鄂尔多斯西南缘下古生界烃源岩生烃潜力评价

鄂尔多斯盆地西南缘早古生代陆缘沉积环境形成了碳酸盐岩和碎屑岩2种岩性的烃源岩。虽然有机质丰度较低,但勘探成果表明下古生界烃源岩曾经有过较高的生烃过程。较好的烃源岩一般发育在弱还原—还原、盐度较大的半深水环境中,多为Ⅰ、Ⅱ型。寒武系烃源岩主要生烃阶段在三叠纪,对现今的资源贡献有限,奥陶系马家沟组、平凉组烃源岩主要生烃阶段有侏罗纪、白垩纪2期。现今奥陶系烃源岩达到了高演化阶段,以马家沟组碳酸盐岩、平凉组暗色泥岩、碳酸盐岩3套烃源岩为主,但存在一定差异。模拟结果表明,下古生界累计生烃量为172.87×10¹²m³;北段生烃强度最大超过了40×10⁸m³/km²,南缘地区最大为30×10⁸m³/km²左右。     

下古生界高——过成熟烃源岩有机成熟度评价

我国下古生界高-过成熟烃源岩有机成熟度评价仍存在许多问题。作为下古生界烃源岩成熟度指标的参数主要包括固体沥青、镜状体、无定形体(微粒体)动物有机体、藻类体反射率、分子有机地球化学参数等。本文评述了这些成熟度指标的可靠性、适用性、存在问题和工作方向。     

塔里木盆地下寒武统烃源岩分布

塔里木盆地下寒武统烃源岩是近年来诸多学者研究的热点,对于其分布的认识还存在一定的分歧,并成为制约寒武系勘探及区带优选的重要因素。基于野外露头及盆地内钻井资料的认识,分析下寒武统烃源岩的沉积环境;通过正演模拟下寒武统玉尔吐斯组烃源岩的地震反射特征,结合模拟结果,刻画下寒武统玉尔吐斯组烃源岩沉积边界;基于震旦系与寒武系地震解释与成图研究,分析寒武系沉积前古地貌特征及寒武系的沉积环境,探讨下寒武统烃源岩的主要控制因素,旨在解决下寒武统生烃源岩的生烃中心,指导寒武系有利勘探区带的优选。研究认为,玉尔吐斯组为寒武纪早期持续海侵背景下、分布稳定的烃源岩;正演模拟结果及地震资料表明,玉尔吐斯组表现为寒武系底部强波峰—强波谷的地震反射特征,在盆地内可追踪对比;根据塔里木盆地震旦纪与早寒武世古地理格局认识,认为寒武系台缘斜坡—盆地一带为下寒武统烃源岩厚度加厚区,是台盆区烃源岩最富集的地区。     

鄂尔多斯盆地南部上古生界烃源岩生排烃特征及天然气勘探潜力

针对鄂尔多斯盆地南部上古生界不同类型烃源岩生烃贡献不明确的问题,利用生烃动力学研究方法,考虑不同岩性烃源有机质品质差异、岩石物性、吸附能力等因素,评价了鄂尔多斯盆地南部上古生界煤岩和炭质泥岩的生烃特征。综合煤岩、炭质泥岩在南部的厚度分布,绘制了鄂尔多斯盆地南部上古生界煤岩、炭质泥岩生烃强度、排烃强度图。结果显示,鄂尔多斯盆地南部上古生界在煤层分布局限的情况下,炭质泥岩是主力烃源岩,这与前人仅根据地球化学特征参数而得出南部煤岩为主力烃源岩的认识有很大不同。相关认识对今后盆地南部下古生界天然气勘探开发具有重要的指导意义。     

