渤南洼陷沙四上亚段碳酸盐岩成藏条件与勘探潜力

渤南洼陷古近系沙河街组四段上亚段发育了大面积的湖相碳酸盐岩,而由灰岩、泥灰岩、灰泥岩或膏泥岩不等厚互层沉积形成了渤南洼陷一套重要的碳酸盐岩烃源岩。该套烃源岩厚度为20～100 m,厚度中心分别在垦西、义东地区。烃源岩的有机质类型主要为腐泥型,是一套类型好、高丰度的优质烃源岩。烃源岩有机质的生烃期较同层系泥岩生烃期早,在R_o为0.6%左右达到生烃高峰。原油以高C₃₅/C₃₄升藿烷比值、高丰度的4-甲基甾烷、高含硫量为标志性特征。油气经历了东营组末至馆陶组,馆陶组末至明化镇组两期成藏过程。沙河街组四段上亚段碳酸盐岩、扇三角洲及砂岩滩坝等形成的各类圈闭,以及与深洼陷带油源能够侧向对接的沙河街组四段下亚段是未来的有利勘探方向。     

盐湖相碳酸盐岩生物标志物组合特征——以济阳坳陷渤南洼陷为例

在济阳坳陷渤南洼陷盐湖相碳酸盐岩烃源岩及其所生成的烃类中,存在典型的生物标志物组合特征,这种组成和分布与沉积环境和有机质母质来源有着密切关系,能够有效、准确地确定原油的生烃母质和沉积环境,并且与其它泥质烃源岩所生成的烃类区分开来,可以作为盐湖相碳酸盐岩生烃的判识标志.     

渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷沙河街组原油地球化学特征及油源对比

惠民凹陷是渤海湾盆地济阳坳陷中的一个富油气单元。系统研究惠民凹陷临南洼陷20个原油样品和4个烃源岩样品地球化学特征,分析其成熟度、沉积环境和有机质来源,利用烃源岩和原油生物标志化合物参数建立油-岩关系,筛选有效参数运用交会图和聚类统计划分原油类型和进行油源对比。研究区原油已进入成熟阶段,生油母质的沉积环境为弱氧化-弱还原的湖沼相-淡水湖相,具有陆相湖盆混合型母质特征。总体上,研究区原油有较高的饱和烃含量和较低的胶质及沥青质含量,正构烷烃为"平台式"双峰形态分布,伽马蜡烷含量较低,4-甲基甾烷含量较高。研究区内不同地区原油的地球化学特征存在一定差别,可按地区分为南带和北带。相比南带的原油,北带原油样品中4-甲基甾烷/C₂₉R、Ts/Tm比值较低,而C₂₉降藿烷/C₂₉降新藿烷、1,2,7-/1,2,6-三甲基萘、菲/∑甲基菲较高。研究区沙四段烃源岩有机质类型为Ⅲ型,有机质丰度较低;沙三段烃源岩有机质以Ⅱ型为主,有机质丰度较高,其中,沙三下亚段和中亚段是临南洼陷的主力烃源岩。通过系统对比研究区原油和烃源岩的地球化学特征,认为临南洼陷沙三、沙四段原油来自沙三下、中亚段烃源岩。      

湖相与海相碳酸盐岩烃源岩生烃条件对比

根据分布特征、沉积环境、岩石类型、有机地球化学特征和生烃模式等方面的对比,讨论了湖相碳酸盐岩和海相碳酸盐岩两种相同岩性、不同沉积环境烃源岩生烃条件的异同。海相与湖相碳酸盐岩烃源岩,基本上都含有不同量的泥质成分;它们的干酪根类型一般以Ⅰ型或Ⅱ型为主;有机质赋存形式无太大差别,湖相碳酸盐岩烃源岩中可能存在更多的无形态有机质;海相碳酸盐岩有机碳含量普遍较低,而湖相中有机质含量则变化很大;湖相碳酸盐岩烃源岩的生烃模式相比海相研究薄弱,但其二次成烃作用不容忽视。湖相碳酸盐岩烃源岩的形成条件受到较多因素的控制,针对高有机质丰度湖相碳酸盐岩烃源岩形成的生物地球化学及沉积学等方面的研究尤其关键。另外,其晚期生烃可否为湖相深层油气勘探提供充足的烃源仍是未来工作的重要方向之一。     

