吴起-志丹地区长7优质烃源岩特征及分布研究

综合利用岩心、测井曲线、烃源岩总有机碳含量、烃源岩热解、烃源岩镜质体反射率等资料,研究了吴起-志丹地区长7层烃源岩主要特征,综合评价了其生烃潜力,建立了该地区长7优质烃源岩评价标准,刻画了优质烃源岩的分布范围,研究结果表明,吴起-志丹地区长7层烃源岩有机质丰度和生烃转化率较高,具有良好的生烃潜力,干酪根主要为Ⅱ1型,周长北部地区为Ⅱ2型,生烃母质为腐泥-腐殖型。优质烃源岩主要分布在西南樊学和南部的马营区域。     

高—过成熟气源岩评价的若干问题

对于一次连续生烃的烃源岩．无论是碳酸盐岩还是泥岩，气源岩还是油源岩，其有机碳含量的下限值均为0．5％，但该下限值不适用于多旋回残留盆地烃源岩的二次生烃评价。根据热模拟生烃实验，建立了不同成熟阶段烃源岩二次生烃有机碳丰度下限值的计算方法。应用天然气生聚散动态平衡原理探索识别气源岩的方法，在气源岩R0值大于2．5％的地区，古油藏中的沥青和原油裂解成为气源，古油藏分布决定晚期次生气藏分布。一般情况下，水溶气藏和天然气藏的形成和破坏是同步的，水溶气要成为晚期次生气藏的有效气源，其前期的保存条件很重要。表7参18     

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。     

Hydrocarbon Source Rock Assessments of the Late Jurassic Black Shales (Tokmar Formation) in the Central Taurus Region of Turkey

Abstract

The hydrocarbon source rock potential and the thermal maturity of the Late Jurassic Tokmar Formation in the Bo?untu area of the central Taurus region have been investigated. Tokmar Formation includes organic matter–rich dark grey shales alternating with carbonates that were deposited under dysoxic to anoxic marine conditions prevailed in the Late Jurassic. A total of 14 samples have been analyzed by Leco and Rock-Eval pyrolysis for determination of their hydrocarbon source rock characteristics and organic maturity. The total organic carbon content of the samples range from 0.26 to 1.53 wt%. The actual Rock-Eval pyrolytic yields (S₁ + S₂ peak values) are between 0.25 and 3.63 mg HC/g rock. The calculated hydrogen index and oxygen index values imply that the main organic matter types are Type II and Type III kerogens. T_max versus hydrogen index values indicate that the Bo?untu samples are thermally mature and took place in the oil generation window.     

吉木萨尔凹陷芦草沟组有效源岩有机碳含量下限分析

通过对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷吉174井芦草沟组烃源岩发育与有机地化特征的分析,根据排烃机理,利用可溶有机质转化率、热解S1/w(TOC)参数与有机碳含量的关系,确定了泥岩类烃源岩排烃有机碳含量下限值。总体上,吉174井芦草沟组泥质烃源岩发育,不同岩性泥岩生排烃条件相近,但由于不同岩性泥岩的矿物组成、有机质特征的差异,导致其排烃的有机碳含量下限值有所不同,较纯泥质烃源岩、粉砂质烃源岩、灰质和云质有效烃源岩的有机碳含量下限值分别为2.50%,2.80%,1.45%,1.30%。含碳酸盐的有效烃源岩相对所占比例要高于较纯泥岩和粉砂质泥岩,但都超过了50%。吉174井芦草沟组泥质有效烃源岩发育,有机质丰度下限值明显较高,对油气藏有重要贡献。     

