准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩生烃动力学特征

准噶尔盆地玛湖凹陷及其周缘累计探明石油地质储量近30×10⁸ t,油源主要来自凹陷内的二叠系风城组碱湖相烃源岩。通过黄金管热模拟试验,并采用Kinetic软件进行计算,获得了玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩的各类烃产率和动力学参数,建立了生烃模式,进而对该套烃源岩的生烃能力进行了综合评价。研究结果表明：①玛湖凹陷二叠系风城组碱湖相烃源岩总烃产率高达412.24 mg/（g·TOC）,其中液态烃类产率随温度升高先增加而后降低,高峰温度为420~460℃,气态烃产率持续增加,总产油率高于产气率,气态烃碳同位素具油型气特征。②风城组碱湖相烃源岩C₁,C₂—C₅,C₆—C₁₄,C₁₄₊的生成活化能主峰值分别为268 kJ/mol,255 kJ/mol,251 kJ/mol,247 kJ/mol。③玛湖凹陷风城组碱湖相烃源岩的生烃模式与国内外14个不同盆地具有相似性,均为早期出现生油高峰、晚期持续生气的特征,且单位TOC的生烃能力中等偏上。     

准噶尔盆地西部坳陷二叠系下乌尔禾组烃源岩生烃潜力评价

利用岩石热解、镜下观察、热演化史分析、生烃热模拟实验及盆地模拟等手段,从岩性、有机质特征、生物标志物特征、规模有效烃源灶的分布特征等方面对准噶尔盆地西部坳陷二叠系下乌尔禾组烃源岩的生烃潜力进行了系统研究。研究结果表明：(1)西部坳陷下乌尔禾组烃源岩主要为一套纹层不明显的泥岩沉积,岩性包括深灰色泥岩、灰色粉砂质泥岩、灰色泥质粉砂岩及灰色含炭粉砂质泥岩等,局部颜色深。(2)下乌尔禾组烃源岩整体生烃潜力一般且样品间差异性明显,有机质类型主要为Ⅲ型干酪根,岩石热解氢指数HI一般小于100 mg/g,为倾气型烃源岩;有机质成熟度分布范围大,镜质体反射率Ro为0.64%～1.56%,平均1.06%,产率指数PI为0.05～0.74,平均0.33,总体位于主生油窗,现今沙湾凹陷、盆1井西凹陷和玛湖凹陷分别处在生油高峰晚期、生凝析油/湿气和生干气阶段;有机质丰度、生烃潜力差别大,TOC值为0.29%～9.16%,平均0.85%,生烃潜量(S1+S2)为0.29～3.16 mg/g,平均0.74 mg/g,样品中差烃源岩和中等—好烃源岩各占50%。(3)下乌尔禾组烃源岩以浅湖沉积为主,处于淡水、弱氧化环...     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系烃源岩三芳甾烷分布特征及油源对比

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组、乌尔禾组和其他不同层系原油中普遍检测出三芳甾烷(TAS)和三芳甲藻甾烷系列。基于多口井的原油和14块代表性烃源岩样品的芳烃组分色谱-质谱资料,系统分析其TAS组成特征,并将其用于油源对比研究。结果表明：TAS分布特征可以有效区分准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩和乌尔禾组烃源岩。风城组烃源岩中TAS具有C₂₆-20S含量低、C₂₇-20R含量高的分布特征,并且几乎不含有三芳甲藻甾烷;而乌尔禾组烃源岩中TAS具有相反的分布特征,即C₂₆-20S相对丰度较高,C₂₇-20R相对丰度较低,并且具有分布完整的三芳甲藻甾烷系列。玛湖凹陷不同层系原油TAS分布特征基本一致,主要表现为C₂₆-20S含量低,C₂₇-20R含量高,三芳甲藻甾烷含量低或者未检测出,与风城组烃源岩分布特征相似。应用C₂₆-20S/C₂₈-20S TAS与C₂₇-20R/C₂₈     

