不同赋存态油裂解条件及油裂解型气源灶的正演和反演研究

油裂解型气源灶是一种特殊的气源灶,是优质生烃母质在成气过程中派生出的.烃源岩生成的油主要有3种赋存形式源内分散状液态烃、源外分散状液态烃和源外富集型液态烃.3种赋存状态液态烃的数量及分配比例受内因和外因多种因素控制,就排油率而言,有机碳含量分别为0.67%、0.62%和10.6%的泥岩、灰岩和油页岩,最大排油率分别为45%、55%和80%.原油与不同介质配样的生气动力学实验表明,不同介质条件下甲烷的生成活化能分布有差异,碳酸盐岩对油裂解条件影响最大,可大大降低其活化能,导致原油裂解热学条件降低,体现为油裂解温度的降低;泥岩次之,砂岩影响最小.碳酸盐岩、泥岩和砂岩对油的催化裂解作用依次减弱,不同介质条件下主生气期对应的Ro值纯原油1.5%～3.8%;碳酸盐岩中的分散原油1.2%～3.2%;泥岩中的分散原油1.3%～3.4%;砂岩中的分散原油1.4%～3.6%.油裂解型气源灶是一种中间体,可以直观看到的是原生气源灶和由此形成的气藏,而对油裂解型气源灶的赋存形式、分布范围、成气数量和储量规模等问题,只能通过正演和反演的研究去确定且相互映证.正演研究以塔里木盆地中下寒武统为例,原始生油量2 232.24×108t,剩余油量806.21×108t,油裂解气量106.95×1012m3.反演研究以川东北飞仙关组白云岩中油裂解气为例,圈定的古油藏面积约735 km2,古油藏原油数量45×108t,油裂解气量及油裂解气资源量分别为2.72×1012 m3和1.36×1012 m3.     

不同赋存状态油裂解条件及油裂解型气源灶的正演和反演研究

油裂解型气源灶是一种特殊的气源灶,是优质生烃母质在成气过程中派生出的。烃源岩生成的油主要有3种赋存形式:源内分散状液态烃、源外分散状液态烃和源外富集型液态烃。3种赋存状态液态烃的数量及分配比例受内因和外因多种因素控制,就排油率而言,有机碳含量分别为0.67%、0.62%和10.6%的泥岩、灰岩和油页岩,最大排油率分别为45%、55%和80%。原油与不同介质配样的生气动力学实验表明,不同介质条件下甲烷的生成活化能分布有差异,碳酸盐岩对油裂解条件影响最大,可大大降低其活化能,导致原油裂解热学条件降低,体现为油裂解温度的降低;泥岩次之,砂岩影响最小。碳酸盐岩、泥岩和砂岩对油的催化裂解作用依次减弱,不同介质条件下主生气期对应的Ro值:纯原油1.5%～3.8%;碳酸盐岩中的分散原油1.2%～3.2%;泥岩中的分散原油1.3%～3.4%;砂岩中的分散原油1.4%～3.6%。油裂解型气源灶是一种中间体,可以直观看到的是原生气源灶和由此形成的气藏,而对油裂解型气源灶的赋存形式、分布范围、成气数量和储量规模等问题,只能通过正演和反演的研究去确定且相互映证。正演研究以塔里木盆地中下寒武统为例,原始生油量2232.24×108t,剩余油量806.21×108t,油裂解气量106.95×1012m3。反演研究以川东北飞仙关组白云岩中油裂解气为例,圈定的古油藏面积约735km2,古油藏原油数量45×108t,油裂解气量及油裂解气资源量分别为2.72×1012m3和1.36×1012m3。     

中国高效天然气藏形成的基础理论研究进展与意义

介绍了国家重点基础项目(2001CB209100)关于高效天然气藏形成的研究进展,提出气源灶有效性、成藏过程有效性以及要素组合有效性是高效气藏形成的核心研究内容。在两年多研究中,提出了“有机质接力成气演化模式”、“高效气源灶概念与评价方法”、“高效成藏过程的评价指标”、“叠合盆地深层优质储层形成的机理与模式”以及“高效气藏形成的三大要素组合”等认识上的进展。这些进展,不仅丰富和完善了中国天然气地质理论,而且对指导高效气藏的勘探、拓展天然气勘探领域都有十分重要的意义。     

