烃源岩中无机矿物对有机质生烃的影响

对华北下花园地区下马岭组及鄂尔多斯盆地延长组2组低成熟泥岩全岩及分离的干酪根样品开展有水热解实验,探讨了烃源岩源内无机矿物对有机质生烃及同位素分馏的影响。实验结果表明,两组全岩有水体系液态烃及气态烃产率不同程度低于干酪根有水体系,CO₂及H₂产率则明显偏高。同时,全岩有水热解体系气体产物异构烃含量相对较低,表明烃源岩中无机矿物的加入抑制了水-有机质的反应并一定程度上改变了反应途径。稳定同位素的分析结果表明,相同热演化程度下,2组全岩及相应干酪根热解生成的甲烷碳同位素变化不大,但前者生成的二氧化碳碳同位素显著升高,且气态烃氢同位素更低。表明全岩有水热解体系下,烃源岩中的无机矿物参与到有机质热解过程中,改变了CO₂产率及同位素组成,并存在H₂间接加氢作用。      

深层多途径复合生气模式及潜在成藏贡献

深层—超深层是当前和未来油气勘探的重要方向,明确高演化阶段天然气的生气途径、机制和潜力,将有助于发展天然气成因理论和指导深层油气勘探。结合大量模拟实验和动力学计算,探讨了不同母质和途径生气的成熟度和温度界限（生气时限）及贡献,建立了深层多途径复合生气模式。提出I/II型有机质或干酪根直接热降解（初次裂解）生气下限可延至R_O=3.5%,最大生气量可达120~140 m³/t_TOC,R_O>2.0%阶段的生气量可达20~40 m³/t_TOC。系统认识了原油全组分裂解动力学过程,提出在2 ℃/Ma地质升温速率条件下,液态烃大规模裂解的地质温度为190~220 ℃,对应的成熟度为R_O=2.0%~2.3%;源内残留烃和源外液态烃裂解生气贡献分别为约80 m³/t_TOC和200 m³/t_TOC,乙烷裂解温度要高于230 ℃。硫酸盐热化学还原作用（TSR）导致液态烃裂解温度降低20~40 ℃,加速高含硫化氢（H₂S）天然气藏的高效聚集;无机流体和矿物参与的加氢生气作用可提高天然气生成潜力20%~30%,是深层高—过成熟天然气生成的途径之一。多途径生气过程构成了天然气形成的完整演化序列,揭示在传统油气“死亡线”之下,深层—超深层仍具有天然气勘探潜力。     

不同母质类型烃源岩排气效率

随着全球页岩气等非常规油气勘探的不断加强,烃源岩排气效率的研究越来越受到关注。根据页岩或煤中实测或理论计算的含气量数据,以及在不同热演化阶段的生气量,探讨了不同母质类型烃源岩在不同热演化阶段的排气效率。煤系烃源岩和海相Ⅰ—Ⅱ1型烃源岩排气效率随着成熟度的增加,排气效率逐渐增加,但两者存在很大的差异,煤系烃源岩排气效率很高,在RO=1.0%时为75%,在RO=5.5%时高达90%以上,高排气效率表明,煤系烃源岩生成的天然气绝大部分都运移到了储层,成为常规天然气和致密砂岩气的主要气源。与煤系烃源岩相比,海相Ⅰ—Ⅱ1型烃源岩排气效率较低,大部分低于70%,低排气效率结果表明,在页岩体系中生成的天然气相当一部分仍滞留在烃源岩中,残留在页岩中的天然气为页岩气的富集提供了物质基础。     

四川公山庙油田致密砂岩油充注孔喉下限探讨及应用

准确确定致密砂岩油充注孔喉下限有助于正确认识致密油成藏。对四川公山庙油田致密砂岩油充注孔喉下限进行理论推导和实验测试。源储界面致密油充注受生烃增压作用明显,基于流体力学作用间平衡关系和油藏实际参数,理论推导源储界面充注孔喉直径下限为29.06nm;储层内部充注力学机制与源储界面不同,生烃增压对流体充注的直接作用较弱,界面的力学推导过程不适用,而通过对实际砂岩样品进行环境扫描与能谱联测的方法确定储层内部的孔喉直径下限为59.66nm。结合致密砂岩储层压汞分析,应用充注孔喉下限确定源储界面附近的含油饱和度为69.5%;储层内部的含油饱和度为60.4%。含油饱和度预测值与公山庙油田致密砂岩实测含油饱和度相一致,对不同部位的孔喉下限的研究结果可为致密砂岩油分布规律和目标评价提供理论依据和预测方法。     

