柴达木盆地北缘西段石炭系烃源岩和油气地球化学特征

长期以来,由于柴达木盆地北缘发现的原油大多来源于侏罗系烃源岩,所以油气勘探始终以侏罗系含油气系统为目标。石炭系在柴北缘西段分布零星,学术界一直认为其生烃能力低下而未引起重视。冷湖五号构造冷科1井钻探后,对4666m以下的地层归属产生极大争议,通过对岩性、电性、古生物等资料进行系统分析,现已确定这套地层属于石炭系,并由此认识到冷湖地区深86井也钻遇了石炭系;2004年绿梁山前钻探的尕丘1井钻遇了较厚石炭系,进一步揭示了石炭系的勘探潜力。通过分析石炭系烃源岩的地球化学特征,发现石炭系烃源岩成熟度高而重排甾烷和重排藿烷含量低,这与侏罗系烃源岩存在明显不同;结合岩性、电性及古生物资料,可以很好地区分石炭系和侏罗系。油源对比研究还发现在柴北缘西段存在少量来源于石炭系烃源岩的油气,从而揭示了柴北缘油气勘探的新领域。      

准噶尔盆地石炭系与二叠系主力烃源岩地球化学特征对比研究

重点对准噶尔盆地石炭系与二叠系主力烃源岩生物标志化合物分布特征,及单体烃碳同位素特征进行分析与对比。该盆地石炭系和二叠系烃源岩有机质丰度都相对较高,成熟度以西北缘与南缘较高,准东较低,各项参数均达到了烃源岩要求。盆地石炭系烃源岩生物标志化合物特征具有Pr/Ph值较高,伽马蜡烷含量低,C_29甾烷含量较高,而C₂₈甾烷含量较低的特点,生物标志化合物特征反映出石炭系烃源岩,形成环境为淡水湖湘,主要为Ⅲ型有机质。二叠系烃源岩Pr/Ph值整体较低,伽马蜡烷指数相对较高,且含有一定量的β-胡萝卜烷,C₂₈甾烷明显高于石炭系烃源岩,沉积环境主要为半咸水—咸水盐湖相,有机质类型为Ⅰ型、Ⅱ型。石炭系烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型,其干酪根碳同位素组成较重,但单体烃碳同位素差别较大,母质来源和成熟度都影响着正构烷烃单体烃碳同位素的分布。二叠系烃源岩干酪根分布特征表明主要源岩有机质类型为Ⅲ型、Ⅱ型和Ⅰ型,其正构烷烃单体烃碳同位素的分布特征与干酪根碳同位素分布有较好的相关性,Ⅲ型有机质单体烃碳同位素组成较重,而Ⅱ型和Ⅰ型有机质单体烃同位素组成较轻;南缘二叠系烃源岩有明显的甲烷菌母质输入现象,干酪根、单体烃碳同位素组成和一些藿类化合物碳同位素组成都表现为较轻的特点。     

柴达木盆地北缘马北地区油源对比

柴达木盆地北缘马北地区不同构造上的原油分两大类。一类是该地区普遍分布的原油,包括马北1 井、马北101 井和马北3 井以及马北2 井后期注入的原油,这类原油主要来源于中侏罗统烃源岩,但在成熟度上存在显著差异: 马北1 井浅层和马北3 井原油来源于尕丘凹陷,属成熟原油; 马北1 井深层和马北101 井原油来源于赛什腾凹陷,为高成熟原油。另一类是马北2 井生物降解原油,来源于石炭系海陆交互相烃源岩。     