古油藏及其对天然气藏的控制作用研究进展

综述了古油藏的相关概念、发展历史与进程,古油藏研究进展表现在早期的古油藏的发现与证实,中期的储层固体沥青-成藏成矿流体关系研究,晚期的古油藏与现今气藏研究3个方面;刻画了古油藏研究今后的重点,主要包括未有钻井资料地区古油藏规模的确定、古油藏成藏—金属成矿耦合动力学机制、古油藏成藏—破坏过程的动态恢复,以及古油藏研究方法的系统化与信息化等方面的研究。同时,探讨了古油藏对现今天然气藏的控制作用:古油藏原油是优质气源岩,沥青质是天然气藏的良好封堵层;油藏原油裂解时圈闭开放度与现今气藏成藏率成正比;油藏与现今气藏在位置上的继承性更加有利于裂解气藏的保存。     

自由对流及其对成岩作用和烃类运移的影响

自由对流是一种由于流体的密度变化而产生的流体的运动。在沉积盆地,随深度增加,流体的温度也升高,升高的温度可引起流体的热膨胀作用,从而导致地下流体密度随深度而降低,产生垂向密度差。在一定的条件下,该密度差可导致流体产生自由对流。自由对流的流体在运动过程中搬运了大量的矿物质和烃类。由于这些矿物质和烃类的溶解度几乎都与温度有关,因此在对流圈的高温和低温部位,将出现一些矿物质和烃类的溶解、析出或沉淀,从而对成岩作用和烃类运移、聚集构成重要的影响。     

东营凹陷通61断块沙二段沉积微相特征及对油藏形成的控制作用

该文综合利用沉积学、古生物学及地球物理学标志，对东营凹陷通６１断块的沉积微相类型及其特征进行了详细划分和描述。系统编制了区内沙二段７个砂层组中５１上小层沉积微相平面展布图，展示了各小层沉积时的地理面貌和沉积格局，阐明了各类储集砂体的平面分布特征，文中还详细讨论了沉积微相对油藏形成的控制作用。     

库车坳陷下第三系盖层封闭特征及其对油气成藏的控制作用

库车坳陷下第三系泥岩盖层不仅厚度大，而且分布广泛，具有较强的毛细管，超压封闭能力和较弱的抑制烃浓度封闭能力，综合评价认为，克拉苏，东秋立塔克和依南构造为好封盖能力区，由此向南封盖能力依次变差。下第三系泥岩盖层的分布控制着白垩系油气的分布，天然气藏分布于好封盖区内，油气藏则分布于中等封盖区内。下第三系泥岩盖层封闭能力形成时期晚于三叠纪和侏罗纪烃源源的大量排油期，不利于封闭油进行大规模运聚成藏，但早于三叠纪和侏罗纪烃源岩的大量排气期，有利于封闭天然气进行大规模运聚成藏。     

岩石物性对油气成藏过程的控制作用——以塔里木盆地麦盖提斜坡为例

岩石物性能够影响和控制油气的运移和聚集过程.依据油藏物理模拟实验结果,我们认为塔里木盆地麦盖提斜坡古油气藏自新近纪上新世末期（大约2.0Ma）至今经历了一次重要的油气动态调整过程,这一过程将该区域在此之前形成的油气藏进行了重要改造,形成了现今油气藏.该区域的古油气藏动态调整与输导层和储层岩石的孔隙度φ密切相关,当岩石的孔隙度φ≤10%时,构成油气运移和聚集中的阻挡边界,油气沿阻挡边界运移,形成构造圈闭和岩性圈闭的复合型油气藏,在麦盖提斜坡群5井以北区域有发育和形成大型油气藏的有利地质条件.     

低幅度构造特征及其对油气成藏的控制作用:以鄂尔多斯盆地彭阳地区延安组为例

彭阳地区低幅度构造广泛发育,但由于远离烃源区,油气经历了远距离垂向和侧向运移,导致其对油水分异和与成藏富集的关系不明确.以彭阳地区地质构造演化研究为基础,深入研究了延9层低幅度构造发育特征,结合大量钻井及试采资料,研究了彭阳地区低幅度构造与油气成藏和富集的关系.结果表明,彭阳地区低幅度构造广泛发育,以鼻隆构造为主,构造...     

