酒泉盆地酒西坳陷主力烃源岩分布及对油气勘探的启示

酒泉盆地酒西坳陷属于勘探程度非常高的典型含油气坳陷,其中青西凹陷青南次凹是主要生烃凹陷。随着探井数量增多和勘探深度不断加深,揭露的下沟组下部和赤金堡组越来越多,为重新认识该凹陷主力烃源岩及其生烃潜力提供了十分有利的条件。通过对青南次凹30多口探井大量烃源岩样品系统的地球化学分析和研究发现：下白垩统不同层段烃源岩的有机质丰度由上至下逐渐增高,中沟组和下沟组上段为一般烃源岩,而下沟组中段、下段和赤金堡组烃源岩有机质丰度高,且以Ⅱ₁型有机质为主,属于好和很好的优质烃源岩。下白垩统烃源岩有机质丰度总体上呈现中部最高,南、北两端略低的趋势,优质烃源岩主要分布于凹陷中部-东北部地区,下沟组中段、下段和赤金堡组均为主力烃源岩,而凹陷南部只有下沟组下段和赤金堡组属于好烃源岩,也是南部主力烃源岩;青南次凹下白垩统下沟组中段处于大量生油阶段,下沟组下段处于生油高峰阶段,赤金堡组处于成熟生油窗后期-高成熟生成凝析油气阶段;下沟组中段、下段和赤金堡组烃源岩生成并排出了大量原油,是青西凹陷主力生烃源岩,青南凹陷北部和中部中-深层具有良好的油气勘探潜力。这一认识对酒西坳陷油气精细勘探部署具有重要的指导作用。酒西坳陷的实例对中国其他高勘探程度盆地的精细勘探与研究也具有一定的启示作用。     

三江盆地绥滨坳陷中生界生烃潜力

利用三江盆地绥滨坳陷现有钻井的有机碳和热解数据, 从有机地球化学方面对坳陷中生界主力煤系烃源岩的生烃特征及潜力进行了研究。结果表明: 研究区有机显微组分以惰质组为主,但壳质组和腐泥组中存在较多富氢组分的孢子体、壳屑体和矿物沥青基质。有机质类型以Ⅲ型为主,其次为II型。其中城子河组和穆棱组有机质类型相对较好,为2套具生烃潜力的煤系烃源岩。烃源岩有机质成熟度较高,RO值变化范围主要集中在0.5%～1.0%之间,绝大部分都已进入生油阶段,且部分烃源岩已进入高成熟-过成熟阶段,转为以生气为主。     

华北古生代克拉通盆地南部原生油气藏勘探前景

依据古生界烃源岩特征与烃源岩生烃史的分析,华北地区下古生界海相烃源岩虽然有机质类型好、厚度较大,但有机质丰度低,基本为差-非生油岩。加之烃源岩成熟以后,后期埋藏历史及烃源岩热演化史复杂,作为一个含油气系统的烃源岩,勘探风险较大。下古生界烃源岩仅在渤海湾南部地区具有中等-较差生烃潜力,经喜山期的深埋,在济阳坳陷、临清坳陷、东濮凹陷、黄口凹陷下古生界具备二次生烃条件,尚具有一定的勘探前景。上古生界石炭-二叠系烃源岩主要为煤系地层,厚度为150～500 m,有机质丰度属于低-中等,有机质类型为Ⅲ型。上古生界烃源岩二次生烃主要发生于晚三叠世末期和早白垩世末期,油气保存好,原生油气藏勘探前景广阔。上古生界有利勘探地区主要集中在渤海湾盆地的东濮凹陷、临南洼陷、德州凹陷南部及莘县凹陷北部二次生气强度较大的第三系凹陷内。     