柴达木盆地东坪地区油气源对比分析

利用正构烷烃生物标志化合物分析参数,以及全油碳和单体烃碳同位素分布特征,结合天然气组成和碳同位素特征,对柴达木盆地东坪地区油气的来源及成因类型进行了研究。结果表明：东坪1井凝析油正构烷烃的碳优势指数（CPI）为1.021,奇偶优势指数（OEP）为1.004,表现出奇碳和偶碳数优势相当的高成熟原油特征;姥鲛烷（Pr）/植烷（Ph）为3.06,表现为姥鲛烷优势;凝析油碳同位素含量为-31.25‰,与柴达木盆地北缘地区侏罗系湖沼相原油碳同位素相近,其单体烃碳同位素的分布表征烃源岩为陆源高等植物有机质生物源。综合分析认为：东坪地区油气来自以陆源物质为主要母质输入类型的侏罗系源岩,天然气属于典型的煤型气。     

柴达木盆地源自石炭系油气显示特征及其意义

油气显示对于新区、新领域勘探具有极其重要的意义.柴达木盆地石炭系勘探程度很低,仅霍参1井、乌中1井、尕丘1井钻遇石炭系,冷科1井可能钻遇石炭系.为指明石炭系油气勘探方向,文中运用录井、油岩对比、稀有气体同位素、包裹体等多种手段寻找源自石炭系的油气显示.录井结果表明德令哈断陷、霍参1井区、尕丘地区部分油气显示来自石炭系,...     

和什托洛盖盆地北缘泥盆系海相烃源岩评价

应用地表露头样品的有机地球化学分析测试资料,从有机质丰度、类型、成熟度等方面,对和什托洛盖盆地北缘沙尔布尔山泥盆系海相烃源岩进行评价。研究表明:和布克赛尔组灰岩有机碳平均含量为0.31%、呼吉尔斯特组有机碳平均含量为0.72%,校正后分别达到中等烃源岩、好烃源岩的标准;有机显微组分以腐泥组为主,有机质类型全部为Ⅰ型;热演化程度适中,处于成熟阶段。虽然露头样品风化严重,导致各项分析测试数据存在不同程度的偏差,但沙尔布尔山地区泥盆系海相烃源岩具有一定的生烃能力是毋容置疑的。     

柴达木盆地石炭系烃源岩评价

在野外地质调查基础上,系统分析了柴达木盆地石炭系烃源岩分布以及地球化学特征,并从有机质丰度、类型和成熟度方面对烃源岩进行了综合评价。研究认为:柴达木盆地石炭系烃源岩广泛分布在全盆地大部分地区。柴北缘烃源岩厚度大\,分布广,厚度中心主要位于欧龙布鲁克山一带,最大残余厚度达900 m;柴南缘厚度次之,沿盆地边缘呈带状展布,在格尔木-乌图美仁-甘森一带厚度在400~500 m之间,盆地西北及东南角厚度较小。石炭系主要发育暗色泥岩、碳酸盐岩和煤3种类型烃源岩。暗色泥岩有机质丰度均值为1.28%,有机质类型主要为Ⅲ型与Ⅱ₂型,处于成熟-高成熟阶段,为中等-好的烃源岩;碳酸盐岩有机质丰度较低,平均值为0.37%,有机质类型为Ⅱ₁-Ⅱ₂型,综合评价为差烃源岩;石炭系煤岩则为良好的气源岩。总体而言,柴达木盆地石炭系分布广泛,具有较好的油气勘探远景。      

柴达木盆地石炭系生烃证据

柴达木盆地石炭系是否具有生烃潜力一直存在争议,本文在大量野外地质调查与实验室样品分析的基础上,找到了石炭系生烃的相关证据。首次在盆地周边露头区多处石炭系中发现油砂出露,油砂主要分布在石炭系怀头他拉组灰岩中,沿厚层生物灰岩层间和裂缝发育,在生物礁和化石带中尤为突出。通过烃源岩和油砂反映成烃母质来源、沉积环境及成熟度3个方面的生物标志化合物参数对比研究,表明油砂与中生界-新生界烃源岩没有亲缘关系,而与石炭系烃源岩具有良好的可对比性,确定石炭系中的油砂来源于石炭系烃源岩。这证实柴达木盆地石炭系烃源岩有过生烃过程,并可能形成石炭系油气藏,从而揭示了柴达木盆地石炭系具有广阔的生烃前景。     