准噶尔盆地阜康凹陷芦草沟组烃源岩地球化学特征与生烃潜力研究

准噶尔盆地阜康凹陷作为盆地内最大的富烃凹陷,其烃源岩地球化学特征、沉积环境和生烃母质等研究不足,限制了对该区探明资源量较低问题的理解。基于阜康凹陷东斜坡新钻揭的烃源岩样品实验分析结果,对阜康凹陷芦草沟组源岩进行了地质地球化学分析研究。阜康凹陷芦草沟组烃源岩总体属于中—很好质量的烃源岩,有机质类型为Ⅱ—Ⅲ型,主体处于低熟—成熟演化阶段;生物标志物特征显示,芦草沟组烃源岩的有机质为陆源高等植物和水生菌藻类的混合,可能具有类杜氏藻的绿藻贡献,总体沉积于贫氧—次富氧、淡水—半咸水的间歇性分层水体环境中,泥岩沉积特征明显。阜康凹陷芦草沟组烃源岩平面上地球化学特征变化较大,阜中凹槽和阜北凹槽显示出更大的生烃潜力。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云质岩储集层白云石成因

针对准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云质岩储集层中自生白云石成因认识不清的问题,利用偏光、荧光薄片鉴定,扫描电镜分析,电子探针分析,碳、氧、锶同位素组成分析等技术,对玛湖凹陷风城组白云质岩中白云石赋存特征及成因演化进行深入研究。研究表明：(1)白云石发育准同生—浅埋藏期、中埋藏期和中—深埋藏期3期,主要形成于中二叠世早期的准同生—浅埋藏环境,其次是中二叠世中期的中埋藏环境。(2)白云石化流体为碱湖沉积背景下的高盐度咸水,准同生—浅埋藏期Mg²⁺主要由碱湖流体、火山玻璃脱玻化供给,中埋藏期Mg²⁺主要来自于黏土矿物转化、火山玻璃脱玻化以及长石等铝硅酸盐的溶蚀。(3)白云石生长过程中由早到晚Mg、Mn、Fe、Sr、Si等元素有规律的变化,主要与碱湖流体以及埋藏过程中风城组火山物质脱玻化、成岩蚀变的影响程度不同有关。(4)在碱湖微生物诱导作用下,准同生期泥晶—微晶白云石通过原生沉淀以及交代文石、高镁方解石等形成;浅埋藏期粉晶白云石主要由泥晶—微晶白云石的持续生长以及方解石、凝灰质等交代形成;中埋藏期白云石以粉晶、细晶为主,主要由白云石化流体对火山物...     

利用三环萜烷对比泌阳凹陷生物降解油油源

以南襄盆地泌阳凹陷北部斜坡带生物降解油为例,在评价三环萜烷抗生物降解能力的基础上,研究了三环萜烷在生物降解油油源对比中的应用.对比分析表明,三环萜烷至少可以抵抗8级强度的原油生物降解,C₂₃~C₂₆/C₁₉~C₂₂-三环萜烷、C₁₉~C₂₆/C₂₈~C₂₉-三环萜烷及C₁₉~C₂₆-三环萜烷/C₂₉-Ts等参数是有效的油源对比指标.三环萜烷指标、碳稳定同位素及三芳甾烷组成特征指示,泌阳凹陷北部斜坡带核三下亚段生物降解油来自深凹区核三下亚段烃源岩,核三上亚段生物降解油主要来自深凹区核三上亚段烃源岩.在珠江口盆地珠Ⅰ坳陷中,上述三环萜烷参数确定的油源关系与现有认识一致,进一步表明了这些参数的有效性.     

