层序地层格架下烃源岩地球化学研究:以尼日尔Termit盆地为例

如何利用有限的烃源岩样品的实验分析数据和地质资料尽可能地提高烃源岩评价和预测的精度,是当今烃源岩地球化学研究亟需解决的问题.采用层序地层学与油气地球化学相结合的方法,研究了非洲尼日尔Termit盆地基于层序地层格架下,上白垩统Yogou组烃源岩空间分布特征及有机质地球化学性质,初步展示了层序地层格架下烃源岩地球化学研究的方法、应用效果及优势.Termit盆地上白垩统Yogou组海相泥页岩是该盆地主要的烃源层,自下而上可划分为YSQ1、YSQ2和YSQ3共3个三级层序.根据层序/体系域发育特征、岩性录井和测井曲线响应特征,识别出外陆棚、内陆棚、三角洲、滨岸相泥岩及煤/炭质泥岩共5种不同沉积类型的烃源岩,不同层序与体系域具有不同的烃源岩纵向叠置关系和横向分布特征.不同类型的烃源岩有机质具有明显不同的地球化学性质:外陆棚和内陆棚泥岩有机质丰度中等-好,有机质生物来源中,低等水生生物贡献高,沉积于偏还原的沉积环境.滨岸和三角洲相泥岩有机质丰度高,具有低等水生生物和高等植物来源的双重贡献,沉积于偏氧化的沉积环境.三级层序或其体系域控制下的沉积相分布和演化导致不同类型烃源岩的发育和横向分布特征,同一沉积相类型的烃源岩具有相似的地球化学性质.与传统的以组、段为单元的烃源岩地球化学研究相比,层序地层格架下的烃源岩评价可以刻画不同层序、不同体系域和沉积相带烃源岩有机质地球化学性质的差异,提高资源评价和油-源对比的精度.      

层序地层地球化学及其在油气勘探中的作用

层序地层地球化学主要研究基于层序地层格架下的烃源层空间分布特征和源岩有机质的地球化学性质随层序、体系域的变化规律。以大民屯凹陷为实例的研究结果表明,层序地层地球化学研究在油气勘探中具有4个方面的主要作用:(1)预测未钻井或未取心地区烃源层空间分布特征和源岩有机质地球化学性质;(2)通过细化烃源岩评价单元,提高资源量计算中烃源岩体积估算和有机质性质评价的精度;(3)为基于层序地层格架的油气成藏系统研究提供“油气源”和“资源量”的要素;(4)可以作为盆地沉积充填分析的线索,并对已建立的层序地层格架进行检验和校正。层序地层地球化学研究不仅对中国东部老油田隐蔽油气藏的勘探工作具有重要的意义,对勘探程度低、钻井少、源岩取心少的西部含油气盆地中的烃源岩评价工作更为有效。     

沉积有机相在陆相层序地层格架中的分布特征--以吐哈盆地台北凹陷及准噶尔盆地南缘中侏罗世煤系为例

综合应用有机岩石学、地球化学及孢粉学的研究方法,对吐哈盆地台北凹陷及准噶尔盆地南缘J2x煤系的沉积有机相在陆相层序的格架中的分布特征进行了探讨。研究表明,一般情况下,各类沉积有机相在层序地层格架纵向上以湖侵体系域为中心对称分布,生烃能力最强的烃源岩出自湖湾-半深湖有机相,其位置一般出现在湖侵体系域中部,向上向下,烃源岩生烃能力依次变差。     