武威盆地武地1井石炭系烃源岩地球化学特征及地质意义

以武威盆地北部坳陷武地1井为基础,通过烃源岩有机质丰度、类型、成熟度及生物标志化合物等参数的综合研究,系统评价了武威盆地石炭系烃源岩的生烃潜力。研究认为武威盆地北部坳陷石炭系太原组烃源岩有机碳含量高,是一套“较好—好”的烃源岩;有机质类型以Ⅲ型为主,Ⅱ₂型次之,生物标志化合物中正构烷烃峰型完整,主峰碳数多为17,姥植比及伽马蜡烷参数均表明其生物来源于微咸水的海陆过渡相沉积环境;孕甾烷系列含量低而规则生物构型甾烷含量高,规则生物构型甾烷C₂₇、C₂₈和C₂₉呈不对称“V”型,C₂₉相对含量高于C₂₇,生物来源以高等植物为主,低等水生生物也有贡献;三环萜烷和C₃₀重排藿烷含量低,C₃₀藿烷及C₂₉Ts含量高,Ts含量小于Tm,整体上处于成熟—高成熟阶段;有机质类型及成熟度决定了石炭系烃源岩以生成天然气为主。研究结果表明武威盆地石炭系勘探应以寻找天然气为主。     

柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩沉积有机相划分及评价

根据柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩的有机岩石学、沉积学和有机地球化学特征将烃源岩的沉积有机相划分为4种类型,即高位泥炭沼泽有机相、森林泥炭沼泽有机相、滨浅湖有机相和半深湖-较深湖有机相.在4种沉积有机相类型中,半深湖-较深湖有机相腐泥组含量最高,有机质类型属Ⅰ₂或Ⅰ₁型,生烃性最好并以生油为主;滨浅湖有机相是煤系烃源岩的主体部分,腐泥组含量较低,有机质类型以Ⅱ型和Ⅲ₁型为主,生烃性变化较大,泥岩生烃性中等到差,碳质泥岩大部分生烃性较差;森林泥炭沼泽有机相镜质组含量较高,有机质类型主要为Ⅲ₁型,其生烃性相对较差,以生气为主;高位泥炭沼泽有机相惰质组含量高,有机质类型主要为Ⅲ₂型,其生烃能力最差,以生气为主.     

牛38井烃源岩排烃门限的确定

对牛38井主力烃源岩段沙河街组三段进行了密集测试分析，以排烃潜力指数为研究参数，对牛38井沙三亚段排烃潜力指数剖面分布进行了分析。研究结果表明，牛38井沙三段开始形成规模排烃的临界饱和量为300 mg/g，排烃的临界饱和度为8.56%（考虑误差，其值在2.5%~9.5%之间），在达到排烃高峰时，Ⅰ型、Ⅱ₁型、Ⅱ₂型及Ⅲ型有机质的HEA值分别为800 mg/g、600 mg/g、380 mg/g、160 mg/g，对应的HES值分别为64.42%、29.86%、13.1%、1.59%，Ⅲ型有机质不能达到排烃门限条件，基本为无效有机质。     

海相碳酸盐岩排烃下限值研究

在灼烧过的方解石和蒙脱石及灰岩和泥岩中分别加入同一种有机质配制成不同有机碳含量的样品进行热解和加水热压模拟实验,结果表明,海相碳酸盐岩的烃吸附量一般在0.35mg/g左右,变化在0.2~0.85mg/g之间;泥页岩烃吸附量一般在1.25mg/g左右,变化在0.46~2.62mg/g之间。高成熟—过成熟海相碳酸盐岩排烃下限TOC值为0.08%左右,成熟海相富烃碳酸盐岩排烃下限TOC值为0.3%左右,排烃下限TOC值与烃源岩吸附烃含量、干酪根类型及有机质成熟度有关。      