原油裂解气在天然气勘探中的意义

从油气生成理论和古油藏演化过程的讨论中引申出原油裂解气的问题。一般所说的原油裂解气主要是指古油藏演化中的原油裂解气 ,油藏中的原油由于后期深埋 ,必然发生裂解而形成天然气和沥青。这种原油裂解气只有在特定的地质条件下才能形成 ,如塔里木盆地巴楚隆起的和田河气田的天然气 ,主要是由于构造运动使早期形成的油藏埋藏很深导致原油裂解的产物。塔北隆起东部桑塔木断垒带的天然气与和田河气田的天然气同是源自寒武系烃源岩 ,但桑塔木天然气主要为干酪根裂解气 ,而和田河天然气主要为原油裂解气 ,因此二者在天然气组成和天然气组分碳同位素特征上存在差异 ,如虽然二者成熟度一致 ,但和田河气田天然气的非烃气体含量高于桑塔木天然气 ,其甲烷碳同位素值则比桑塔木天然气的轻。对于古油藏而言 ,原油裂解既对油藏起破坏作用 ,同时又可形成天然气藏的特殊气源。图 6参 1 2     

油气成藏过程研究的地质意义

油气成藏过程研究是含油气盆地研究的重要内容,具有十分重要的地质意义。根据近几年笔者对油气成藏过程研究的实例,认为油气地球化学特征除了具有“源控”特征外,还具有不可忽视的受油气成藏过程控制的特征;对一个地区烃源岩的评价,尤其对高过成熟的烃源岩的生气潜力的评价,不能只停留在静态条件下的评价,必须结合成藏过程综合评价。同时以中西部前陆盆地为例,讨论了油气成藏过程研究对油气勘探方向的指导作用。     

塔东地区侏罗系生烃史

对塔东地区10口探井110个侏罗系源岩样品进行了系统的有机质成熟度分析,其镜质体反射率(Ro)主体为0.50%～0.65%,烃源岩均处在未熟-低熟阶段。塔东地区中新生界地层镜质体反射率梯度仅0.17%/km,这一数值明显低于库车前陆盆地(约0.23%/km～0.25%/km),这与塔东区新生代以来地温梯度较低有关。塔东地区现今地温梯度约为19～22℃/km.根据华英参1井古温标重构了塔东地区古地温演化,表现为地温梯度在中新生代总体上不断降低,中生代为32～28℃/km,新生代为28～21℃/km.根据探井和人工井成熟度演化史分析,塔东地区中侏罗统源岩成熟度演化呈现以下特点:在白垩纪,中侏罗统源岩均处于未成熟阶段;在早第三纪末(23×106a),一部分中侏罗统源岩已处于临界成熟状态(Ro为0.5%～0.6%);至12×106a,大部分中侏罗统源岩仍处于临界成熟状态,但已有一小部分处于凹陷带的源岩镜质体反射率略高于0.6%;现今中侏罗统源岩大部分仍处于低成熟阶段(Ro为0.5%～0.7%)。塔东地区侏罗系有效烃源灶(Ro>0.7%)的分布有限,这是目前认为塔东地区发现的的天然气或原油并非源于侏罗系煤系源岩的根本原因。     

中国生物气研究之酌议

生物气(包括原生生物气和表生菌解气)可能是一种重要的接替能源,在中国开展生物气研究与勘探已成当务之急。在对国内外生物气研究现状分析的基础上,提出了中国生物气的近期研究对策:通过生物气形成机理与运聚成藏规律研究,探索生物气资源的评价与勘探方法,建立并完善中国生物气地质理论。     

塔里木盆地喀什凹陷油气来源及其成藏过程

塔里木盆地喀什凹陷目前发现的最为重要的烃源岩分布于下石炭统和中、下侏罗统。下石炭统为Ⅱ型海相烃源岩，中、下侏罗统以湖相的Ⅱ- 型扬叶组烃源岩为主，其次为下侏罗统煤系烃源岩，油气源对比表明，喀什凹陷的克拉托、杨叶等油苗主要源自中侏罗统杨叶组的湖相烃源岩，阿克1井天然气主要源自石炭系Ⅱ型烃源岩。成藏过程研究表明，阿克1井天然气主要聚集了石炭系烃源岩在R0值为1.5%-1.8%阶段生成的天然气，具有晚期阶段聚气的特征，这是造成阿克1井天然气碳同位素组成偏重的主要原因。侏罗系烃源岩生成的烃类在上新世早期形成油藏，在上新世晚期受到破坏形成地表油苗或油砂。图7参26     

注蒸汽开采稠油过程中H2S的形成

蒸汽吞吐和蒸汽驱是目前广泛使用的稠油热开采技术，但当该技术用于生产时，由于高温蒸汽对油层的加热，可产生大量的次生型H₂S。指出了次生型H₂S产生的原因主要为含硫化合物的热裂解（TDS）和硫酸盐热化学还原（TSR）反应等，当储层为浅层砂岩时，硫化氢的产生量与原油的硫含量成正比，如果地层中含有硫酸根离子，地层的高温高压条件有利于TSR反应的进行；生产实践证明热采过程中H₂S的形成确实与上述2种原因有关，并且这2种原因又是一个相互联系的统一体。