塔里木盆地顺北油田油气来源研究

基于塔里木盆地顺北地区原油和天然气样品的地球化学特征分析,研究了顺北地区奥陶系中下统油气来源。通过饱和烃色谱及饱和烃、芳烃色谱—质谱、全油及族组分碳同位素检测,发现原油样品中C23三环萜烷占优势,伽马蜡烷含量低,C27-C28-C29ααα20R规则甾烷表现为不规则的"V"字形分布,规则甾烷相对重排甾烷含量高,原油碳同位素偏轻,与柯坪露头及孔探1井等下寒武统烃源岩有很好的亲缘性;天然气δ13C1值为-50.7‰^-44.7‰,天然气δ13C2值为-36.1‰^-33.1‰,干燥系数为0.520~0.883,为原油伴生气,油气同源,判断顺北油田油气主要来源于下寒武统烃源岩。通过已钻井岩相、沉积相和全盆地地震相资料,预测下寒武统烃源岩在塔里木盆地广泛分布,厚度在30 m左右,有机碳含量高,生烃潜力大,具有长期生烃、多期供烃的特点,能提供充足的油气资源,是塔里木盆地台盆区最主要的烃源岩。     

塔里木盆地轮南地区天然气地球化学特征和成因类型

轮南地区是塔里木盆地重要的油气产区之一,目前已发现了一批大中型油气田。该区含油气层位众多,奥陶系、石炭系和三叠系中均发现了天然气。地球化学特征研究表明,轮南地区天然气以甲烷为主,重烃气含量较低,轮南、塔河、解放渠东等油气田天然气主要为湿气,而轮古东地区、桑塔木地区以干气为主,吉拉克气田三叠系和石炭系天然气主体分别为湿气和干气;甲烷碳、氢同位素值分别为-46.7‰~-32.0‰和-190‰~-127‰,δ13 C2值主体介于-39.6‰~-31.6‰之间,烷烃气碳、氢同位素系列主体表现出正序特征,受同型不同源气混合的影响,部分样品发生了甲烷、乙烷同位素部分倒转。轮南地区天然气为油型气,其中轮南油田、塔河油气田和解放渠东油田天然气主体均为干酪根裂解气,混有部分原油裂解气;而轮古东气田、桑塔木气田天然气则主要为原油裂解气;吉拉克气田三叠系天然气主体为干酪根裂解气,混有部分原油裂解气,而石炭系天然气则为典型原油裂解气。轮南油田和塔河油气田天然气则来源于寒武系—下奥陶统和中上奥陶统烃源岩,而轮古东气田、桑塔木气田、解放渠东油田和吉拉克气田天然气主体来自寒武系—下奥陶统烃源岩。     

塔里木盆地台盆区深层天然气地球化学特征及成藏演化

近年来在塔里木盆地台盆区顺南—古城地区中—下奥陶统(6 000~7 200m)、塔中中深井区中—下寒武统(6 400~7 000m)及麦盖提斜坡罗斯2井奥陶系蓬莱坝组(5 800m)深层相继获得天然气发现,气源对比显示天然气主要来源于寒武系。台盆区深层天然气干燥系数(C_1/C_(1-4))基本0.95,以干气为主;天然气甲烷碳同位素值(δ~(13)C_1)主要分布在-39.0‰~-33.5‰之间,部分-40.0‰;乙烷碳同位素值(δ~(13) C_2)在-39.0‰~-32.0‰之间,与干酪根热模拟实验结果吻合较好,相当于玉尔吐斯组烃源岩在20℃/h升温速率热模拟条件下550~600℃产物。中深1井∈2a及中深5井∈1w受寒武系干酪根裂解气晚期充注影响较小,热演化程度相对较低,以低成熟度原油伴生气为主。台盆区海西期以来寒武系过成熟干酪根裂解气对深层油气藏的持续充注,是造成目前台盆区深层天然气干燥系数偏高及碳同位素组成偏重的主要原因。不同地区深层天然气藏受储层物性、构造断裂活动及寒武系过成熟干酪根裂解气差异充注影响,导致不同层段天然气性质差异较大。     