巴彦浩特盆地石炭系烃源岩特征与评价

以地表和井下烃源岩样品分析数据为依据,阐述巴彦浩特盆地石炭系烃源岩的分布、地化特征及影响因素,并进行综合评价。研究结果表明,巴彦浩特盆地发育暗色泥岩、灰岩2种源岩,分布于中、下石炭统臭牛沟组、靖远组和羊虎沟组。暗色泥岩有机质丰度中等—好,以腐泥—腐殖型和腐殖型为主,普遍进入成熟—高成熟阶段,是好的烃源岩。碳酸盐岩有机质丰度较低,具有一定的生烃能力,但厚度较小,分布局限,生烃潜力不大。沉积环境和构造运动对有机质丰度和热演化程度影响较大。巴彦浩特盆地有利生油区分布于乌达—巴参2—锡1井—查汗布勒格以北的北东向展布的滨浅海三角洲及近岸浅海环境沉积区。      

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。     

准噶尔盆地石炭系烃源岩分布及地球化学特征

通过对准东和腹部97口钻井的统计分析,从石炭系烃源岩分布、有机质类型、丰度及热演化程度等方面对烃源岩进行了综合评价,研究了石炭系的生烃能力。石炭系烃源岩在准东和腹部地区分布广泛,以凝灰岩和沉凝灰岩为主。下石炭统烃源岩主要分布在滴水泉及五彩湾地区,为还原环境下腐泥—腐殖型好烃源岩,上石炭统主要分布在准东大井、帐北地区及石西、夏盐和五彩湾地区,为弱还原—还原环境下的成熟腐泥—腐殖型较好烃源岩。近几年,陆续发现了石炭系自生自储的油气,石炭系的勘探前景良好。     

四川盆地东南部海相层系优质烃源层评价——以丁山1井为例

对川东南地区丁山1井钻遇的海相地层的有机碳含量、氯仿沥青"A"、生烃潜量等进行分析,建立了该井的有机地化综合剖面.结合区域地质资料综合分析认为:川东南地区发育了上二叠统龙潭组黑色泥岩及碳质泥岩、下志留统龙马溪组底部黑色泥岩、下寒武统牛蹄塘组底部黑色泥岩3套海相优质烃源岩;震旦系灯影组含沥青藻云岩和二叠系栖霞组生屑灰岩中固体沥青和氯仿沥青"A"含量高,为好的再生烃源;龙马溪组中部灰色泥岩为一套好的烃源岩;志留系石牛栏组底部泥灰岩和龙马溪组顶部灰质泥岩为中等烃源岩.川东南地区多套优质烃源岩及再生烃源的存在,为该区的油气勘探提供了丰富的物质基础.      

准噶尔盆地阜东地区石炭系松喀尔苏组烃源岩评价及气源对比

准噶尔盆地F26石炭系高产气井的出现,表明阜东地区发育石炭系有效烃源岩。为了落实阜东地区石炭系烃源岩的规模,通过对所有钻遇石炭系松喀尔苏组烃源岩的19口井进行系统分析和评价,证实阜东地区石炭系具备规模勘探潜力。①阜东地区石炭系松喀尔苏组发育炭质泥岩、凝灰质泥岩,是中等—好的煤系烃源岩,TOC含量为0.54%~41.2%,以Ⅲ型干酪根为主。由于烃源岩采样点处于北三台凸起高部位,烃源岩成熟度偏低,平均为0.88%。②阜东地区天然气主要为源自石炭系的高熟煤型气和源自侏罗系的低熟煤型气,以干气为主。来自石炭系的高熟煤型气等效成熟度一般在1.2%以上,表明阜东、北三台地区石炭系生烃灶位于阜康凹陷区或北三台凸起深部。③沙奇隆起及阜康、北三台、吉木萨尔地区在石炭纪为前陆盆地的隆后斜坡,处于浅水环境,具备发育规模煤系烃源岩的构造背景。阜东、北三台地区具备天然气勘探的巨大潜力,有望成为继克拉美丽大气田以后又一天然气规模勘探区。     

