渤海湾盆地东营凹陷烃源岩生烃动力学研究

大量研究已经证明,将干酪根生烃热模拟实验结果直接应用于含油气盆地烃源岩评价存在很大风险性。生烃动力学方法可将实验生烃数据外推地质过程,因而具有较高的应用价值。本研究采用金管 高压釜封闭体系对渤海湾盆地东营凹陷1块Es⁴⁽²⁾褐色页岩进行了生烃动力学研究,对热模拟产物4种组成C₁、C_1-5、C_6-12及C₁₃⁺生成动力学参数,采用Kinetics动力学软件进行计算,并模拟了具体地质条件下的成烃规律。将本研究结果与早期研究结果以及实际地质资料进行了对比,结果表明,烃源岩生烃动力学模型可较好吻合地质条件下生烃过程,在油气勘探中具有广泛应用前景。     

歧口凹陷沙三段烃源岩评价及生排烃特征

以烃源岩热解分析数据为基础,结合PetroMod 盆地模拟技术,明确研究区烃源岩特征及热演化史,运用生烃潜力法建立生排烃模式,分析生排烃史及排烃强度,揭示歧口凹陷沙三段烃源岩热演化与生排烃作用对油气运聚与分布的影响。结果表明：研究区烃源岩普遍处于成熟-高成熟演化阶段,在镜质组反射率约为0.53%和0.83%时分别进入生烃和排烃门限,其排烃率达250 mg/g,排烃效率达65%。晚始新世末—早渐新世开始短暂生烃,因构造抬升运动而中止,在中渐新世开始排烃,至中渐新世末达到生排烃高峰期,之后于晚渐新世末再次因构造运动生排烃中止,整个生排烃过程与烃源岩热演化阶段基本一致。排烃中心沿歧北次凹—歧口主凹周缘分布,排烃强度达90×10⁶t/km²,具有强排烃特征。广泛式的生排烃分布特征为歧口凹陷邻近隆起和斜坡部位提供了丰富的油气来源和运移动力,油气同时具有近源成藏及远距离侧向运移成藏的特征。     

湖相烃源岩生排烃机制及生排烃效率差异性——以渤海湾盆地东营凹陷为例

湖相断陷盆地所形成的烃源岩具有强烈的非均一性,而东营凹陷作为该类盆地的典型代表,其主力烃源岩是古近系沙河街组四段上亚段(Es^4(上))、沙河街组三段下亚段(Es^3(下))和沙河街组三段中亚段(Es^3(中)),它们来自于咸水和淡水两种沉积环境。在沉积相与有机质特征研究的基础上,对比了3套地层中普通烃源岩[有机碳含量(TOC)<2%]和优质烃源岩(TOC>2%)残留液态烃产率、生烃潜力指数的演化特征,分析了排烃机制和排烃效率的差异性。由于沉积环境和埋深的不同,3套烃源岩的生排烃潜力、效率均有明显不同,相比较而言,各自的优质烃源岩是供烃成藏的主要贡献者,体现在该类烃源岩不但能形成更充足的物质基础,而且其多层理的结构也利于排烃。此外,针对不同的沉积环境总结了排烃模式。咸水环境烃源岩存在低熟和成熟两个生烃阶段,其排烃周期长、排烃效率高;而淡水环境烃源岩只存在成熟生烃阶段,其排烃周期短、排烃效率较低。沙河街组四段上亚段对资源量的贡献最大,沙河街组三段下亚段次之,而沙河街组三段中亚段最小。     

湖相烃源岩排烃差异性模拟研究——以东营凹陷古近系沙三段为例

从岩石结构和有机质特征来说,烃源岩均具有很强的非均质性,以东营凹陷沙三段的块状泥岩、纹层泥岩和油页岩为例,采用烃源岩全岩(未粉碎)进行模拟实验,结合地质剖面,分析了该区烃源岩的排烃机理及其差异性.结果表明,生烃作用是烃源岩排烃的根本原因,早期是富集液态油的主要阶段,当液态油富集达到一定程度时开始排烃;主要的排烃期出现在液态油生成高峰及其之后,当液态油中的总烃(尤其是轻质烃类)大量生成时,排烃效率明显增大.各种原因形成的微层理和微裂缝是油气运移的优势通道.3类烃源岩的排烃效率明显不同,这与烃源岩的结构及演化阶段有关.     