渤南洼陷沙四下段红层原油地球化学特征及油源探讨

根据GC、GC-MS等分析结果表明,渤南洼陷沙河街组四段下亚段原油正构烷烃分布呈单峰形态,高碳数C22—C34范围内具有明显偶碳优势,类异戊二烯烷烃呈植烷优势,伽马蜡烷、4-甲基甾烷、孕甾烷和升孕甾烷含量较高,重排甾烷不发育,C35升藿烷丰度明显高于C34升藿烷,芳烃中三芳甾烷的含量较高,三芴系列中硫芴含量丰富,均表明源岩沉积于富硫的强还原的半咸化—咸化湖相环境,并且C2920S/(20S+20R)值分布在0.49~0.55之间,属于典型的成熟油。通过油源对比认为沙河街组四段下亚段红层原油来自该区沙河街组四段上亚段烃源岩。     

地质体中高丰度重排藿烷类化合物的成因研究现状与展望

重排藿烷类化合物在地质体中广泛分布于烃源岩与原油中,是饱和烃生物标志化合物的重要组成部分。近年来,具有高丰度重排藿烷类的烃源岩和原油研究成果屡见报道,但其来源与成因尚不清楚。在广泛调研国内外文献资料基础上,从沉积有机质和原油中重排藿烷类化合物的分离、富集、纯化以及单体烃碳同位素分析入手,结合高丰度重排藿烷类化合物的烃源岩有机岩石学、古生物学及沉积地球化学特征,探讨了地质体中高丰度重排藿烷类化合物的成因研究方面存在的问题与对策。     

武威盆地武地1井石炭系烃源岩地球化学特征及地质意义

以武威盆地北部坳陷武地1井为基础,通过烃源岩有机质丰度、类型、成熟度及生物标志化合物等参数的综合研究,系统评价了武威盆地石炭系烃源岩的生烃潜力。研究认为武威盆地北部坳陷石炭系太原组烃源岩有机碳含量高,是一套“较好—好”的烃源岩;有机质类型以Ⅲ型为主,Ⅱ₂型次之,生物标志化合物中正构烷烃峰型完整,主峰碳数多为17,姥植比及伽马蜡烷参数均表明其生物来源于微咸水的海陆过渡相沉积环境;孕甾烷系列含量低而规则生物构型甾烷含量高,规则生物构型甾烷C₂₇、C₂₈和C₂₉呈不对称“V”型,C₂₉相对含量高于C₂₇,生物来源以高等植物为主,低等水生生物也有贡献;三环萜烷和C₃₀重排藿烷含量低,C₃₀藿烷及C₂₉Ts含量高,Ts含量小于Tm,整体上处于成熟—高成熟阶段;有机质类型及成熟度决定了石炭系烃源岩以生成天然气为主。研究结果表明武威盆地石炭系勘探应以寻找天然气为主。     

