正构烷烃分布模式判断柴西主力烃源岩

柴西原油正构烷烃分布多呈偶奇优势(CPI<1),而烃源岩样品则多呈奇偶优势分布,只有少数呈偶奇优势分布。从正构烷烃分布模式出发,结合单体烃碳同位素分析,对柴西原油和烃源岩进行对比,以确定柴西原油形成的主力烃源岩。研究表明,柴西深层主力烃源层为E23,次要烃源层为E1+2和N31;浅层主力烃源层为N1,次要烃源层为N2。从生烃性能角度看,正构烷烃分布呈偶奇优势的烃源岩样品,其有机碳、氯仿沥青"A"、总烃含量、转化系数等都比呈奇偶优势分布的样品高,生烃性能较好,应为柴西主力烃源岩。     

松辽盆地青一段原油及烃源岩中正构烷烃的氢同位素组成

利用色谱—同位素质谱对松辽盆地青一段正构烷烃进行了单体烃的氢同位素组成分析。研究认为:松辽盆地青一段原油、烃源岩的氢同位素为-126‰~-248‰,具有典型的陆相沉积的特点;青山口组一段烃源岩的氢同位素为-180‰~-235‰,与海相烃源岩的氢同位素范围相差甚远,因此不支持松辽盆地曾经海侵的观点。     

正构烷烃单体碳、氢同位素在油源对比中的应用

以黄骅坳陷古生界烃源岩作为研究对象,采用GC-IRMS和GC-TC-IRMS技术对烃源岩抽提物中的正构烷烃单体碳、氢同位素进行测定,揭示不同沉积环境中正构烷烃单体碳、氢同位素的组成特征。研究结果表明,下古生界烃源岩正构烷烃的δ¹³C和δD值分别为-29‰~-33‰和-110‰~-140‰;上古生界烃源岩正构烷烃的δ¹³C和δD值分别为-27‰~-29‰和-140‰~-170‰.从下古生界的海相到上古生界的海陆过渡相,正构烷烃明显存在一个富δ¹³C和贫δD的趋势。这表明,沉积环境是控制烃源岩正构烷烃氢同位素组成的主要因素。因此,在复杂的含油气系统中,正构烷烃单体碳、氢同位素组成分布特征对油源对比有着重要的意义,并且可用于母质来源及沉积环境的探讨。     

济阳坳陷石炭系—二叠系烃源岩的生烃演化

济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩在多期构造运动的影响下发生过多次生烃演化.对石炭系—二叠系煤系烃源岩在不同地质时期生烃过程的动态分析表明,研究区石炭系—二叠系有机质具有阶段性成熟演化特征和多次生烃过程,其中燕山期和喜山期是济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩最重要的生烃期.利用镜质体反射率对济阳坳陷次级凹陷的石炭系—二叠系烃源岩的再次生烃门限进行了划分,确定了再次生烃门限深度约为3 900～4 500 m.按照不同地区的石炭系—二叠系煤系烃源岩的生烃—埋藏历史,将其生烃演化过程分为4种类型,并指出了济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩再次生烃的有利地区.     

黄骅坳陷下古生界碳酸盐岩中单体烃碳和氢同位素组成

采用GC-TC-IRMS技术,测定了黄骅坳陷下古生界碳酸盐岩可溶有机质(氯仿沥青"A"和氯仿沥青"C")中正构烷烃单体碳和氢同位素组成,并对两者的特征进行了对比。结果表明,可溶有机质的氢同位素组成明显受到环境水δD的控制,研究区样品中可溶有机质的δD值为-159‰～-90‰,反映海相有机质的特征;根据δD的分布范围和曲线形态,研究区样品可溶有机质的正构烷烃单体碳同位素组成可划分出3种分布模式并分别代表3种不同的沉积环境。相应地,其氢同位素组成具有2种模式,分别表征2种不同的沉积环境。对比发现,氢同位素在分辨海相亚环境方面不及碳同位素敏感,但在区分海相与陆相环境方面比碳同位素有优势。将两者相结合,可更好地判识生烃母质和沉积环境。     