三塘湖盆地二叠系火成岩分布及其对烃源岩热演化的影响

通过对三塘湖盆地二叠系火成岩与烃源岩热演化关系的研究,分析了火成岩对烃源岩热演化的影响。三塘湖盆地二叠系主要发育的火成岩有玄武岩、安山岩、辉绿岩和凝灰岩等,作为喷出岩的玄武岩、安山岩、凝灰岩,对岩石有机质的热演化基本没有影响或影响很小;只有侵入的辉绿岩可以较长时间在地层中保持一定温度,影响其周围有机质的成熟演化程度。辉绿岩厚度越大,分布范围越广,对烃源岩的影响越大,估算的垂向影响范围应小于200 m。搞清辉绿岩的分布,有助于了解一定范围内烃源岩的热演化特征和生油气能力。     

加水模拟条件下升温速率对烃源岩成烃源岩特征的影响

通过加水热模拟实验分析了升温速率对有机质演化的影响.从分析结果可以看出,升温速率对残余固体有机质和气、液态生成物均有明显影响,表现在在较低的升温速率条件下,有机质生烃可以充分进行,而随升温速率增大,气、液态产物的产率降低;残余固体有机质的特征也发生明显的变化,主要表现为残余生烃潜力随升温速率增大而增大.     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存定量表征及其主控因素

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存特征及控制因素复杂,赋存状态与定量表征难度大,厘清页岩油赋存特征和主控因素对优选甜点体具有重要意义。为表征玛湖凹陷不同赋存状态页岩油含量,对凹陷中心区和斜坡区的风城组页岩样品进行分步抽提,建立了不同赋存状态页岩油定量表征实验方法,分别得到游离轻烃、游离重烃和吸附烃的含量。在有机地球化学和储层微观特征研究的基础上,得到以下认识：由于研究区有机碳和黏土含量较低,风城组页岩油以游离赋存状态为主,吸附烃含量最少;页岩油多以油膜状赋存于矿物表面和干酪根中,重烃通常赋存于微孔比表面积大的页岩中,宏孔是游离油的主要赋存场所;有机质丰度和孔径增大,不同赋存状态页岩油含量均呈增加趋势,较高有机质丰度和孔径较大的储层有利于页岩油富集;成熟度可以很大程度上影响页岩中流体的吸附能力,有机质成熟度越高的页岩样品游离烃占比越多、吸附烃占比越少;比表面积的增大促进吸附油与游离重烃的富集,制约游离轻烃的富集,中孔比表面积对于页岩油的吸附量具有控制作用,比表面积越大页岩的吸附能力越强。相关研究和认识可为研究区优选甜点段和评价页岩油开采效益提供依据。     

东海盆地西湖凹陷主力烃源岩特征及分布

基于近年大量勘探成果,结合地球化学分析和盆地模拟技术,综合分析确定了西湖凹陷烃源岩的有机地球化学和分布特征,并探讨了区内天然气成因及来源。结果表明,西湖凹陷主要发育平湖组和花港组2套源岩,岩性主要为暗色泥岩和煤,平湖组煤系源岩为该区主力供烃层系,最大厚度分布于保俶斜坡带中部及三潭深凹-中央背斜带中南部,并沿凹陷两侧逐渐减薄。源岩评价表明平湖组以中-好烃源岩为主,泥岩有机质类型以Ⅱ₂型和Ⅲ型为主,煤以Ⅲ型为主;三潭深凹与中央背斜带内平湖组现今多处于成熟-过成熟阶段,其源岩成熟早且生气强度明显高于生油强度。有机质生源以陆源高等植物为主,形成于淡水-微咸水、偏氧化的沉积环境。西湖凹陷天然气以烃类气体为主,多属煤型气;西湖凹陷天然气成熟度（R_o值）多在0.58%～1.97%,为成熟-高熟源岩热演化产物。中央背斜带及三潭深凹花港组产出的天然气主要来源于自身下部平湖组成熟-高熟源岩,亦有该区花港组下段成熟源岩贡献;保俶斜坡带中部平湖构造带花港组产出天然气主要来源于花港组自生;保俶斜坡带平湖组产出天然气多来源于平湖组,部分井产出的高熟气样可能来源于邻区三潭深凹高熟平湖组源岩贡献。系统分析西湖凹陷主力烃源岩特征及分布规律,对深化油气勘探具有实际指导意义。     