烃源岩生烃耗水机制与油气成藏

解剖烃源岩自然演化规律,结合生烃实验模拟,对有机质生烃耗水机制进行深入研究,并对生烃耗水量进行计算,研究生烃耗水与油气运移及成藏的关系.模拟实验采用加水液压与不加水柱压2种条件,对比两种情况下有机质演化过程中的地球化学特征,重点研究生烃潜力及碳转化率的变化.研究结果表明,有机质在生烃演化过程中与水相互作用,对干酪根的影响表现为活化部分无效碳,对已降解的产物表现为进一步加氢,导致总生烃潜力增加.在耗水机制研究基础上提出了生烃耗水量的计算方法,对东营凹陷主力烃源岩的计算结果表明,Es4上烃源岩耗水区间大,耗水量也较大.Es3下、Es3中烃源岩生烃耗水区间、耗水量依次变小.生烃耗水对油气运移和成藏有重要影响,可以提高生烃母质碳降解率以增大流体体积,并且增加烃源岩孔隙流体的压力和含油饱和度.生烃耗水和成岩耗水区间相匹配,强化了油气运移的动力,有利于形成自生自储和下生上储油气藏.图6表2参24     

鄂尔多斯盆地马家沟组烃源岩有效排烃有机质丰度下限探讨——以龙探1井为例

烃源岩残余有机碳含量下限值是划分有效烃源岩的重要指标之一。目前关于碳酸盐岩有效烃源岩有机碳含量下限值主要由经验分析来确定,取值高低存在比较大的分歧。鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩热演化程度高、有机质类型好。笔者针对马家沟组烃源岩生成油气具有近距离运聚的成藏特征,从烃源岩吸附气定量分析出发,结合典型井不同有机碳含量的烃源岩排烃史模拟计算,综合分析认为以0.25%作为高成熟—过成熟碳酸盐岩有效排烃的烃源岩残余有机碳含量下限值。     

����½�������Ȼ������Դ�ҵ���ѧ�����������۵�ǭ�����Ѱ����������Ŀ�����

陆良是我国滇黔桂地区为数球多的产生产业天然气的盆地。根据碳同位素与氦同位素以及气组成分析,表明该区气产天然气为典型的生物甲烷气。有机地球化学分析显示,陆良盆地上第三系为气源岩,含有较高的有机质丰度（有机碳平均值达１．０４％,氯仿沥青“Ａ”平均值达０．４８５％）,热解生烃潜曦均大于０．５。多项地化分析证明,生烃有机质类型为Ⅱ２型干酪根,且为未成熟烃源岩。极佳的生气母质类型与丰富的有机质、低矿化度水化     

川西坳陷中三叠统雷口坡组天然气气源对比

川西坳陷中三叠统雷口坡组是近年来四川盆地海相天然气勘探和研究的热点层系,目前对其碳酸盐岩生烃潜力的认识存在一定分歧,由此导致该地区雷口坡组气藏的主力气源存在较大争议。通过对川西坳陷潜在海相烃源岩开展较为系统的地球化学分析,揭示了雷口坡组碳酸盐岩和筇竹寺组、龙潭组、马鞍塘组-小塘子组泥质烃源岩的有机质丰度、类型、成熟度和生烃潜量等特征。其中,雷口坡组碳酸盐岩的原始有机质丰度和生烃潜量整体偏低,有机质丰度相对高的层段发育规模十分有限,不足以形成规模性油气聚集,且雷口坡组高产井与其碳酸盐岩烃源岩的发育程度明显不匹配。气源对比研究表明,雷口坡组天然气主要来自下伏上二叠统龙潭组烃源岩,与下寒武统筇竹寺组或上三叠统马鞍塘组-小塘子组烃源岩不具有亲缘性。雷口坡组储层未经历大规模古油藏聚集,其气藏为龙潭组烃源岩所生成的原油在高演化阶段热裂解生成原油裂解气并直接充注到雷口坡组而形成。     