济阳坳陷上古生界烃源岩二次生烃特征

渤海湾盆地济阳坳陷上古生界自形成以来,由于经历了印支期、燕山期和喜马拉雅期复杂的构造运动,其烃源岩的生烃演化具有不连续性和多期性。结合济阳坳陷构造沉积演化史和受热史,运用现代油气地质理论对该坳陷上古生界烃源岩做了研究,认为其具有明显的二次生烃特征,初次生烃发生在中三叠世末,最重要的二次生烃期发生在早第三纪末,此时烃源岩处于高成熟-过成熟阶段,而且二次生烃演化有4种类型,即“中、新生代持续深埋型”、“中生代浅埋、新生代深埋型”、“中生代深埋、新生代浅埋型”和“中、新生代持续浅埋型”。     

液态正构烷烃系列 姥鲛烷 植烷碳同位素初步研究

GC/C/MS 在线碳同位素分析技术,能够从微量样品(色谱量级)中获得丰富的单分子碳同位素组成信息。通过各种试验,确定了原油、氯仿沥青“A”饱和烃的 GC/C/MS分析条件、方法,并获得饱和烃中正构烷烃系列和姥鲛烷、植烷分子可靠的碳同位素组成数据。本文重点分析研究了鄂尔多斯盆地古、中生界原油,古生界源岩氯仿沥青“A”和热模拟产物——热解油中正构烷烃系列和姥鲛烷、植烷分子的碳同位素特征及分布模式,并进行了油源对比和油-油混源判别,得出了盆地石炭-二叠系和奥陶系顶部风化壳凝析油主要来自石炭-二叠系(尤其是煤)的新认识。     

吐哈盆地侏罗系原油单体烃系列碳同位素研究

原油中单体烃类在线同位素分析是用色谱仪将包括生物标记化全物在内的化合物分离，经燃烧转化为二氧化碳，然后直接送气体同位素质谱仪进行单体烃碳同位素测定。用此项分析吐哈盆地台北凹陷４个含油气的油，财样品，认为：葡萄沟构造原油与神泉构造原油同源，可能产自煤系地层；胜金口构造原油则与玉果构造原油同源，可能产自泥质烃源岩。     

热成熟及水的作用对热解烃同位素组成的影响

对Ⅱ型未成熟源岩采用高压釜热模拟实验方法,研究了在有水及无水条件下,生成的热解烃中正构烷烃单体氢同位素随热成熟作用的变化情况。实验结果表明,在无水条件下,随热解温度的升高(290-400℃),热解烃中正构烷烃呈现富D(²H)趋势,氢同位素发生了20‰左右的分馏;而在有水条件下,由于相同热解温度点所达到的成熟度低于无水条件下的,所以产生的氢同位素分馏相对要小。热模拟实验中水的存在对热解烃中正构烷烃单体氢同位素组成并没有产生明显的影响。因此,热成熟作用及成岩作用过程中的氢同位素交换均不能在很大程度上改变脂类化合物本身的同位素组成,脂类化合物的氢同位素能够用来评价有机质的来源、进行油源对比以及地质历史时期沉积古环境的恢复。     

烃源岩热解油的轻烃单体和正构烷烃分子碳同位素特征

采用最新引进的国际八十年代后期开发的GC-deltas气体同位素质谱仪,对几类典型烃源岩的热模拟液态烃产物-热解油进行了GC/C/MS在线(Online)碳同位素分析,获得了有关轻烃单体、正构烷烃及姥鲛烷、植烷分子的碳同位素组成数据.分析资料表明,轻烃单体、正构烷烃及姥鲛烷、植烷的碳同位素特征及分布模式能够有效地反映烃源岩的特征-母质类型、沉积环境及热成熟度等.     