新西兰Great South盆地构造演化对油气的控制作用

为研究Great South盆地的油气分布规律,分析了该盆地构造演化与油气成藏之间的关系。结果显示:该盆地划分为前裂谷期、裂谷期、漂移期与新的板块边界形成期4个构造演化阶段。该盆地构造演化对油气藏的形成起到了重要的控制作用,主力烃源岩的形成与分布受当时盆地构造位置与控凹断层的控制,主要分布于早期断陷湖盆的控凹断层下降盘,而断陷湖盆白垩系发育的储层是盆地最主要的储层。同时,构造演化也控制了与断垒、古基底凸起相关的圈闭发育及油气的运聚成藏,圈闭多具有继承性,可分为西部斜坡、中央凹陷与东部凸起三个构造带。垂向上,油气主要在断层比较发育的白垩系地层聚集成藏。平面上,油气以近源成藏为主,中央凹陷圈闭带为最有利的油气聚集带。     

准噶尔盆地油气源、油气分布与油气系统

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,同时存在6大类原油和3大类天然气,广泛分布于盆地不同地区。西北缘原油总体相似,碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰),胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷、伽马蜡烷丰富,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷,为第二类原油,来源于二叠系湖相烃源岩。腹部绝大多数原油与西北缘原油相似,但胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、伽马蜡烷等有差异,来源于不同凹陷的二叠系湖相烃源岩;少量原油碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷以C_(19)、C_(20)为主,藿烷丰富而伽马蜡烷极低,以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主,为第四类原油,来源于侏罗系煤系烃源岩。东部存在5种类型原油,第一类原油碳同位素组成特别重(δ~(13)C-26‰),来源于石炭系烃源岩;第二类原油与腹部地区绝大多数原油十分相似,来源于二叠系湖相烃源岩;第三类原油碳同位索组成轻,重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富,来源于中上三叠统湖相烃源岩;第四类原油源于侏罗系煤系烃源岩;混合类原油为二叠系、三叠系、侏罗系原油的混合,各自贡献平均分别为20%、15%和65%。南缘存在4类典型原油,为第二、第四、第五和第六类原油,其中第二、第四类分别源于二叠系和侏罗系;第五类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、Pr/Ph1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷丰富,来源于白垩系湖相烃源岩;第六类原油主要为中低成熟原油,碳同位素组成δ~(13)C~28‰~-26‰,C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈"V"型分布,甲藻甾烷异常丰富,来源于古近系湖相烃源岩。准噶尔盆地天然气有油型气、混合气和煤型气,前两类主要来源于二叠系湖相烃源岩和石炭系海相烃源岩,煤型气主要来源于石炭系和侏罗系煤系烃源岩。不同类型油气分布与不同时代烃源灶具有良好对应关系:石炭系油气主要分布于陆东-五彩湾;二叠系油气主要分布于西北缘、腹部与东部;三叠系原油仅分布于东部;侏罗系原油主要分布于东部与南部;白垩系原油仅分布于南缘中部;古近系原油仅分布于南缘西部。按照盆地构造特征及不同时代烃源灶与油气关系,将准噶尔盆地划分为西部、中部、东部、南部及乌伦古5个油气系统及15个子油气系统。     

油源断裂油气成藏期优势通道输导能力综合评判方法及其应用

本文通过油气成藏期油源断裂不同部位古活动速率相对大小分布,确定其油气输导的优势通道。并基于优势输导通道的断裂古活动速率、古倾角、目的层古埋深和源岩古剩余地层压力等指标,建立了一套油源断裂在油气成藏期优势通道输导能力的综合评判方法。以渤海湾盆地冀中坳陷廊固凹陷为靶区,对大柳泉区块旧州油源断裂带在成藏期沙三中下亚段内的优势通道进行了厘定和油气输导能力综合评判。评判结果表明：旧州油源断裂6条分支断裂油气成藏期——沙二段沉积时期发育了10个优势通道,其油气输导能力以F₁和F₂分支断裂的6个优势通道输导油气能力相对较强,有利于油气运移,F₃、F₄、F₅和F₆分支断裂发育4个优势通道,其输导油气能力相对较弱,不利于油气运移。此评判结果与目前旧州断裂带附近沙三中下亚段内的油气分布现状相吻合,表明用此方法进行油源断裂成藏期优势通道的输导能力综合评判是可行性的。     

