塔里木盆地寒武系源岩地化特征及与典型海相原油对比

对27件塔里木盆地台盆区寒武系烃源岩样品进行地球化学分析及油源对比表明,寒武系烃源岩具有低姥植比、C₂₁三环萜烷/C₂₃三环萜烷比值大于1、升藿烷含量低甚至不含、伽马蜡烷含量高、C₂₈规则甾烷相对含量高、C₂₇三芳甾烷相对含量高、三芳甲藻甾烷含量高及同位素偏重等特征。寒武系烃源岩与典型寒武系、奥陶系原油油岩对比分析表明,寒武系烃源岩与T904和TD2等典型寒武系原油具有良好的亲缘性,而与台盆区大量发现的奥陶系油藏原油并无相关性,从而否定了寒武系烃源岩作为台盆区海相原油主力烃源岩的可能性。此外,塔西北地区柯坪隆起肖尔布拉克、东二沟及苏盖特布拉克等剖面烃源岩样品在生源构成上与台盆区其余寒武系烃源岩有一定差异,其母源有机质可能与奥陶系原油母源有机质具有部分相同的菌藻类构成。     

塔里木盆地海相油气成藏研究进展

近年来塔里木盆地超深层海相油气勘探取得了丰硕成果,顺北奥陶系、塔中寒武系、塔河深层等油气新发现,为塔里木盆地海相油气成藏研究提供了丰富的基础资料。塔里木盆地海相油气主要分布于台盆区,油气藏类型多样,原油物性变化大,显示出成藏的复杂性。通过对大量的实际样品分析和模拟实验及大量的地质、地球化学综合分析,结合构造演化、层序地层学、沉积相与沉积环境等研究成果,在烃源岩分布及其演化、油气地球化学特征、海相油气藏分布特征等方面取得了显著进展。一是明确了塔里木台盆区海相油气主要来源于强还原环境下形成的下寒武统-中下奥陶统烃源岩,特别是台盆区下寒武统玉尔吐斯组,并明确了超深层海相油藏后生改造主要有TSR、热裂解2种类型,提出了相应的判识指标;二是在建立玉尔吐斯组缓坡型优质烃源岩沉积发育模式的基础上,通过井震标定、正演模拟和区域测线地震相解释、三维区属性分析与地震反演,预测了玉尔吐斯组烃源岩的展布,并明确其演化特征:燕山期以来长期低地温背景下的"高压生烃演化抑制模式"延缓了顺托果勒低隆寒武系烃源岩热演化,顺托果勒地区仍具晚期高成熟液态烃形成条件;三是通过台盆区油气成藏特征对比,明确了奥陶系油气分布特征,进一步明确在台盆区寻找以下寒武统玉尔吐斯组原地烃源岩与燕山期以来晚期活动走滑断裂相匹配的、以晚期供烃为主的轻质油藏-天然气藏,是塔里木台盆区超深层碳酸盐岩领域油气勘探的重要方向。      

塔里木盆地特大型海相油田原油来源——来自深部低TOC烃源岩的证据与相对贡献评价

塔里木盆地海相原油被认为主要来自寒武系-下奥陶统和中-上奥陶统2套烃源岩,但何者为主长期以来存在争议。在前人研究工作的基础上,通过生物标志物对比、馏分碳同位素对比、单体烃同位素对比和碳同位素质量平衡模拟的综合研究,证实了塔北地区海相原油以中-上奥陶统烃源岩贡献为主,最大可达88%,不同地区贡献不同。然而,目前钻井证实的高丰度中-上奥陶统烃源岩分布局限,难以解释塔北地区已发现的广泛分布的特大型海相油田油气资源规模。通过干酪根元素随埋深变化、生烃潜力变化、古TOC恢复等多方面地质地球化学证据证实,塔里木盆地台盆区深部低TOC烃源岩发生过大量生排烃,并根据排烃门限、烃源岩地球化学和测井特征综合判识了有效低丰度烃源岩。在此基础上,采用生烃潜力法评价了塔里木盆地台盆区各成藏体系中-上奥陶统高丰度和有效低丰度烃源岩的排烃量。台盆区中-上奥陶统低丰度烃源岩排烃量为494.4×10⁸t,高丰度烃源岩排烃量为1 353×10⁸t,高、低丰度烃源岩的相对贡献比率分别为73.2%和26.8%。其中,塔北隆起轮南-英买力成藏体系中-上奥陶统烃源岩排烃量为327.7×10⁸t,高、低丰度烃源岩的相对贡献比率分别为59.8%和40.2%,表明低TOC烃源岩对塔里木盆地发现的特大型海相油田的形成具有重要贡献。     