呼和湖凹陷中低煤阶煤系烃源岩地球化学特征及生烃潜力评价

通过有机地球化学和有机岩石学方法,结合热模拟试验,探讨了呼和湖凹陷煤系烃源岩的生烃潜力。研究结果表明:该区煤系烃源岩有机质丰度总体达到中等-好烃源岩标准;有机质类型以腐殖型为主,镜下显微组分以基质镜质体为主;大部分烃源岩处于中低煤阶,煤与煤系泥岩地球化学特征相似,生物标志化合物显示煤层主要来源于高等植物。分别应用高温-高压釜和Rock-Eval生油岩评价仪进行热模拟试验和开放体系生烃动力学研究,热模拟试验总产烃量与热解生烃潜量基本一致,而生烃过程反映了煤系源岩多阶段生烃的特点,表明该区煤系烃源岩具较大的生烃潜力。     

渤海湾盆地南堡富油气凹陷烃源岩的形成及其特征

渤海湾盆地南堡凹陷近年来油气勘探取得重大发现,已成为该盆地油气富集程度最高的富油气凹陷之一。研究发现：下第三系沙河街组特别是沙三4亚段发育高丰度的优质烃源岩,TOC高达5%以上,由于其形成于南堡凹陷主裂陷幕,此时湖盆水体最深,湖盆范围最广,发育大面积深湖相灰色、灰黑色泥岩、钙质泥岩、油页岩,且厚度大,平面上分布稳定,具有巨大的生烃潜力;沙三3亚段的暗色泥岩,生烃潜力较大。指出沙三段烃源岩是南堡凹陷最重要的烃源岩,其生烃量占南堡凹陷70%以上。沙一段烃源岩虽然没有东营组烃源岩厚度大,但是演化程度比东营组烃源岩高,二者生烃量比较接近,分别占南堡凹陷生油量的15%左右。     

渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩生烃特征研究

近年来，渤海湾盆地探明数个石炭系—二叠系煤系烃源岩供烃的凝析油气藏，展现出可观的勘探潜力。针对研究区烃源岩生烃特征认识不清、勘探方向不明的问题，亟需重新认识煤系烃源岩的供烃能力。为此，以渤海湾盆地黄骅坳陷为研究对象，通过岩心、测井、录井、试油等多元数据统计，基于盆地内构造单元沉积充填特征差异分析，运用盆地数值模拟技术建立沉积单元评价模型，开展黄骅凹陷煤系烃源岩不同岩层的空间展布、生烃潜力与生烃特征综合分析，明确了渤海湾盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩生烃模式，并预测了研究区潜山油气有利聚集带。结果表明：黄骅坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩以煤岩为标志层，发育泥岩、炭质泥岩与煤岩3种生烃岩性，其中，泥岩厚度大，连续性强，生烃潜力大；生烃模拟表明，一次生烃以泥岩生油为主，二次生烃以多种烃源岩混合生油生气为主；发育早期沉降型、晚期沉降型与持续沉降型3类生烃模式，持续沉降型与晚期沉降型生烃区对潜山原地油气聚集最为有利。研究成果可为研究区煤系烃源岩供烃的油气成藏理论研究与勘探部署提供技术支撑。     

东营凹陷北部沙四段下亚段盐湖相烃源岩特征及展布

对东营凹陷北部沙四段下亚段盐湖相烃源岩特征及展布缺乏系统研究,尤其对盐湖沉积物中普遍发育的含膏泥岩、含盐泥岩、膏质泥岩和盐质泥岩的生烃潜力认识不清。首先利用有机碳、岩石热解等实验分析手段,对不同岩相烃源岩的生烃潜力进行研究;然后基于实验分析数据,建立了盐湖相烃源岩有机碳含量测井评价模型,利用评价结果分析了烃源岩展布特征,结合埋藏史和热演化史研究了烃源岩生烃史。结果表明:研究区沙四段下亚段烃源岩有机质以腐泥型为主,有机质类型主要为I—II1型,少量为II2型,都是优质的生油母质;证实了含膏泥岩、含盐泥岩、膏质泥岩和盐质泥岩都具备生烃潜力,可孕育有效烃源岩。民丰地区、利津地区和胜坨下降盘是有效烃源岩发育的有利位置,这些地区有效烃源岩累积厚度大,有机碳含量高。研究区沙四段下亚段烃源岩普遍经历了"快—慢—快"的埋藏过程,生油高峰持续时间长,目前处于烃源岩热解和原油裂解生气阶段,有利于烃源岩热解气和原油裂解气成藏。     

