珠江口盆地油气分带性及其控制因素

珠江口盆地油气分布存在明显的分带性,浅水区珠一、珠三坳陷以油为主,油气主要来源于始新统文昌组中深湖相烃源岩,其次来源于下渐新统恩平组沼泽相烃源岩;而深水区珠二坳陷以天然气为主,油气主要来源于恩平组沼泽相烃源岩和渐新统海相烃源岩。珠江口盆地油气分带性主要受控于烃源岩的有机质类型及热演化程度。珠一、珠三坳陷文昌组中深湖相烃源岩有机质类型主要为Ⅱ1型,为倾油型烃源岩,而珠二坳陷恩平组煤系烃源岩和渐新统海相烃源岩有机质类型主要为Ⅱ2—Ⅲ型,为倾气型烃源岩,所以烃源岩有机质类型的差异是珠江口盆地油气分带的内在因素。珠江口盆地总体具有"热盆"属性,但深水区比浅水区更热,对于相同层系的烃源岩,深水区烃源岩的热演化程度明显高于浅水区,所以烃源岩热演化程度的差异是珠江口盆地油气分带的外在因素。     

中国近海海陆过渡相烃源岩二元分布模式——以珠江口盆地白云凹陷为例

珠江口盆地白云凹陷是中国近海盆地已证实的富气凹陷,对烃源岩的研究是该凹陷关键的地质问题之一。通过地震、钻井、地球化学和古生物资料综合分析认为恩平组沉积时期,白云凹陷北坡发育海陆过渡相三角洲,凹陷深部为浅海相沉积。受控于沉积相带的分布,烃源岩呈二元分布特征,分三角洲煤系烃源岩和浅海相泥岩。三角洲煤系分布在凹陷的缓坡区,烃源岩包括煤层、炭质泥岩和暗色泥岩,沉积有机质来自陆源,这类烃源岩地球化学指标以高双杜松烷、低奥利烷和高Pr/Ph值为特征。浅海相泥岩烃源岩分布于深凹陷部位,有机质可细分为2类：一类为陆源海相有机质,地球化学指标以低双杜松烷、高奥利烷和中等Pr/Ph值为特征;另一类为海生藻类,地球化学指标以不含双杜松烷及奥利烷、低Pr/Ph值为特征|这2种类型的烃源岩形成了2种不同类型的气藏。海陆过渡相烃源岩在中国近海外带多个凹陷中都发育,其生烃能力与热演化程度有关。成熟和过成熟时,生成大量天然气;成熟和低成熟时生成一定量的石油。烃源岩分布位置的差异导致天然气富集区主要在热成熟度足够高的煤系三角洲区,生烃灶处在“缓坡区”;另外成熟度足够高的浅海相泥岩区,也是天然气的富集区域,生烃灶处在“深凹区”。     

阜阳探区石炭-二叠系烃源岩资源潜力评价

上古生界泥岩和煤岩是阜阳探区的主力生烃层。为了明确该套生烃层的资源潜力,对烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度进行研究,落实了优质烃源岩的分布层位和生烃类型,并估算了资源量。研究表明:上古生界烃源岩主要分布在颜集、倪丘集凹陷和古城低凸起;泥岩总体评价为好—差烃源岩,煤岩为差烃源岩;泥岩和煤岩的有机质类型都以III型干酪根为主;烃源岩有机质成熟度具有北高南低的特点,北部颜集凹陷热演化程度最高,以生成天然气为主,南部的倪丘集凹陷和古城低凸起烃源岩热演化程度适中,既可以生油又可以生成天然气。根据估算,天然气资源潜力区在颜集凹陷和倪丘集凹陷,油资源潜力区在倪丘集凹陷和古城低凸起。     

南海北部第三系海相烃源岩

孢粉组合及有机质组成等分析表明,南海北部第三系海相烃源岩的有机质主要来源于陆生高等植物,其形成与河流-三角洲和海岸平原等利于陆生高等植物发育的环境密切相关。平面上,盆地或凹陷边缘发育的海相烃源岩有机质丰度较高,而盆地或凹陷沉积中心的海相烃源岩有机质丰度较低。层序地层格架中的海侵体系域能够形成还原的沉积环境,有利于陆生高等植物来源的有机质保存及海相烃源岩的发育。珠江口盆地白云凹陷深水区已发现的原油明显存在珠海组海相烃源岩的贡献,海相烃源岩可能是南海北部深水区外围盆地的主要烃源岩。     