塔里木盆地塔中隆起寒武系深层油气地球化学特征及成因

塔中隆起寒武系碳酸盐岩储层油气资源丰富,然而由于复杂的构造地质背景,油气来源和天然气类型还存在较大争议。通过详细分析ZS1井、ZS1C井和ZS5井寒武系不同层段中凝析油和天然气的组成、碳同位素等特征,并结合寒武系-下奥陶统与中、上奥陶统烃源岩地球化学特征,对其油气来源和天然气成因类型进行了判别。研究结果表明,该区天然气为典型的腐泥型干酪根裂解气,其中寒武系肖尔布拉克组天然气干燥系数大于0.98,N₂含量介于2.5%~4.0%,为过成熟干气,且凝析油族组分与和饱和烃单体烃碳同位素偏重,nC₉-nC₂₀碳同位素介于-28.8‰~-26.3‰,表明油气来源为寒武系-下奥陶统烃源岩。而寒武系阿瓦塔格组和吾松格尔组天然气干燥系数介于0.63~0.78,N₂含量介于0.2%~0.8%,为低成熟湿气,且凝析油族组分和饱和烃单体烃碳同位素相对较轻,nC₉-nC₂₃碳同位素介于-37.25‰~-32.56‰,表明油气来源为中、上奥陶统烃源岩。     

塔里木盆地台盆区古生界原油碳同位素组成及油源探讨

基于塔里木盆地台盆区寒武系—奥陶系烃源岩干酪根样品以及古生界原油样品的碳同位素组成特征,探讨台盆区古生界原油的成因和来源。台盆区寒武系至少发育下寒武统以及中—上寒武统2套碳同位素组成具有明显差异的烃源岩,其中,下寒武统烃源岩干酪根碳同位素组成明显偏轻,中—上寒武统烃源岩干酪根碳同位素组成相对偏重,而奥陶系烃源岩则介于两者之间。台盆区古生界原油的碳同位素组成分布范围较大,其d~(13)C值为-35.2‰~-28.1‰,其中d~(13)C值为-34.0‰左右相对富集轻碳同位素的原油应主要来源于下寒武统烃源岩,d~(13)C值为-29.0‰左右相对富集重碳同位素的原油应主要来源于中—上寒武统烃源岩,碳同位素组成居中的原油不能排除寒武系烃源岩的贡献。分析认为,寒武系烃源岩具有主力烃源岩的条件,台盆区深层油气勘探潜力巨大。     

塔北隆起轮西地区奥陶系潜山油藏油气来源分析

塔里木盆地塔北隆起轮西地区重油具有低饱和烃(或低饱和烃与芳香烃比值) 和高含蜡、高含硫、高胶质、沥青质的特征, 说明该地区原油经历了大量的轻烃散失和降解过程。通过对该区原油生物标志物特征分析和储集层沥青研究, 认为该地区原油主要为中下寒武统和中下奥陶统烃源岩的混源油。同时, 从烃源岩发育及油气充注的时期分析, 也可以得出中下寒武统和中下奥陶统烃源岩是轮西奥陶系潜山油藏的主要油源的认识。     

塔里木盆地顺1走滑断裂带超深储层油气充注历史

顺北地区是近期塔里木盆地超深层油气勘探获得重大突破的领域。通过顺北地区奥陶系一间房组储层原油和天然气地化特征对比,并结合荧光颜色和显微荧光光谱参数分析,认为顺北地区奥陶系经历了多期油气充注,且早期充注原油遭受一定程度的生物降解,而天然气为原油伴生气。利用类异戊二烯烃、生物标志化合物和原油轻烃对顺北地区和顺南地区原油进行对比,发现顺北地区油气来源与顺南地区一样来自于寒武系玉尔吐斯组烃源岩,通过断穿寒武系的断层向上运移至奥陶系储集层。对顺北地区采集样品进行流体包裹体测试、冷阴极发光、荧光观察等系统分析,结果表明顺北地区发生了“五幕三期”油充注和一期天然气充注,第一期为加里东晚期,第二期为海西晚期,第三期为喜马拉雅晚期,而天然气充注发生在喜马拉雅晚期。     