藏北羌塘盆地石炭系烃源岩的发现 及其油气地质意义

羌塘盆地的油气大多源于侏罗系,所以长期以来烃源岩的研究主要以侏罗系为重点。古生代烃源岩露头在羌塘盆地分布较少,因而其生烃能力一直未引起足够的重视。依据剖面露头样品的实验测试资料,通过 Rock-Eval岩石评价、显微镜下观察、镜质体反射率、烃源岩可溶有机质特征等分析方法 , 对羌塘盆地双湖地区新发现的石炭系烃源岩地球化学特征进行综合研究。结果表明,羌塘盆地石炭系烃源岩有机质丰度较高,烃源岩的有机质类型较好,主要为Ⅱ1型,并且烃源岩形成于具一定盐度的较强还原环境,其有机质以海相低等水生生物为主。烃源岩的热演化程度总体较高,达到过成熟阶段。石炭系烃源岩的发现填补了羌塘盆地古生代烃源岩领域研究的空白,为油气勘探指出了新地层和新领域,对整个羌塘盆地油气资源评价具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地南部延长组层序地层格架中烃源岩特征及控制因素

三叠系延长组是鄂尔多斯盆地中生界重要的含油气层位,属典型的岩性油藏,具有含油层位多、成藏关系复杂的特点,其中烃源岩发育特征对岩性油藏分布具有重要的控制作用.基于露头和测井资料,将鄂尔多斯盆地南部延长组自下而上划分为SQ1、SQ2和SQ3三个三级层序,研究了层序地层格架控制下烃源岩的发育特征及其控制因素.研究结果表明:主力烃源岩赋存于湖侵体系域,以长7段为代表,属湖泊扩张至最大湖泛期物源补给欠补偿时半深湖-深湖相沉积,缺乏大量陆源碎屑注入而发育腐泥组占绝对优势的高有机质丰度烃源岩.高位体系域亦发育有烃源岩,如长9段和长6-4+5段,属最大湖泛期后物源补给超过基准面上升而向湖盆推进的滨湖相、浅湖相沉积,陆源碎屑输入致其表现为腐植型占优势且具较高有机质丰度的烃源岩.油源对比显示延长组油源主要来自晚三叠世延长组最大湖泛期形成的长7段湖侵体系域,说明不同体系域烃源岩对延长组油藏的贡献存在差异.层序地层沉积动力背景下体系域可容纳空间垂向与侧向变化,不仅决定体系域内部沉积相类型展布,更直接控制体系域内烃源岩有机质丰度和类型.研究层序地层格架中不同体系域内烃源岩赋存的差异性,有助于在层序沉积背景下预测和评价盆地内烃源岩分布规律.      

陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组层序沉积有机相特征及其烃源岩分布

沉积有机相是具有相似沉积环境、生物组合、成岩环境、氧化-还原条件以及相近有机质特征的地层单元,其分布受沉积盆地中层序地层格架所控制。因此,层序沉积有机相分析可成为确定和预测烃源岩分布的一种有效工具。本文采用层序地层分析与沉积有机相分析相结合的方法,将陕甘宁盆地下奥陶统马家沟组划分为三个层序,并探讨了每个层序中沉积有机相的分布特征。研究表明,沉积有机相在层序地层格架中的分布呈显出一定的规律性,在盆地西部及南部的较深水层序中,沉积有利相类型主要为开阔台地C相,在垂向上变化不大,有机碳含量为 0.0 8%～ 0.1 8%。在盆地中部浅水层序中,海侵体系域的沉积有机相类型主要为开阔台地C相及局限台地D相,有机碳含量为 0.1 2 %～ 0.2 5 %,而高位体系域的沉积有机相类型主要为局限台地D相和蒸发台地E相,有机碳含量为 0.1 7%～ 0.49%,反映出盆地中部浅水层序中的高位体系域是烃源岩分布的最有利地带。     

