塔里木盆地北部天然气成因类型研究

作者综合利用天然气碳同位素、C₆～C₇,轻烃组成以及化学组成资料,对塔里木盆地北部天然气的成因类型进行研究,提出了塔北天然气各种成因类型和成熟度的判识标志。认为塔北天然气主体属高熟腐泥型气,气源岩主要为寒武-奥陶系。陆相成因的成熟腐殖型气和深源混合气也有发现,并具有一定的资源前景。      

济阳坳陷天然气的判识标志

作者综合利用碳、氢同位素,C₁—C₇轻烃组成及其它有机地球化学分析资科,对济阳坳陷天然气的成因和成熟度等进行研究,提出了判识济阳坳陷天然气各种成因类型和成熟度的判识标志.细菌降解油型气是济阳坳陷特殊类型的天然气,应用这些判识标志可以成功地把细菌降解次生型天然气和各种原生气分开,同时利用岩石脱气直接对比法并结合演化方程间接对比法,基本确定了济阳坳陷浅层、中层、深层天然气的源岩问题.      

准噶尔盆地西北缘风城组烃源岩热演化生物标志化合物变化及意义

以准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷二叠系风城组泥质烃源岩为研究对象,通过封闭体系热模拟实验,以热模拟温度为成熟度标尺,对风城组烃源岩的典型生物标志化合物判识参数,如姥植比、Pr/nC₁₇、β-胡萝卜烷绝对含量、C₂₀、C₂₁和C₂₃三环萜烷分布样式以及孕甾烷与规则甾烷比值等,进行不同成熟度阶段的生物标志化合物演化特征及其适用范围的研究,以期通过与盆1井西凹陷的原油进行对比,更加准确地判识盆地西北缘风城组来源的高熟油气。结果表明,除C₂₀、C₂₁与C₂₃三环萜烷的分布样式外,姥植比、Pr/nC₁₇、β-胡萝卜烷绝对含量等参数受成熟度影响较大,不能用作高熟凝析油气的来源判识。通过在油源对比分析过程中加入成熟度因素的考量,结合新建立的风城组烃源岩正构烷烃单体碳同位素图版,对盆1井西凹陷盆5井来源有争议的高熟凝析油进行对比分析,推测其主要来源于风城组烃源岩。     

金湖凹陷原油轻烃的地球化学特征及意义

对金湖凹陷40个原油样品进行轻烃组分、Mango参数和成熟度等研究。甲基环己烷指数指示出该凹陷原油的干酪根类型为Ⅰ-Ⅱ型;C₅轻烃特征显示有机质来源既有腐泥型也有腐殖型;Mango轻烃参数K₁值基本符合轻烃稳态催化动力学轻烃成因模式,暗示着该凹陷原油有着相似的沉积环境;C₅-C₇轻烃三环优势大于五环和六环优势,表明该地区原油主要来源于湖相沉积环境的烃源岩;原油轻烃组分中的庚烷值和异庚烷指数都较低,原油成熟度低,原油形成温度在120~128℃之间。为进一步认识金湖凹陷原油和烃源岩的地球化学特征提供科学依据。     

板桥凹陷原油轻烃地球化学特征

黄骅坳陷板桥凹陷原油轻烃整体表现为富链烷烃、贫芳烃和环烷烃含量相对较高的特征。C₇和C₆轻烃参数一致指示原油母源有明显高等植物有机质的输入,母质类型为混合型。庚烷值和异庚烷值较高,原油生成温度在108.7~129.8℃之间,说明原油主要为成熟阶段的产物。Mango参数K₁值大致在1.0附近,符合轻烃稳态催化理论;K₂值较高,源岩具有淡水湖相沉积的特点。碳环优势指数六环优势明显,指示出陆相原油的特点。根据轻烃参数特征可将研究区原油分为:来源于典型混合型有机母源的正常成熟原油、生物降解型原油以及来源于偏腐泥型母质的特殊成因原油3种类型。     

