渤海湾盆地临南洼陷高硫干酪根油气生成模式研究

渤海湾盆地临南洼陷沙河街组三段—四段暗色页岩和暗色泥岩干酪根中富含有机硫,对这类干酪根的油气生成模式一直未进行深入的研究。应用生烃动力学方法对取自渤海湾盆地临南洼陷沙河街组四段的一块典型富硫干酪根进行了生烃动力学参数及生烃模式研究。结果表明,该干酪根油气生成模式为:生油门限出现在Easy R_o为0.53%,主生油期出现在0.60%～0.75%,生油下限出现在0.85%,对应埋深分别为2 500,2 600～3 250,3 850 m;天然气生成门限出现在EasyR_o为1.05%与1.23%,对应埋深分别为4 100 m和4 650 m。与传统生油模式相比,该干酪根具有石油窗范围窄,主生油峰出现较早等特点。该研究成果对该区油气评价与勘探具有重要的指导作用。      

热解参数S1的轻烃与重烃校正及其意义——以渤海湾盆地大民屯凹陷E2s4(2)段为例

利用热解参数S₁（游离烃含量）对页岩油进行资源评价时存在轻烃和重烃损失的现象,导致计算资源量偏小。针对重烃损失,将相同泥页岩样品经抽提前、后热解实验所得的S₂（热解含量）进行对比,二者之差即为S₁损失的重烃含量。针对轻烃损失,基于未熟泥页岩样品Rock-Eval和PY-GC实验以及对原油进行的金管实验,根据化学动力学原理求取各动力学参数,结合Easy R_o模型计算出不同成熟度时生成的C_6-13与C₁₃₊的比值,将此值作为烃源岩内残留的C_6-13与C₁₃₊比值,并在经重烃恢复之后的S₁基础上进行轻烃恢复。使用轻烃与重烃恢复前、后的S₁作为页岩油资源评价参数,在资源量计算方面差别较大。以渤海湾盆地大民屯凹陷E₂s^4（2）段为例,其恢复前资源量为2.26×10⁸t,恢复后资源量为6.47×10⁸t,恢复后资源量为恢复前的2.86倍。因此在利用S₁对页岩油进行资源评价时,对S₁的轻烃和重烃恢复具有重要意义。     

银根—额济纳旗盆地主力烃源岩生烃热模拟实验研究

银根—额济纳旗盆地下白垩统巴音戈壁组二段普遍发育一套湖相烃源岩,勘探证实这套烃源岩对油气成藏贡献很大,为盆地内主力烃源岩。黄金管—高压釜限定体系热模拟实验表明,巴音戈壁组二段样品的总烃累计产率为265.50～798.06 mg/g,“生油窗”内（模拟镜质组反射率EasyR_o=0.7%～1.5%）的总油产率为263.99～778.74 mg/g,大量生气阶段（EasyR_o>1.5%）的气态烃产率为191.19～582.69 mL/g,预示着这套源岩具有较高的生油气潜力。依据热模拟烃类产物的产率变化特征,可分为4个主要成烃演化阶段:（1）干酪根热解生油阶段,EasyR_o=0.57%～0.8%（样品热模拟的起始EasyR_o为0.57%）,该阶段以干酪根热解生油为主;（2）凝析油生成阶段,EasyR_o=0.8%～1.5%,以早期生成的油裂解为轻烃和干酪根裂解生气为特征;（3）油裂解生气阶段,EasyR_o=1.5%～3.3%,此阶段以早期生成的油裂解生气为主;（4）气裂解阶段,EasyR_o>3.3%,以C_2-5裂解成甲烷为特征。      

