酒西盆地油气形成与勘探方向新认识(二)──烃源岩成烃演化与主力油源确认

酒西盆地各生油凹陷生油门限差异较大,下白垩统烃源岩的成熟度与上第三系和第四系沉积密切相关。可溶有机质转化率、镜质体反射率、热解、生物标志物特征等参数表明：青南凹陷中部的下白垩统烃源岩生油门限深度为４０００ｍ（相应的镜质体反射率为 ０ ６５％）,埋深 ４０００— ４４００ｍ为低成熟阶段,埋深 ４４００一５２００ｍ为成熟生油高峰阶段,因此中沟组烃源岩未成熟,下沟组上部烃源岩低成熟,下沟组下部和赤金堡组上部烃源岩处于成熟生油高峰阶段,赤金堡组下部烃源岩处于高成熟的凝析油－湿气阶段,目前尚无烃源岩达过成熟干气阶段。石北凹陷生油门限深度为３０００ｍ,只有凹陷内埋藏较深的赤金堡组烃源岩达到成熟生油阶段。烃源岩埋藏和演化历史分析揭示,下白垩统烃源岩在白垩纪末期埋藏均较浅,主要的生油期是晚第三纪以来,目前赤金堡组上部和下沟组下部烃源岩正处于生油高峰期,地质历史上只有一次生、排烃高峰。酒西盆地各油田原油十分相似,原油碳同位素和生物标志物特征等表明,下白垩统的水生有机质是形成石油的主要有机先质,赤金堡组是主要烃源岩,而下沟组是相对次要的烃源岩。图５（陈建平搞）     

苏北盆地盐城凹陷天然气和凝析油的地球化学特征和成因

根据对盐城凹陷上白垩统泰州组天然气的化学组成和碳同位素组成特征的综合分析和对上白垩统泰州组、下第三系阜二段不同有机质类型烃源岩热模拟气态产物的碳同位素分析结果,认为盐城凹陷泰州组天然气属于干酪根高成熟阶段热裂解成因的干气,气源岩层主要是下伏的上古生界,但部分泰州组烃源岩对产气也可能有贡献;与天然气伴生的凝析油则主要来自于泰州组烃源岩,这与高成熟的干气在上侵过程中对油藏原油的气洗作用有关。     

珠江口盆地番禺低隆起-白云凹陷恩平组烃源岩特征

恩平组烃源岩是珠江口盆地的一套主力烃源岩。从烃源岩有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度和生物标志化合物特征等方面揭示了番禺低隆起-白云凹陷构造恩平组烃源岩的地球化学特征。该区烃源岩有机碳含量较高，而氯仿沥青“A”含量相对较低；干酪根类型以Ⅲ型为主，少部分为腐殖一腐泥过渡的Ⅱ2型。成熟度分布差异性较大，番禺低隆起-白云凹陷北坡镜质体反射率为0．6％-1．6％；白云凹陷深凹处镜质体反射率大于3．0％，大约在距今27Ma开始生烃，在距今大约22Ma达到生油高峰，生烃时间明显早干凹陷边缘斜坡带。生物标志化合物参数表明恩平组烃源岩沉积时期为氧化环境，母质以陆生植物为主而且具有较高的成熟度。     

金刚烷类化合物与库车坳陷克拉2构造凝析油的形成机理研究

借助于色谱和色谱—质谱分析技术,对库车坳陷克拉2构造和牙哈构造带原油中轻烃、链烷烃、多环芳烃、甾萜烷生物标志化合物和金刚烷类化合物进行了系统分析。结果表明：克拉2构造凝析油的轻烃和全烃组成中特别富含芳烃化合物,甾烷、萜烷中明显富含低分子量化合物如三环萜烷系列、孕甾烷和升孕甾烷,这一特征明显不同于牙哈构造带来源相似的原油和凝析油,显示其形成机理的特殊性。此外,克拉2构造凝析油和牙哈构造带原油中普遍存在烷基单金刚烷系列和烷基双金刚烷系列,但只有克拉2构造凝析油中检测出烷基三金刚烷系列。定量结果表明克拉2构造凝析油中金刚烷类化合物的浓度较牙哈构造带原油高约一个数量级,这些特征表明克拉2构造凝析油的成熟度明显高于牙哈构造带原油。依据甲基单金刚烷指数MAI和甲基双金刚烷指数MDI与镜质体反射率RO间的对应关系,发现克拉2构造凝析油对应的RO值约为1.9%,热裂解程度大于97%,属于典型的热裂解原油,这与富含芳烃的特征吻合;而牙哈构造带原油对应的RO值约为1.2%～1.4%,且不同构造单元原油的热裂解程度变化较大,介于20%～80%之间,这与后期高成熟油气侵入程度有关。     