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。     

塔里木盆地满加尔凹陷下古生界烃源岩的再认识

综合考虑下古生界烃源岩的纵向分布特征,认为塔里木盆地满加尔凹陷下古生界烃源岩主要发育中、下寒武统,中、下奥陶统和上奥陶统3套烃源岩.中、下奥陶统黑土凹组烃源岩与中、下寒武统烃源岩的沉积相特征和发育特征相似,有机质丰度高、类型好;上奥陶统烃源岩分布局限、类型差.3套烃源岩具有不同的热演化特征.以满加尔凹陷中西部地区为例,中、下寒武统烃源岩在加里东晚期-海西早期进入生油高峰阶段,中、下奥陶统烃源岩在海西晚期进入生油高峰阶段,上奥陶统烃源岩则在燕山晚期-喜马拉雅期进入生油高峰阶段.满加尔凹陷古生界烃源岩的三分法能更准确地反映下古生界烃源岩的实际分布情况,同时构筑了解决油气来源、油气成藏观点冲突的框架,能更准确认识不同地区海相原油的混源特征.     

塔中地区良里塔格组海平面变化与烃源岩的非均质性

塔中地区上奥陶统良里塔格组沉积的灰泥丘是目前保存下来的海相成因工业性烃源岩之一。沉积相研究及碳、氧同位素与锶同位素分析表明,在良里塔格组沉积时期,塔中地区经历了3期大规模的海平面变化。根据3期海平面变化特点将良里塔格组划分为3个层序。烃源岩的非均质性与海平面变化有如下关系:①层序1中的烃源岩只发育在第1期海平面上升最大时期,即密集段;②层序2中的烃源岩形成于第2期海平面上升期与下降早期,即海侵体系域与高位体系域下部;③层序3中的烃源岩主要发育于第3期海平面上升初期,即海侵体系域的下部。沉积相与海平面升降变化对烃源岩非均质性具有控制作用,台地边缘灰泥丘相中有机质丰度较高的优质生油岩分别赋存于丘间洼地、层状灰泥丘和层状生物灰泥丘亚相中,块状灰泥丘的有机质丰度较低。海侵速率影响了烃源岩有机质丰度,快速的海平面上升易使台地边缘发育高有机质丰度的烃源岩。     

塔里木盆地寒武系—奥陶系海相烃源岩识别与分布预测

基于露头实测、探地雷达浅层地震测量、岩心分析、测井评价和地震追踪等,建立了海相烃源岩识别方法和流程,对塔里木盆地寒武系—奥陶系海相烃源岩进行重新识别和空间展布预测。结果表明,寒武系—奥陶系垂向上共发育4套烃源岩,分别赋存于阿瓦提凹陷和满加尔凹陷的下—中寒武统、塔东地区的下-中奥陶统黑土凹组、阿瓦提凹陷—阿满过渡带—满加尔凹陷的中-上奥陶统萨尔干组—吐木休克组—却尔却克组、阿瓦提凹陷至塔中地区的上奥陶统印干组—良里塔格组中。寒武系—奥陶系海相烃源岩的发育受海平面上升控制明显,分布具有鲜明的"等时异相"特征,即在同一时期,不同沉积相带沉积不同类型的烃源岩;烃源岩的形成还具有随碳酸盐岩盆地迁移而迁移,随陆源碎屑大量注入而消亡的规律。     