鄂尔多斯盆地陇东地区长7段有效烃源岩及生排烃研究

通过烃源岩地球化学数据分析、测井有机碳计算、生烃潜力法及生排烃史模拟,研究了鄂尔多斯盆地陇东地区长7段有效烃源岩的分布、生排烃史及排烃强度。长7段有机碳含量大于1.0%的暗色泥岩（含油页岩）厚度主要为20~90 m,平均有机碳含量主要介于2%~9%,其有效烃源岩分布以w（TOC）=1.0%和R_o=0.7%为界限,具有大面积广覆式分布的特征;长7段有效烃源岩在侏罗纪末期开始成熟生烃,主要在早白垩世早期（140~130 Ma,R_o≈0.7%）开始排烃,至早白垩世末期（100 Ma）达到生排烃高峰（R_o≈1.0%）,最大产油率接近400 mg/g,排油率达308 mg/g,晚白垩世以来的区域性构造抬升使得生烃停止;长7段有效烃源岩排烃强度主要分布于（10~250）×104 t/km2,具有强排烃特征,以长6—长8段致密油为主的延长组油藏主要分布于排烃强度大于20×104 t/km2的地区,油气具有近源短距离富集的特点。      

鄂尔多斯盆地宁县地区长73亚段泥页岩地球化学特征及页岩油意义

鄂尔多斯盆地长7段页岩型页岩油可动性差,开采难度大,相关研究薄弱。基于宁县地区N228井延长组长7₃亚段全取心井资料,通过对荧光薄片扫描图件观察,结合单步岩石热解、可溶有机质分析、TOC含量和生物标志物等参数,综合分析研究区长7₃亚段页岩油的成熟度、沉积环境、母质类型及含油性特征,探讨它们对非常规油气勘探的指导意义。结果表明：泥页岩有机质类型为II₁型,为倾油性母质,饱和烃具有明显的轻碳优势,生烃母质以低等水生生物为主,混有少量高等植物;有机质整体处于低—中等成熟演化阶段;Pr/Ph<1,γ?Ga/C₃₀H平均值为0.04,C₃₀*D H/C₃₀H平均值为0.11,指示长7₃亚段泥页岩形成于贫氧还原淡水深湖沉积环境;在泥页岩层系中,含油饱和度指数OSI值较低（<70 mg/g）,游离油含量占比低,说明游离烃类还未达到自身的容留状态,没有形成超越效应,可动性差。这些结果为加深认识鄂尔多斯盆地宁县地区长7₃亚段页岩型页岩油地球化学特征和含油性评价提供新的参考。     

鄂尔多斯盆地长7段泥页岩层系排烃效率及其含油性

泥页岩层系的排烃效率是当前页岩油气研究领域关注的重点问题之一,也是评价页岩油气资源潜力的关键参数。以鄂尔多斯盆地延长组长7段泥页岩层系为研究对象,通过系统地球化学分析,揭示了长7段泥页岩层系的排烃效率并探讨了泥页岩层系中不同岩性的含油性及其页岩油意义。中等成熟度阶段（R_o=0.8%）,Ⅰ型有机质泥页岩的排烃效率在33%~37%,Ⅱ型排烃效率在16%~26%。成熟度较高阶段（R_o=1.1%）,Ⅰ型有机质泥页岩的排烃效率在64%~67%,Ⅱ型排烃效率在54%~58%。在综合考虑不同类型岩性的含油性、滞留油族组分特征、气油比及滞留油流动性等地质因素后认为,成熟度较高的长7段泥页岩层系中（R_o=1.1%）游离烃含量和OSI指数高的砂岩段和粉砂质泥岩段等可作为页岩油勘探开发的有利目标。游离烃含量和OSI指数较高的块状泥岩段可作为页岩油勘探点潜在目标。黑色页岩段（或纯页岩段）因受若干地质因素的影响,可能会制约其成为研究区内页岩油勘探的有效目标。块状泥岩段可作为页岩油勘探的潜在目标;而黑色页岩（或纯页岩段）因受若干地质因素的影响,可能会制约其成为研究区内页岩油勘探的有效目标。     