珠江口盆地烃源岩特征及资源潜力

珠江口盆地是一个先断后坳、先陆后海且具有变地温场特征的盆地，发育文昌组、恩平组和珠海组3套烃源岩。根据盆地大量烃源岩样品的分析化验资料，将实验分析、地质分析与地质模拟相结合，对3套烃源岩发育特征的差异性和凹陷/半地堑/洼陷的热演化史、生烃史、资源潜力进行综合分级评价。研究结果表明：①裂陷早-中期文昌组湖相倾油型烃源岩是研究区主力烃源岩，裂陷晚期恩平组煤系油气兼生型烃源岩是研究区重要烃源岩，坳陷期珠海组海相陆源油气兼生型烃源岩只在白云凹陷进入生烃门限；②地温梯度自浅水向深水逐渐升高，导致烃源岩的成熟门限和生烃窗口快速变浅，浅水区烃源岩整体处于成熟-高成熟阶段，具有晚期生烃的特征，主生烃期在16 Ma至现今；深水区烃源岩整体处于成熟-过成熟阶段，白云凹陷具有早期生烃的特征，主生烃期在33~0 Ma；③评价得出珠江口盆地总地质资源量约为85×10⁸t，油气资源丰富，浅水区以石油资源为主，深水区油、气资源量相当；④根据海上生烃凹陷评价标准，惠州凹陷、白云凹陷、陆丰凹陷、西江凹陷、恩平凹陷为富生烃凹陷，开平凹陷、荔湾凹陷为中等生烃凹陷，具有较好的勘探潜力。     

珠江口盆地白云凹陷烃源岩及北部油气成因

目前在珠江口盆地白云凹陷发现的最为重要的烃源岩分布于始新统和渐新统.其中始新统主要为Ⅰ-Ⅱ₁型文昌组湖相烃源岩,渐新统则以Ⅱ-Ⅲ型生气为主的恩平组泥岩为主,含煤及碳质泥岩夹层.油气源对比表明,白云凹陷北坡主要聚集了白云主洼恩平组Ⅱ₂型烃源岩在Ro值为1.2%~1.8%时生成的天然气.白云凹陷文昌组烃源岩厚度大,有机质丰度高,类型好,以早期生油为主,现今成熟生烃范围主要集中在凹陷的南部,是下一步勘探的重点方向.     

乍得Bongor盆地西部凹陷K组烃源岩地球化学特征研究

Bongro盆地西部地区勘探程度低,对其含油气前景认识有限。利用西部凹陷2口探井烃源岩样品的有机地球化学分析资料,结合区域地质资料,从烃源岩生烃潜力、生烃史以及生物标志化合物特征等方面,对Bongor盆地西部凹陷下白垩统K组烃源岩地球化学特征进行综合研究。结果表明：西部凹陷K组地层暗色泥岩、页岩发育;烃源岩有机质丰度高,整体评价为好烃源岩;有机质类型好,主要为Ⅱ1型有机质;K组下部烃源岩处于成熟热演化阶段,K组上部烃源岩处于低成熟热演化阶段。生烃史模拟表明,K组下部烃源岩分别于早白垩世晚期和晚白垩世早期进入生烃门限和成熟热演化阶段,而K组上部烃源岩在地质历史时期一直没有进入成熟热演化阶段,现阶段处于低成熟阶段。烃源岩饱和烃生物标志化合物特征表明,K组烃源岩形成于半咸水—淡水、弱氧化—弱还原的湖相沉积环境,其有机质组成为典型的湖相混合型有机质特征。     

白云凹陷天然气生成与大中型气田形成关系

通过对白云凹陷源、热、生烃机理、油气成因、资源规模及大中型气田分布特征等进行研究,认为白云凹陷存在文昌组和恩平组2套有效气源岩,其中恩平组浅湖相—沼泽相烃源岩是目前已发现油气的主力烃源岩。白云凹陷烃源灶处于变热流密度地质背景下,烃源岩熟化率早低晚高,主生气期相对较晚,介于23.8～0Ma之间。烃源岩热模拟生气实验表明,文昌组湖相烃源岩以生油为主,高成熟阶段生成的天然气主要为原油裂解气(约80%);恩平组浅湖相—沼泽相烃源岩油气兼生,以生气为主,主要为干酪根裂解气(约80%)。白云凹陷已发现的油气主要来自恩平组浅湖相—沼泽相烃源岩,天然气以来源于恩平组烃源岩干酪根裂解气为主,以原油裂解气和文昌组烃源岩晚期干酪根裂解气为辅。白云凹陷总生烃量为985.442 5×108t,以生气为主(81.5%),生油为辅(18.5%),主生气强度介于(500～3 500)×104t/km2之间。研究认为研究区高生气强度的白云凹陷烃源灶为大中型气田的形成提供了物质基础,近源晚期成藏提高了天然气田聚集的效率,运聚单元的资源规模控制着大中型气田的宏观分布。     