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。     

渤海湾盆地深层孔店组烃源岩评价

根据实测和收集的烃源岩地球化学数据,分析了渤海湾盆地的烃源岩分布特征、地球化学特征和热演化特征。从有机质含量(TOC)、氯仿沥青“A”、总烃含量、S₁＋S₂、有机质类型、成熟度(R_o)和暗色泥岩厚度等方面对孔店组烃源岩进行了综合评价,认为昌潍坳陷孔二段、黄骅坳陷的沧东和南皮凹陷孔二段烃源岩生烃指标最好,评价为好烃源岩;冀中西部相对较差,为中等烃源岩和差-中等烃源岩;而济阳坳陷南部钻遇孔二段的井点有限,数据差异较大,仅从现有数据可评价东营、沾化、惠民烃源岩为中等-较好烃源岩,其中生烃较好的应为东营凹陷;临清坳陷有机碳含量低,为差烃源岩;其余地区暗色泥岩少或无,不能成为烃源岩。     

胶莱盆地莱阳凹陷莱阳组烃源岩生烃史研究

胶莱盆地莱阳凹陷为一典型的中生代残留凹陷。长期以来，由于对该凹陷烃源岩生烃史认识不清，给勘探潜力评价带来不利影响。应用生烃动力学方法，对该凹陷莱孔2井2块典型烃源岩生烃动力学参数及烃源岩生烃史进行了研究，结果表明：莱阳凹陷在地史时期存在2个生油峰期，第1期出现在90～75Ma，主要烃源岩是位于莱阳凹陷中心的逍仙庄段烃源岩，生油范围较小；第2期出现在75～65Ma，生油范围广，包括凹陷内的水南段烃源岩及斜坡带的逍仙庄段烃源岩，为主生油期。认为莱阳凹陷圈闭构造主要形成期与烃源岩主生烃期基本吻合，但由于后期构造破坏，莱阳凹陷的勘探重点应放在有较好储盖组合、未受明显构造变动的残存凹陷。     

济阳坳陷石炭系—二叠系烃源岩的生烃演化

济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩在多期构造运动的影响下发生过多次生烃演化.对石炭系—二叠系煤系烃源岩在不同地质时期生烃过程的动态分析表明,研究区石炭系—二叠系有机质具有阶段性成熟演化特征和多次生烃过程,其中燕山期和喜山期是济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩最重要的生烃期.利用镜质体反射率对济阳坳陷次级凹陷的石炭系—二叠系烃源岩的再次生烃门限进行了划分,确定了再次生烃门限深度约为3 900～4 500 m.按照不同地区的石炭系—二叠系煤系烃源岩的生烃—埋藏历史,将其生烃演化过程分为4种类型,并指出了济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩再次生烃的有利地区.     

济阳坳陷上古生界天然气资源潜力评价

济阳坳陷上古生界煤系烃源岩经历多次演化和生烃,天然气资源潜力大小成为勘探方向选择的关键。通过煤系烃源岩与热演化史等综合研究,评价了济阳坳陷上古生界天然气资源潜力。结果认为：石炭-二叠系煤层属于好的烃源岩、暗色泥岩为中等烃源岩;二次生烃是其显著特征,经历印支期一次生烃、燕山期部分烃源岩二次生烃和喜山期二次生烃,喜山期二次生烃属于晚期生烃,有利于晚期成藏。坳陷内东营南坡、惠民南坡和沾化凹陷孤北地区等具有较好的二次生烃条件和较大的资源潜力,是下一步天然气勘探突破的有利区带。     