深层海相天然气成因与塔里木盆地古生界油裂解气资源

我国海相地层时代老,演化程度偏高,高过成熟干酪根热降解生气潜力有限。针对深层海相天然气成因,提出了有机质接力成气机理,具体包含3方面涵义,生气母质的转换、生气时机的接替和气源灶的变迁。源内分散液态烃型气源灶继承了原生气源灶的特征,而源外分散和聚集型液态烃气源灶与原生气源灶相比,则发生了空间上的迁移。上述三部分液态烃在高—过成熟阶段均可裂解成气,但后者通常埋藏较前者浅,裂解成气的时机晚于前者,有利于晚期成藏。通过不同有机质丰度、不同岩性烃源岩生排烃模拟实验研究,建立了不同有机质丰度烃源岩的排油率图版,为源内、源外分散液态烃分配比例和数量研究提供了依据;从3个方面,生烃潜力评价指标S1、热成因沥青和储层的荧光特征,论证了塔里木盆地古生界地层中分散可溶有机质的数量、分布、裂解程度,肯定了塔里木盆地古生界海相烃源岩有机质接力成气的现实性;并用正演研究思路计算了塔里木盆地中下寒武统分散可溶有机质裂解成气数量。有机质接力成气机理的应用大大提高了塔里木盆地台盆区古生界找气的潜力和希望。     

四川盆地威远-资阳地区震旦系油裂解气判定及成藏过程定量模拟

本文通过对威远—资阳地区气藏油裂解气的判定,说明威远—资阳地区的气是由石油热裂解而来。在此基础上定量计算了资阳—威远古圈闭油藏的古资源量。资阳—威远地区1900km2范围曾形成过17×108t的古油藏,古油藏裂解形成古气藏,古气藏原始裂解气量可达10576.3928×108m3,质量是7.5832×108t。资阳—威远地区古圈闭碳沥青质量为9.475×108t。原油裂解为天然气可产生致使上覆岩层破裂的138.39MPa的异常高压,超压的存在对于天然气的散失起了很大的作用。随着喜马拉雅期隆升过程和圈闭主高点从资阳向威远的迁移,原油裂解气进一步逸散和重新调整并形成今气藏。在此基础上,恢复了资阳—威远古油藏→资阳—威远古气藏→威远气田的成藏演化过程。资阳—威远地区震旦系天然气的聚集成藏率很低,只有4.835%。因此,资阳—威远古油藏→资阳—威远古气藏→威远气田的演化过程,是天然气以逸散为主的过程。     

我国不同类型盆地高效大中型气田形成的主控因素

利用天然气地质储量、含气面积和成藏时期, 定义和求取了气藏天然气聚集效率.通过我国60余个大中型气田天然气聚集效率的计算, 将其分为高效、中效和低效3种类型.通过天然气聚集效率与各种成藏条件叠合研究得到, 我国不同类型盆地高效大中型气田形成主要受源岩供气能力、输导层输导能力和天然气封盖保存能力的控制.要形成高效大中型气田, 源岩生气强度前陆盆地一般应大于80×108 m3/km2·Ma, 克拉通盆地一般应大于26×108 m3/km2·Ma, 裂谷盆地应大于60×108 m3/km2·Ma.输导层输导天然气能力前陆盆地和裂谷盆地应大于5×10-14 m/Pa·s, 克拉通盆地一般应大于6×10-12m/Pa·s.盖层封盖能力CSI前陆盆地一般应大于1×1010 m/s, 克拉通盆地一般应大于5×109 m/s, 裂谷盆地一般应大于3×1010 m/s.天然气成藏期前陆盆地一般应晚于古近纪中期, 而克拉通和裂谷盆地均应晚于古近纪早期.      

东营凹陷富有机质烃源岩顺层微裂隙的发育与油气运移

根据岩心观察，在东营凹陷沙河街组三段下亚段和沙河街组四段上亚段烃源岩中，发现大量顺层面分布的微裂隙，且大部分为亮晶方解石所充填。裂隙发育段在平面上的展布较广，在纵向上始于2900～3000m左右，与烃源岩成熟阶段对应。岩石学和有机地化研究表明，裂隙一般限于高有机质丰度、纹层理发育的页岩中，而有机质丰度较低、具块状层理的泥岩一般不发育，表现出较强的非均质性。裂隙发育与有机质丰度以及成熟度的关系表明，烃类生成是水平裂隙产生的主要原因。进入成熟阶段的富有机质烃源岩大量生烃，造成孔隙流体压力迅速上升，并最终导致顺层裂隙的产生。由于沙河街组三段下亚段和沙河街组四段上亚段以泥、页岩互层为特征，因而裂隙发育的非均质性造成裂隙发育段与裂隙不发育段的纵向叠置，并决定了其排烃过程以近似于三角洲前缘砂泥岩互层的排烃方式，从而一定程度提高了烃源岩的排烃速率和排烃效率。     