珠江口盆地白云凹陷烃源岩热史及成熟史模拟

珠江口盆地白云凹陷文昌组和恩平组陆相烃源岩热史及成熟史研究对白云凹陷深水油气勘探具有指导意义。在恢复白云凹陷地史和热史的基础上,利用EASY%R_o模型计算了白云凹陷西凹、主凹和东凹文昌组和恩平组两套烃源岩的成熟度史,并分别对比文昌组和恩平组烃源岩在白云凹陷西凹、主凹和东凹成熟度演化特征。研究结果表明:1)自始新世早期起白云凹陷热流值持续上升,在距今约44Ma时达到最大值大约为77mW/m2,现今热流值为60mW/m2左右。2)白云凹陷西凹、主凹和东凹文昌组烃源岩开始生烃(R_o=0.5%)时间分别为距今43,44,35Ma,达到生烃高峰(R_o=1.0%)时间分别为距今30,35,17Ma,达到高成熟(R_o=1.3%)时间分别为距今25,33,13Ma;而恩平组烃源岩开始生烃时间分别为距今20,30,22Ma,达到生烃高峰时间分别为距今10,22,8Ma,达到高成熟时间分别为距今8,17,0Ma。3)白云凹陷主凹烃源岩生烃时间最早,主生油期时间短,热演化程度最高;东凹烃源岩生烃时间最晚,主生油期时间长,热演化程度最低。      

鄂尔多斯盆地海相烃源岩系发育特征与勘探新领域

鄂尔多斯盆地油气勘探已进入储量发现高峰期,围绕延长组烃源岩的石油资源和来自上古生界煤系地层的天然气资源基本探明。随着盆地油气勘探的深入,急需寻找新的油气勘探接替领域。研究认为,古老海相烃源岩发育2套：即中上奥陶统海相碳酸盐岩烃源岩系和中上元古界海相碎屑岩烃源岩系。中上奥陶统海相烃源岩在不同海域有不同的特征。中奥陶统海相烃源岩发育于盆地东部华北海台内盐坳周边,以泥灰岩为主,单层厚度薄,但层系多,有机质丰度差-中等,高成熟度,有规模生烃潜力,对奥陶系盐下自源气藏有重要贡献。上奥陶统海相烃源岩主要发育于盆地西部和南部“L”型秦祁海槽斜坡相带,以泥页岩、泥灰岩为主,有机质丰度中等,累计厚度大,在天环凹陷上达到高-过成熟生气阶段,分布范围有限,在盆地西缘逆冲带上盘处于成熟生油阶段,生烃潜力较大。而中上元古界海相泥岩烃源岩系在邻区为有效烃源岩,以泥板岩为主,厚度大,有机质丰度中等,高过成熟度。在盆地本部甘陕裂陷槽新钻井中也有部分揭示。围绕2套海相烃源岩系分布的奥陶系海相碳酸盐岩和中上元古界深层海相层系是未来天然气勘探的2个新领域,其中5个有利勘探区带天然气勘探潜力大,有望形成天然气勘探接替区带。     

塔里木盆地三叠系有利生烃环境

塔里木盆地三叠系暗色泥岩分布广、厚度大、有机碳和可溶有机质含量高。烃源岩可溶抽提物中含有很高的孕甾烷、升孕甾烷和丰富的长链三环二萜烷 ,说明三叠系烃源岩母质组成中含有丰富的低等水生生物成分 ,非常有利于油气的形成。三叠系烃源岩在塔里木盆地多数地区已成熟。油气源对比结果表明 ,塔里木盆地目前所产的原油和天然气中有相当一部分均与三叠系烃源岩有关 ,三叠系地层具有较高的生油气潜力。     

青藏高原羌塘盆地油气资源潜力分析

通过青藏高原羌塘盆地烃源层评价、富烃源岩沉积环境及有机相、热演化、生烃史研究和生油气量估算、综合评价排序,结合地质条件综合研究,认为羌塘盆地中部(特别是南、北羌塘坳陷的中部)侏罗系布曲组(J₂b)—夏里组(J₂x)生储盖组合是大中型轻质油气田或凝析气田勘探最有利的地区和目的层,其泥页岩类和灰岩类有机质丰度相对高,发育有好—很好烃源岩,以红藻有机相和混源有机相为主,多正处于成熟中晚期阶段,具有二次生烃过程,生烃强度高,总生烃量和轻质油气量大。羌塘盆地中部(特别是北羌塘坳陷中部)三叠系肖茶卡组及中下侏罗统的生储盖组合是大型或特大型气田最有利的勘探地区,其泥页岩有机质丰度高,发育有好—很好烃源岩,以红藻有机相和混源有机相为主,已经处于过成熟阶段,生烃强度很高,总生气量巨大。      