二连盆地阿尔凹陷下白垩统烃源岩地球化学特征及油源对比

阿尔凹陷是二连盆地的一个次级构造单元,勘探程度较低。 下白垩统为二连盆地的主力烃源岩和产油层,在阿尔凹陷广泛发育。 有机地球化学分析表明,阿尔凹陷下白垩统烃源岩有机质丰度高,以Ⅰ-Ⅱ 型为主,低成熟-成熟,已进入大量生烃阶段,其中腾一段烃源岩生烃能力最强,阿四段烃源岩生烃能力稍差;下白垩统烃源岩主要为淡水-微咸水环境,腾一段为偏强还原-弱氧化环境,阿四段为偏弱氧化环境;烃源岩常规甾烷分布特征为 C29>C27>C28,表明其具有以藻类输入为主、陆源有机质输入为辅的生源特征,而腾一段生源输入的差异可能与湖侵及湖退引起的水体深度变化有关。 下白垩统油砂和烃源岩样品的生物标志化合物特征对比表明,腾一段原油来源于腾一段烃源岩,阿尔善组原油可能主要来源于腾一段烃源岩,混有阿四段的油源。     

柴达木盆地开特米里克油田凝析油成因研究——基于金刚烷烃类化合物

以往的研究结果表明开特米里克油田的凝析油属于典型的未成熟油,依据是它们具有异常低的C29甾烷异构体比值[C2920S/(20S+20R)0.25]。但是,生物标志化合物的定量分析结果则显示这类凝析油中甾烷、藿烷系列的浓度明显偏低,且与研究区的高成熟原油相当,而远低于其他低成熟原油中的甾烷、藿烷系列浓度,显然这与其未成熟特性不符。金刚烷类化合物具有高的热稳定性,它们在成熟后期和高成熟地质样品中才开始出现。但值得注意的是这些凝析油较其他原油明显富含烷基金刚烷类化合物,其浓度是所研究原油中最高的,显示高成熟特征。依据甲基单金刚烷指数MAI(70)值和甲基双金刚烷指数MDI(40)值与镜质体反射率RO值之间的对应关系,判断其生成时的RO值应大于1.3%,表明它们应该形成于高成熟的凝析油气阶段。此外,在C29规则甾烷与3+4-甲基双金刚烷浓度关系图版上,这类凝析油均分布在原油强烈热裂解区域,可见这是一类遭受了热裂解作用改造的高成熟原油。由此可见,该类凝析油的未成熟性是由生物标志化合物相对组成引起的一种假象,运移过程中上覆围岩中富含甾烷、萜烷的可溶沥青的浸染是导致这一假象的原因,这已得到了研究区新近系烃源岩地球化学特征的证实。因此,热稳定性高的金刚烷类化合物在确定原油成因时可提供更加可靠的信息,它可以弥补其他分子成熟度参数的不足。     

天草凹陷天2井烃源岩生烃潜力与油源研究

采用多项有机质丰度、类型和成熟度指标描述了天2井暗色泥岩的生烃潜力特征。研究成果揭示,下白垩统巴音戈壁组下段烃源岩有机质丰度最高、热演化处于成熟阶段,有机质类型为Ⅱ2～Ⅲ型,应该是天草凹陷的主力烃源岩;下白垩统苏红图组有机质丰度较高,有机质类型为Ⅱ2型,但其烃源岩成熟度不高,为天草凹陷的次要烃源岩;石炭系和侏罗系烃源岩虽有机碳高,但生烃潜量值低,有机质类型为Ⅲ型,现今Ro>3.0%,处于过成熟阶段,属枯竭的烃源岩。在对研究区可能烃源岩生物标志物组合特征广泛调查的基础上,采用气相色谱、定量气相色谱-质谱技术,从生物标志物指纹和绝对浓度特征确认了天2井原油与下白垩统巴音戈壁组下段烃源岩有成因联系,指出巴音戈壁组下段烃源岩为天草凹陷主力烃源岩。     