准噶尔盆地石炭系不同类型烃源岩生烃模拟

以往对准噶尔盆地石炭系烃源岩生烃潜力的研究主要是采用静态地球化学指标进行的,目前尚无对生烃动态特征的系统评价,因而制约了对该区烃源岩潜力的客观认识和资源战略选区。为此,选取不同沉积环境发育的多种类型的烃源岩样品,通过烃源岩生烃热模拟实验,对比分析了不同类型烃源岩的生烃产物、产率特征及生烃演化规律。实验结果表明:1该区石炭系不同沉积环境发育的烃源岩产烃能力差异较大,最大烃产率从高到低依次为弧间盆地深浅海相泥岩、弧后盆地潟湖相泥岩、残留洋盆滨浅海相泥岩、弧后盆地潟湖相沉凝灰岩;2烃源岩的产烃率大小受控于其母质与埋藏热演化条件,有机质类型越好,产烃率相对越高,而受火山作用影响越剧烈,则产烃率越低;3下石炭统广泛发育的弧间、弧后盆地暗色泥质岩类烃源岩具备高产烃率特征。最后指出乌伦古坳陷和滴水泉地区在早石炭世分别为弧间盆地火山活动间歇期泥质岩与潟湖环境泥岩有利烃源岩发育区,是准噶尔盆地以石炭系为烃源灶的有利勘探区。     

准噶尔盆地准东滴水泉组烃源岩生烃物理模拟研究

准噶尔盆地东部乌伦古坳陷石炭系暗色泥岩的生烃潜力对这一地区开展勘探十分重要。热压模拟生烃实验是评价烃源岩的有效手段，对滴水泉剖面石炭系暗色泥岩进行的生烃模拟表明，模拟温度达到360℃时产油率迅速降低到21．61mg烃／g有机碳，其残余生烃能力中等，演化阶段处于生油窗底部；390℃时累计烃类气体产率178．55mL／kg岩石，达到较好气源岩标准，气体产物中甲烷体积含量占烃类气体的90％，已进入干气演化阶段；原始生烃能力较大，是准东地区一套有利的烃源岩。模拟气的同位素分析认为属混合偏腐殖型气，对应的有机质类型应该为Ⅱ2型。     

海拉尔盆地外围凹陷南一段烃源岩生烃动力学研究

为了厘清海拉尔盆地外围红旗、东明和伊敏凹陷南屯组一段烃源岩的生烃潜力和现处的生烃演化阶段,采用封闭体系黄金管高压釜对南一段烃源岩进行了生烃动力学研究,结果表明：气态烃动力学参数差异较大,伊敏凹陷主频活化能最高,红旗凹陷次之,东明凹陷最低。液态烃动力学参数中红旗凹陷平均和主频活化能最低,伊敏凹陷活化能分布表现为双峰特征,东明凹陷主频活化能最高,伊敏次之,红旗凹陷最低。研究区寻找气藏的可能性很低,生烃史恢复结果表明南一段烃源岩于早白垩世进入生油门限,现今仍处于低成熟-成熟阶段早期,油的转化率12.67%～39.50%,仅发生少量排烃。制约生油量的最主要因素是有机质未达到生烃高峰,致使生烃量及资源量有限,油气勘探的重点在于寻找其下部铜钵庙组、塔木兰沟组古地温相对较高、生油潜力较强的烃源岩或南屯组烃源岩局部成熟区域。     

河套盆地临河坳陷咸湖烃源岩生烃机理

近年来,河套盆地油气勘探陆续取得突破,但有关该地区咸湖相烃源岩的生烃机理尚未开展系统研究,制约了该区块下一步勘探开发。以临河坳陷固阳组和临河组烃源岩样品为研究对象,开展岩石热解、氯仿沥青“A”、饱和烃气相色谱—质谱、古生物孢粉鉴定、干酪根显微组分、干酪根有机元素、XRD全岩和黏土矿物分析等地球化学分析实验。研究结果表明：(1)咸湖相烃源岩具有丰富的物质基础,浮游生物、藻类、细菌和高等植物等均可提供母源;(2)矿物和特殊元素具有加速生烃的作用,含膏泥岩加速上层烃源岩的热演化,伊/蒙混层之间的转化、碳酸盐矿物和黄铁矿组合一定程度上能促进生烃,富S干酪根中S元素的存在降低活化能,加速生烃;(3)咸化湖盆中环境对烃源岩生烃影响较大,发育于强还原和伽马蜡烷指数低于1.5沉积环境中的烃源岩,有机质丰度和生烃潜力随着还原性和水体盐度的增强而升高,高地层水矿化度和pH值为7～9的环境也有利于加速生烃;(4)研究区烃源岩具有2期生烃特征,生烃高峰对应的RO值分别为0.6%和0.9%。通过生烃机理研究,明确临河坳陷咸湖相烃源岩具有生成低成熟油和成熟油的特征,油气资源丰富,勘探潜力较大。     