古老碱湖优质烃源岩:准噶尔盆地下二叠统风城组

碱 湖优质烃源岩是陆(湖)相优质烃源岩的一种重要类型, 迄今发现的典型实例主要分布于古近系始新统, 准噶尔盆地下二叠统风城组可能是这类烃源岩的最古老实例, 典型证据包括3方面:沉积学方面的成碱演化序列完整, 岩石矿物学方面的碱性矿物与丰富的微生物和黄铁矿, 地球化学方面的生物标志化合物。在生烃特征上, 风城组具有典型碱湖优质烃源岩的特征, 表现为有机质丰度高、类型好、生烃能力强, 丰富藻类有机质和微生物的存在使得烃源岩长期生烃, 所生油气优质, 成熟-高熟轻质油气连续充注, 这是研究区玛湖百里大油(气)区得以形成的根本资源基础。这一古老碱湖优质烃源岩的发现具有潜在重要 科学与勘探意义。     

Biomarker characteristics and geological significance of middle and upper Permian source rocks in the southeastern Junggar Basin

Total organic carbon content (TOC), carbon isotope and biomarker analysis have been done on the source rocks from Lucaogou and Wutonggou formations in Junggar Basin, NW China. (1) the TOC values of the source rocks are more than 5%, and the kerogen types are type I₁-II, and the organic matters are mainly algae and bacteria, and are in the mature stage. (2) the depositional environments of the source rocks are weak reduction-weak oxidation, and are of weakly salty water to brackish water environment.     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组岩性对岩石力学特性的影响

以准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组储层岩石为研究对象,基于室内力学试验研究了风城组储层不同岩性岩石的力学行为,从而揭示风城组储层不同岩性岩石的力学特性。在此基础上,讨论了矿物组成对风城组储层岩石强度参数的影响。玛湖凹陷风城组储层岩石具有较强的非均质性,造成不同岩性岩石力学特性存在较明显的差异,其中云质类岩石的力学强度和弹性模量较大而泊松比较小;岩石破坏形式较单一,其中单轴条件下,岩样脆性较强,表现为拉张破坏特征,而高围压条件下,岩样脆性减弱、延性增强,主要表现为单剪切破坏特征;岩石的抗压强度、抗张强度、断裂韧性值随着硅质矿物含量的增加呈减小的趋势,而随着钙质矿物含量的增加呈增大的趋势。     

准噶尔盆地石炭系烃源岩分布与含油气系统

准噶尔盆地是在前寒武纪陆核和早古生代增生褶皱带的拼合基底之上经历石炭纪—二叠纪过渡阶段后形成的克拉通内坳陷盆地,石炭纪是准噶尔及邻区克拉通化过渡发展的关键时期,在准噶尔地块南、北缘发育了被动大陆边缘,地块内部断陷与凸起相间,断陷内沉积了厚度达2 000~5 000 m的火山碎屑岩系。受海侵范围控制,盆地内部及周缘发育区域展布的石炭系下统滴水泉组和上统巴塔玛依内山组两套有效烃源岩,前者可能是油、气烃源岩,后者是有效的气源岩,上石炭统巴塔玛依内山组火山岩是主要的储集体,由此形成了C1d—C(.)和C2b—C2b(!)两个含油气系统。中侏罗世晚期—晚侏罗世和新近纪以来的构造活动导致了石炭系圈闭的形成、改造与最终定型。不同构造单元后期演化历史的差异导致石炭系含油气系统在平面上产生分异。迄今在石炭系已发现了五彩湾、石西、克拉美丽、克拉玛依二/四/六井区、车排子等多个油气田,油气勘探实践表明准噶尔盆地石炭系具有较好的勘探前景。图8表3参41     