低勘探程度盆地烃源岩早期预测方法研究

低勘探领域(深层、深水和新区)是今后油气勘探的重要方向,而有没有有效烃源岩将决定该领域是否具有勘探价值,因此烃源岩评价是低勘探领域早期评价的关键。由于少井条件下烃源岩的评价参数几乎均未知,因此,低勘探程度与烃源岩早期评价是一对矛盾。针对低勘探领域的资料条件,探讨了在层序地层框架基础上的多项烃源岩参数的早期预测及综合评价方法。主要包括4个方面,即(1)层序地层格架分析法确定主力烃源岩层段;(2)地震速度岩性分析法确定烃源岩厚度;(3)烃源岩镜质体反射率地震预测法估算烃源岩成熟度;(4)烃源岩综合评价。本方法充分利用层序地层学方法和地球物理技术,实现了低勘探程度与烃源岩早期评价之间矛盾的转化,成为低勘探领域烃源岩早期预测的一种新方法。     

低勘探程度盆地烃源岩早期预测方法研究

低勘探领域(深层、深水和新区)是今后油气勘探的重要方向,而有没有有效烃源岩将决定该领域是否具有勘探价值,因此烃源岩评价是低勘探领域早期评价的关键。由于少井条件下烃源岩的评价参数几乎均未知,因此,低勘探程度与烃源岩早期评价是一对矛盾。针对低勘探领域的资料条件,探讨了在层序地层框架基础上的多项烃源岩参数的早期预测及综合评价方法。主要包括4个方面,即(1)层序地层格架分析法确定主力烃源岩层段;(2)地震速度岩性分析法确定烃源岩厚度;(3)烃源岩镜质体反射率地震预测法估算烃源岩成熟度;(4)烃源岩综合评价。本方法充分利用层序地层学方法和地球物理技术,实现了低勘探程度与烃源岩早期评价之间矛盾的转化,成为低勘探领域烃源岩早期预测的一种新方法。     

西藏南羌塘盆地侏罗系烃源岩地球化学特征

依据剖面露头样品的实验测试资料,通过Rock-Eval岩石评价、显微镜下观察、镜质体反射率、烃源岩可溶有机质特征、单体烃碳同位素等分析方法,对南羌塘盆地侏罗系烃源岩地球化学特征进行综合研究。研究结果表明:南羌塘盆地侏罗系烃源岩有机质丰度较低,总体上夏里组泥质烃源岩要好于布曲组和索瓦组碳酸盐岩烃源岩;烃源岩的有机质类型较好,主要为Ⅱ1型,并且反映出烃源岩形成于具一定盐度的较强还原环境,其有机质以海相低等水生生物为主;烃源岩的热演化程度总体较高,达到高成熟阶段。正构烷烃单体烃碳同位素分析表明,侏罗系各组烃源岩之间在母质输入上可能存在较大差异,该地区白云岩油苗与夏里组泥质烃源岩有很强亲缘关系。     

琼东南深水区华光凹陷海陆过渡相烃源岩早期预测

深水低勘探领域是当今世界油气勘探关注的热点之一,有效烃源岩发育程度是低勘探领域烃源岩早期评价首先需要回答的关键问题。而低勘探领域钻井稀少,缺乏采样分析资料,严重制约着烃源岩早期预测。针对这一严峻挑战,本文在借鉴邻区井孔实测资料的基础上,充分利用层序地层学、有机地球化学和地球物理技术,探讨了以多项烃源岩参数为主的5项烃源岩早期预测评价方法,即（1）利用层序地层分析方法确定有利烃源岩发育层段;（2）利用地震速度-岩性定量预测方法确定烃源岩厚度;（3）利用地震绝对速度定量估算烃源岩成熟度Ro;（4）运用地震相转沉积相,再由沉积相转有机相方法预测烃源岩有机相类型和分布;（5）烃源岩层段综合评价优选。应用该方法对华光凹陷海陆过渡相烃源岩进行了烃源岩早期预测,发现崖城组各段烃源岩厚度具有北厚南薄的特征,崖二段烃源岩最厚可达450m;崖城组烃源岩热演化程度整体较高,受埋深影响,崖三段烃源岩Ro值最高;崖二段浅海相烃源岩分布范围最大,滨岸平原沼泽相最窄,崖一段和崖三段浅海相烃源岩分布范围小,但滨岸平原沼泽相烃源岩分布最宽,并且扇三角洲分流平原沼泽相烃源岩分布较广;烃源岩综合评价分析认为崖二段是最有利烃源岩,崖一段和崖三段是较有利烃源岩。     