阿拉善地区上古生界烃源岩评价

阿拉善地区上古生界发育石炭系和二叠系2套烃源岩,通过大量的区域地质调查及有机地球化学、无机地球化学分析,阿拉善地区上古生界烃源岩主要以暗色泥岩及碳酸盐岩为主,石炭系和二叠系的V/(V+Ni)≥0.46和富集Cu、Zn等,表明烃源岩沉积环境为还原环境,且二叠系古盐度值高于石炭系,古生产力变化规律不明显。烃源岩有机质类型较差,体现了腐殖型特征;可能与有机质热演化程度已处于高—过成熟阶段,使得烃源岩类型变差有关。垂向上,石炭系烃源岩有机质丰度优于二叠系;平面上,校育川地区暗色泥岩的有机质丰度最高,而优质的碳酸盐岩烃源岩则主要分布在呼鲁斯太地区。因此,阿拉善地区上古生界具有一定勘探潜力,但主要以寻找天然气为主。     

塔里木盆地北缘下古生界烷基环己烷分布特征

烷基环己烷类化合物在塔里木盆地北缘早古生代地层中具有较高的含量。正烷基环己烷系列化合物具平滑型、C₁₆-C₂₀范围内的偶碳优势型和 C₁₇-C₂₁范围内的奇碳优势型三种分布形式;甲基正烷基环己烷系列化合物呈平滑型和 C₁₇-C₂₁范围内的奇碳优势型分布。这两类化合物的分布可能与沉积环境性质和生物先质类型有关。     

江汉盆地南部上古生界海相烃源岩生烃史与晚期生烃潜力

动态地评价江汉盆地南部上古生界烃源层在不同地质历史时期的生烃过程,特别是晚期生烃对早燕山期形成的很多局部构造能否得到后期的烃类充注是判断其含油气性的关键,因而生烃演化、特别是晚期生烃、晚期成藏对研究区海相上古生界勘探显得十分重要。从烃源岩的成熟度变化、地层推覆倒转剖面2个方面证明晚期生烃在研究区存在,但不同剖面之间、同一剖面不同层系之间晚期生烃现象存在差异。埋藏史研究认为,研究区内主要存在持续深埋型、深埋—剥蚀夷平型、深埋—抬升—深埋型、深埋—抬升—浅埋型4种类型的埋藏演化过程,其中前2类对于晚期生烃有十分重要的意义。生烃史与晚期生烃潜力计算结果进一步表明,上古生界烃源层晚期生烃潜力当阳地区略高于沉湖地区。
     

下古生界烃源岩有机显微组分分类与应用

运用全岩光片、干酪根光片、干酪根薄片和光薄片等手段,对塔里木盆地下古生界烃源岩有机显微组分进行观察研究,对各种组分进行特征描述,根据显微组分的成因及光性特征,将其分为原生形态有机质、原生无形态有机质及次生有机质3类,并在此基础上确定了下古生界烃源岩有机显微组分的加权系数。应用该方案对塔里木盆地孔雀河1井O_2+3q烃源岩有机质类型进行分析,6个样品中有1个为Ⅰ型,3个为Ⅱ₁型,2个为Ⅱ₂型。     

四川盆地震旦系-下古生界高过成熟烃源岩演化史分析

四川盆地震旦系-下古生界烃源岩处于高过成熟度阶段，其Ro一般为2．36％～3．39％。根据埋藏史及古地温梯度，应用改进了的Karweil方法，将该烃源岩划分成4个演化阶段，并依据高科1井、盘1井和五科1井等重点井进行系统成熟度模拟，使之与实测的成熟度值一致，结果表明四川盆地西南部坳陷震旦系-下古生界烃源岩生烃最早，东部地区次之，乐山-龙女寺古隆起最晚，具体情况是：高科1井下寒武统烃源岩主生油期在中休罗世，主生气期在晚侏罗世-早白垩世，盘1井下寒武统烃源岩主生油期在二叠纪，主生气期在晚三叠世；五科1井下寒武统烃源岩主生油期在早三叠世，主生气期在早中侏罗世；盘1井志留系烃源岩主生油期在晚三叠世，主生气期在中侏罗世，五科1井志留系烃源岩主生油期在早侏罗世，主生气期在晚侏罗世。     