西非裂谷系尼日尔Termit盆地烃源岩地球化学特征分析与原油分类

尼日尔Termit盆地构造上位于西非裂谷系,是白垩纪早期发育形成的中-新生代裂谷盆地,目前盆地已经获得商业油气发现。在对Termit盆地烃源岩地球化学评价基础上,对油-岩样品的生物标志化合物特征进行对比分析,明确上白垩统Yogou组发育好烃源岩,有机质类型为Ⅱ2-Ⅲ型,烃源岩分布广,并且大范围进入生烃门限,是区内的主力烃源岩。油源对比结果表明,Termit盆地原油可划分为3类:A类原油来自上白垩统Yogou组海相烃源岩;B类原油来自古近系Sokor组陆湖相烃源岩;C类原油推测来自上白垩统Donga组海相烃源岩。     

酒西坳陷油源对比研究新进展

酒泉盆地酒西坳陷原油地球化学性质很相似，而烃源岩的性质较复杂。选择干酪根碳同位素、Pr／Ph和生物标志化合物比值等参数计算下白垩统3套烃源岩之间的相关系数，通过聚类分析，将下自垩统烃源岩分为6类，下沟组下段和赤金堡组上段烃源岩的相关性很好，而中沟组、下沟组上段和赤金堡组下段的烃源岩差异较大。根据6类烃源岩的热成熟度、碳同位素类型和生物标志化合物参数进行油源对比，确定酒西坳陷主要烃源岩是下沟组下段和赤金堡组上段有机质类型相对较好的湖相泥岩和泥灰岩。图4表2参10     

二连盆地呼仁布其凹陷南洼下白垩统烃源岩分布特征与油源分析

呼仁布其凹陷位于二连盆地西部的巴音宝力格隆起中段,前期勘探已发现优质烃源岩和较好的油气显示,但凹陷南洼烃源岩的研究还比较薄弱。通过对呼仁布其凹陷南洼烃源岩测井地球化学评价以及烃源岩和原油样品的有机地球化学对比,揭示了其下白垩统烃源岩有机相分布、烃源岩地球化学特征和油源关系。结果表明：呼仁布其凹陷南洼下白垩统烃源岩主要分布于南洼漕东部,发育阿尔善组、腾一段和腾二段等3套烃源岩,其中阿尔善组烃源岩处于低成熟—成熟阶段,腾一段烃源岩处于低成熟阶段,腾二段烃源岩处于未成熟—低成熟阶段。呼仁布其凹陷南洼下白垩统3个层段均发育C相和D/E相烃源岩,其中,C相烃源岩主要分布于腾一段,厚度为300～400 m,初始氢指数为400～800 mg（/g TOC）,显微组分多为腐泥组、壳质组和镜质组,母质来源主要为藻类等低等水生生物,形成于微咸水—半咸水、还原环境;D/E相烃源岩主要分布于阿尔善组,厚度为100～200 m,初始氢指数为200～400 mg（/g TOC）,显微组分多为壳质组、镜质组和惰质组,母质来源主要为陆源高等植物,形成于淡水—微咸水、弱还原环境。油源对比认为：阿尔善组的成熟原油来源于阿尔善组烃源岩,腾一段成熟度较低的原油来源于腾一段烃源岩,而腾二段的原油可能来源于腾一段烃源岩。     

石北凹陷三叠系油气源对比

在原油生物标志化合物及天然气组分碳同位素特征系统分析的基础上,对石北凹陷及周缘油气源进行了初步讨论。研究表明,石北凹陷三叠系油气地化特征与下石炭统滴水泉组腐泥型烃源岩地化特征较为相似,明确了下石炭统滴水泉组烃源岩是该凹陷主力烃源岩,具有较大的勘探潜力。     

南图尔盖盆地原油成因与油气运聚关系

对南图尔盖盆地大量原油样品进行了有机地化的系统分析,并依据盆地构造特征探讨了油气运聚特征。根据原油生物标志化合物与碳同位素特征等把原油划分成了A、B、C三大类,根据生物标志化合物和成熟度的差异又把B类型原油分成了B1、B2类。烃源岩包括湖相与煤系两大类。其中A类主要来自湖相卡拉甘塞组烃源岩;B1类主要来自湖相多尚组烃源岩,可能有少量来自卡拉甘塞组烃源岩的原油混入,B2类主要来自多尚组烃源岩,混入少量来自下侏罗统埃巴林组煤系烃源岩的原油;C类原油主要来自埃巴林组煤系烃源岩。凹陷内的油气主要沿砂体、基底不整合与断裂向两侧的凸起进行侧向运移。阿雷斯库姆凹陷内的卡拉套走滑断裂两侧已发现了大量油气,但仍有较大勘探潜力。     