源储一体烃源岩精确评价——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中二叠统芦草沟组源储一体,岩心样品中常见原油浸染现象,导致烃源岩评价参数测定不准。针对这种现象,利用氯仿抽提技术,分析了运移烃类对烃源岩评价结果的影响,细分岩性准确评价了该区芦草沟组源储一体烃源岩的生烃潜力。结果显示:（1）烃源岩中可溶有机质烃类含量越高,会导致烃源岩有机碳测定值偏差越高,热解参数S₁、S₂值增大,T_max值降低,氢指数增大,对于源储一体烃源岩应先进行氯仿抽提,再进行热解分析。（2）吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩以泥岩类有机质丰度最高,属于好—最好的生油岩,其次为白云岩类,属于好的生油岩,灰岩属于中等—好的生油岩,粉砂岩类主要为差生油岩;烃源岩有机质类型以Ⅰ型、Ⅱ₁型、Ⅱ₂为主,少量Ⅲ型,整体达到成熟大量生油阶段。抽提后的烃源岩有机碳含量、氢指数及T_max值,可有效用于源储一体烃源岩及油浸烃源岩的准确评价。      

海相优质烃源层评价与形成条件研究

在对全球范围内不同类型海相烃源岩对比分析的基础上,通过筛选出百余块不同类型烃源岩和含油储集岩的热压加水生排油气模拟实验,结合大中型油气田形成的地质条件,对我国海相优质烃源岩的形成条件进行了综合研究,认为海相优质烃源岩主要形成条件有:1)台内盆地及近滨潟湖、台地斜坡、前缘斜坡及前礁等沉积相带,浮游生物发育,水体稳定且较深,处于还原-强还原环境;2)较高的有机质含量,总有机碳含量TOC≥2%;3)Ⅰ-Ⅱ型干酪根,低成熟阶段形成的大量稠油可以沿富有机质页理面以油相网状传递式连续不断地长距离运移,很容易形成大油田;4)烃源转化过程中古油藏及分散在烃源岩和储集岩中的可溶有机质也是优质再生气源,高成熟-过成熟储集岩中的TOC>0.20%时就属优质气源岩,由其原始"油"生成的总生气量与TOC>2%且为Ⅰ-Ⅱ₁型干酪根的烃源岩生成的总生气量基本相当.      

克拉美丽气田油气成因及成藏特征

克拉美丽气田是近年来准噶尔盆地天然气勘探的又一重大发现,研究其油气成因及成藏特征对整个陆东地区下一步油气勘探具有指导意义。为此,对该区烃源岩进行了综合评价,认为滴水泉地区石炭系烃源岩有机质丰度高,已到高成熟演化阶段,具有较强生烃能力;通过对天然气组分、伴生原油碳同位素、轻烃及生物标志化合物特征进行综合分析,认为克拉美丽气田油气均属于腐殖型有机质来源的高成熟阶段产物,且原油碳同位素值具有从西到东变重的趋势;结合区域构造演化特征,指出滴南凸起存在“洼槽”,阻挡了东道海子凹陷油气运移至克拉美丽气田石炭系储层成藏,该气田的油气可能主要来自滴水泉凹陷西端的石炭系烃源岩;最后,建立了油气运移成藏模式,指出滴水泉凹陷周缘具有较大的勘探潜力。     