层序地层地球化学在海拉尔盆地呼和湖凹陷烃源岩评价中的应用

呼和湖凹陷是海拉尔盆地未来油气勘探的新战场,目前勘探程度较低,关于烃源岩的认识比较薄弱,精细评价该区烃源岩对有利区带预测具有重要意义。以层序地层学和地球化学理论为指导,综合运用有机碳(TOC)、生烃潜量Pg(S1+S2)、氯仿沥青"A"、干酪根元素特征、岩石热解特征和干酪根类型指数(KTI)及显微组分特征、镜质组反射率(Ro)和源岩甾萜烷特征等方面资料,从不同层序和同一层序不同体系域对呼和湖凹陷的烃源岩特征进行综合评价研究。结果表明,呼和湖凹陷烃源岩非均质性特征明显,烃源岩生烃的层位主要分布于Sq4、Sq3和Sq2层序的湖侵体系域和高位体系域,尤其是Sq3和Sq2层序的湖侵体系域中。应用这一方法进行烃源岩评价,不仅对呼和湖凹陷的油气勘探工作具有重要的意义,同时对于勘探程度低、钻井稀少的含油气盆地中的烃源岩评价工作更为有效。     

勘探早—中期的沉积盆地有效烃源岩综合预测方法探讨——以北黄海某盆地为例

针对勘探程度较低的地区,提出了一套有效烃源岩的综合预测方法。其基本思路是,从钻井出发,井震结合,按由点到面、由剖面到平面的顺序分五步进行:确定有利沉积相带;确定烃源岩平面分布;划分区域沉积相分布;确定平面热演化分布;有效烃源岩分布预测。利用该方法,对北黄海某盆地侏罗系SQ1层序进行了有效烃源岩预测。     

海拉尔盆地煤及煤系泥岩生排烃定量评价

海拉尔盆地具有多煤阶煤分布。煤系源岩生、排烃数据反映:最好的煤层是南上段,其次是大上段;最有利的煤系泥岩是铜钵庙组与南屯组。各凹陷煤系源岩生气量大小顺序为:呼和湖凹陷>贝尔凹陷>乌尔逊凹陷>呼伦湖凹陷。各凹陷煤系源岩生油量多少顺序为:乌尔逊凹陷>呼和湖凹陷>贝尔凹陷>呼伦湖凹陷。煤系源岩排油量大小顺序为:乌尔逊凹陷、贝尔凹陷、呼和湖凹陷、呼伦湖凹陷。可见,乌尔逊凹陷、贝尔凹陷、呼和湖凹陷具有良好的煤成油气勘探前景,是海拉尔盆地寻找煤成气、煤成油资源不可忽视的有利地区。      

塔里木盆地油气资源的基本特征

塔里木盆地成油气地质历史条件复杂，盆地内海陆相油气、不同成藏期油气、不同成熟度以及不同保存条件的油气并存。具海相古生界及陆相中－新生界两大烃源岩系，前者以奥陶系和石炭系为最好源岩，后者以三叠系和侏罗系最佳。烃源对比结果比较全面地反映了这一特点。石炭系、三叠系、白垩系和中新统均为重要的储油层系，其储集岩类古生界主要为白云岩，次为石灰岩，中－新生界主要为砂岩。成藏类型可分为六种：古生古储、后生古储、后     