鄂尔多斯盆地吴起-高桥地区延长组重排类藿烷分布特征及成因探讨

鄂尔多斯盆地吴起-高桥地区三叠系延长组长7-长9段烃源岩中检测出异常高丰度的重排类藿烷化合物。通过对不同层段烃源岩生物标志化合物特征的对比和探讨,对研究区烃源岩进行了分类并对其成因机制进行了分析。GC-MS分析结果表明:研究区源岩中含17α（H）-重排藿烷、早洗脱重排藿烷以及18α（H）-新藿烷（Ts和C₂₉Ts）这3个系列重排藿烷类化合物。根据重排藿烷相对丰度存在的差异,可以将烃源岩划为以17α（H）-C₃₀藿烷（C₃₀H）为主峰,以17α（H）-C₃₀重排藿烷（C₃₀*）为主峰和以18α（H）-C₂₇新藿烷（Ts）为主峰的3种类型。此外,早洗脱重排藿烷常与高丰度的17α（H）-重排藿烷以及18α（H）-新藿烷相伴出现,且这3类重排藿烷富集的烃源岩中同时富含重排甾烷和重排补身烷,说明重排类化合物的形成可能受控于相似的机制。各项地球化学参数的对比分析表明,高黏土含量、氧化性淡水沉积环境和以陆源植物为主的母质来源更利于烃源岩中高丰度重排类藿烷化合物的形成,较高的热成熟度促进藿烷重排反应的发生,但要考虑高成熟度下化合物裂解速率不同而造成的含量差异。      

沾化凹陷渤南洼陷沙四段烃源岩有机相

渤南洼陷是济阳坳陷深层勘探的有利地区,主要目的层系为下第三系的沙四段,目前勘探程度相对较低。对渤南洼陷深层烃源岩样品进行了有机质丰度、类型和演化程度分析,结果表明渤南洼陷沙四段烃源岩有机质丰度高,类型以I-II1型为主,处于成熟-高成熟演化阶段。通过对渤深5井、渤深4井的沙四段烃源岩和沉积相资料的分析,认为渤南地区沙四段烃源岩有机相主要为混源相和藻源相。     

伊犁盆地伊宁凹陷二叠系塔姆其萨依组烃源岩特征研究

伊犁盆地伊宁凹陷二叠系塔姆其萨依组发育两大类烃源岩(泥质岩和碳酸盐岩),以泥质岩为主。泥质岩烃源岩分布广、厚度大,主体为较好-好烃源岩;碳酸盐岩烃源岩分布范围和厚度均小于前者。有机质类型以Ⅲ-Ⅱ2型为主。有机质热演化程度主体上处于成熟阶段,从凹陷南部斜坡带到北部断隆带,成熟度降低。塔姆其萨依组在伊宁凹陷中央洼陷带南部和南部斜坡带北部发育优质烃源岩层,在中央洼陷带中部和南部斜坡带南部发育好烃源岩层,在中央洼陷带北部和北部断隆带南部发育较好烃源岩层,在北部断隆带北部为较差烃源岩层。综合研究认为中央洼陷带是伊宁凹陷二叠系烃源岩最有利发育区。     

酒西坳陷下白垩统湖相碳酸盐岩生烃研究

酒西坳陷下白垩统赤金堡组和下沟组属湖湘碳酸盐岩沉积，主要发育一套纹层状泥质白云岩和白云质泥岩，泥质白云岩中有机纹层（藻纹层）结构发育，但非均质性很强，烃源岩中有机质纹层分布与其生烃潜量正相关，显示出其间的成生联质白云岩与该区已发现的“主体原油”之间的亲缘关系，藻纹层泥质白云岩是其主要烃源岩。高含有机质纹层的烃源岩不仅是优质烃源岩，由于其生烃物质的层状富集，在生、排烃过程中，更有利于微裂缝的形成和排烃。图7表2参11     

泥岩与沉积物中粘土矿物吸附有机质的三种赋存状态及其热稳定性

为研究有机质在粘土矿物中的赋存状态和二者的结合方式以及有机质的热稳定性,提取济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组泥质烃源岩和东海陆架表层泥质沉积物中的粘土组分(粒径<2 μm),依次进行索氏抽提、碱性水解和酸性水解处理,得到原始和相继处理过程所得碱解和酸解粘土样品及相应的有机组分,继而进行原始和碱解、酸解粘土样品的微观形貌(SEM)、比表面积(BET)、X-射线衍射(XRD)和热重/微分热重(TG/DTG)分析对比。结果显示,索氏抽提有机质主要赋存于粘土矿物外表面和堆积于孔隙中,碱解有机质主要赋存于粘土矿物边缘破键处,而酸解有机质主要赋存于膨胀型粘土蒙皂石层间。前者为物理吸附或束缚的游离有机质,后两者为化学吸附的结合有机质。有机质与粘土矿物的不同结合关系造成它们热稳定性的差异,显示出二者间复杂的作用关系及其对生烃的多阶段性影响。研究不同赋存态有机质的相对和绝对数量对深入研究油气成因和烃类初次运移具有十分重要的意义。     