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。     

柴达木盆地西部咸化湖相优质烃源岩地球化学特征及成藏意义

传统上认为柴达木盆地西部地区咸化湖相烃源岩有机质丰度低,油气主要来源于"可溶有机质"。在柴达木盆地西部首次发现一定规模有机质丰度较高的优质咸化湖相烃源岩,其TOC值一般约在1%,最高可达4%以上;生烃潜量一般大于6 mg/g,最高可达40 mg/g;氢指数一般在500 mg/g(TOC)以上,最高可达900 mg/g(TOC)以上。有机质类型以I型和II1型为主,少量II2型,为倾油型有机质。而有机质丰度过低的样品(TOC0.5%),其类型也较差,所含的可溶有机质也较低,生烃潜力小,为无效烃源岩。优质烃源岩生物标志化合物中富含植烷、C28甾烷、伽马蜡烷和C35藿烷等指示咸水环境的化合物,同时具有高甾烷低藿烷、高C27甾烷低C29甾烷等特征,指示有机质主要来自于水生藻类。这些藻类中富含脂类化合物,被称为"油藻",在较低的成熟演化阶段可直接转化为烃类。咸化环境有利于藻类直接转化而成液态烃的保存,从而形成"未熟—低熟油"。柴达木盆地西部咸化湖相烃源岩中所含的"可溶有机质"明显高于淡水湖相烃源岩,这正是该地区在中浅层发现的一批"未熟—低熟油田"的重要物质来源。通过模拟实验证实,有机质在成熟演化阶段也具有较高的生油潜力,符合经典的油气生成模式。因此,对于深层来说,成熟的烃源岩形成的油气是主要的勘探对象。在该地区古近系深层优质烃源岩形成的油气具有2类成藏模式:(1)源外成藏,即通过油源断层将油气运移至浅部构造圈闭聚集成藏;(2)源内成藏,即在深部烃源岩附近的岩性圈闭中近源聚集。目前这2类油气藏勘探均已获得重大突破,发现了2个亿吨级储量区块,证实深部优质烃源岩形成的油气藏勘探潜力巨大。     

华北北部中、上元古界生烃潜力与勘探前景分析

华北北部中、上元古海相地层是地球上最古老的沉积岩地区之一。冀北露头区大量的油苗分布是该套地层生烃的直接证据,在冀中覆盖区“古潜山”油藏的精细油源对比证实了部分原油为原生油,进一步说明中、上元古界地层有良好的生烃潜力,主要发育5套烃源层系。按本区海相地层有机质丰度评价标准衡量,页岩中下马岭组、洪水庄组有机碳平均值达到1.84%～2.21%,为好烃源层;碳酸盐岩中铁岭组、高于庄组有机碳平均值达到0.2%～0.29%,为较好烃源层;雾谜山组有机碳平均0.12%,部分层段为较好烃源层。烃源岩有机质热演化程度高,多数地区在高成熟—过成熟阶段(湿气—干气阶段),但冀北坳陷基本处在生油—凝析油—湿气阶段,宣龙坳陷下花园地区处在生油阶段。冀北坳陷是探索原生油藏的有利地区,冀中北部是寻找天然气藏的有利地区。     

Whole-Rock,Clay Mineral Contents and Matrix Effect on the Cenomanian/Turonian Petroleum Source Rocks in the Lower Antalya Nappe,Western Taurus Region of Turkey

Abstract

Whole-rock analyses by x-ray powder diffraction and Rock-Eval pyrolysis studies were carried out on the Cenomanian/Turonian Dereköy formation shales from four sample sites in the Lower Antalya Nappe in the western Taurus region (SW Turkey) to determine rock-forming mineral assemblages, their abundance in bulk composition, and clay matrix effect on hydrocarbon yield during Rock-Eval pyrolysis. These studies indicate that the rock-forming minerals are mostly quartz (3–68%), clay minerals (32–81%) including smectite and illite, and rare to common calcite (0–39%), feldspar (0–5%) and mica (0–11%). High total organic carbon (TOC) contents (up to 42 wt%) and corrected hydrogen indices between 538 and 642 (mg HC/g TOC) correspond to marine organic matter (Type II kerogen) and excellent oil-prone hydrocarbon source rocks. Strong positive correlation (R ² = 0.84 to 0.96) between hydrocarbon yield (S ₂) and TOC content implies that the positive values of x and y-intercepts are relatively high, with values ranging between 1–13.117 mg pyrolysable hydrocarbon in 1 g of rock. These results mean that the clay matrix is the main agent of adsorbtion, and high amounts of hydrocarbon retention must be present.     