源岩吸附烃和天然气轻烃指纹参数的开发和应用

通过源岩吸附烃和天然气轻烃指纹特征的研究,开发并筛选出甲基环己烷指数(MCH)和环烷指数Ⅰ(CA₁),分别作为轻烃指纹中最佳的母质类型参数和成熟度参数。运用轻烃指纹参数指标,可以识别天然气和源岩的母质类型、成熟度等特征;进行气/气、气/源岩直接对比,追索气源岩,为天然气成因分类和气源岩评价提供一种快速有效、简便经济的新方法。      

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系烃源岩三环萜烷分布样式及影响因素

准噶尔盆地西北缘原油及烃源岩中生物标志物以高丰度的三环萜烷系列为典型特征,其分布样式的差异一直被当作研究本区原油成因类型及油-源对比的典型指标。通过对烃源岩样品的系统地球化学分析,认为本区风城组源岩（P₁f）主要以三环萜烷（C₂₀,C₂₁,C₂₃）呈“上升型”为特征,泥质岩类与碳酸盐岩类相比C₂₄,C₂₅三环萜烷含量较高;下乌尔禾组（P₂w）源岩和佳木河组（P₁j）源岩样品三环萜均呈“下降型”分布特征。通过对源岩镜下进行观察和加水热模拟实验等方法,分别探讨了沉积环境与母质类型、成熟度及排烃作用对三环萜分布样式的影响,认为P₁f和P₂w源岩中三环萜烷的分布主要受控于沉积环境和母质类型的原生差异。P₁f源岩有机质多源于本地沉积的藻类及细菌,沉积环境属于蒸发、还原的咸化湖沉积;P₂w源岩中外来有机质含量相对较多,沉积环境属于淡水还原环境。P₁j源岩整体热演化程度较高,有机质炭化作用强烈;埋藏成熟演化在有机质处于成熟-高熟阶段内对三环萜烷分布样式影响不大,若达到过熟阶段则会造成低碳数三环萜烷（C₂₀,C₂₁）含量增加;排烃作用对三环萜烷影响相对较小,不改变其分布样式。     

十屋断陷天然气成因类型初探

在天然气组分组成、轻烃参数及组分碳同位素分析基础上,讨论十屋断陷不同地区的天然气成因类型。研究结果显示十屋断陷天然气主要存在伴生气和气藏气2种赋存状态,然后按照母质来源及热演化程度的差异又细分为4种成因类型：秦家屯地区、太平庄地区及七棵树地区的天然气多为伴生气,从能够反映母质类型和成熟度的轻烃参数及组分碳同位素特征来看,综合判识为偏腐泥型热解气;皮家地区、八屋地区、十屋地区及四五家子地区天然气多为气藏气,综合判识为过渡型裂解气;孤家子地区天然气为气藏气,碳同位素分布序列发生完全倒转,指示可能有无机气的混入,综合判断为高成熟腐殖型混合气;后五家户地区也为气藏气,碳同位素分布序列发生完全倒转和部分倒转,也显示可能有无机气的混入,综合判识为高成熟过渡型混合气。     

碳酸盐岩烃源岩不同热模拟方式下气体碳同位素演变特征

我国海相烃源岩普遍处于高—过成熟阶段,现有的烃气碳同位素指标不能直接应用于判识海相碳酸盐岩天然气成因类型以及进行油气源对比。利用云南禄劝Ⅱ₁型低成熟海相碳酸盐岩烃源岩,开展了不同热模拟方式下的系列热解生烃实验,对收集的气体产物进行碳同位素分析。结果表明:①在整个热演化阶段,干酪根碳同位素值随成熟度变化不大,而甲、乙烷碳同位素值均随成熟度增加先变轻再变重,具有相似的演变特征,在油气生成的主要阶段,明显小于其母质干酪根碳同位素值,在过成熟阶段,乙烷碳同位素变重的趋势明显加快,甚至大于其母质干酪根的碳同位素值,呈现出“煤型气”特征,故单纯地采用甲、乙烷碳同位素值来判识天然气类型时需要慎重;②在成熟度相同时,半封闭—半开放体系模拟实验所得气体碳同位素值相比封闭体系模拟实验的要轻,这指示同一烃源岩排出烃气所形成的常规天然气藏,其烃气碳同位素值与滞留在源内的页岩气碳同位素值存在一定的差异,显示出似乎“不同源”的特征,在利用碳同位素模版或回归公式开展气源对比时也需要注意;③两种热模拟方式下、同一种烃源岩在全演化阶段,甲烷碳同位素值总是比乙烷的要小,这表明由单一烃源岩直接供气形成的常规天然气藏,不会发生甲、乙烷碳同位素的“倒转现象”。      