松辽盆地白垩系湖相Ⅰ型有机质生烃动力学

针对松辽盆地白垩系湖相Ⅰ型有机质的生烃特征和动力学,利用黄金管模拟装置开展了升温热解实验。液态产物和气体产物的定量分析结果表明,该Ⅰ型有机质在热演化过程中以生油为主,干酪根初次裂解气产量仅为100 mg/g左右。轻质油的色谱演化和烃类气体生成的活化能分布共同证实,封闭体系的烃类气体来源于多种反应途径,其中早期生成液态产物的二次裂解作出了很重要的贡献。同时,动力学计算的结果表明,不同液态产物生成反应的动力学参数存在差异,轻质组分生成的活化能明显要高于重质组分;源内残留油二次裂解的平均活化能为57.3 kcal/mol,要低于油藏内正常原油裂解的活化能;Ⅰ型有机质初次裂解气形成于生油初期到源内残留烃裂解早期阶段。     

深部流体活动对油气运移影响初探

近年来,深部流体已经成为地质学研究的一个热点,在很多沉积盆地都发现了深部流体活动的证据.当这种流体出现在沉积盆地中时,必定会对盆地的地质构造、岩石演化、流体活动和油气成藏产生重大影响,油气运移作为其中的一个重要环节也不例外.研究表明,深部流体在地幔和深部地壳以超临界态存在,这种相态的流体具有很强的溶解和扩散能力,它可以萃取和富集沉积物中的分散有机质并直接运移.其次,深部流体对生烃有显著的加氢作用,通过大量生烃而促进油气初次运移.再次,流体与围岩或储层发生物理和化学反应,可以显著改善储层的孔渗条件,促进油气二次运移.此外,深部流体熔融地壳岩石形成的火成岩可以形成盖层,遮挡油气使其聚集成藏.      

徐深1井深层天然气地球化学特征与各类气源岩的贡献

徐深1井4个井段天然气甲烷组分都占烃类含量的97%以上,演化程度随着埋深而增加。随着演化程度加深,链烷烃脱甲基、环烷烃开环作用、芳构化作用和烷基化程度不断提高。营城组天然气甲烷碳同位素值比乙烷的重,碳同位素值都有反序特征;火石岭组天然气甲烷碳同位素值为-29.20‰,乙烷碳同位素值未检测到。徐深1井营城组具有腐殖型特征,处于高-过成熟演化阶段;火石岭组则具有腐泥型特征,为高-过成熟天然气。利用烃源岩及天然气烃指纹色谱技术和模拟计算软件建立了源岩贡献比例计算模板。经模板计算,徐深1井营城组天然气来自沙河子组烃源岩的占54%以上;火石岭组天然气来自火石岭组烃源岩的占50%,来自沙河子组烃源岩的占43.08%。营城组和石炭-二叠系烃源岩对营城组和火石岭组天然气的贡献均较小。     

冀中廊固凹陷火成岩对烃源岩及油气生成的影响

对冀中廊固凹陷火成岩侵入段烃源岩有机地球化学分析数据进行研究可知,火成岩侵入对镜质体反射率、H/C原子比等影响明显,而对烃比值、氢指数等影响不大,同时并未造成有机质过度熟化,而只是使生油高峰和湿气带上限提前.可见,火成岩侵入并非只是对烃源岩和先存油气藏起破坏作用,其短期的烘烤作用会使有机质的成熟度迅速增加,从而相比正常演化阶段要有所提前,尤其对未熟-低熟阶段烃源岩,可加速其熟化.而且火成岩多层侵入可增大生烃阶段烃源岩的厚度,更有利于油气生成.      