塔里木盆地满东1致密气藏成因机制

满东1气藏是塔里木盆地东部典型的致密砂岩气藏,但其成因机制研究亟待加强。利用流体包裹体岩相学观察、均一温度测试、定量颗粒荧光分析等手段厘定了油气充注史,应用储层孔隙度演化模型恢复了储层孔隙度演化史,并综合两者之间的关系明确了满东1致密气藏的成因类型和成藏机制。研究结果表明:满东1气藏天然气主要源自寒武系—中下奥陶统烃源岩,此气藏具有2期油气充注历史,即晚加里东—早海西期的石油充注和晚燕山期—喜马拉雅期以来的天然气充注;满东1气藏志留系柯坪塔格组储层在燕山末期致密化,形成现今的致密储层;喜马拉雅期,寒武系、奥陶系古油气藏内的原油裂解气在志留系储层中成藏,此时储层已致密化,即天然气充注期晚于储层致密期,因此满东1气藏的成因类型属于先致密后成藏型"致密深盆气藏"。综合分析后认为,满东1气藏原油裂解气勘探前景广阔,特别是下古生界具有良好的资源前景。     

塔里木盆地震旦系石油地质特征及勘探方向

通过对塔里木盆地周边露头剖面及盆内钻井震旦系石油地质特征分析,认为震旦系顶部白云岩受岩溶作用发育溶蚀孔(洞)缝,储集空间主要为角砾间孔、溶蚀孔(洞)及裂缝;南华—震旦系泥质岩类和下寒武统泥岩、泥灰岩为震旦系的有效烃源岩;同时,下寒武统泥岩及泥灰岩直接覆于震旦系白云岩储集层之上,可作为良好盖层,与震旦系白云岩储集层形成良好储盖组合;震旦系油气成藏史分析表明顶部白云岩具有多期油气充注条件,在古隆起斜坡区可能保存原生古油藏。在此认识基础上,结合区带评价分析,提出塔东低凸起北斜坡、塔中低凸起北翼及柯坪-巴楚隆起等震旦系为有利勘探方向。     

塔中东部奥陶系烃包裹体特征及成藏意义

在塔中东部局部地区奥陶系碳酸盐岩储集层中发现一期（第Ⅲ期）发强棕红色荧光的烃包裹体,在荧光特征、组分特征上都有其独特性,预示塔中东部成藏的独特性。将这3 期对区域成藏有意义的烃包裹体分期进行组分提取、组分分析、相图分析、温度压力分析,分析认为,第Ⅱ期形成于海西运动晚期源于中上奥陶统的正常油得以保存;第Ⅳ期形成于喜马拉雅运动晚期由寒武系原油分解的凝析油气大量充注,使整个塔中地区奥陶系的原油具有中上奥陶统源油和寒武系原油混源特征;第Ⅳ期凝析油气的大规模充注,是塔中地区油气藏普遍存在25-降藿烷系列的原因,也是塔中地区凝析油气藏的重要贡献者;第Ⅲ期形成于燕山-喜马拉雅运动早期源于寒武系高成熟油只在塔中东部地区的中下奥陶统及寒武系充注,这就是只在塔中地区东部发现油藏,而在其他地区主要为凝析油气藏的原因。     