利用芳烃化合物评价烃源岩成熟度——以松辽盆地东岭区块为例

利用GC-MS检测技术分析松辽盆地东岭区块烃源岩样品抽提物芳烃馏分(包括甲基菲系列、烷基二苯并噻吩系列、脱羟基维生素E和三芳甾烷系列化合物),运用分子有机地球化学方法深入探讨该区块的芳烃组分特征并评价烃源岩成熟度.研究结果表明,芳烃化合物分布特征、甲基菲指数、脱羟基维生素E的β/γ异构体比值、甲基二苯并噻吩比值4-/1-MDBT、二甲基二苯并噻吩比值4,6-/1,4-DMDBT、三芳甾烷C_(27)(20R)/C_(28)(20R)值、三芳甾烷相对含量以及镜质体反射率实测值和理论计算值均反映东岭区块下白垩统泉头组烃源岩热演化程度中等,而下白垩统营城组和上侏罗统火石岭组烃源岩演化程度较高,泉头组烃源岩成熟度低于营城组和火石岭组烃源岩成熟度.图6表1参19     

谭庄-沈丘凹陷中下侏罗统油气资源前景分析

通过对谭庄-沈丘凹陷周参10等井的油／岩全系列生物标记化合物、轻烃组成、碳同位素组成等精 细对比,发现凹陷内产自下白垩统和古近系的油气为源自下白垩统和中下侏罗统的混源油,证实中下侏罗 统为区内成藏的有效供烃层系之一,从而厘定出一套新的有效烃源岩--中下侏罗统煤系地层。同时,在 烃源岩特征分析的基础上,评价了谭庄-沈丘凹陷中下侏罗统的油气资源潜力。     

乍得Bongor盆地西部凹陷K组烃源岩地球化学特征研究

Bongro盆地西部地区勘探程度低,对其含油气前景认识有限。利用西部凹陷2口探井烃源岩样品的有机地球化学分析资料,结合区域地质资料,从烃源岩生烃潜力、生烃史以及生物标志化合物特征等方面,对Bongor盆地西部凹陷下白垩统K组烃源岩地球化学特征进行综合研究。结果表明：西部凹陷K组地层暗色泥岩、页岩发育;烃源岩有机质丰度高,整体评价为好烃源岩;有机质类型好,主要为Ⅱ1型有机质;K组下部烃源岩处于成熟热演化阶段,K组上部烃源岩处于低成熟热演化阶段。生烃史模拟表明,K组下部烃源岩分别于早白垩世晚期和晚白垩世早期进入生烃门限和成熟热演化阶段,而K组上部烃源岩在地质历史时期一直没有进入成熟热演化阶段,现阶段处于低成熟阶段。烃源岩饱和烃生物标志化合物特征表明,K组烃源岩形成于半咸水—淡水、弱氧化—弱还原的湖相沉积环境,其有机质组成为典型的湖相混合型有机质特征。     

南襄盆地泌阳凹陷烃源岩成熟度厘定及其意义

利用FAMM技术对取自南襄盆地泌阳凹陷15口钻井的19件核桃园组湖相烃源岩样品进行了成熟度厘定。结果显示,烃源岩的镜质体反射率(R_o)抑制程度显著,抑制校正值介于0.08%~0.39%,有机质类型越好,镜质体反射率抑制程度越高。19件烃源岩样品的成熟度均已处于生油窗内(等效镜质体反射率值介于0.58%~1.29%),而非镜质体反射率结果所反映的处于0.38%~1.05%。根据4个钻井不同深度段烃源岩的成熟度确定古地温梯度为36~45℃/km,成烃门限深度为1 800~1 400 m。核桃园组烃源岩成熟度的正确厘定,为合理评价泌阳凹陷石油资源潜力奠定了基础。      

珠三坳陷文昌组中深湖相烃源岩新的生物标志化合物组合模式与油源对比

原油样品和不同相带烃源岩样品的地球化学分析结果表明,珠三坳陷文昌组中深湖相烃源岩具有低丰度C304-甲基甾烷,并在C29甾烷上有强共逸出峰(X峰),这种新的生物标志化合物组合模式在南海北部盆地尚属首次提出。依据这一新的生物标志化合物组合模式对珠三坳陷油源重新进行了对比分析,认为文昌B凹陷主力烃源岩是文昌组中深湖相烃源岩,文昌A凹陷主力烃源岩是恩平组河沼相烃源岩;文昌B凹陷区原油的主要贡献者是文昌组中深湖相烃源岩,文昌A凹陷区原油的主要贡献者是恩平组河沼相烃源岩,而琼海凸起西区原油主要源自文昌B凹陷文昌组中深湖相烃源岩,琼海凸起东区原油则主要源于文昌A凹陷恩平组河沼相烃源岩。     