羌塘盆地托纳木地区上侏罗统索瓦组烃源岩特征

羌塘盆地托纳木地区的烃源岩主要为上侏罗统索瓦组一段—四段的灰岩和泥岩,烃源岩厚度较大。运用有机地球化学方法,分析了该区烃源岩的特征。该区烃源岩的有机碳含量和氨仿沥青“A”含量相对较低,有机质类型中等一较好,热演化程度中等一高成熟,生烃量巨大。烃源岩主峰碳主要以高碳数C25和C27为主,大部分具有较明显的重碳优势,但没有明显的奇偶优势,伽马蜡烷含量较低。综合分析表明,索四段碳酸盐岩和索三段泥岩为较好烃源岩,索三段和索二段的碳酸盐岩为中等一较差烃源岩,索二段泥岩、索一段泥岩与碳酸盐岩为较差的烃源岩。     

冀中坳陷潜山油气藏特征

由于碳酸盐岩储集体非均质性极强,造成油气分布十分复杂,使得冀中坳陷潜山油气勘探难度加 大。该文利用石油地质、地球物理、有机地球化学等理论和方法,结合勘探实践,对冀中坳陷潜山油气藏特 征进行了系统的研究。结果表明：潜山油气主要来源于古近系和石炭系-二叠系烃源岩;储集层主要由中 上元古界和下古生界碳酸盐岩组成,储集空间主要为孔、洞、缝系统;古近系泥质岩、石炭系-二叠系煤系 地层和潜山内幕泥质岩隔层构成了潜山油气藏良好的盖（隔）层,并发育2 类、8 套储盖组合;潜山发育的 断层和不整合是油气的主要运移通道。根据圈闭类型的差异,将潜山油气藏分为潜山顶油气藏、潜山坡油 气藏和潜山内幕油气藏3 种类型。潜山油气近油源分布,具东富西贫、南油北气的特征,并在断裂带附近 的潜山及潜山内幕圈闭中富集,构成了复式油气聚集带。研究成果有助于深入揭示冀中坳陷潜山油气成 藏规律,对今后潜山圈闭评价、区带优选等也具有很好的指导作用。     

烃源岩特征与生烃动力学研究——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组含有丰富的油气资源,其烃源岩主要有页岩、碳酸盐质页岩和粉砂质泥岩,它们均具有有机质丰度高、生烃潜力大、当前处于低成熟至成熟阶段、有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主的特征,在对其特征进行评价的基础上,选取中-低成熟度、有机质丰度较高的烃源岩进行开放体系条件下的热解实验和动力学模拟实验,进而研究烃源岩样品的生排烃特征。结果表明,芦草沟组烃源岩活化能主要为210 kJ/mol;上述3 种烃源岩中,页岩具有最高的生烃量和排烃效率,碳酸盐质页岩次之,而粉砂质泥岩的生烃量和排烃率均最低,但前两者却具有较高的滞留烃含量。综合前人的研究成果,最终认为芦草沟组烃源岩生烃增压作用是烃源岩排烃和致密油气聚集的主要动力,页岩和碳酸盐质页岩段是致密油勘探的目标层段。     