辽河坳陷大民屯凹陷沙河街组四段页岩油富集资源潜力评价

页岩油具有高密度、高粘度以及低孔、低渗的特征,开采难度较大,因此对资源丰度相对较高、开采难度相对较小的富集资源进行评价十分必要。利用热解烃S₁与有机碳含量（TOC）的“三分性”关系确定TOC大于4%为靶区页岩油富集资源划分标准。热解烃S₁存在轻、重烃损失现象,在利用其进行资源评价前,需进行轻烃、重烃恢复。通过对比分析,发现抽提后页岩样品的裂解烃S₂普遍降低,说明S₂中包括一部分残留烃,而该部分残留烃在氯仿抽提过程中已被去除。利用抽提前、后S₂的差值ΔS₂对S₁进行重烃恢复,重烃恢复系数随成熟度的增大而增大。假设页岩在排烃过程中轻烃和重烃等比例排出,利用生烃动力学原理对页岩生成各烃类组分的比例进行评价,进而根据该比例对S₁进行轻烃恢复,轻烃恢复系数随着成熟度的增大呈先减小后增大的趋势。在测井评价页岩有机质非均质性（TOC和S₁）的基础上,对富集资源进行划分,并利用S₁的轻烃、重烃恢复结果,对页岩油富集资源进行资源评价。渤海湾盆地辽河坳陷大民屯凹陷E₂s^4（2）亚段页岩油富集资源量约为2.2×10⁸ t。     

泥页岩热模拟排出油与滞留油中17α(H)-重排藿烷的成熟度指示规律

在沉积有机相接近的前提条件下，重排藿烷的相对丰度与热成熟度密切相关。选用鄂尔多斯盆地低熟(R_o为0.58%)富有机质(总有机碳含量为3.87%)泥页岩进行生排烃热模拟实验，通过气相色谱—质谱(GC-MS)对排出油和滞留油中17α(H)-重排藿类化合物进行了检测与分析，并结合热模拟残余岩样的实测镜质体随机反射率(R_o)界定了17α(H)-重排藿烷参数作为成熟度指标的适用范围。结果表明，无论在排出油还是滞留油中，参数C₂₉*/(C₂₉*+C₂₉H)和C₃₀*/(C₃₀*+C₃₀H)呈现出类似的三段式变化特征，均随实验温度的升高先降低后升高最后降低，表明两个参数可能是较好的油源对比指标。在325 ℃之前，即R_o＜1.01%时，参数变化幅度均不明显；但在325～385 ℃之间，两个参数均随温度的升高呈现显著的上升趋势，表明在有机质成熟中期—高成熟早期阶段(1.01%＜R_o＜1.48%)两个参数均可作为有效的成熟度指标。      

鄂尔多斯盆地东南部山西组泥页岩生烃热模拟实验

鄂尔多斯盆地东南部页岩气资源潜力巨大,目前缺乏对山西组泥页岩生烃潜力的系统评价,因而制约了对该区烃源岩资源潜力的客观评价。通过高压釜-封闭式金管的生烃热模拟实验,分析烃源岩生烃过程,对比山1段和山2段的生烃潜力,生烃动力学拟合证明实验结果真实可靠。实验结果表明：①甲烷和非烃类气体具有相似产出特征,重烃气C_2-5和液态烃具有相似产出特征;②当R_O值为0.80%~1.08%时,液态烃达到产率峰值;当R_O值达到1.47%~1.81%时,重烃气C_2-5达到产率峰值;当R_O值超过3%,重烃气C_2-5几乎全部裂解,干燥系数接近1;③实验表明山2段属于更好的烃源岩,结合页岩气井地化数据,进一步确认山2段生烃潜力远远超过山1段,研究认为山2段更适合作为鄂尔多斯盆地海陆过渡相页岩气的有利勘探层段。     