北部湾盆地流沙港组湖相烃源岩的差异

北部湾盆地是中国近海重要的富油盆地,油气发现主要集中于涠西南凹陷、乌石凹陷和福山凹陷,探明原油地质储量约为4.05×10⁸t,但各个主要凹陷的探明油气地质储量存在显著差异。北部湾盆地各凹陷的油气富集程度与其湖相烃源岩的差异密切相关,从涠西南凹陷到乌石凹陷,再到迈陈凹陷和福山凹陷,古近系流沙港组烃源岩的品质总体下降,烃源岩的有机质丰度降低,有机质类型从以腐泥型为主变成以混合型占优势,烃源岩的生烃潜力下降。分析表明,尽管北部湾盆地流沙港组烃源岩在形成期各凹陷普遍具有较高的古湖泊有机质生产力,但各凹陷的有机质来源仍然存在差异,有机质保存条件也存在差异,从涠西南凹陷到乌石凹陷,再到迈陈凹陷、福山凹陷和海中凹陷,湖相藻类来源的有机质减少,陆生高等植物来源的有机质增加,有机质保存条件具有变差的趋势。     

北部湾盆地流沙港组湖相烃源岩的差异

北部湾盆地是中国近海重要的富油盆地,油气发现主要集中于涠西南凹陷、乌石凹陷和福山凹陷,探明原油地质储量约为4.05×10⁸t,但各个主要凹陷的探明油气地质储量存在显著差异。北部湾盆地各凹陷的油气富集程度与其湖相烃源岩的差异密切相关,从涠西南凹陷到乌石凹陷,再到迈陈凹陷和福山凹陷,古近系流沙港组烃源岩的品质总体下降,烃源岩的有机质丰度降低,有机质类型从以腐泥型为主变成以混合型占优势,烃源岩的生烃潜力下降。分析表明,尽管北部湾盆地流沙港组烃源岩在形成期各凹陷普遍具有较高的古湖泊有机质生产力,但各凹陷的有机质来源仍然存在差异,有机质保存条件也存在差异,从涠西南凹陷到乌石凹陷,再到迈陈凹陷、福山凹陷和海中凹陷,湖相藻类来源的有机质减少,陆生高等植物来源的有机质增加,有机质保存条件具有变差的趋势。     

中国海相层系多元生烃及其示踪技术

中国海相层系具有时代老、时空跨度大、烃源类型多等特点,绝大多数烃源处于高-过成熟演化阶段,存在多种烃源复合成烃转化过程,给油气成藏和油气源对比研究带来诸多困难。根据中国海相烃源的特点,按照烃源的可溶性将其划分为不溶、可溶和酸溶有机质3大类型。同时按照烃源的形成过程,将其分为原始烃源（岩）、再生烃源和化学烃源,海相原始烃源有机质有其独特的显微生物组合和赋存形式。通过仿真生烃模拟,揭示不同类型烃源的产烃率变化特征,特别是不同类型可溶有机质（古油藏、分散可溶有机质和沥青等）产率与原始状态密切相关。鉴于不同烃源的复杂性和演化的特殊性,从不同烃源的生物标记化合物特征、同位素组成特征和微量元素特征入手,有效揭示出次生烃源与烃源岩中干酪根的亲缘关系。利用元素、生物标志化合物、稳定同位素以及稀有气体同位素有效组合从物质来源、关键时间和成藏过程进行示踪指标技术集成,发展了中国海相层系的油气形成与成藏的有机-无机示踪体系。     

济阳坳陷深层沙河街组四段轻质油—凝析气成藏条件

轻质油和凝析气是济阳坳陷古近系沙河街组四段（沙四段）深层勘探的重要目标,为明确其成藏条件,系统分析了其烃源岩特征、油气相态演化规律、油气藏流体特征、储层成岩作用、烃源岩排出酸性流体特征及其对储层成岩的影响。研究表明,济阳坳陷沙四段烃源岩为盐湖—咸化环境沉积,有机质类型为Ⅰ—Ⅱ₁型,生成油气相态演化分为4个阶段：常规油（含未熟—低熟稠油）阶段、轻质油阶段、凝析气阶段和湿气—干气阶段,其中,埋深4 100~4 800 m为轻质油和凝析气生成阶段,对应有机质的镜质体反射率为1.0%~1.7%。沙四段轻质油和凝析气为晚期成烃,上覆的区域性厚层状沙河街组三段烃源岩处于生烃阶段,轻质油和凝析气多赋存于源内和邻近储层中,其中,砂砾岩储层发育残余原生孔和次生孔,以次生溶蚀孔为主。深层轻质油和凝析气藏压力系数在0.95~1.98,以超压为主,油气藏温度多在157~175℃。沙四段烃源岩排出酸性流体分为4个阶段,早期排出的酸性流体和烃类进入储层时有利于原生孔隙的保存,而热硫酸盐还原的富H₂S、CO₂流体对深层储层次生孔隙形成具有重要作用。分析认为,济阳坳陷深层靠近深洼陷的沙四段烃源岩或其附近的砂砾岩体、沙四段烃源岩侧向及下伏潜山等是常规轻质油—凝析气藏的有利勘探目标,而陡坡带砂砾岩体的前缘或远端富含砂质条带的页岩是轻质页岩油的有利勘探目标。