四川盆地天然气C4～C7烃类指纹变化特征研究

利用自制的天然气C₃～C₈烃浓缩器，对天然气中微量C₄～C₇单体烃进行了浓缩，以此为样品做了试验分析研究，进而阐述了四川盆地不同成因天然气C₄～C₇烃类指纹的分布特征，并得出以下结论：天然气中C₄～C₇烃类组成、分布特征不仅与生烃母质密切有关，而且受成熟度的控制，还与天然气的运移作用有关；不同母质来源、不同热演化阶段的天然气，C₄～C₇轻烃的组成也明显不同；同时，天然气在运移过程中，由于地层水的溶解作用，轻烃的组成也会受到影响。     

Tricyclic terpane geochemistry of source rocks from Northwestern and Central Niger Delta

This distribution of tricyclic terpanes in source rocks from the northwestern and central Niger Delta was used to evaluate their origin, depositional environment and thermal maturity. The rock samples were extracted using Soxhlet extraction method and the saturated hydrocarbon fraction was analysed for biomarkers using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The values of soluble organic matter (SOM) and total hydrocarbons for wells AW and OP source rock samples exceeded the minimum 500 ppm and 300 ppm, respectively with values indicating very good to excellent potential source rocks. The tricyclic terpane source parameters and the complementary distribution of hopanes, regular C₂₇-C₂₉ steranes, n-alkanes and acyclic isoprenoid hydrocarbons showed that samples from well AW consist of mixed marine/terrestrial organic matter while those from well OP consist of organic matter largely from terrestrial origin. The values of Pr/Ph ratio for source rock samples from wells AW and OP indicate deposition of the organic matter under suboxic conditions. Sterane and hopane biomarker maturity parameters indicated that the source rock samples from wells AW and OP are at onset of oil generation and main oil window, Most of the source rock samples from well AW are more thermally mature than those from well OP. The results of tricyclic terpane maturity parameters indicated low thermal maturity for the rock samples from both wells with samples from well AW more thermally mature than those from well OP.     

煤系烃源岩评价中的误区

勘探证实,煤系地层是有效烃源岩之一。通过对煤成气的研究,发现煤系烃源岩,特别是以煤层作为烃源岩的评价存在以下三个方面的误区。第一,煤层属于高有机碳含量的烃源岩,随着热演化程度的提高,有机碳含量亦不断增加,利用有机碳含量评价煤的生烃能力已失去意义;随着热演化程度的提高,氢含量逐渐降低,建议利用煤的氢含量代替有机碳含量评价煤的生烃能力。第二,煤的镜质体反射率（R0）与温度并不呈线性关系,而是温度与深度呈线性关系,因而利用镜质体反射率与深度的关系预测深部烃源岩的成熟度存在一定的局限性。第三,热模拟试验存在两方面的不足,首先有机质地下生烃过程中,始终处于开放系统,而热模拟是处于封闭系统;其次热模拟试验测定的生气量,特别是对于煤,没有考察模拟样品的吸附作用,因此建议进行样品的解吸试验,以准确地确定有机质的生气量。     