陆相有机质中单体烃的氢同位素组成特征

采用GC-TC-IRMS技术，测定辽河坳陷西部凹陷和吐哈盆地台北凹陷的陆相烃源岩抽提物中正构烷烃单体的氢同位素组成。结果表明，陆相来源的正构烷烃单体氢同位素组成大致为-250‰～-140‰，明显比海相来源的贫D(^2H)；不同陆相沉积环境来源的正构烷烃中，成水湖相的相对富D(-200‰～-140‰)，沼泽相的相对贫D(-250‰～-200‰)，淡水滨浅湖湖相的介于其间。从沼泽相→滨浅湖相→成水湖相，正构烷烃的氢同位素组成明显存在逐渐富D的趋势，表明控制正构烷烃氢同位素组成的主要因素可能是沉积环境，沉积后期水体与有机质之间氢的交换作用可能也是重要影响因素。利用正构烷烃的氢同位素组成对其母源进行古环境的恢复时，需要结合其它方面的证据。图2表1参26     

梨树断陷主力烃源岩与油源对比

通过对梨树断陷不同地区、不同层位烃源岩、原油的地球化学特征分析,明确了主力烃源岩特征和原油地球化学特征。在生物标记化合物、碳同位素分析对比的基础上,认为梨树断陷中的原油主要来源于Ⅱ1型生烃母质,苏家屯地区有部分Ⅲ型生烃母质来源原油的混入。油源对比表明,梨树断陷原油主要来自沙河子组烃源岩,部分地区有营一段烃源岩的贡献。     

塔里木盆地库车坳陷烃源岩热模拟实验中甲烷碳同位素的二阶分馏

选用塔里木盆地库车坳陷三叠系和侏罗系的煤、黑色泥岩及碳质泥岩等样品进行了260~540℃之间的生烃热模拟实验,模拟温阶为40℃,并对产物中天然气的碳同位素和实验后的固态产物的镜质体反射率进行了测定,得到了模拟气态烃产物中甲烷的碳同位素与模拟产物成熟度Ro的关系。实验表明,在烃源岩由未成熟到过成熟的演化过程中,甲烷碳同位素存在二阶分馏,在未熟到成熟(Ro<1.5%)阶段,甲烷碳同位素随温度(成熟度)的增加由重变轻,而在成熟到过熟阶段,甲烷碳同位素随温度(成熟度)的增加由轻变重,在这2个演化阶段甲烷碳同位素与Ro均呈线性相关。     

塔北隆起北缘原油轻烃单体烃碳同位素特征

对塔北隆起北缘原油进行了轻烃单体烃碳同位素组成分析,刻画了原油的轻烃组成特征.所有轻烃化合物中,环戊烷系列化合物碳同位素在不同原油之间差异最小,对原油成因的鉴别意义小于其他化合物.优选的其他化合物碳同位素在不同成因原油中呈现出显著规律,轮台油气田煤成油轻烃单体烃碳同位素较重,主要位于-21‰-19‰之间;大涝坝油气田湖相油次之,位于-25‰-21‰之间;雅克拉油气田海相油最轻,位于-31.5‰-28‰之间.典型寒武系—下奥陶统来源的YN2井原油分布特征独特.上述分布特征揭示轻烃单体烃碳同位素组成可作为可靠的原油成因判识指标,尤其对于凝析油与轻质油更为有效.     

东营凹陷永安镇—盐家地区油源特征分析

为确定东营凹陷永安镇-盐家地区已发现原油与烃源岩的成因关系,以原油和烃源岩饱和烃色谱、色谱-质谱分析为基础进行油源对比.分析认为区内已发现油气田均与民丰洼陷沙三段和沙四段烃源岩有密切关系,已发现原油主要可划分为沙四上型、沙三下型、沙三中型和混合型.不同地区原油的分布具有一定规律性,盐家地区以沙四上型原油为主;永安镇地区原油类型多样,以沙四上为主,其次为沙三下型;沙三中型原油仅分布在永1沙四段,混源油主要分布在断层发育区.     

桂中坳陷泥盆系烃源岩发育环境及潜力评价

为查明桂中坳陷油气生成物质基础及资源潜力,通过开展区域沉积相研究与典型剖面、钻井资料的系统分析,对桂中坳陷泥盆系海相优质烃源岩发育环境、时空展布及地球化学特征进行了研究。结果表明：桂中坳陷中-下泥盆统发育海相优质泥质烃源岩,主要分布在南丹-河池-宜州以南早期台盆相沉积中,优质烃源岩一般厚为40~200 m;烃源岩有机质丰度高,大多数样品 TOC 值大于2.0%,最高可达4.7%,原始生烃潜量大多大于6.0 mg/g;烃源岩干酪根显微组分主要为腐泥组,相对含量为38.7%～89.7%,干酪根碳同位素值为–27.80‰～–24.84‰,结合饱和烃色谱特征分析,表明其有机质类型主要为Ⅱ型;烃源岩热演化程度较高,总体处于高-过成熟阶段。桂中坳陷早、中泥盆世台盆相环境发育有机质含量高的海相优质烃源岩,可为桂中坳陷油气生成及聚集提供雄厚的成烃物质基础。     