一种生、排烃量计算方法探讨与应用

烃源岩的生烃量等于其残烃量与排出烃量之和。利用氯仿沥青“A”／总有机碳参数随深度的变化关系,可求出烃源岩的残烃率。在烃源岩演化过程中,（S1＋S2）／总有机碳（生烃源力指数）减小的唯一原因是有烃类从烃源岩中排出。无论生烃机制如何,烃源岩的现今烃潜力指数与油气排出以前的原始生烃潜力指数之间的差值始终代表当前每克有机磷的排烃量（排烃率）,据此可计算生成未熟－低熟油的烃源岩的排烃量。将排烃率与对应的残烃率增加,可求出烃源岩的油气发生率,结合烃源岩的厚度、面积、密度及有机磷丰度等资料,可计算生烃量。在东营凹陷八面河油田应用此方法发现,该区下第三系沙三段,沙四段的泥岩与油页岩的生、排烃演化模式不同,泥岩的生烃量巨大,但排烃效率很低。     

琼库尔恰克构造带流体包裹体地球化学特征

位于塔里木盆地西南坳陷麦盖提斜坡上的琼库尔恰克构造带油气显示丰富, 多套烃源岩、多期生烃、多次构造活动给油气成藏期的研究带来了很大困难。利用流体包裹体地球化学特征结合沉积埋藏史、古地温史的数值模拟,揭示了油气成藏期次和热流活动的历史。显微镜下观察结果显示, 琼库尔恰克构造带群4 井油气包裹体丰富的层段与含油层段相对应; 伽1 井小海子组灰岩和志留系砂岩均发现有油气包裹体, 但丰度低, 表明曾发生过油气运移, 但未形成油气聚集。根据荧光和均一温度特征可将油气包裹体分为两种类型: 一种为浅蓝色荧光, 均一温度较低; 另一种为黄色荧光, 均一温度较高。结合一维热模拟计算结果, 总结出琼库尔恰克构造带有两期油气成藏作用: 第1期发生于晚二叠世, 源岩可能为寒武-奥陶系烃源岩, 油气成熟度较高; 第2 期为新近纪, 源岩可能为石炭系, 油气成熟度较低。水溶液包裹体均一温度显示出, 色力布亚断裂带上的伽1 井和巴4 井均一温度高于该地区同深度的地温值, 说明该断裂带存在热流正异常, 热流异常由深部高温流体沿断裂向上运移至浅部形成。     

准噶尔盆地东部石炭系天然气勘探潜力

准噶尔盆地火山岩油气藏表现为西油东气的聚集特点,盆地东部吉木萨尔凹陷石炭系火山岩油气藏是勘探的潜在领域。前期该区石炭系烃源岩发育特征及火山岩储集体平面展布形态不清,依据盆地东部克拉美丽气田、五彩湾气田、北三台—吉木萨尔凹陷油气显示井的岩心、薄片鉴定,结合录井、测井、物性分析化验及试油成果资料,系统评价吉木萨尔凹陷石炭系烃源岩生烃潜力,指出火山岩储集体平面展布规律,综合分析成藏条件,总结成藏模式,为该区天然气勘探提供地质依据。结果表明,研究区石炭系存在多套烃源岩,其中松喀尔苏组b段（C₁s^b）烃源岩发育南、北两大烃源槽,南部烃源槽发育区以吉木萨尔凹陷最为有利：烃源岩厚度大、有机质丰度高,已达高成熟阶段,具备形成大中型气田的资源基础;储集体以爆发相火山角砾岩和溢流相安山岩为主,发育孔隙、裂缝双重介质的储集空间;此外研究区石炭系构造变形弱,盖层厚度大,保存条件好,烃源岩生气后沿断裂向上疏导就近运移至圈闭中聚集成藏,天然气勘探潜力大。