关于碳酸盐烃源岩的评价标准

通过模拟实验测得碳酸盐岩排烃下限值为TOC=0.06%～0.12%,并提出碳酸盐岩排烃下限值与碳酸盐烃源岩有机碳下限值应是两个概念。排烃下限值是烃源岩所固有的特性,不是人们自己设定的标准,而烃源岩有机碳下限值是一个评价标准,大小可以等于或大于排烃下限值,而不能小于排烃下限值。通过对碳酸盐岩有机质丰度、有机质类型、有机相和成熟度的研究,修正了过去碳酸盐岩只按Ⅰ类有机质的评价方法,而将碳酸盐岩有机质分为Ⅰ,Ⅱ₁,Ⅱ₂₃类,将碳酸盐烃源岩划分为4类,即很好烃源岩、好烃源岩、中等烃源岩、差烃源岩。未熟—成熟碳酸盐烃源岩有机碳下限值为0.2%～0.4%;高成熟—过成熟碳酸盐烃源岩有机碳下限值为0.1%～0.25%。      

过成熟碳酸盐烃源岩有机碳含量下限值探讨——以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组为例

过成熟阶段碳酸盐生油岩中烃类产物的相态已由油相演化到湿气、干气相.过成熟阶段碳酸盐岩作为气源岩时,其有机碳含量下限值不仅决定于本身的吸附烃量、有机质类型和热演化程度,而且排烃机理和排烃条件对它也有一定的影响.该文以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组过成熟碳酸盐岩为例,首先通过罐装岩屑酸解烃法、残余气饱和度法和全烃地化分析法对吸附气态烃进行定量分析,估算出有机碳含量下限值为0.03%～0.06%,然后结合不同排烃机理对有机碳含量下限值作进一步的探讨.      

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。     

川西南地区二叠系碳酸盐岩生烃下限研究

围绕碳酸盐岩烃源岩的评价标准特别是碳酸盐岩烃源岩生烃的有机碳下限值问题 ,选用川西南地区二、三叠系碳酸盐岩气田为研究对象 ,采用气藏地球化学与油气地质学相结合的研究方法 ,通过正演和反演的相互比较印证 ,利用先进的地球化学分析手段 ,进行了油气源对比 ,从自然剖面上研究了碳酸盐岩烃源岩有机碳分布 ,从理论上推导了碳酸盐岩生烃的有机碳下限值 ,并计算了生烃量 ,然后根据地质背景及油气勘探开发实践 ,与资源量进行了对比 ,从而确定川西南地区二叠系碳酸盐岩烃源岩生烃的有机碳下限值为 0 .3 %。同时还讨论了碳酸盐岩烃源岩在生烃机理、条件、影响因素和成烃过程等方面与泥岩烃源岩的差异以及碳酸盐岩烃源岩残余有机碳的生烃下限的影响因素等问题     

碳酸盐岩烃源岩生烃增压规律及其含义

碳酸盐岩由于成岩-固结早,烃源岩排烃的动力主要是水热增压和生烃增压。通过碳酸盐岩烃源岩不同有机碳含量样品温、压关系的模拟实验,建立了增压值与温度的数值关系模型。实验结果表明,碳酸盐岩烃源岩生烃过程中生烃增压值远高于水热增压值。碳酸盐岩烃源岩排烃动力的大小主要受烃源岩有机质丰度和温度的影响。对于同一烃源岩来说,随着热演化程度增高,生烃增压值迅速增大;当热演化程度相当时,生烃增压值与样品的有机碳含量成正相关关系。若烃源岩有机碳含量过低,烃源岩产生的生烃增压值不足以有效地把烃类排出烃源岩。由于碳酸盐岩烃源岩中含水量通常很低,则生烃增压特别是生气增压对排烃而言更为重要。因此,碳酸盐岩烃源岩遵循生烃-增压-超压-压力释放-排烃的动力学模式。     

鄂尔多斯盆地马家沟组盐下碳酸盐岩烃源岩分布特征

针对鄂尔多斯盆地中东部盐下奥陶系内幕天然气自生自储特征及其相应烃源岩发育不清的实际,利用地球化学与测井技术相结合的方法,分析了研究区奥陶系盐下烃源岩的分布特征。奥陶系马家沟组马五₆亚段膏岩最为发育,分布最为广泛,该膏岩层之下发现的自生自储天然气出气点表明了海相碳酸盐岩烃源岩具有一定的生排气能力。研究表明:研究区马家沟组盐下碳酸盐岩烃源岩有机质丰度总体偏低,测试的有机碳含量平均值约为0.2%,大部分低于0.5%;岩石热解T_ma 平均值达484℃,处于高成熟—过成熟阶段。平面分布上,盐下碳酸盐岩烃源岩有机碳含量在西部相对较高,向东逐渐降低;有机碳含量在北部相对较高,向盆地中部降低,最南部略有升高。研究区存在3个相对较好的烃源岩有利分布区。     