南堡凹陷沙三段烃源岩特征研究

沙三段是南堡凹陷沙河街组主要的烃源岩层之一,认清沙三段的烃源岩特征对于南堡凹陷研究具有重要意义。通过多种评价手段,对沙三段烃源岩有机质丰度、有机质类型和有机质热演化程度进行综合研究可知:林雀次凹有机碳含量最高;热解S1+S2含量主要分布在0.01~75.69 mg/g之间;氯仿沥青"A"含量约为0.149%,总烃含量均值为1 100×10-6;有机质类型以Ⅱ2型为主;烃源岩镜质体反射率主要分布在0.25%~1.75%范围内;生烃高峰深度在4 000 m左右。对南堡凹陷沙三段烃源岩特征的落实,为南堡凹陷油气成因的认识、油气的预测和下一步的勘探提供了参考。     

青藏高原海相烃源岩生排烃模式

在青藏高原实地踏勘采集了大量样品 ,首次成功地进行了青藏高原海相烃源岩的生排烃热压模拟实验。在对实验产物和残渣计量、检测后 ,总结、归纳出 4类青藏高原海相烃源岩生排烃模式 :Ⅰ型泥页岩生排烃模式、Ⅱ1型泥页岩生排烃模式、Ⅱ1型灰岩和泥灰岩生排烃模式、沥青生排烃模式。这些模式的建立为正确评价、研究该区海相烃源岩和资源量计算提供了可靠的依据。就这 4类模式之间、这些模式与常规模式之间进行了对比 ,找出了它们之间的异同点 ,这对进一步研究青藏地区具有重要意义。模拟实验结果与露头剖面实际分析资料对比表明 ,通过模拟实验所建立的青藏高原海相烃源岩的生排烃模式基本上能够反映地下生排烃的实际情况。图 3表 1参 1     

海相不同类型烃源岩生排烃模式研究

在海相烃源岩研究的基础上,筛选出青藏高原中生界和冀北地区上元古界未成熟—成熟海相不同类型烃源岩 10 个样品为代表,进行热压模拟试验,创建了海相3种类型干酪根和4种主要岩类的17种原始和再次生排烃模式。提出了海相烃源岩从Ⅰ型干酪根到Ⅱ₁型到Ⅱ₂型再到固体沥青,生排油、烃气和总生烃量逐渐变低,油质逐渐变轻,气逐渐变干,生烃速率也逐渐减小;从富烃页岩到富烃泥灰岩到富烃灰岩再到固体沥青,排油效率逐渐增加,总生排烃量和生烃速率具有逐渐减少的趋势,生烃气占总烃比例则从固体沥青到富烃页岩到泥灰岩到灰岩逐渐增加;从海相富烃源岩到低有机质含量的碳酸盐岩或随着有机质丰度的降低(TOC 0.2%到1.0%),生排油、烃气量和总生烃量及生烃速率逐渐变小,生烃气占总烃比例逐渐增加。     

东营凹陷烃源岩排油机理

东营凹陷主力烃源岩生成的油气主要以油相形式从烃源岩中排出,水溶相是未熟油-低熟油初次运移的主要形式,在高成熟阶段,气溶相则为主要运移形式.幕式排油是烃源岩系统演化过程中的一种重要排油方式,此时烃类以混合相形式运移.虽然东营凹陷烃源岩系统在一定时间和空间内具有相对滞排特征,但滞排使超压得到积累和"幕式"释放,因而厚层烃源岩仍具有较高的排油效率,其滞排系数(残留烃与生烃量比值)基本小于0.4.     

查干凹陷巴二段烃源岩评价及排烃特征研究

根据烃源岩厚度、有机质丰度、类型和成熟度对查干凹陷白垩系巴音戈壁组二段烃源岩进行了评价,在此基础上,利用生烃潜力法对巴二段的排烃特征进行研究并对其排烃强度进行评价.研究发现巴二段烃源岩层厚度大,有机质丰度高、类型好,但东西部次凹差别较大;巴二段烃源岩的排烃门限和排烃高峰分别对应于1600m和2700m;平均排烃效率为55％,最大可达80％;平均排烃强度为200×104t/km2.展现了良好的资源勘探潜力.     

东营凹陷孔二段烃源岩发育特征及生烃潜力

从东营凹陷孔店组早期盆地构造沉积研究出发，分析研究孔二段及暗色泥岩空间分布及其生油指标，进而对其生烃潜力及油气资源量进行评价和预测。济阳坳陷孔二段主要发育于东营凹陷的中北带地区和博兴洼陷，暗色泥岩发育面积为1000～1300km^2；干酪根类型主要为Ⅱ-Ⅲ型，有机质含量为0．91％～0．99％，镜质体反射率为0．85％-1．58％，为中等烃源岩，按有机碳质量平衡法计算东营凹陷孔二段烃源岩的生烃总量为7．1&#215;10^8t，具有巨大的勘探潜力。     