关于古生界烃源岩有机质丰度的评价标准

我国海相碳酸盐岩地球化学评价的焦点问题之一，是如何确定有其有机质丰度下限和划分有效烃源岩与非烃源岩的标准。长期以来，国内一些颇具影响的论点使人们相信，有机碳含量低到0．1％的碳酸盐岩仍能作为有效烃源岩。然而，国内外大量的勘探实践和实验室研究表明，有机碳含量为0．1％－0．2％的纯碳酸盐岩不能作为有效烃源岩，否则，有机质丰度不会成为油气勘探评价中的一个限定因素。在海相地层或海相碳酸盐岩中，能有效生烃的烃源岩是其中有机质丰度高的泥岩、泥灰岩和泥晶灰岩。碳酸盐岩或泥质岩中相同类型干酪根的有机质转化率相似，不存在碳酸盐烃源岩烃转化率高于泥岩的现象；生排烃过程一般并不会有机碳含量显著降低。因此，评价海相地层或碳酸盐岩地层中的烃源岩，沿用泥岩的有机质丰度下限值（有机碳含量为0．5％）是适合的。有效烃源岩的厚度不必很大，但有机质丰度必须高（有机碳含量大于0．5％），且要有一定的分布范围。     

塔里木盆地满加尔凹陷下古生界烃源岩的再认识

综合考虑下古生界烃源岩的纵向分布特征,认为塔里木盆地满加尔凹陷下古生界烃源岩主要发育中、下寒武统,中、下奥陶统和上奥陶统3套烃源岩.中、下奥陶统黑土凹组烃源岩与中、下寒武统烃源岩的沉积相特征和发育特征相似,有机质丰度高、类型好;上奥陶统烃源岩分布局限、类型差.3套烃源岩具有不同的热演化特征.以满加尔凹陷中西部地区为例,中、下寒武统烃源岩在加里东晚期-海西早期进入生油高峰阶段,中、下奥陶统烃源岩在海西晚期进入生油高峰阶段,上奥陶统烃源岩则在燕山晚期-喜马拉雅期进入生油高峰阶段.满加尔凹陷古生界烃源岩的三分法能更准确地反映下古生界烃源岩的实际分布情况,同时构筑了解决油气来源、油气成藏观点冲突的框架,能更准确认识不同地区海相原油的混源特征.     

塔里木盆地下寒武统泥质烃源岩成烃生物组合的构造-沉积环境控制因素

成烃生物组合是烃源岩研究的重要内容,目前关于成烃生物研究主要集中在生烃模拟实验,对成烃生物发育的地质控制因素研究在油气地质界还相对较少,然而这方面的研究是利用成烃生物预测优质烃源岩分布并指导油气勘探的重要环节。成烃生物面貌的研究结果表明,西山布拉克组和玉尔吐斯组主要以底栖藻为主,含浮游藻类,但西山布拉克组主要以底栖藻类和浮游藻类为主,而东二沟剖面玉尔吐斯组则以底栖藻类（红藻）为主。稀土元素地球化学揭示西山布拉克组和玉尔吐斯组沉积时均受热水作用影响,且西山布拉克组受影响程度要强于玉尔吐斯组。泥岩稀土、主量和微量元素分析发现,西山布拉克组和玉尔吐斯组均为还原环境,但西山布拉克组水体还原性强度要弱,水动力条件稍强,活跃的火山活动使得库鲁克塔格地区西山布拉克组沉积期古地貌起伏程度要强于柯坪地区。对比现代藻类分布模式,构造活动、水体深度以及古地貌上差异可能是导致南雅尔当山剖面西山布拉克组和东二沟剖面玉尔吐斯组成烃生物面貌不同的重要原因。     