塔中低凸起北部斜坡带下奥陶统油气运聚规律

塔中低凸起北部斜坡带下奥陶统风化壳不仅为油气的重要运移通道,而且是重要的油气储集层。与其下伏的寒武系储盖组合一起,在上奥陶统良里塔格组的含泥灰岩沉积之后就能够有效捕获北部的满加尔凹陷寒武系泥岩烃源岩在中-晚奥陶世生油高峰期生成的油气。下奥陶统储盖组合形成早,与下伏寒武系储盖组合通过断层、裂缝沟通,是喜马拉雅运动期重要的天然气输导层,在合适的存在适宜的遮挡条件的场所,如出现断层封堵、饱含水的致密层封堵以及早期生物降解沥青层封堵等,可以聚集形成连片分布的天然气藏。     

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。     

塔里木盆地玉北1井原油成因再认识及其意义

塔里木盆地下古生界含油气系统的油源问题至今仍存在争议。在详细剖析塔里木盆地玉北地区玉北1井原油的分子同位素地球化学特征的基础上,以反演的思路解决该区下古生界含油气系统的油源问题。玉北1井原油作为两期成藏叠加的产物,其两期成藏的油源均为同一套寒武系烃源岩生油高峰期的产物,系不同区域烃源层的埋深差异导致成烃时序的不同。早期成藏的原油由于地层抬升剥蚀遭受严重生物降解,而晚期成藏得以良好保存。尽管原油生物标志化合物组成和分子碳同位素分布特征与盆地内下古生界含油气系统原油具有可对比性,但玉北1井原油中芳基类异戊二烯烃分布指示塔西南下寒武统烃源岩发育的沉积环境与台盆区可能存在一定差异,有待于进一步深入研究。      

鄂尔多斯盆地古生代原型盆地演化与构造沉积格局变迁

鄂尔多斯古生代盆地是在前寒武系裂陷体系上发育起来的克拉通盆地,经历了早古生代克拉通边缘拗陷和晚古生代克拉通内拗陷两个阶段。其中早古生代克拉通边缘拗陷阶段可细分为早—中寒武世张夏期、晚寒武世三山子期—早奥陶世亮甲山期、中奥陶世马家沟期、晚奥陶世平凉期—背锅山期等4个阶段;晚古生代克拉通内拗陷可细分为晚石炭世—早二叠世、中—晚二叠世等2个阶段。古生代盆地从早寒武世—中奥陶世被动大陆边缘伸展转变为晚奥陶世—二叠纪主动大陆边缘,构造变革受周缘大地构造体制转变控制,内部构造沉积格局具有从寒武纪早期西南“L”型伸展裂陷、中—晚寒武世“坳—坡—隆—坪”、奥陶纪“坳—坡—隆—坳”、石炭—二叠纪“一隆两坳”逐步演化的特征。古生代原型盆地演化和构造—沉积格局变迁过程中,派生了多套烃源岩和储层,其中盆地西—南缘持续沉降区域发育寒武系苏峪口组—辛集组、徐庄组、奥陶系平凉组、石炭—二叠系煤系烃源岩,盆地内部沉降区发育奥陶系徐庄组、马家沟组、石炭—二叠系煤系烃源岩;下古生界中央古隆起两侧古斜坡区发育张夏组高能鲕粒滩、克里摩里组生物礁滩—颗粒滩、马家沟组颗粒滩等有效储层。      