南堡凹陷古近系层序地层格架中烃源岩分布与生烃特征研究

南堡凹陷油气资源丰富,古近系主要分布有沙三段、沙一段和东三段三套有效烃源岩。在层序地层学研究的基础上,应用有机地球化学、有机岩石学和沉积有机相等研究手段和方法对东三段、沙一段和沙三段不同层序和同一层序不同体系域中烃源岩特征进行综合研究。结果表明,南堡地区烃源岩非均质性特征明显,烃源岩生烃的层位主要分布于SQ9、SQ5~SQ8、SQ2和SQ1的湖扩展体系域和早期高位体系域,SQ2为优质烃源岩段。造成这种非均质性的主要原因是不同体系域的沉积特征,这影响着烃源岩有机质类型和保存条件。     

论层序地层学与含油气系统在油气勘探中的联系——以鄂尔多斯中生代盆地为例

虽然层序地层学与含油气系统理论的各自研究对象和研究方法不同，但由于层序地层学研究对象(沉积岩)是含油气系统研究对象(油气)的载体，二者可以由含油气盆地分析有机的结合起来。层序地层分析包含了对含油气系统的地质要素及成藏作用载体的分析，因而沉积层序的组成单元与含油气系统的地质要素有必然的联系：在一个沉积盆地的数个沉积层序中，成熟烃源岩往往是地史中具一定埋深、分布广、厚度大、有机质含量高的凝缩层，这个凝缩层往往是一个构造超层序的最大海(湖)泛面；储集岩往往是成熟烃源岩之上层序的低水位体系域或紧邻成熟烃源岩的高水位体系域；有效盖层为储集岩之上层序的水进体系域及凝缩层；成熟烃源岩之上的沉积层序为上覆岩层；低水位体系域储集岩有可能沿上倾方向尖灭，被层序界面及其上层序的水进体系域岩性圈闭；除构造裂缝外，低水位体系域下切谷可作为油气向上运移通道；一个含油气系统往往跨越不同的沉积层序甚至构造超层序。     

北黄海东部次盆地层序地层格架中烃源岩发育特征与影响因素

北黄海东部次盆地是我国海域勘探程度较低的一个盆地,钻探已发现该盆地发育中、上侏罗统巨厚暗色泥岩,但目前对该盆地烃源岩的研究尚较薄弱,精细评价该盆地的烃源岩对后续勘探部署具有重要意义。本文利用多口钻井实测数据和地震、测井资料,在层序地层学研究的基础上,应用有机地球化学和有机岩石学等方法,对中、上侏罗统不同层序和同一层序不同体系域中的烃源岩特征进行综合研究,并探讨烃源岩的分布规律及影响因素。东部次盆地烃源岩非均质性特征明显：中侏罗统J₂SQ1和J₂SQ2层序均以半深湖-深湖相、滨浅湖相暗色泥岩为主,烃源岩有机碳质量分数总体较高（w（TOC）>1.0%）,但生烃潜力指数（w（S₁+S₂））和氢指数（I_H）均很低,且有机质类型差,表明研究区有机质丰度高的烃源岩并非都是生烃能力高的烃源岩,整体为中等-差烃源岩。上侏罗统J₃SQ1层序中的烃源岩主要为三角洲前缘和滨浅湖相泥岩,有机质丰度较低,不同体系域发育的均是中等-差烃源岩;J₃SQ2层序主要为半深湖-深湖相暗色泥岩,具有厚度大、质纯和横向分布广的特点,但不同体系域中烃源岩的w（TOC）变化很大（0.5%~5.3%）,其中优质烃源岩主要发育在J₃SQ2层序中的高位体系域和湖侵体系域中,厚度0~104 m,而低位体系域中发育的则是中等烃源岩,该套优质烃源岩是东部次盆地内最主要的一套油源岩。研究认为,层序地层格架和沉积相控制了东部次盆地烃源岩的空间展布范围,陆源有机质的输入与湖盆原位生物生产力的匹配关系控制了烃源岩的质量,湖盆水体的含氧量与盐度在一定程度上控制了有机质的保存。综上所述,北黄海东部次盆地属于中低丰度的含油气盆地,应在优质烃源岩发育区及其邻区寻找有利勘探目标。