烃源岩有机质丰度恢复方法综述

有机质丰度作为烃源岩评价的重要指标,在地史演化过程中不断变小,科学准确地对其进行恢复,对于油气资源评价具有重要意义。在对各种有机质丰度恢复方法进行系统分类的基础上,综合对比了各种方法的优缺点及适用条件。通过对有机质丰度恢复影响因素的分析,认为源岩的非均质性、无机CO2的产生、水热生氢等作用是影响恢复准确性的主要因素。而以热模拟实验为基础的多种方法综合应用将是有机质丰度恢复的主要发展方向。     

南方海相层系不同类型烃源（岩）生烃模拟实验及其产物同位素演化规律

利用常规高压釜热压模拟仪和仿真地层热压生排烃模拟仪对南方海相不同类型烃源进行生烃模拟实验,研究发现不同类型原油烃气产率最高,分散可溶有机质烃气产率次之,产率最低的为不同类型千酪根。不同类型烃源烃气产率与烃源的有机碳含量、可溶有机质含量高低、有机质类型有密切关系,与烃源原始成熟度具有较好负相关性。烃源碳同位素组成决定产物甲烷碳同位素组成的演化规律,碳同位素组成较轻的烃源其产物甲烷碳同位素组成总体上要轻于碳同位素组成较重烃源的甲烷碳同位素组成。不同类型烃源产物甲烷碳同位素组成随热模拟温度增高具有先变轻再变重的演化特征,但不会重于其烃源的碳同位素组成。乙烷等碳同位素组成也随着热模拟温度增高逐渐变重,演化至生烃高峰时,碳同位素组成接近于其烃源碳同位素组成,可以示踪烃源。当演化至高过成熟阶段,乙烷等δ^13C值大于其烃源碳同位素值,故不能仅用重烃碳同位素组成判断天然气母质类型。不同类型干酪根与可溶有机质CO2组分和同位素组成演化规律具有明显区别,可溶有机质生成的CO2和甲烷之间同位素分馏程度要比不同类型干酪根的大。在不同类型烃源生烃过程中,干酪根和液态烃碳同位素组成主要受母质类型控制,继承效应强,同位素分馏程度较小,具有很好的示踪意义,可以用于油源对比和烃源示踪研究。     

海拉尔盆地乌尔逊及贝尔凹陷烃源岩有机质丰度的恢复

在综合分析已有有机质丰度恢复方法的基础上,对各种方法进行了系统的分类,并综合对比了各种方法的优缺点及适用条件,认为热解模拟实验方法是一种相对较好的有机质丰度恢复方法.利用该方法对海拉尔盆地乌尔逊凹陷和贝尔凹陷的5套源岩的有机碳进行了恢复,并对资源量进行了校正.结果表明:乌尔逊凹陷和贝尔凹陷的有机碳恢复系数分别在1.10~1.32和1.03~1.18之间,各套源岩的恢复系数并不一致;恢复后的总资源量增加了1.86×10⁸t.不难看出,有机质丰度的恢复对于含油气盆地评价,具有十分重要的意义.对于源岩演化程度相对较高的沉积盆地进行评价,尤其应该重视有机质丰度恢复研究.     

关于碳酸盐岩烃源岩有机质丰度恢复的探讨――以华北中、上元古界碳酸盐岩为例

不同烃源岩有机质丰度恢复方法的优缺点不同,但不同方法都以干酪根降解生烃理论为前提条件。原始有机质类型、烃产物的H/C值、高成熟烃源岩中间产物是否排出和反应体系的封闭程度是影响有机质丰度恢复系数大小的主要因素。原始有机质类型较好、烃产物H/C值比较低和中间产物液态烃排出较完全时,所求得的恢复系数比相反的情况要大。对华北北部地区中、上元古界海相碳酸盐岩的有机碳恢复结果表明,下马岭组和铁岭组碳酸盐岩具有较高的原始有机碳丰度,高于庄组部分碳酸盐岩也具有较高的原始有机质丰度:3组均为较好的烃源岩。     