川东涪陵地区长兴组烃源岩地球化学特征及生烃能力评价

通过涪陵地区上二叠统长兴组岩心、岩屑样品的残余有机碳含量、干酪根碳同位素、甾烷及萜烷色-质实验数据,分析了长兴组烃源岩的有机质丰度、类型、热演化程度.根据干酪根生烃原理,采用蒙特卡罗随机抽样模拟法计算烃源岩生烃强度.结合区域构造与沉积特征,认为涪陵地区上二叠统长兴组烃源岩主要发育于下旋回斜坡相碳酸盐岩,烃源岩具有低等级别的生烃能力.     

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系烃源岩生烃能力评价

鄂尔多斯盆地西缘深水斜坡相沉积是海相烃源岩发育的有利区带。为此，在综合研究该盆地西缘奥陶系海相烃源岩有机地球化学特征的基础上，通过对不同岩性、不同有机质丰度和不同成熟度样品的系统地化分析与比对，评价了其生烃潜力。研究表明：鄂尔多斯盆地西缘奥陶系烃源岩有机质丰度总体偏低，泥质岩和泥质灰岩的有机碳含量高于质纯的碳酸盐岩；有机质性质、生（排）烃能力与有机质丰度关系密切，随着有机碳含量增加，干酪根类型变好，生（排）烃能力也增强；下奥陶统克里摩里组-中奥陶统乌拉力克组是该区相对有利的生排烃层段，也是下古生界的主力生烃层段。     

有效烃源岩及其与天然气藏关系探讨

在天然气成因研究和勘探中,确定有效烃源岩和有效成藏组合是非常重要的。对于原型盆地来说 ,无论是碳酸盐岩还是泥岩 ,其有效烃源岩有机碳丰度下限值均为 0 .5 %。对于多旋回叠合残留盆地来说 ,该有机碳下限值对于二次生烃已不适用。有机质的成熟度不同 ,二次生烃有效烃源岩有机碳的下限值也不同 ,有机质成熟度 Ro 值在 1 .0 %～ 1 .2 %之间时 ,有机碳下限值为 1 .5 %～1 .8% ,Ro 值在 1 .2 %～ 2 .0 %之间时 ,有机碳下限值为 1 .8%～ 3 .2 % ,Ro 值在 2 .0 %～ 3 .0 %之间时 ,有机碳下限值为 3 .1 %～ 8.4% ,有机质成熟度 Ro 大于 4.0 %、H/C比值小于 0 .3的地区 ,无论有机碳丰度有多高 ,找气藏的希望则相当小。另一类有效烃源是古油气藏的储层沥青和局部残留的液态烃 ,由其裂解生成的烃类可以形成轻质油藏和天然气藏 ,这些次生油气藏有的再次被改造则形成晚期的天然气藏。因此 ,有效烃源岩或有效烃源生、排烃中心的叠加决定了次生油气藏的分布。     

羌塘盆地托纳木地区上侏罗统索瓦组烃源岩特征

羌塘盆地托纳木地区的烃源岩主要为上侏罗统索瓦组一段—四段的灰岩和泥岩,烃源岩厚度较大。运用有机地球化学方法,分析了该区烃源岩的特征。该区烃源岩的有机碳含量和氨仿沥青“A”含量相对较低,有机质类型中等一较好,热演化程度中等一高成熟,生烃量巨大。烃源岩主峰碳主要以高碳数C25和C27为主,大部分具有较明显的重碳优势,但没有明显的奇偶优势,伽马蜡烷含量较低。综合分析表明,索四段碳酸盐岩和索三段泥岩为较好烃源岩,索三段和索二段的碳酸盐岩为中等一较差烃源岩,索二段泥岩、索一段泥岩与碳酸盐岩为较差的烃源岩。     