东营凹陷沙河街组烃源岩结构对排烃成藏的控制作用

东营凹陷主力烃源岩沙四段上亚段及沙三段下亚段具有多种岩性结构形式,为考察不同岩性结构的烃源岩排烃作用及成藏特征,对其地质地球化学特征进行了研究。通过对钻井取心物理特征的观察及不同结构烃源岩地质地球化学特征的比较,认为沙四段上亚段及沙三段下亚段下部主要发育纹层状泥页岩,油气以远距离侧向运移为主;沙三段下亚段上部及沙三段中亚段主要发育块状泥岩,油气以垂向运移为主,存在透镜体充注式排烃、顶部泥岩向下伏砂岩排烃及底部泥岩向上覆砂岩排烃三种方式。东营凹陷不同结构的烃源岩的排烃方武造成了油气分布的差异,沙四型原油分布于凹陷外围,沙三型原油分布于凹陷内围,混合型原油分布于中间地带。     

查干凹陷下白垩统烃源岩地球化学特征

下白垩统巴音戈壁组、苏红图组湖相暗色泥岩是查干凹陷发育的主要烃源岩。从有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度以及生物标志物特征等方面研究了查干凹陷下白垩统烃源岩的地球化学特征。研究结果表明：该烃源岩有机质丰度高,整体上为较好烃源岩;有机质类型属过渡型,其中巴音戈壁组有机质类型优于苏红图组,前者以Ⅱ,一Ⅱ：型为主,后者以Ⅱ2一Ⅲ型为主;有机质热演化程度较高,均达到了成熟阶段．部分处于高成熟一过成熟阶段：该烃源岩发育于湖相弱氧化一弱还原沉积环境,有机质母质为以低等水生生物为主、高等植物为辅的混源输入。     

东营凹陷沙三段—沙一段层序地层与油气

综合地震、测井、钻井等资料分析，东营凹陷沙三段至沙-段可划分为4个三级层序。层序1(沙三下亚段)和层序2(沙三中亚段)为T—R型层序，由湖进域(LTST)和湖退域(LRST)组成；层序3(沙三上亚段一沙二下亚段)和层序4(沙二上亚段一沙一段)为四分层序，由低位域、湖侵域、高位域和下降域组成。T—R层序的湖退域砂体发育，也易形成油气藏；湖进域砂体发育很少，但砂体具有良好的成藏条件，极易形成岩性油气藏。四分层序的层序界面附近砂体发育，但砂体往往缺乏好的圈闭条件，成藏概率较低。图3参10     

西湖凹陷平北地区烃源岩特征及生排烃史

为了综合确定平北地区的主力烃源岩,深化其油气成藏动力学过程研究,在烃源岩分布特征及有机质丰度、类型和成熟度分析的基础上,应用含油气盆地数值模拟技术,定量恢复了研究区主要烃源岩层系的生排烃历史。研究表明,平北地区主要发育始新统平湖组、渐新统花港组两套烃源岩系,其中平湖组暗色泥岩为主力烃源岩,具较高的有机质丰度、成熟度、生排烃强度与排烃效率;以平湖组为源岩的油气系统应是本区油气勘探的主要目标。     

渤海湾盆地东营凹陷烃源岩碳氧同位素组成及地质意义

对渤海湾盆地东营凹陷沙河街组烃源岩层段开展了系统取样和碳酸盐碳氧同位素分析,并结合文献中的数据资料,在层位精细划分基础上,系统总结了碳氧同位素组成特征及纵向的差异,并探索分析了古湖泊环境的演变过程。沙四段下亚段δ¹³C和δ¹⁸O呈现较好的正相关,指示了断陷初始期盆地封闭性水文地质条件,但其碳氧同位素又整体相对较轻,并且具有从下部向上部逐渐变重的特征,表明盐湖水体不稳定并受到不同程度的淡水影响作用。沙四段上亚段δ¹³C和δ¹⁸O整体呈现较好的正相关且明显加重,指示了断陷加速期咸化湖泊水体环境较为稳定和封闭的特征。沙三段下亚段不同岩性碳酸盐碳氧同位素存在一定差异,其中较好反映烃源岩原始碳氧同位素组成特征的非钙片页岩,其δ¹³C和δ¹⁸O值分布非常集中,指示断陷鼎盛期非常稳定、封闭的半咸化湖泊环境。沙三段中亚段与沙三段下亚段非钙片泥岩数据较为接近,从一定程度上继承了沙三下亚段沉积期湖泊水体的碳氧同位素特征。     

东营凹陷太古界岩浆岩储层特征研究

该文根据大量的岩心岩石薄片、铸体薄片、压汞等资料,对东营凹陷太古界岩浆岩储层的岩石类型、储集空间类型、物性特征等进行了研究。结果表明：太古界岩浆岩储层主要以脆性的花岗岩类、闪长岩类和脉岩类为主要储集岩;储集空间以裂缝为主,其次为溶孔和溶洞,孔隙度和渗透率均较低,总体属于低孔、低渗的孔隙-裂缝型储层;岩浆岩储层的储集空间...     