鄂尔多斯盆地下古生界烃源岩与天然气成因

基于鄂尔多斯盆地古生界154口井天然气样品地球化学特征及成因的分类研究,结合盆地下古生界733块烃源岩样品有机质丰度评价,探讨盆地下古生界天然气来源问题。通过分析天然气样品的烷烃气碳同位素组成,结合其地质背景,将盆地下古生界天然气成因及来源分为3个大类4个亚类:1源于上古生界煤系的煤成气;2下古生界自生自储的油型气;3源于上古生界煤系与古生界灰岩的混合气,又可分为正碳同位素系列混合气和负碳同位素系列混合气2个亚类。烃源岩样品TOC、有机显微组分分析表明,盐下样品平均TOC值为0.3%,TOC值大于0.4%的样品占28.2%,其干酪根类型为腐泥型,指示较强的生烃潜力。鄂尔多斯盆地下古生界天然气以来源于上古生界煤系的煤成气为主,在盆地中东部盐下的储集层中发育下古生界自生自储油型气,且其发育一定规模的有效烃源岩,可作为下古生界天然气气源。     

塔里木盆地下古生界成藏控制因素及勘探思路

塔里木早古生代时并不是一个统一的盆地,在其后的发展演化历史中,又经历了多期成盆、多期发育与多期改造,从而最终成为叠合型盆地。这样的盆地发育特点造成塔里木盆地下古生界的多源生烃、多期生烃、多期运聚、多期成藏和多期改造。塔里木盆地下古生界油气成藏控制因素可以概括为"源控、隆控、坡控、面控、断控和相控"。与中国东部中、新生代原型盆地的"定洼选带"相比,其勘探思路应该是"定源选带"。在确定有效烃源灶的基础上,通过断层、不整合面以及输导层的研究确定与烃源灶有关系的有利勘探区带,根据烃源岩的热演化程度确定有利区带的勘探战略是以油勘探为主、气勘探为主还是油气并举。     

论鄂尔多斯盆地下古生界烃源岩的成藏演化特征

鄂尔多斯盆地中东部广布的下奥陶统马家沟组碳酸盐岩形成于动荡、富氧的古地理环境,因而其有机质丰度低,有机质类型差,生烃潜力低,不能成为有效烃源岩。地质和地球化学分析证实,盆地西、南缘台缘深水斜坡相的中奥陶统平凉组存在优质海相烃源岩,其形成的油气最早富集在中央古隆起及其周围;伴随着中央古隆起带轴部的向东迁移和早白垩世末盆地西倾大单斜的定型,平凉组烃源岩在早白垩世生烃高峰期生成的天然气和早期古油藏裂解气,由中央古隆起带向北东方向发生二次运聚,最终在盆地中部奥陶系马家沟组风化壳中聚集成藏,即形成靖边大气田。这一过程包含了油藏、油气共存和气藏3个成藏演化阶段,也证实了盆地西、南缘平凉组烃源岩是靖边气田油型气的主要来源。     

渤海湾盆地车镇凹陷下古生界烃源岩生物标志物特征

利用GC-MS技术对渤海湾盆地车镇凹陷下古生界碳酸盐岩的生物标志物进行研究,探讨了烃源岩沉积环境、有机质来源及热演化程度,对比了其与古近系烃源岩的差异。研究表明：下古生界碳酸盐岩正构烷烃主峰碳数低、奇偶优势不明显,类异构烷烃呈弱植烷优势或姥鲛烷-植烷均势;萜烷类化合物以藿烷为主、三环萜烷含量较低、四环萜烷相对较多,升藿烷系列分布正常,γ-蜡烷含量较低;C27、C28和C29规则甾烷呈不对称的"V"型分布,重排甾烷含量低,4α-甲基甾烷含量较高;芳烃中菲和三芴系列占优势,缺少联苯等高等植物输入的生物标志物,萘系列丰富及1,2,5-三甲基萘、1,2,5,6-四甲基萘丰度低,三芴中硫芴丰度高、氧芴低,芳香甾烷以三芳甾烷为主,缺失单芳甾烷。上述特征指示,下古生界烃源岩形成于还原性浅海环境,源于菌藻类和浮游类低等生物,演化阶段处于高-过成熟阶段。对比优选出了可以区分下古生界与古近系烃源岩的4个饱和烃和5个芳烃生标参数,为该区下古生界油藏的油源判识提供了依据。     