烃源岩特征与生烃动力学研究——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组含有丰富的油气资源,其烃源岩主要有页岩、碳酸盐质页岩和粉砂质泥岩,它们均具有有机质丰度高、生烃潜力大、当前处于低成熟至成熟阶段、有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主的特征,在对其特征进行评价的基础上,选取中-低成熟度、有机质丰度较高的烃源岩进行开放体系条件下的热解实验和动力学模拟实验,进而研究烃源岩样品的生排烃特征。结果表明,芦草沟组烃源岩活化能主要为210 kJ/mol;上述3 种烃源岩中,页岩具有最高的生烃量和排烃效率,碳酸盐质页岩次之,而粉砂质泥岩的生烃量和排烃率均最低,但前两者却具有较高的滞留烃含量。综合前人的研究成果,最终认为芦草沟组烃源岩生烃增压作用是烃源岩排烃和致密油气聚集的主要动力,页岩和碳酸盐质页岩段是致密油勘探的目标层段。     

碳酸盐岩有效排烃动力条件与临界有机质丰度关系

在碳酸盐岩的可能排烃动力学模型中，微裂缝作为压力释放的有效通道至关重要。碳酸盐岩烃源岩生烃过程中微裂缝的形成难以直接观察，但可以通过模拟实验，根据产物计量和一定的数学模型，计算生烃增压值，并通过岩石物理性质得到的理论破裂压力阀值判断其形成的温压条件。结果表明，碳酸盐岩有效排烃动力与有机质丰度有关。当有机质类型和成熟度一定时．有机质丰度越高，所产生的生烃增压就越大。有机质丰度很低的碳酸盐岩在一般地温条件下，难以产生足够的生烃增压使岩石破裂并形成徽裂缝作为效排烃通道。在常规的油-2生成的温度压力条件下，有机碳含量0．2％～0．3％可能是满足有效排烃动力条件的l临界有机质丰度。图5表1参10     

碳酸盐岩缝合线与基质有机质特征对比

缝合线作为碳酸盐岩重要的地质现象,是碳酸盐岩有机质富集和流体排出的重要场所,对碳酸盐岩缝合线与基质有机质丰度的对比,有助于了解碳酸盐岩缝合线的有机质富集与排烃特征。通过碳酸盐岩基质与缝合线物质酸不溶物、有机碳（TOC）含量及热解（Rock-Eval）分析,对基质与缝合线的有机质富集特征及其继承性关系、排烃特征差异进行了详细分析。酸不溶物含量是碳酸盐岩有机质含量的重要指示,具有较低酸不溶物含量的基质对应的有机质丰度较低,而较高酸不溶物含量的缝合线对应的有机质丰度较高。缝合线的有机碳含量、已生烃量和排烃量均高于基质,生烃潜力高于基质。缝合线作为烃源岩要优于基质。缝合线与基质的母质成熟度一致,它们的有机质丰度具有良好的继承性。缝合线的排烃条件好于基质,对碳酸盐岩烃类的生成、运移和聚集都具有一定意义。     

海相碳酸盐岩排烃下限值研究

在灼烧过的方解石和蒙脱石及灰岩和泥岩中分别加入同一种有机质配制成不同有机碳含量的样品进行热解和加水热压模拟实验,结果表明,海相碳酸盐岩的烃吸附量一般在0.35mg/g左右,变化在0.2~0.85mg/g之间;泥页岩烃吸附量一般在1.25mg/g左右,变化在0.46~2.62mg/g之间。高成熟—过成熟海相碳酸盐岩排烃下限TOC值为0.08%左右,成熟海相富烃碳酸盐岩排烃下限TOC值为0.3%左右,排烃下限TOC值与烃源岩吸附烃含量、干酪根类型及有机质成熟度有关。      

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。      

松辽盆地北部青山口组一段有效烃源岩评价-图版的建立及意义

有效烃源岩是指已经生烃且排烃的沉积岩,排烃的临界值是指烃源岩的生烃量刚好达到烃源岩的最大残留烃量。根据质量守恒原理建立了松辽盆地北部青山口组一段（简称青一段）有效烃源岩的识别图版,有效烃源岩识别图版综合考虑了烃源岩有机质丰度、类型和成熟度的影响,从而避免了传统烃源岩评价中将上述3种参数分别评价的不足,可以快速直观地评价烃源岩的有效性及排烃潜力。高有机碳含量的烃源岩易于排烃,且所需的热演化程度相对较低,而当有机碳含量低于0.4%时,烃源岩不能排烃,为烃源岩的有机碳含量下限。利用该图版对松辽盆地中央坳陷区不同凹陷的青一段烃源岩进行的评价结果表明,齐家-古龙凹陷、长垣南、三肇凹陷、王府凹陷源岩均可大量排烃,而黑鱼泡凹陷烃源岩位于排烃临界线之下或附近,排烃潜力有限。这与目前勘探结果相吻合,表明该图版的有效性,可用于优选勘探区带,降低勘探风险。