用模糊数学方法评价烃源岩

选择10个烃源岩评价参数,构建了模糊评价矩阵,确定了各参数权重系数,利用加权平均的算法,计算了烃源岩综合评价指数.从生烃物质基础和生烃过程两方面分别对烃源岩进行了评价,进而对其进行了二级综合评价.利用该方法对济阳坳陷沙河街组68个烃源岩评价单元进行了综合评价,并给出其生烃潜力的排序.评价结果表明,在济阳坳陷内,利津洼陷是最好的生油洼陷,Es₃^下是最有利的烃源岩层系.     

渤海海域渤中地区烃源岩封闭金管热解模拟生烃实验研究

选取渤海海域渤中地区沙南凹陷沙三段、沙一段和东三段烃源岩各1个样品,秦南凹陷沙三段烃源岩2个样品,进行封闭金管加水热解实验。烃源岩样品为湖相泥岩,有机质丰度高,干酪根类型为Ⅰ型,且处于低熟阶段。烃源岩矿物组成以黏土矿物为主,方解石、石英和长石也占有相当的比重。热解过程涵盖了主要的生油阶段,沙三段、沙一段和东三段烃源岩平均生烃活化能集中分布在219~222 kJ/mol,同一凹陷不同层系、不同凹陷同一层系差别不大,但黏土矿物含量较低和方解石含量较高的样品平均活化能略偏高。封闭热解生烃高峰C₁₄₊液态烃产物碳同位素相比原岩沥青“A”碳同位素增重幅度可达11.3%,应用低熟源岩沥青“A”碳同位素进行油源对比时须谨慎。残余固体总有机碳损失可达48%,对原本有机质丰度高和类型好、现处于高演化阶段的烃源岩评价时,有必要进行有机质丰度和类型的恢复。      

库车前陆盆地烃源岩和烃类成熟度及其地质意义

通过分析库车前陆盆地的油气成熟度、烃源岩在主生烃期形成的烃类聚集和库车坳陷特殊的挤压地质条件,指出了库车坳陷陆相烃源岩的主要生油和主要生气的阶段,还指出了最主要的成烃期为康村期至库车期(RO为0.6%～2.0%)。对库车前陆盆地进行了原型恢复(原型盆地是现今的1.5倍,现今南北宽20～67km)和对有机质生烃潜力进行了恢复(恢复到好烃源岩程度)。认为该前陆盆地烃源岩性质与中亚一些盆地具有可比性,库车冲断带上的6个古构造圈闭与主生烃期相匹配,所捕获的油气是库车坳陷整体富气和区带富油的主要因素,库车盆地具有形成大中型油气田的地质条件。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组有效源岩有机碳含量下限分析

通过对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷吉174井芦草沟组烃源岩发育与有机地化特征的分析,根据排烃机理,利用可溶有机质转化率、热解S1/w(TOC)参数与有机碳含量的关系,确定了泥岩类烃源岩排烃有机碳含量下限值。总体上,吉174井芦草沟组泥质烃源岩发育,不同岩性泥岩生排烃条件相近,但由于不同岩性泥岩的矿物组成、有机质特征的差异,导致其排烃的有机碳含量下限值有所不同,较纯泥质烃源岩、粉砂质烃源岩、灰质和云质有效烃源岩的有机碳含量下限值分别为2.50%,2.80%,1.45%,1.30%。含碳酸盐的有效烃源岩相对所占比例要高于较纯泥岩和粉砂质泥岩,但都超过了50%。吉174井芦草沟组泥质有效烃源岩发育,有机质丰度下限值明显较高,对油气藏有重要贡献。