格斯断槽侏罗系暴露烃源岩地球化学综合研究

近3年来,格斯断槽多次的石油地质调查和综合研究取得了重要成果.在第三系砂岩和侏罗系碳酸盐岩中均发现了油砂,地面出露有巨厚的侏罗系和第三系地层,烃源岩主要是分布在侏罗系中、下统(J₁₊₂)地层中的黑色泥质岩和碳酸盐岩.泥质烃源岩占侏罗系中、下统地层厚度的32.8%～46.1%,碳酸盐岩主要发育在黑水沟地区,占侏罗系中、下统的30.5%.地面露头样品分析结果的综合研究显示,其泥质烃源岩是有机质类型好、丰度高、高成熟度的好烃源岩,碳酸盐岩烃源岩是有机质类型更好、高丰度、高成熟度的最好烃源岩.广泛分布的泥质烃源岩是格斯断槽最主要的油气源岩,主要分布于东部的碳酸盐岩烃源岩也是重要的油气源岩.      

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文章通过对地化基干剖面及重点盆地南方海相烃源岩的解剖，分析了中国南方海相烃源岩的地球化学特征及沉积成岩环境，探讨了有关南方海相烃源岩评价的几个关键问题。认为：①南方海相发育4套区域性主力烃源岩层和7套地区性烃源层；海相烃源岩主要是泥岩，有机质丰度高，但热演化程度普遍很高；②海相烃源岩发育于5种有利的构造沉积环境中；③海相烃源岩往往具有“双重母质”—浮游藻类和底栖叶状体植物（宏观藻类）；④南方海相烃源岩研究还存在着碳酸盐岩丰度下限值、评价指标、油源对比指标、二次生烃等多方面的问题，需要继续深化研究讨论。     

碳酸盐岩烃源岩生烃增压规律及其含义

碳酸盐岩由于成岩-固结早,烃源岩排烃的动力主要是水热增压和生烃增压。通过碳酸盐岩烃源岩不同有机碳含量样品温、压关系的模拟实验,建立了增压值与温度的数值关系模型。实验结果表明,碳酸盐岩烃源岩生烃过程中生烃增压值远高于水热增压值。碳酸盐岩烃源岩排烃动力的大小主要受烃源岩有机质丰度和温度的影响。对于同一烃源岩来说,随着热演化程度增高,生烃增压值迅速增大;当热演化程度相当时,生烃增压值与样品的有机碳含量成正相关关系。若烃源岩有机碳含量过低,烃源岩产生的生烃增压值不足以有效地把烃类排出烃源岩。由于碳酸盐岩烃源岩中含水量通常很低,则生烃增压特别是生气增压对排烃而言更为重要。因此,碳酸盐岩烃源岩遵循生烃-增压-超压-压力释放-排烃的动力学模式。     

烃源岩和储层中沥青形成演化实验模拟及其意义

碳酸盐岩是否为有效烃源岩一直存在不同观点。从有机岩石学方法入手,以沥青为研究对象,开展了低成熟泥灰岩烃源岩生烃、饱和原油白云岩原油裂解的模拟实验,并对各模拟温度点的样品,以及四川盆地寒武系页岩、震旦系_寒武系碳酸盐岩样品进行了沥青鉴定、定量及反射率测定。结果表明,不同模拟阶段的泥灰岩中沥青含量呈现出由低至高再降低的趋势,高成熟早期为沥青形成高峰期;泥灰岩烃源岩、寒武系页岩烃源岩中沥青赋存方式受有机质发育程度及非均质性影响,主要呈分散状分布,但在烃源岩的微孔缝发育处,沥青则呈相对富集状或脉状,震旦系_寒武系泥质碳酸盐岩中检测到与烃源岩中赋存状态一致的沥青（原生沥青),是其生烃的有效证据之一;白云岩原油裂解实验中沥青含量由高至低变化,沥青充填在孔隙和粒间缝中,呈粒状、块状或脉状分布,是储层次生运移沥青;烃源岩中镜质体反射率与沥青反射率之间具有较好的相关性,可用等效镜质体反射率来反映烃源岩成熟度;同一温度下,储层沥青反射率明显高于烃源岩沥青反射率,利用储层沥青反射率来反映烃源岩成熟度时会出现比实际偏高的现象。