塔里木盆地寒武系—奥陶系海相烃源岩识别与分布预测

基于露头实测、探地雷达浅层地震测量、岩心分析、测井评价和地震追踪等,建立了海相烃源岩识别方法和流程,对塔里木盆地寒武系—奥陶系海相烃源岩进行重新识别和空间展布预测。结果表明,寒武系—奥陶系垂向上共发育4套烃源岩,分别赋存于阿瓦提凹陷和满加尔凹陷的下—中寒武统、塔东地区的下-中奥陶统黑土凹组、阿瓦提凹陷—阿满过渡带—满加尔凹陷的中-上奥陶统萨尔干组—吐木休克组—却尔却克组、阿瓦提凹陷至塔中地区的上奥陶统印干组—良里塔格组中。寒武系—奥陶系海相烃源岩的发育受海平面上升控制明显,分布具有鲜明的"等时异相"特征,即在同一时期,不同沉积相带沉积不同类型的烃源岩;烃源岩的形成还具有随碳酸盐岩盆地迁移而迁移,随陆源碎屑大量注入而消亡的规律。     

塔里木盆地寒武系沉积模式与烃源岩发育

综合利用露头、钻井和地震资料,解剖了塔里木盆地中下寒武统沉积特征,并建立其沉积模式,预测烃源岩的分布。研究认为,塔里木盆地寒武系发育缓坡和台地-陆棚2种沉积模式,沉积演化总体上呈台地前缘斜坡由缓至陡、坡度由小到大的变化趋势。结合寒武系沉积格局以及烃源岩的沉积构造、岩性组合、矿物成分与成烃生物特征,认为寒武系有效烃源岩主要形成于深水陆棚环境。成烃生物与深水陆棚沉积环境协同演化,表现为深水陆棚泥质区以底栖藻生物相占优势,而深水陆棚钙质区以浮游藻生物相占优势。深水陆棚相在整个寒武纪期间不断发生空间上的变迁,形成了纵向上叠置、平面上交错的烃源岩分布特征。肖尔布拉克组下部黑色薄层泥质灰岩发育于深水陆棚相,沉积环境暗示这套岩性组合可能是塔里木盆地西部地区一套有效的烃源岩。     

塔里木盆地寒武系烃源岩沉积环境再认识

寒武系烃源岩是塔里木盆地海相油气最主要的来源之一,长期以来对该套烃源岩发育的沉积环境表述多样,对于极少资料控制的烃源岩预测带来诸多不确定性。利用露头和新的钻井、地震资料,在震旦纪—寒武纪成盆作用分析的基础上,通过沉积结构及成烃生物组合研究寒武系烃源岩发育的沉积环境,进而约束下寒武统烃源岩的分布。研究认为,塔里木盆地寒武纪西“台”东“盆”的沉积格局,经历了早寒武世缓坡到中-晚寒武世弱镶边台地的演化,下寒武统泥质烃源岩主要分布于中-外缓坡。与盆地东部下寒武统西山布拉克组烃源岩一样,盆地西部下寒武统玉尔吐斯组-肖尔布拉克组下段烃源岩的成烃生物组合表现为由底栖藻类占优向浮游藻类占优的转变,与早寒武世海进-海退沉积序列相对应。塔里木盆地寒武系烃源岩主要发育于深水陆棚环境,可进一步划分为陆棚相泥质烃源岩和陆棚相碳酸盐质烃源岩,前者以底栖藻类生物相占优势,后者以浮游藻类生物相占优势,海平面升降变化导致两类烃源岩具有叠加、交错的分布特征。