塔里木台盆区寒武系烃源岩地球化学特征

对27件塔里木盆地台盆区寒武系烃源岩样品进行了有机碳测定、饱和烃色谱质谱、芳烃色谱质谱及馏分稳定碳同位素等分析以获取其生烃潜力与地球化学特征信息。结果显示烃源岩TOC值较高(0.5%~8.39%),属于较好—很好的烃源岩范畴。下寒武统烃源岩最好,其次为中寒武统。分子标志物分析表明烃源岩以菌藻类或低等水生生物来源为主。低姥植比、高硫芴含量表明沉积环境还原性较强。高伽马蜡烷含量指示了水体分层环境。三环萜烷发育完整,C_(21)三环萜烷/C_(23)三环萜烷大于1。甾烷相对含量高,C_(28)/(C_(27)+C_(28)+C_(29))规则甾烷≥25%。寒武系烃源岩C_(26)及C_(27)三芳甾烷发育,三芳甲藻甾烷含量丰富。烃源岩可溶有机组分稳定碳同位素组成整体偏重,一般重于-31‰。柯坪隆起下寒武统肖尔布拉克剖面泥岩各指标均不同于其余寒武系烃源岩样品,暗示了不同的生源构成。     

四川盆地川中古隆起震旦系—寒武系天然气特征及成因

利用高石梯—磨溪地区大量新钻探井和野外露头资料,开展震旦系—寒武系天然气组分、同位素、轻烃组成、烃源岩干酪根碳同位素、储集层沥青生物标志物等地球化学特征研究。研究表明:1震旦系灯影组和寒武系龙王庙组天然气均为典型的干气,以烃类气体为主。但灯影组干燥系数大、烃类组分含量低、非烃组分含量高。非烃气体含量的差异主要表现在氮气、二氧化碳、硫化氢和氦气方面。烃源岩成熟度不同和含硫矿物与烃类反应生成H2S是造成灯影组和龙王庙组天然气组成细微差别的原因。2灯影组和龙王庙组天然气δ13C2值差异明显,主要反映母质类型的差异。3灯影组和龙王庙组天然气甲烷δ2H值差异大,主要反映母质沉积水介质盐度的差异。4下寒武统页岩、灯影组泥岩、陡山沱组泥岩和灯影组碳酸盐岩干酪根碳同位素平均值分别为-32.8‰、-31.9‰、-30.7‰和-27.8‰。5灯影组储集层沥青4-甲基二苯并噻吩/1-甲基二苯并噻吩值介于筇竹寺组和灯影组烃源岩之间。研究认为高石梯—磨溪地区震旦系—寒武系天然气主要为原油裂解气,震旦系天然气来源于震旦系和寒武系烃源岩,寒武系天然气主要来源于寒武系烃源岩。     

塔里木盆地下古生界白云岩储层油气勘探前景

综合研究表明,塔里木盆地下古生界白云岩储层的形成是多期次、多类型地质作用的综合结果,有利的原始沉积相带、多期白云岩化作用、多种类型的溶蚀作用、断裂作用及其伴生裂缝是该类储层形成的关键。其中溶蚀作用包括深埋条件下白云石的自身溶解、多期供烃携带的有机酸溶蚀作用、岩浆热液溶蚀作用、硫酸盐热化学还原反应所产生酸性流体的溶蚀作用、层序界面和不整合面岩溶作用等。白云岩储层综合评价及油气成藏条件系统分析表明,塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩储层非常发育,且具备较好的成藏条件,其中有效盖层及后期较为稳定的构造环境是油气成藏的关键。英买力—雅克拉地区、塔中主垒带和玛扎塔格构造带的白云岩潜山储层、阿克库勒和塔中地区的下奥陶统—上寒武统白云岩内幕储层以及塔中和巴楚地区的中寒武统盐下白云岩储层是下一步勘探的3个重要领域。     

塔里木盆地下古生界白云岩储层油气勘探前景

综合研究表明,塔里木盆地下古生界白云岩储层的形成是多期次、多类型地质作用的综合结果,有利的原始沉积相带、多期白云岩化作用、多种类型的溶蚀作用、断裂作用及其伴生裂缝是该类储层形成的关键。其中溶蚀作用包括深埋条件下白云石的自身溶解、多期供烃携带的有机酸溶蚀作用、岩浆热液溶蚀作用、硫酸盐热化学还原反应所产生酸性流体的溶蚀作用、层序界面和不整合面岩溶作用等。白云岩储层综合评价及油气成藏条件系统分析表明,塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩储层非常发育,且具备较好的成藏条件,其中有效盖层及后期较为稳定的构造环境是油气成藏的关键。英买力—雅克拉地区、塔中主垒带和玛扎塔格构造带的白云岩潜山储层、阿克库勒和塔中地区的下奥陶统—上寒武统白云岩内幕储层以及塔中和巴楚地区的中寒武统盐下白云岩储层是下一步勘探的3个重要领域。     