准噶尔盆地玛湖凹陷早二叠世风城组沉积时期古湖盆卤水演化及碳酸盐矿物形成机理

准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷风城组沉积时期古湖泊为典型的碳酸盐型湖泊,发育丰富的碳酸盐矿物。碳酸盐矿物是风城组主要的盐类矿物,可以按照金属阳离子划分为Mg、Ca碳酸盐(方解石、白云石)、Na碳酸盐(碳酸钠、碳酸氢钠)、过渡型碳酸盐(碳钠钙石、碳钠镁石、氯碳钠镁石)。3类碳酸盐矿物平面分布具有“牛眼”特征,表明蒸发浓缩是直接的成盐诱导因素。方解石、白云石主要分布在古湖盆的浅水平台区、湖盆的周缘浅水区。碳钠钙石、碳钠镁石、氯碳钠镁石主要分布在与碱矿互层的暗色沉凝灰岩层段。碳酸钠和碳酸氢钠主要分布在湖盆的凹陷中心。充足的HCO₃^-阴离子控制了玛湖凹陷古湖盆盐类矿物的沉淀,碳酸盐析盐序列表现为Mg²⁺、Ca²⁺首先与HCO₃^-结合,消耗殆尽后碱金属阳离子Na⁺与富余的HCO₃^-结合形成碱矿。早二叠世强烈的火山活动以及火山物质的矿物组成对碳酸盐矿物的形成起了决定性的作用。岛弧型火山活动脱气提供大量的CO₂,增加了大气的CO₂分压,进一步提高了沉积水体HCO₃^-浓度。HCO₃^-的含量是控制碳酸盐矿物沉淀的决定性因素。另外,火山喷发的CO₂气体增加了降雨的酸度,并加速了对基岩的风化以及对火山碎屑物质的水解。准噶尔盆地西北缘石炭纪-早二叠世形成的火山岩富含Na长石分子及Ca长石分子,K长石分子含量低。风城组火山碎屑物质也以富含Na、Ca为主。基岩的风化以及凝灰质的水解提供了大量Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、金属阳离子,与HCO₃^-结合形成了风城组大量的碳酸盐沉积。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存特征与影响因素

综合应用地质、钻井、X衍射矿物成分分析、氩离子抛光-场发射扫描电镜-X射线能谱实验、高压压汞、岩石热解与岩心二维核磁共振实验,开展准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存特征及其影响因素的研究。玛湖凹陷风城组页岩油主要存在薄膜状吸附油与充填状游离油2种赋存方式,岩相类型、岩石矿物组分与储集空间类型是页岩油赋存状态的主控因素。玛湖凹陷风城组发育4种岩相类型,分别为云质页岩相、砂质页岩-含云粉砂岩相、含碱矿白云岩-泥质粉砂岩相、硅化白云岩-云质粉砂岩相,不同岩相类型的矿物组分、储集空间类型、孔喉结构分布与页岩油微观赋存状态存在较大的差异。对比分析不同岩相类型可知,石英含量、黄铁矿含量、有机质含量与热解烃含量（S₂）存在正相关关系,长石含量、白云石含量与游离烃含量（S₁）呈弱正相关关系。游离油主要分布于中孔、大孔为主的次生溶蚀孔、残留粒间孔中,吸附油集中分布于中孔、中小孔为主的有机质孔、晶间孔与矿物颗粒表面。不同岩相类型的矿物组分与孔喉结构共同影响了风城组页岩油的微观赋存状态。     

彩南油田多源混合原油的油源(一)——烃源岩基本地球化学特征与生物标志物特征

准噶尔盆地东部地区存在4套烃源岩，其中，二叠系烃源岩生烃潜力大，是最好也是最主要的烃源岩；三叠系烃源岩次之；侏罗系和石炭系烃源岩有机质类型以Ⅲ型为主，丰度变化大，生烃潜力低于二叠系和三叠系。这4套烃源岩在埋藏浅的地区尚处于未成熟或低成熟阶段，但在阜康凹陷均达成熟—高成熟阶段，具备了生成大量原油的热演化条件。4套烃源岩抽提物生物标志物组成特征差异明显，二叠系烃源岩以富含β-胡萝卜烷、伽马蜡烷、C28和C29甾烷、几乎不含重排甾烷以及C27甾烷含量很低为主要特征；三叠系抽提物以富含Ts、C29Ts和重排甾烷以及伽马蜡烷含量低为主要特征；侏罗系烃源岩抽提物碳同位素明显重于二叠系和三叠系，δ^13C值一般大于—28‰，Pr／Ph值一般大于3．0，以富含五环萜烷、C29甾烷和贫三环萜烷、伽马蜡烷、C27和C28甾烷为主要特征。