东营凹陷民丰地区天然气生成机理与化学动力学研究

民丰地区天然气存在源岩热解和原油裂解成因的争议。本文采用高压釜封闭体系对该区烃源岩和原油样品分别进行了热模拟实验,从烃类气体生成过程、气态烃与部分单体烃生成动力学特征讨论了二者的生气机理,认为原油裂解比源岩热解生气活化能高30～40 kJ/mol,原油比源岩生气需要更高的热力学条件。模拟实验证实,成熟阶段源岩热解气与原油裂解气相比,以环烷烃和芳烃相对含量低为特征,与民丰地区产出的天然气组成更接近,据此认为该区天然气主要为源岩热解成因。     

塔里木盆地原油高压条件下裂解成气的化学动力学模型及其意义

针对塔里木盆地油藏保存深度明显大于其它沉积盆地的实际情况,本文设计进行了可以模拟塔里木盆地高压条件的油裂解成气实验.不同压力条件下的实验产物特征和产率表明,压力的确对油裂解成气过程有明显影响.由带压条件下的实验数据所建立和标定的化学动力学模型显示,轻质油较正常油成气的活化能高.与由非高压条件下油裂解成气实验所得化学动力学参数相比,高压条件下油裂解成气的加权平均活化能明显偏高.从而定量证明了高压对油裂解成气进程的抑制作用及含杂原子较少的轻质油更难裂解成气的实质。     

生物气生成的化学动力学模型及其应用——以柴达木盆地为例

针对国内外评价生物气资源量普遍采用的微生物厌氧发酵法中不能反映生气期的不足,本文从化学动力学角度出发,首先建立有机质生成生物气的化学动力学模型并结合实验条件下生物气产率数据,标定了地质样品的化学动力学参数。在此基础上,考虑菌体浓度和温度对动力学参数的影响,将所标定的动力学参数在柴达木盆地进行初步应用,结果表明柴达木盆地生物气生成速率随埋深先增大后减小,速率最大值对应的深度约为600m,与前人(戴金星等,2003)研究结论相近,说明根据实验室产气率数据标定所建立的动力学模型在考虑了菌体浓度和温度对动力学参数影响之后可以用来定量评价生物气生成期。     

银根—额济纳旗盆地天草凹陷下白垩统巴音戈壁组有效烃源岩地球化学特征及其形成环境

对于低勘探程度的小型断陷湖盆,寻找有效烃源岩对于勘探方向的选择具有非常重要的意义。本文基于天草凹陷新钻井的大量分析测试资料,对主要勘探层系下白垩统巴音戈壁组的纵横向烃源岩地球化学特征及形成环境进行了系统分析,并阐述了沉积环境变化对有效烃源岩发育的控制作用。研究结果表明：巴音戈壁组烃源岩有机质丰度达到了中等—好的级别,以巴音戈壁组二段有机质丰度最高（w（TOC）平均为1.1%）;有机质类型为Ⅱ₁-Ⅱ₂型,且巴音戈壁组二段的Ⅱ₁型有机质丰度最高,属于腐殖腐泥型;烃源岩热演化程度整体达到了低熟-成熟阶段,巴音戈壁组二段为成熟的烃源岩,具备较高的生烃能力;巴音戈壁组有效烃源岩下限为w（TOC）=1.0%,有机质来自高等植物和水生生物的混合源,且低等水生生物贡献比例稍大;巴音戈壁组沉积期为高盐度和还原的沉积环境,盆内藻类勃发和盆外适当的陆源有机质输入是湖盆水体较高古生产力和较好有机质类型的必要条件,持续稳定的缺氧环境为有机质的保存提供了良好条件,这是巴音戈壁组有效烃源岩形成的两个关键条件。天草凹陷南次洼比北次洼更适合有效烃源岩的发育,且发育的有效烃源岩具有更高的有机质丰度和成熟度,是下一步油气勘探的有利区域。