海相不同类型烃源岩生排烃模式研究

在海相烃源岩研究的基础上,筛选出青藏高原中生界和冀北地区上元古界未成熟—成熟海相不同类型烃源岩 10 个样品为代表,进行热压模拟试验,创建了海相3种类型干酪根和4种主要岩类的17种原始和再次生排烃模式。提出了海相烃源岩从Ⅰ型干酪根到Ⅱ₁型到Ⅱ₂型再到固体沥青,生排油、烃气和总生烃量逐渐变低,油质逐渐变轻,气逐渐变干,生烃速率也逐渐减小;从富烃页岩到富烃泥灰岩到富烃灰岩再到固体沥青,排油效率逐渐增加,总生排烃量和生烃速率具有逐渐减少的趋势,生烃气占总烃比例则从固体沥青到富烃页岩到泥灰岩到灰岩逐渐增加;从海相富烃源岩到低有机质含量的碳酸盐岩或随着有机质丰度的降低(TOC 0.2%到1.0%),生排油、烃气量和总生烃量及生烃速率逐渐变小,生烃气占总烃比例逐渐增加。     

黄骅坳陷大港探区奥陶系烃源岩评价及有机质丰度下限探讨

碳酸盐烃源岩有机质丰度下限受多种地质因素控制,取下限值应视不同地质条件而定。黄骅坳陷大港探区下古生界海相碳酸盐岩的有机碳下限值取0.1%较为合适。区内下古生界奥陶系碳酸盐烃源岩厚315~517m;有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主;有机质成熟度较高,整体处于成熟阶段中后期—高成熟阶段,存在3个成烃高峰;有机质丰度普遍较低,但一半以上样品达到有机质丰度下限。最有利和较有利的生烃区分布在孔西潜山构造带周围的孔店-黄骅-大中旺地区。     

鄂尔多斯盆地马家沟组烃源岩有效排烃有机质丰度下限探讨——以龙探1井为例

烃源岩残余有机碳含量下限值是划分有效烃源岩的重要指标之一。目前关于碳酸盐岩有效烃源岩有机碳含量下限值主要由经验分析来确定,取值高低存在比较大的分歧。鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩热演化程度高、有机质类型好。笔者针对马家沟组烃源岩生成油气具有近距离运聚的成藏特征,从烃源岩吸附气定量分析出发,结合典型井不同有机碳含量的烃源岩排烃史模拟计算,综合分析认为以0.25%作为高成熟—过成熟碳酸盐岩有效排烃的烃源岩残余有机碳含量下限值。     

海相碳酸盐岩烃源岩生排烃能力研究

在5000余块海相不同类型烃源岩样品的精细筛选和比较的基础上,选取了青藏高原侏罗系、冀北上元古界、云南禄劝泥盆系等34个样品进行了人工加水热压模拟实验。综合研究认为,海相烃源岩中碳酸盐岩相对泥页岩对干酪根生排烃具有较强的催化作用,可使生排总油高峰温度前移,更容易形成未熟-低熟稠油,排油效率增大,总产气、CO₂和H₂产率增高,总油、气携油、残留油、烃气及总烃产率也相对有所增加。这与α-碳原子形成自由基的催化反应、碳酸盐岩干酪根中浮游藻类含量相对较高以及碳酸盐对有机质及烃类的吸附作用弱有关。但是,含钙泥页岩(碳酸盐含量为5%～25%)总油等烃类产率相对最高。它主要多为封闭强还原环境下形成的富烃含钙页岩,干酪根类型好,有机质丰度高。     

苏北盆地早第三纪烃源岩有机质热演化特征

苏北盆地是一个较为复杂的断陷－坳陷型含油气盆地，对其早第三纪烃源岩有机质热演化程度的评价是目前尚未解决的课题。应用显微组分光学标志和可溶有机组化学标志，研究了苏北盆地早第三纪烃源岩有机质热演化特征，从而揭示了有质热演的不均衡生民生与阶段性。     

川西北地区海相烃源岩地球化学特征、分布规律及天然气勘探潜力

川西北地区为近年来四川盆地天然气勘探的热点地区,但时至今日对该区海相烃源岩的地球化学特征和分布仍缺乏全面的研究.选取8条露头剖面对川西北地区下震旦统陡山沱组、上震旦统灯三段、下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组、中泥盆统、中二叠统茅口组、上二叠统龙潭组/吴家坪组和大隆组8套海相烃源岩进行了系统的有机地球化学分析,探讨了该...     