碳酸盐岩生烃指标及生烃量评价的新认识

我国存在大量平均有机碳丰度很低(一般小于0.20%)、但仍能达到以往提出的碳酸盐岩烃源岩有机碳丰度下限(一般在0.10%)的碳酸盐岩,多年的勘探未发现其能生成原生工业性油气藏,表明该下限提得过低,原因在于传统观点笼统地认为碳酸盐岩中有机质生烃能力较高、碳酸盐岩排烃率高、提出过高的高演化阶段碳酸盐岩原始有机碳恢复系数,并且未考虑运移散失。在重新考虑这些因素后,认为烃源岩平均有机碳下限指标应主要由实际情况的类比来确定。碳酸盐岩烃源岩、高—过成熟阶段的烃源岩以及气源岩的有机碳丰度下限未必分别明显低于泥岩烃源岩、成熟阶段的烃源岩和油源岩,它们的平均有机碳含量都应在0.40%~0.50%以上。     

碳酸盐岩有效排烃动力条件与临界有机质丰度关系

在碳酸盐岩的可能排烃动力学模型中，微裂缝作为压力释放的有效通道至关重要。碳酸盐岩烃源岩生烃过程中微裂缝的形成难以直接观察，但可以通过模拟实验，根据产物计量和一定的数学模型，计算生烃增压值，并通过岩石物理性质得到的理论破裂压力阀值判断其形成的温压条件。结果表明，碳酸盐岩有效排烃动力与有机质丰度有关。当有机质类型和成熟度一定时．有机质丰度越高，所产生的生烃增压就越大。有机质丰度很低的碳酸盐岩在一般地温条件下，难以产生足够的生烃增压使岩石破裂并形成徽裂缝作为效排烃通道。在常规的油-2生成的温度压力条件下，有机碳含量0．2％～0．3％可能是满足有效排烃动力条件的l临界有机质丰度。图5表1参10     

三塘湖盆地石炭系烃源岩评价

三塘湖盆地石炭系烃源岩分布具有南厚北薄的特点,且以马朗凹陷和条湖凹陷的烃源岩厚度最大。烃源岩类型主要包括滨浅海相—海陆交互相的暗色泥岩、凝灰质泥岩和碳质泥岩。盆地内部石炭系烃源岩有机碳含量、生烃潜量及氯仿沥青A的含量均较丰富。干酪根稳定碳同位素值及岩石热解分析结果指示石炭系烃源岩有机质来源广泛,干酪根类型以Ⅱ型为主,也有少量Ⅰ型和Ⅲ型。大部分烃源岩样品实测镜质体反射率大于0.7%,对应的最大热解温度大于435℃,达到了有机质热演化的成熟至高成熟阶段。研究表明,三塘湖盆地石炭系烃源岩为一套好至极好的烃源岩,具有很高的生烃潜力。     

延长气田上古生界烃源岩评价及生排烃特征

延长气田位于鄂尔多斯盆地一级构造单元陕北斜坡中南部,是一个新探明的天然气富集区,对烃源岩的研究评价工作相对较薄弱,制约了该区的油气勘探进展。为此,通过对大量新探井岩心样品的有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等资料的综合分析,探讨了该气田上古生界烃源岩的展布特征、地球化学特征和生排烃特征。结果表明:①煤岩为该区最好的烃源岩,其有机碳含量介于60.18%~86.89%,累积厚度介于6~18 m,是该区上古生界天然气最主要的烃源岩,而泥岩则是天然气的第二位供应者,其中山西组泥岩属中等—很好的烃源岩,太原组和本溪组泥岩为好很好的烃源岩;②烃源岩干酪根的类型主要为腐殖型,其R。多大于2.0%,已进入过成熟—干气阶段;③上古生界烃源岩在中晚侏罗世—早白垩世末处于大量生排烃期,现今生烃强度介于(25~65)×10~8m~3/km~2,现今排烃强度介于(15~60)×10~8m~3/km~2,煤的生排烃强度大干泥岩。