四川盆地下古生界油气地质条件及气藏特征

采用地表与地下地质相结合,应用有机和无机地球化学分析技术刻画了四川盆地下古生界油气地质条件,分析了下古生界气藏特征,揭示了古油藏与气藏相互耦合关系,初步建立了下古生界油气成藏模式。下寒武统和下志留统是四川盆地下古生界的2套高品质烃源岩,平均厚度约为100 m,两者分布区域具有显著继承性,存在川南、川东及鄂西3个生烃中心。储层主要为中上寒武统洗象池组,中下奥陶统南津关组及宝塔组,下志留统石牛栏组或小河坝组;基质孔隙度小于1%者占70%～80%,但局部层段发育岩溶孔洞、裂缝型及礁灰岩等优质储层,有效孔洞率可达4%～11%。下古生界发育有上奥陶统-下志留统泥质岩、中下寒武统膏质岩2类区域性盖层,其主要分布在川南地区和川东北地区。四川盆地下古生界天然气显示主要分布在乐山-龙女寺古隆起区,层位繁多。天然气干燥,非烃含量高,多为原油裂解气,川东、川南气源分别主要为志留系烃源岩和寒武系烃源岩。四川盆地下古生界油气成藏共经历了如下过程：油气生成→古油藏（捕获成藏）→古油藏调整(跨层运移)→古气藏(高温裂解)→古气藏遭受破坏或形成现今气藏(构造调整)。古油藏原油裂解气是下古生界现今气藏天然气的主要来源,古油藏对四川盆地现今天然气藏的成藏和分布具有重要的控制作用。     

塔里木盆地志留系沥青砂油源及充注期次分析——来自生物标志化合物的证据

通过对塔里木盆地志留系沥青砂岩抽提物的地球化学分析发现,沥青砂岩氯仿沥青"A"含量高(0.477 1%~1.410 3%),抽提物饱和烃以及芳香烃"三芴"组成与塔河油田主体区原油具有一致的特征,与中—上奥陶统烃源岩具有可对比性;仅塔北地区TP7井氯仿沥青"A"含量较低,与氯仿沥青含量较高的沥青砂岩具有明显不同的三芳甾烷和甲基三芳甾烷分布,与典型的寒武系烃源岩特征一致。有机岩石学资料和显微镜观察均显示志留系沥青砂岩有机成熟度并不高,与生物标志化合物指示的成熟阶段相一致,指示其未经历较强的热演化历史。结合生物标志化合物证据和埋藏史分析认为,塔里木盆地志留系经历了来自寒武系和奥陶系烃源层的2期油气充注过程,塔北、塔中志留系沥青砂岩中丰富的油气显示和可动油流指示油气勘探前景广阔。     

塔里木盆地巴楚隆起盐下白云岩中油气来源

勘探研究表明，塔里木盆地巴楚隆起不发育下寒武统主力烃源岩，但该区MB1井在下寒武统见较好油气显示。为了明确MB1井的油源、评价巴楚隆起的勘探潜力，对MB1井下寒武统吾松格尔组油气显示段岩心抽提物进行了地球化学分析，进一步开展了油—油、油—源对比等研究，揭示了油气物质的成因特征与来源。结果表明，抽提物具有典型的塔里木盆地海相原油的地球化学特征，即饱和烃色谱图为单峰前峰型，正构烷烃系列保存完整，谱图基线平整、未见明显的“鼓包”，Pr/Ph比值为0.89，三环萜烷系列的相对丰度高于藿烷系列，C₂₇-C₂₈-C₂₉ααα20R规则甾烷具有明显的“V”字型分布特征，原油碳同位素值为-30.8‰，三芴系列化合物表现为明显的硫芴优势，指示其来源于强还原沉积环境的腐泥型生烃母质，处于高成熟演化阶段。MB1井下寒武统油显示与玉北1条带奥陶系原油同源，均来自于下寒武统烃源岩，推测巴楚隆起MB1井下寒武统油气来自周边下寒武统烃源岩或古油藏，从而提升了该区寒武系的勘探潜力。      