海相“有效烃源岩”定义及丰度下限问题讨论

根据南方海相地层构造复杂、寒武系页岩等生烃过程早的特点，提出“海相有效烃源岩必须对现有圈闭或晚期成藏有过实质性贡献”的补充定义。建议在烃源岩评价中加入“时效”概念和相关参数。碳酸盐沉积相控制了烃源岩的发育，隐藻碳酸盐是碳酸盐中最主要的烃源岩，不同成熟度的海相烃源岩应有不同的有机碳含量下限标准。图2参12     

湖相与海相碳酸盐岩烃源岩生烃条件对比

根据分布特征、沉积环境、岩石类型、有机地球化学特征和生烃模式等方面的对比,讨论了湖相碳酸盐岩和海相碳酸盐岩两种相同岩性、不同沉积环境烃源岩生烃条件的异同。海相与湖相碳酸盐岩烃源岩,基本上都含有不同量的泥质成分;它们的干酪根类型一般以Ⅰ型或Ⅱ型为主;有机质赋存形式无太大差别,湖相碳酸盐岩烃源岩中可能存在更多的无形态有机质;海相碳酸盐岩有机碳含量普遍较低,而湖相中有机质含量则变化很大;湖相碳酸盐岩烃源岩的生烃模式相比海相研究薄弱,但其二次成烃作用不容忽视。湖相碳酸盐岩烃源岩的形成条件受到较多因素的控制,针对高有机质丰度湖相碳酸盐岩烃源岩形成的生物地球化学及沉积学等方面的研究尤其关键。另外,其晚期生烃可否为湖相深层油气勘探提供充足的烃源仍是未来工作的重要方向之一。     

松辽盆地南部深层中-高演化阶段烃源岩品质评价标准探讨

目前实施的有机质丰度评价行业标准并不适用于中-高演化阶段烃源岩.为了实现此类烃源岩品质的精细分类评价,该文基于烃源岩原始生烃潜量与残余有机碳含量以及残余生烃潜量关系,建立了不同演化阶段烃源岩有机质丰度评价标准,探讨了烃源岩岩性、干酪根类型以及热演化程度对评价指标界限划分的影响.研究表明,中-高演化阶段烃源岩丰度指标划分...     

海相碳酸盐岩的形成环境与有机质特征

海相碳酸盐岩形成于海水蒸发量大、生物繁盛、Eh和pH值容易改变的浅海陆棚相环境。海水的动荡性与高含氧量破坏了海洋中死亡生物的软体部分,造就了碳酸盐岩有机质的低丰度和低品位,TOC低于0.2%且干酪根为Ⅲ型或Ⅱ₂型的碳酸盐岩在世界范围内具普遍性。因此,纯净碳酸盐岩不能成为有效烃源岩。碳酸盐岩随含泥量增加TOC变大,但仅有少量TOC大于0.5%的泥灰岩有可能成为有效烃源岩。     

海相优质烃源岩的超显微有机岩石学特征与岩石学组分分类

为研究海相优质烃源岩的超显微结构特征,对我国南方海相优质烃源岩层系开展了岩石学和有机岩石学综合分析。通过扫描电镜与能谱进行矿物组成和有机质类型与赋存特征分析,发现有机质主要以硅质生屑颗粒、钙质生屑颗粒、黏土颗粒和有机颗粒4种方式赋存,进而对海相优质烃源岩提出了按生物类型、生物分子结构组成及其生烃特征和沉积成岩变化的成因分类方案,包括生物骨壳碎屑(包括生物矿物)、成烃生物碎屑、沥青组、自生矿物(或原生矿物)、次生矿物(包括表生矿物)和他生黏土矿物等6大类。这对海相优质烃源岩的有机岩石学和岩相学研究具有指导作用。     