济阳坳陷古近系烃源岩结构及排烃的非均一性

济阳坳陷古近系湖相纹层状泥页岩中的有机碳分布非均一性强烈,烃源岩结构有大段纯泥岩式、砂岩嵌入式、指状式、泥岩嵌入式、泥包砂式、砂包泥式和砂泥交互式等,其压实状态、压力分布状态及排烃特征互不相同。烃源岩压实不均衡导致排烃的非均一性,厚层烃源岩中的滞排现象和超压体系的幕式排烃特征是非均一性的两种极端体现。烃源岩排烃的非均一性为分阶段进行排烃模拟提供了新思路。图3表1参22     

济阳坳陷沙河街组有效烃源岩特征与评价

有效烃源岩的概念和应用需要实践的验证。济阳坳陷油气勘探已有40年历史，积累了研究有效烃源岩的大量地质地球化学资料。综合利用前人的研究成果，根据大量样品分析和地质研究，认为沙四段上部盐湖-咸水湖相、沙三段下部咸水-半咸水环境沉积的油页岩、灰质(含灰质)泥页岩是济阳坳陷主要油田的原油提供者，它们是湖盆因盐度不同而形成分层水体并造成缺氧环境中沉积的，有机碳含量多大于2％，有机质性质良好，但是由于断陷活动差异性、浊流沉积的事件性和气候多变性，缺氧环境不时被打破，存在很强的非均质性和分布的区域性。为了真实反映这种有效烃源岩的时空分布，提出了体系域为单元的、按有机碳含量划分5级烃源岩的评价方法，并且讨论了有效烃源岩对油气成藏的控制作作。图2参9     

测井资料在江陵凹陷烃源岩评价中的应用

以烃源岩地球化学分析资料为基础,分析了江陵凹陷烃源岩测井响应特征,讨论了利用测井曲线叠合法计算有机碳质量分数时需要考虑的多种影响因素,并开展了影响因素分析及校正方法研究,从而提高了利用测井资料计算有机碳质量分数的精度。同时根据判别分析原理,选取对烃源岩最为敏感的自然伽马能谱、地层密度、声波时差和电阻率等测井参数,建立了烃源岩判别分析函数,提出了利用判别系数预测烃源岩有机碳质量分数的方法。上述有机碳质量分数计算方法在江陵凹陷古近系新沟嘴组烃源岩评价中进行了应用,有机碳质量分数计算值与实测值吻合较好。     

海相碳酸盐岩烃源岩有效性探讨——以川西坳陷中三叠统雷口坡组为例

中三叠统雷口坡组是近年来四川盆地川西坳陷天然气勘探的热点层系,对其海相碳酸盐岩烃源岩有效性认识的分歧制约了对主力气源和勘探方向的认识。对川西坳陷雷口坡组有机岩石学和有机地球化学等方面进行了综合研究,结果表明雷口坡组碳酸盐岩中干酪根显微组分以腐泥无定形体为主;藻纹层与非纹层部分有机碳含量没有明显差异;雷口坡组三段有机碳含量与黏土矿物含量呈正相关,与碳酸盐矿物含量呈负相关;与常规方法测得的有机碳含量相比,包含有机酸盐在内的总有机碳含量略高,但差值多小于0.2%。雷口坡组碳酸盐岩有机质丰度和生烃潜力整体偏低,有效烃源岩达标率仅为6.13%,相对富有机质层段的分布具有较强的局限性。雷口坡组碳酸盐岩单独难以构成主力烃源岩,对气藏的贡献较为有限。因此,气源输导条件是川西坳陷雷口坡组勘探的重要影响因素,寻找规模性的天然气聚集,应重点关注连通下伏上二叠统烃源岩的通源断裂发育区。