塔里木盆地轮南油田油源分析及勘探前景

综合研究了轮南地区原油的地球化学特征,结合构造发育史、烃源岩演化史和油气分布特征,认为轮南地区原油主要来源于寒武系–下奥陶统烃源岩,并指出塔里木盆地的油气勘探应该主要集中到以寒武系– 下奥陶统为主要烃源岩的战略目标上来,在轮南地区寄希望于中– 上奥陶统为烃源岩来寻找大油田是不可思议的,必将引起对勘探的误导。     

建南气田天然气地球化学特征及成因

中扬子西部地区经历了多旋回沉积-构造演化,纵向上发育多套生储盖组合,烃源岩为碳质页岩、碳酸盐岩及煤等多种岩性,多数达到了过成熟阶段,深部震旦系-寒武系烃源岩均处于过成熟晚期,具有多阶段生烃、晚期原油裂解供气特征。在多旋回构造演化中,中扬子西部海相天然气呈现多源多期或同源多期混合聚集、多期调整及晚期次生变化的复杂成藏过程。基于对中扬子西部地质演化背景分析和前人研究成果,分析了区域有效主力烃源岩,从天然气组分含量、组分参数相关性、烷烃气碳同位素等资料剖析了建南气田各层系天然气地球化学特征,结合区域油气成藏地质及川东气区资料,厘清了建南气田海相天然气成因及气源。研究认为,建南气田海相天然气均为干气,烷烃气碳同位素呈部分倒转,发生过原油裂解供气;二叠系长兴组及下三叠统飞仙关组、嘉陵江组气藏气源来自二叠系烃源岩,基本没有志留系甚至更深部气源供给,由原油裂解气和多类型干酪根降解气混合聚集而成,原油裂解气占主体;志留系韩家店组气藏和石炭系黄龙组气藏属于同源不同阶段天然气混合成因,原油裂解气占主体,气源母质为上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组碳质页岩,几乎没有受到来自震旦系-寒武系烃源岩的天然气充注。因此,中扬子西部地区海相天然气勘探潜力大,尤其以保存条件较好的鄂西渝东区为主,震旦系、寒武系及志留系天然气勘探前景甚好。     

塔里木盆地塔东2油藏形成历史——原油稳定性与裂解作用实例研究

塔里木盆地塔东2井寒武系储集层中的原油密度大、黏度高、非烃和沥青质含量高，发现了一些高浓度的特殊化合物(包括4-甲基甾烷、甲藻甾烷及其芳构化产物等)，它们与寒武系岩石抽提物中的生物标志化合物的分布非常一致，却又明显不同于中、上奥陶统烃源岩及轮南油区的稠油，指示该原油起源于寒武系。该油藏经历了次生蚀变过程，大量生液态烃在中、晚奥陶世，生油过程在约10Ma内快速完成，此后地层继续埋深，经历了200～210℃古地温，灰岩孔、洞、缝甚至泥岩中大量存在的干沥青、原油中高含量的稠合芳烃以及重碳同位素组成是高温过程对油藏影响的重要证据。泥盆纪以后塔东2油藏抬升至地下1730m深度，其储集层温度降至约70℃(盐水包裹体均一化温度主要为60～90℃)。新形成的断裂和构造裂缝沟通了寒武系早期裂缝系统中聚集的油气，导致油气向上扩散，遭受生物降解和蒸发分馏作用，而使原油进一步稠化，原油中高浓度25-降藿烷的存在以及原油的高含蜡是两种作用存在的主要证据。400Ma前形成的油藏在经历超过200℃的高温之后还能保存至今，表明原油具有高度的稳定性。图7参33