塔里木盆地塔中地区奥陶系油气成藏主控因素及勘探选区

通过对塔中地区钻遇奥陶系的60余口探井油气成藏及失利原因的综合分析,提出该区奥陶系油气成藏的主控因素为:①中、上奥陶统(相当于黑土凹组—萨尔干组的层位)主力烃源岩控制了塔中地区的油气分布,其主要分布于塔中凸起北部斜坡区;②4套碳酸盐岩储层(志留纪—泥盆纪古潜山岩溶储层、中奥陶世晚期—晚奥陶世早期古潜山岩溶储层、上奥陶统良里塔格组棚缘礁滩体埋藏溶蚀储层及下奥陶统内幕白云岩储层)的分布及其非均质性对成岩—岩性圈闭油气藏的形成起到了至关重要的作用;③二叠纪—早三叠世是塔中地区现今工业性油藏的主要成藏期;④圈闭及其封盖—保存条件决定了油气藏的规模。针对塔中地区奥陶系油气勘探选区及勘探步骤,提出具体的勘探工作可分3个层次进行:①近期主攻塔中I号断裂带南侧良里塔格组棚缘礁滩体成岩圈闭特大型岩性油气藏,兼探中央断垒带东段(塔中401—塔中9井区)下奥陶统古潜山岩溶储层油气藏;②对塔中10号构造带及其与中央断垒带之间的中奥陶世晚期—晚奥陶世早期形成的下奥陶统鹰山组中上部古潜山岩溶储层油气藏及塔中1—塔中7—塔中48井区下奥陶统古潜山岩溶储层油气藏进行勘探;③在存在沟通油源断裂的前提下,对满加尔凹陷区上奥陶统浊积砂岩—陆棚—三角洲—滨岸潮坪砂岩的构造及岩性圈闭油气藏进行勘探。     

塔里木盆地柯坪露头剖面中上奥陶统烃源岩地球化学特征与海相油源对比

采用有机地球化学扫描分析方法,对塔里木盆地柯坪地区6条剖面上发育的中上奥陶统烃源岩进行了细致分析。大湾沟剖面、喀马提坎剖面、通古斯布隆剖面中上奥陶统萨尔干组烃源岩较为发育,泥页岩有机碳含量大多大于1.0%;上奥陶统印干组烃源岩仅在大湾沟剖面发育。结合肖尔布拉克剖面、苏盖特布拉克剖面、于提西剖面下寒武统玉尔吐斯组烃源岩地球化学分析,发现柯坪地区玉尔吐斯组、萨尔干组、印干组在分子地球化学参数上显示出相似性,呈现以C23三环萜烷为主峰、伽马蜡烷和C28甾烷含量较高的特征,烃源岩生物标志物面貌趋同与烃源岩较高成熟度有关。而海相原油中C28甾烷含量大多小于25%,与柯坪地区寒武系-奥陶系烃源岩具有较大的差异性。在组分碳同位素组成上,下寒武统玉尔吐斯组烃源岩均显示比中上奥陶统烃源岩值偏低的特点,特别是玉尔吐斯组干酪根碳同位素值,偏低超过5‰。中上奥陶统萨尔干组和印干组烃源岩组分碳同位素之间差异并不十分显著。在排除油气藏的TSR作用前提下,烃源岩干酪根碳同位素可以作为潜在的油源对比指标。     

巴楚—麦盖提地区主要油气藏原油地球化学特征及油源探讨

巴楚—麦盖提地区是重要的油气聚集区。玉北地区玉北1井在奥陶系鹰山组测试获25.2 m3/d的海相工业油气流。玉北奥陶系油藏与巴什托（普）油气田的原油是否同源是困扰该地区油气勘探并急需解决的问题之一。通过玉北1井、巴什托（普）主要油气藏（田）的原油地球化学特征研究、油—油对比、油源对比等综合分析,并类比塔河奥陶系原油进行了巴楚—麦盖提地区主要油气藏原油地球化学特征及油源探讨分析。综合研究认为玉北地区奥陶系的原油地球化学特征与塔河奥陶系原油相近。通过烃源有机相类比,认为玉北地区奥陶系原油可能来自塔西南地区中下寒武统斜坡相烃源岩;巴什托轻质油推测主要来自盆地—陆棚相寒武系烃源岩,部分来源于海陆交互相石炭系。      