单冷阱热解色谱仪在烃源岩评价中的应用

利用单冷阱热解色谱仪对烃源岩样品进行热解分析,通过电磁切割和冷阱富集的匹配,能实现烃源岩不同演化阶段热解生烃组分色谱分析,气态烃也得到很好分离,从而为烃源岩组分动力学研究提供了技术保障。对不同类型烃源岩的热解分析表明,烃源岩从Ⅰ型到Ⅲ型有机质,甲烷产率快速增加,而轻质油和重质油则逐渐减少,湿气与有机质类型关系不明确,产率变化不大;烃源岩热解产物正烷烃与正烯烃的比值受到热解速率、烃源岩演化阶段及类型的综合影响,不能简单地以烃源岩热解正烷烃与正烯烃的比值来确定有机质类型。建立的烃源岩热解生烃组分动力学分析技术能提供包括C₁(干气)、C₂—C₄(湿气)、C₅—C₁4(轻质油)和C₁₅₊(重质油)的动力学数据,从而为烃源岩定量评价、确定其主成油期、主成气期、油气比和资源量计算提供了重要技术参数。      

扎哈泉凹陷烃源岩特征及演化史研究

扎哈泉凹陷周缘已发现昆北、乌南等大量油气藏,但其油源层位和凹陷源岩生烃能力尚不十分清楚。通过开展烃源岩展布、有机质丰度、类型和成熟度的研究,指出扎哈泉凹陷烃源岩分布范围从E1+2到N12具有东移或北移的特征。E13和E23烃源岩有机碳和氯仿沥青"A"含量均较高,按照青海油田分类标准,达到好-较好烃源岩标准;N1和N12烃源岩有机碳含量较低,生烃能力较差。烃源岩干酪根显微组分以腐泥组为主,达90%以上,有机质类型以Ⅰ型为主。通过一维数值模拟,认为目前E13和E23烃源岩达到成熟阶段,N1和N12烃源岩处于未-低成熟阶段;E13和E23烃源岩生烃能力较强,可为周缘构造提供丰富的油气。     

深层烃源演化与原生轻质油/凝析油气资源潜力

烃源岩油气演化阶段的细分与资源潜力评价对深层常规和非常规油气勘探、深层基础石油地质学问题的研究具有重要意义。深层烃源岩的油气演化可划分为4个阶段,即轻质油（挥发性油）、凝析油气、湿气和干气,也对应着深层的4种油气类型。烃源岩和储层中的原油体系均可形成这些油气。通过模拟实验评价深层烃源岩的生烃潜力,提出了4个油气演化阶段的划分指标。鉴于深层烃源岩的油气资源潜力评价需要考虑正常原油是否排出和排出量多少等问题,采用先进行生烃高峰排烃、再进行限定体系加热的实验方案,建立了基于排烃作用的深层油气演化模式。该模式可粗略用于深层烃源岩油气资源潜力评价。借鉴基于开采气油比（GORr）划分油气藏类型的经验,利用烃源岩裂解模拟产物的气油比（GORs）和甲烷含量作为实验室热模拟油气演化阶段的划分指标。将GORs快速上升时的值142 m³/m³（800标准立方英尺/桶）、890 m³/m³（5 000标准立方英尺/桶）、3 562 m³/m³（20 000标准立方英尺/桶）以及甲烷含量95%分别作为轻质油、凝析油气、湿气、干气的上部界限值。考虑到无法通过岩心样品直接获取GORs,因此,这些界限值还不能用于实际剖面的油气演化阶段的划分。鉴于勘探家常用镜质体反射率（R_o）或等效镜质体反射率（R_oE）划分烃源岩的生烃阶段,因此,采用抑制的R_o模型将实验室的温度标尺转化为R_o,求出上述界限值的R_o范围。值得注意的是,通过限定体系热模拟实验求出的R_o值比实际地层测定的R_oE值要高。轻质油和凝析油气按成因可分为4类,其中,A类由Ⅰ—Ⅱ型有机质经排烃后形成,B类由未经排烃的Ⅱ—Ⅲ型有机质形成,C类由原油裂解形成,D类由次生改造形成。目前对原生轻质油、凝析油气（A类、B类和C类油气）的研究还很不够,需要加强。深层轻质油、凝析油气资源除受烃源岩的有机质含量、类型和成熟度影响外,还与下列深层地质因素有关：①正常油（黑油）的排烃效率;②是否存在大规模的油藏裂解;③是否有来自不同烃源层的油气混合。中国发育有多种成因类型的轻质油和凝析油气,具有广阔的轻质油、凝析油气资源勘探前景。     