烃源岩有机质丰度的测井计算方法及影响因素探讨

近年来,结合丰富的地球物理信息和地球化学实验数据来研究烃源岩,可有效克服常规岩样分析资料连续性差、成本高的难题,且获得了广泛的应用,但在实际应用过程中发现,其准确性并非很高。文中以辽河西部凹陷为例,结合取心井SG1的烃源岩地球化学和测井资料,重点对比了不同成熟度范围的烃源岩的测井响应差异。通过讨论影响烃源岩TOC测井计算方法准确性的各种因素,对比了最小二乘法与ΔlgR方法的优缺点,认为最小二乘法拟合公式的3个常数(A,B,C)包含了多种影响计算结果的因素,因此,最小二乘法更能反映烃源岩层TOC的变化,且在应用时具有较强的可操作性。     

渤中凹陷西南部烃源岩TOC含量预测

烃源岩总有机碳（TOC）含量是评价有机质丰度的主要指标。地球化学方法的岩心测试仅能获得离散的TOC含量数据,难以实现烃源岩的三维定量评价。结合地球物理测井方法和地震叠前反演方法,针对渤中凹陷西南部陆相深层烃源岩,通过岩石物理交会分析优选对TOC含量敏感的弹性参数,建立TOC含量与纵波速度、密度的地震反演模型;使用拓展ΔlogR方法和地震叠前反演方法分层计算渤中凹陷西南部东营组和沙河街组烃源岩TOC含量,获得TOC含量曲线和TOC含量三维反演体,进而计算东二下段、东三段、沙一二段、沙三段烃源岩TOC含量地震预测平面图。结果表明预测误差较小,证明了该方法的可靠性。研究区烃源岩非均质性较强,总体呈现“层系多、分布广”的特征。东营组烃源岩北部优于南部,且东三段TOC含量值总体高于东二下段;沙河街组TOC含量值整体较高,为研究区的主力烃源岩层,TOC含量呈现自沉积中心向外逐渐降低的趋势,尤以沙一二段A、B、C、E井区及其附近区域、沙三段A、C井区及其西部、南部部分地区TOC含量值最高,具有良好的生烃潜力。     

渝东南地区海相页岩有机质孔隙发育特征及演化

页岩气在储层内的有效赋存及渗流由有机质孔隙决定。由此,以渝东南地区下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组高—过成熟度典型富有机质黑色海相页岩为研究对象,使用电子显微镜观察2套页岩层位的有机质孔隙结构。结果表明：龙马溪组页岩有机质孔隙主要发育在焦沥青内部,而固体干酪根内仅发育少量直径较小的有机质孔隙;牛蹄塘组页岩的焦沥青和固体干酪根均不发育有机质孔隙;2套页岩的总有机碳含量、全岩矿物组成及干酪根类型均具有相似特征,但牛蹄塘组页岩的热成熟度要远高于龙马溪组页岩,且已达到变质期,其固体干酪根和焦沥青的物理化学性质均趋近于石墨,导致其有机质内部不发育孔隙。过高的热成熟度不利于页岩中有机质孔隙的保存,所以渝东南地区下寒武统牛蹄塘组高—过成熟度海相页岩气的勘探开发应重点寻找热成熟度低于3.5%的地区。     

羌塘盆地中生界海相烃源层热演化史

羌塘盆地是青藏高原残留盆地中石油地质条件相对最好的，发育4套中生界主要海相烃源层，属低热流型冷盆，古地热梯度一般在2℃／100m左右。根据对1994—1997年27条野外石油地质路线调查获得的总计7761个样品的热演化的原始分析数据的研究，上三叠统肖茶卡组烃源层多处于过成熟阶段，中侏罗统索瓦组、夏里组和布曲组烃源层在盆地中部尚处于成熟中晚期生油阶段，在新近纪晚期有二次生烃过程。在同一构造或沉积区域，纵向镜质组(或沥青)反射率平均值随地层埋藏深度的增加而呈半对数线性增加，平面上各层烃源层各项成熟度指标都从盆地边缘向中部呈环带状逐渐降低。影响有机质热演化的主要因素有：①在构造变形相对较弱的盆地中部，最高古地温和古埋藏深度起主要作用；②盆地边缘或断裂褶皱带附近不均衡压力变形起主要作用；③局部地区火成岩及深成地下热流的作用。图8表1参17