川西地区上三叠统轻烃的生成特征

对川西地区井下上三叠统剖面须五段-须一段(2530～3780m)新鲜生油岩岩屑系统取样,作吸附烃分析、研究,得出了该区陆相有机质C₄-C₇轻烃的生成演化规律,共分为环烷烃、链烷烃和芳香烃等三个发展阶段.以大量实验数据作出的轻烃族组成热演化三角图,为气藏中陆相凝析油与陆相生油岩、以及同一构造不同储层(不同成熟度)之间陆相凝析油的C₄-C₇轻烃对比奠定了重要基础.在井下系统剖面轻烃族组成纵向变化研究中,发现了当R_o达1.18%时,庚烷值和异庚烷值发生倒转这一重要现象,并以此为契机,提出了对Thompson凝析油热演化程度判别标准的修正方案.此外,从轻烃生成阶段出发,结合本区地质特点,建立了川西地区陆相有机质的成烃模式,即气-环烷凝析油阶段,R_o=0.55%～1.13%;气-链烷凝析油阶段,R_o=1.08%～1.40%;气-芳烃凝析油或干气阶段,R_o≥1.30%～1.40%.     

东海盆地西湖凹陷古近系煤的生烃动力学

通过高温高压封闭体系条件下的热模拟实验和生烃动力学模拟分析,获得了西湖凹陷古近系平湖组和花港组煤生成气态烃的产率及其动力学参数。结合古地温演化史和热演化史恢复了西湖凹陷西部斜坡带、西次凹及中央构造带的古近系平湖组和花港组煤的生烃演化历史,并基于预测的镜质体反射率（R_o）建立了研究区煤的生气演化模式。研究结果表明,西湖凹陷煤所生成的天然气以甲烷（C₁）为主,重烃气（C₂—C₅）较少,C₁和总气态烃（C₁—C₅）的产率增长速率在煤的高成熟阶段（1.10%≤R_o<2.20%）最大,在成熟阶段（0.50%≤R_o<1.10%）次之,在过成熟阶段（R_o≥2.20%）最小,且含碳原子个数不同的重烃气（C₂、C₃、C₄和C₅）的主裂解期不同。在西湖凹陷煤的生烃演化过程中,西部斜坡带平湖组和花港组中的煤所生成的气态烃最少,生烃条件最差;而西次凹、中央构造带平湖组和花港组中煤所生成的气态烃较多,是比较有利的生烃区。花港组中煤生成气态烃的产率远小于平湖组,且至今尚未达到生烃高峰。     

东海盆地西湖凹陷古近系煤的生烃动力学

通过高温高压封闭体系条件下的热模拟实验和生烃动力学模拟分析,获得了西湖凹陷古近系平湖组和花港组煤生成气态烃的产率及其动力学参数。结合古地温演化史和热演化史恢复了西湖凹陷西部斜坡带、西次凹及中央构造带的古近系平湖组和花港组煤的生烃演化历史,并基于预测的镜质体反射率（R_o）建立了研究区煤的生气演化模式。研究结果表明,西湖凹陷煤所生成的天然气以甲烷（C₁）为主,重烃气（C₂—C₅）较少,C₁和总气态烃（C₁—C₅）的产率增长速率在煤的高成熟阶段（1.10%≤R_o<2.20%）最大,在成熟阶段（0.50%≤R_o<1.10%）次之,在过成熟阶段（R_o≥2.20%）最小,且含碳原子个数不同的重烃气（C₂、C₃、C₄和C₅）的主裂解期不同。在西湖凹陷煤的生烃演化过程中,西部斜坡带平湖组和花港组中的煤所生成的气态烃最少,生烃条件最差;而西次凹、中央构造带平湖组和花港组中煤所生成的气态烃较多,是比较有利的生烃区。花港组中煤生成气态烃的产率远小于平湖组,且至今尚未达到生烃高峰。     

塔里木盆地S74井稠油热模拟实验研究(二)——沥青生烃潜力探讨

根据塔里木盆地S74井稠油热模拟实验中油气产率、模拟产物地球化学特征探讨了降解-氧化沥青的产烃率模式。研究表明,降解-氧化沥青生烃作用主要发生于生油窗内,高成熟演化阶段也有一定的生烃潜力,过成熟演化阶段生烃潜力有限;在产物组成上,350℃(R_o=1.24%)之前以生油为主,产油率约245 kg/t,而之后则以生气为主。据降解-氧化沥青产烃率模式,对塔里木盆地沙雅隆起、卡塔克隆起志留系沥青砂岩生烃量的粗略估算表明,其生烃量巨大,可能是塔里木盆地海西晚期及以后的重要油源。      