东海盆地西湖凹陷烃源岩成熟度厘定——FAMM分析的证据

镜质体反射率是评价烃源岩有机质成熟度的主要指标之一,已有研究表明,镜质体反射率（R_o）除受控于有机质热演化程度外,还受烃源岩有机质类型等因素的影响,镜质体富氢程度制约镜质体反射率的抑制程度,影响了R_o测值的准确性。多组分荧光变化（FAMM）技术可有效解决镜质体反射率的抑制问题。利用FAMM技术和镜质体反射率分析方法,对取自东海盆地西湖凹陷9口钻井的10件平湖组烃源岩样品进行了成熟度分析,结果显示样品的镜质体反射率存在不同程度的抑制,抑制校正值介于0.01%~0.25%,个别样品稍有增强现象。根据FAMM分析结果,以TWT1井为例,厘定了该井区平湖组烃源岩的成熟度,认为TWT1井区平湖组烃源岩的现今成熟度应处于0.90%~1.41%,而不是实测镜质体反射率分析结果显示的0.77%~1.21%。研究结果有助于合理评价平湖组烃源岩生烃潜力及油气资源潜力。      

银根—额济纳旗盆地天草凹陷天2井烃源岩生烃潜力评价

定量评价盆地的烃源岩生烃潜力是油气勘探中首先要解决的问题.银根—额济纳旗盆地天草凹陷发育多套烃源岩,但究竟哪一套地层是主要烃源岩尚不清楚,也未见对其烃源岩生烃潜力评价的报道.以天草凹陷天2井暗色泥岩为研究对象,采用多项有机质丰度、类型和成熟度指标定量或定性刻画了暗色泥岩的生烃潜力特征,结果揭示:下白垩统巴音戈壁组下段烃源岩有机质丰度最高,热演化处于成熟阶段,有机质类型为Ⅱ2-Ⅲ型,应为天草凹陷的主力烃源岩;下白垩统苏红图组有机质丰度较高,有机质类型为Ⅱ2型,但其烃源岩成熟度不高,为天草凹陷的次要烃源岩;石炭系和侏罗系烃源岩虽有机碳含量高,但生烃潜量值低,有机质类型为Ⅲ型,现今Ro>3.0%,处于过成熟阶段,属枯竭的烃源岩.     

银根-额济纳旗盆地哈日凹陷下白垩统烃源岩地球化学特征与油源对比

近年来,银额盆地哈日凹陷的油气勘探呈现良好态势,但油气分布规律尚不明确,严重制约了该区的勘探进程。通过对烃源岩、原油和油砂样品进行系统的测试分析,开展烃源岩地球化学特征和油源对比研究,以期明确原油油源特征,为油气勘探提供依据。研究结果表明：下白垩统银根组烃源岩TOC平均为4.69%,R_o平均为0.62%,Pr/Ph值平均为0.34,伽马蜡烷指数平均为0.36,烃源岩为有机质丰度极高、以Ⅰ型为主、低成熟烃源岩,具有以水生生物输入为主的生源特征和强还原、微咸-半咸水、水体分层的沉积古环境。下白垩统苏红图组烃源岩TOC平均为1.04%,R_o平均为0.75%,Pr/Ph值平均为0.99,伽马蜡烷指数平均为0.28,烃源岩为有机质丰度好、Ⅱ₁-Ⅱ₂型、低成熟-成熟烃源岩,具有水生生物和高等植物混源的生源特征和还原、微咸-半咸水的沉积古环境。下白垩统巴音戈壁组烃源岩TOC平均为0.91%,R_o平均为1.31%,Pr/Ph值平均为1.18,伽马蜡烷指数平均为0.24,烃源岩为有机质丰度中等-好、Ⅱ₂-Ⅲ型、成熟-高成熟烃源岩,具有水生生物和高等植物混源的生源特征和弱还原-弱氧化、微咸-半咸水的沉积古环境。无论是正构烷烃单体碳同位素还是生物标志化合物特征,巴音戈壁组原油与巴音戈壁组烃源岩的相似程度极高,且有别于银根组和苏红图组烃源岩,表明巴音戈壁组油藏的源岩主要为巴音戈壁组烃源岩。延哈2井原油和延哈3井原油来自于凹陷不同构造部位的巴音戈壁组烃源岩,源岩热演化程度的差异导致2个原油样品在成熟度方面有较大的差异,研究区巴音戈壁组油藏具有"近源成藏、侧向运移极为有限"的特点。