塔中地区油气源及成藏时期研究

塔里木盆地塔中地区已发现油气藏的油气源多且多期成藏，油气藏类型也很复杂，油源对比和研究油气藏形成时期对勘探有重要指导意义。综合应用全烃地球化学方法（油气碳同位素，油岩轻烃，油岩生物标志化合物），逐步判识塔中地区油气源，确认主力烃源岩为寒武系和奥陶系的碳酸盐岩（其中的泥质灰岩评价为较有利烃源岩），存在两大成因类型油气，即高成熟早期海相有机质成因油（寒武系至下奥陶统烃源岩）和高成熟湿气（中、上奥陶统烃源岩）。在此基础上，利用储集层有机包裹体均一温度分析和排烃史模拟计算结果，认为塔中地区有３期排烃高峰及成藏期，第一期主要为中奥陶世至志留纪（加里东期），第二期为二叠纪至三叠纪，第三期为白垩纪至现今（喜山期）。高成熟湿气喜山期侵入原生残留油藏有一定普遍性，可改造稠油、软沥青，使这类油藏仍有潜在勘探前景。图３表２参４（王孝陵摘）     

鄂尔多斯西南缘下古生界烃源岩生烃潜力评价

鄂尔多斯盆地西南缘早古生代陆缘沉积环境形成了碳酸盐岩和碎屑岩2种岩性的烃源岩。虽然有机质丰度较低,但勘探成果表明下古生界烃源岩曾经有过较高的生烃过程。较好的烃源岩一般发育在弱还原—还原、盐度较大的半深水环境中,多为Ⅰ、Ⅱ型。寒武系烃源岩主要生烃阶段在三叠纪,对现今的资源贡献有限,奥陶系马家沟组、平凉组烃源岩主要生烃阶段有侏罗纪、白垩纪2期。现今奥陶系烃源岩达到了高演化阶段,以马家沟组碳酸盐岩、平凉组暗色泥岩、碳酸盐岩3套烃源岩为主,但存在一定差异。模拟结果表明,下古生界累计生烃量为172.87×1012m3;北段生烃强度最大超过了40×108m3/km2,南缘地区最大为30×108m3/km2左右。      

川西坳陷中三叠统雷口坡组天然气气源对比

川西坳陷中三叠统雷口坡组是近年来四川盆地海相天然气勘探和研究的热点层系,目前对其碳酸盐岩生烃潜力的认识存在一定分歧,由此导致该地区雷口坡组气藏的主力气源存在较大争议。通过对川西坳陷潜在海相烃源岩开展较为系统的地球化学分析,揭示了雷口坡组碳酸盐岩和筇竹寺组、龙潭组、马鞍塘组-小塘子组泥质烃源岩的有机质丰度、类型、成熟度和生烃潜量等特征。其中,雷口坡组碳酸盐岩的原始有机质丰度和生烃潜量整体偏低,有机质丰度相对高的层段发育规模十分有限,不足以形成规模性油气聚集,且雷口坡组高产井与其碳酸盐岩烃源岩的发育程度明显不匹配。气源对比研究表明,雷口坡组天然气主要来自下伏上二叠统龙潭组烃源岩,与下寒武统筇竹寺组或上三叠统马鞍塘组-小塘子组烃源岩不具有亲缘性。雷口坡组储层未经历大规模古油藏聚集,其气藏为龙潭组烃源岩所生成的原油在高演化阶段热裂解生成原油裂解气并直接充注到雷口坡组而形成。     

GEOCHEMICAL CORRELATION OF OILS AND SOURCE ROCKS FROM CENTRAL AND NE SYRIA

Eighteen crude oils and seven source rock samples from the Mesopotamian foredeep, NE Syria, and from the NE Palmyrides in the centre of the country have been characterized by geochemical techniques. The presence of two oil families ("A" and "B") generated by different source rock types of different ages has been established on the basis of biomarker and carbon isotopic analyses. The data indicates that Groups A and B oils were generated by marine clastic and marine carbonate-evaporitic source rocks, respectively. Group A oils, occurring in Middle Triassic, Middle Jurassic and Upper Cretaceous reservoir rocks in the NE Palmyride area, are geochemically similar to extracts from the Lower Triassic Amanus Shale Formation. Group B oils, which are present in Middle Triassic, Middle Jurassic and Upper Cretaceous reservoirs in the Mesopotamian foredeep, are geochemically similar to extracts of the Middle Triassic Kurra Chine Dolomite and Upper Cretaceous Shiranish Formations.