页岩油微观赋存特征及其主控因素——以鄂尔多斯盆地延安地区延长组7段3亚段陆相页岩为例

以鄂尔多斯盆地延安地区延长组7段3亚段陆相页岩为研究对象,综合利用轻烃（C₆H₁₄和C₇H₁₆）吸附、N₂和CO₂吸附、岩石热解、有机地球化学、X射线衍射（XRD）等实验手段以及Dent吸附热力学模型与Horvarth-Kawazoe （HK）、Barrett-Joyner-Halenda （BJH）孔隙结构理论解释模型,系统开展了页岩油的微观赋存特征及其主控因素研究,建立了页岩油吸附能力预测的数学模型和赋存状态演化模型。研究结果表明：基于液态烃蒸气等温吸附实验和孔隙结构理论解释模型,可揭示一定范围孔隙中（孔径小于125 nm）页岩油的微观赋存特征。页岩中的吸附油是具有一定厚度的吸附油膜,其平均厚度随孔径增加呈Langmuir型吸附曲线增长。页岩油主要赋存于孔径小于25 nm的介孔中。当孔径小于3 nm时,孔隙内以赋存吸附油为主;当孔径大于3 nm时,孔隙内主要为游离油。页岩中的游离油量与孔缝空间、含油饱和度呈正相关关系。吸附油量与脆性矿物含量、宏孔结构参数无相关性,与总有机碳（TOC）含量、黏土矿物含量、微孔和介孔的比表面积与孔体积、轻烃类型以及压力呈正相关关系,与埋深和成熟度呈先增加后降低的变化关系,且有机质是页岩中吸附油的主控因素。镜质体反射率为0.75%是页岩油赋存状态和可动性转变的成熟度界限,而镜质体反射率为0.85%~0.90%则是页岩"含油性高、可动性好"的最佳成熟度窗口下限。在延安地区,1 000~1 200 m以深是延长组7段3亚段陆相页岩油勘探开发的有利层段。     

原位转化页岩油资源潜力评价方法及其应用

地下原位转化页岩油的资源潜力巨大,是中国油气的战略接替资源。依据生烃理论和化学动力学原理,提出了原位转化页岩油的资源潜力评价模型,推导了页岩原位转化后有机质孔隙度的估算模型。经过关键参数研究,结合实验分析,获得鄂尔多斯盆地评价区延长组7油层组(长7油层组)页岩原位转化后的剩余生烃潜力为79.92~197.78 mg/g,平均为134.67 mg/g;转化产出物的油气比为7∶3。结果揭示:①长7油层组页岩的原位转化页岩油核心区面积为16 932 km²,转化页岩油的总资源当量为494.0×10⁸t,其中,液态烃为345.8×10⁸t,气态烃为148.2×10⁸t(油当量),可采总量按65 % 的经验可采系数换算后为321.1×10⁸t;②核心区平均新增有机质孔隙度为5.9 % ,最大可达17.9 % ;③甜点区主要分布在鄂尔多斯盆地正宁地区以东、环县地区以东和庆城地区附近。研究方法可为原位转化页岩油资源潜力评价与长7油层组页岩油的现场先导试验提供参考。     

鄂尔多斯盆地南部张家滩油页岩生烃演化特征

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组张家滩油页岩不仅是重要的固体矿产资源,也是该盆地三叠系油气的主力烃源岩.对张家滩油页岩典型露头剖面、钻井岩心进行有机碳含量(TOC)、氯仿沥青"A"及族组分、含油率等相关测试分析表明,张家滩油页岩有机质丰度高,TOC介于5.11％～36.47％,平均16.15％,生烃潜量(S0+S1+S2...