渤海湾盆地青东凹陷古近系烃源岩生烃潜力分析

通过分析已有样品的有机碳含量、生烃潜量、氢指数、最大热解温度及镜质体反射率Ro等参数,对青东凹陷古近系烃源岩有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度进行研究。该区沙三段、沙四段为好-非常好的烃源岩,东营组、沙一段、沙二段烃源岩类型以腐殖型(Ⅲ型)和混合型(Ⅱ型)为主,而沙三段、沙四段烃源岩类型主要为腐泥型(Ⅰ型)和混合型(Ⅱ1型)。沙三段、沙四段烃源岩,已进入低熟-成熟期,具有较强的生烃能力。     

西部Y探区X井烃源岩生烃潜力评价

以Z凹陷X井暗色泥岩为研究对象。利用有机碳（TOC）、生烃潜量（S1＋S2）和氯仿沥青“A”含量、干酪根显微组分、干酪根碳同位素组成、干酪根元素组成、镜质体反射率（R0）和孢粉颜色指数（SCI）等分析化验资料。从有机质丰度、类型和成熟度3个方面．对烃源岩的生烃潜力特征进行了研究,结果表明：虽然下白垩统银根组和苏红图组二段烃源岩有机质丰度低,热演化处于低成熟阶段．有机质类型为Ⅲ型,但生烃潜量值高,是Z凹陷的主力烃源岩;下白垩统巴音戈壁组和侏罗系有机质丰度较高。有机质类型为Ⅱ型,热演化处于成熟阶段,但生烃潜量值低,为次要烃源岩。     

松辽盆地朝长地区未熟、低熟烃源岩排烃研究

本文利用实验室模拟方法研究了松辽盆地朝(朝阳沟)长(长春岭)地区白垩系和外围汤元地区第三系低熟源岩的排烃过程,样品分别在150℃、200℃、250℃、300℃4个温度点各作一次实验。结果表明,低熟源岩的排烃过程具有“地质色层效应”,主要表现在排出烃与残留烃的族组成、气相色谱以及生物标志化合物等指标的差异上。本文计算并校正了模拟实验各温度点的排烃量和排烃效率,得出了朝长地区低熟源岩排烃效率与演化程度的经验公式。研究认为,低熟源岩排烃主要受源岩有机质丰度、类型、热演化成熟度及地下水活动等因素的影响。本区低熟源岩具有良好的生烃能力和排烃潜力,故具有良好的油气资源前景。      

焉耆盆地博湖坳陷侏罗系烃源岩地化特征及生烃潜力

应用有机地球化学的多种分析方法,对焉耆盆地博湖坳陷中、下侏罗统西山窑组(J2x)、三工河组(Jts)和八道湾组(JIb)煤系烃源岩进行评价.分析表明,其烃源岩有机质丰度都比较高,西山窑组和三工河组评价为中等生油岩,八道湾组评价为好生油岩;有机质类型以Ⅲ型干酪根为主,辅以少量的Ⅱ2型;大多数有机质都处于生油门限内,其中西山窑组处于低熟阶段,三工河组烃源岩部分达到成熟阶段,八道湾组烃源岩基本都处于成熟阶段、为油气生成高峰期.通过对三大生烃次凹及三个层组生烃能力的对比研究,确立了八道湾组是焉耆盆地区域性主力烃源岩的地位;同时指出,七里铺次凹的三工河组烃源岩有机质丰度高、类型稍好、熟演化程度适中,和八道湾组类似也具备较大的生烃能力,是七里铺次凹油气源的有力补充.结合近年勘探成果,指出七里铺次凹两侧的构造高部位及斜坡带是勘探的有利区带.