阳信洼陷火成岩对烃源岩形成及演化的作用

阳信洼陷沙河街组主力烃源岩中发育有玄武岩和辉长岩等基性火成岩,并伴有规模不等的热液活动.火成岩热液为烃源岩提供了大量矿物质和养料,使火成岩上部地层的烃源岩中有机质富集,形成优质烃源岩.火成岩及其热液活动给烃源岩带来热量、大量过渡金属矿物和外部氢源,这些因素使烃源岩在进入成熟门限之前即可生成低熟油气.同时,降低火成岩区生油门限的深度,可使烃源岩存在多个生烃高峰.建立了阳信洼陷火成岩区烃源岩的演化模式.     

渤海湾盆地渤中凹陷东营组烃源岩地球化学特征及生烃模式

对东营组烃源岩特征及其生烃机理认识不清,制约了渤海湾盆地渤中凹陷油气成藏认识与资源评价。利用有机岩石学、显微组分、孢粉鉴定及原油地球化学参数等资料,系统评价了东营组烃源岩及其生成原油的地球化学特征,探究了有机质生烃的影响因素及生烃模式。结果表明:东营组烃源岩主要为含黏土长英质泥岩和混合型泥岩,矿物组成以石英和黏土矿物为主,长石和碳酸盐矿物次之;东营组三段与东营组二段下亚段总有机碳(TOC)含量平均值分别为1.94%、0.87%,整体为好—优质烃源岩,显微组分以壳质组为主,有机质类型为Ⅱ₁、Ⅱ₂型,处于低成熟—成熟热演化阶段。东营组烃源岩具两期生烃特征,早期生烃高峰对应镜质体反射率(R_o)为0.6%,生成低成熟度烃类,晚期生烃高峰对应R_o为1.0%,生成成熟烃类。原油物性及生物标志化合物特征显示东营组以生成成熟油为主,含少量低熟油,原油整体具有低密度、低黏度、低含硫量、高含蜡量、高饱芳比、高Pr/Ph、高C₁₉/C₂₃三环萜烷值、低伽马蜡烷指数和低4-甲基甾烷指数等特征,属于混源有机质生源、弱氧化—弱还原沉积条件和淡水贫硫湖泊环境综合成因的轻质—中质原油。壳质组中的底栖藻无定形体及松科属孢粉等组分对低成熟—成熟阶段的烃源岩生烃具有重要贡献,黏土矿物和碳酸盐矿物及地层超压在一定程度上影响了烃源岩生烃演化过程。东营组烃源岩发育受淡水湖泊、特殊生物、无机矿物和超压等要素共同控制的双峰生烃模式。研究认识对于开展以渤中凹陷东营组为主力烃源灶的油气勘探具有重要参考意义。     

海相碳酸盐岩烃源岩生排烃能力研究

在5000余块海相不同类型烃源岩样品的精细筛选和比较的基础上,选取了青藏高原侏罗系、冀北上元古界、云南禄劝泥盆系等34个样品进行了人工加水热压模拟实验。综合研究认为,海相烃源岩中碳酸盐岩相对泥页岩对干酪根生排烃具有较强的催化作用,可使生排总油高峰温度前移,更容易形成未熟-低熟稠油,排油效率增大,总产气、CO₂和H₂产率增高,总油、气携油、残留油、烃气及总烃产率也相对有所增加。这与α-碳原子形成自由基的催化反应、碳酸盐岩干酪根中浮游藻类含量相对较高以及碳酸盐对有机质及烃类的吸附作用弱有关。但是,含钙泥页岩(碳酸盐含量为5%～25%)总油等烃类产率相对最高。它主要多为封闭强还原环境下形成的富烃含钙页岩,干酪根类型好,有机质丰度高。     

青东凹陷沙四上亚段烃源岩生烃潜力评价

青东凹陷沙四上亚段烃源岩成烃物质基础、生排烃特征、有效源岩分布及资源潜力评价系统研究表明,青东凹陷沙四上亚段烃源岩成烃物质基础良好,具有与东营凹陷沙四上亚段烃源岩相似的特征,均发育咸化还原环境下优质烃源岩,是青东凹陷最重要的一套烃源岩。烃源岩生烃门限为2250 m左右,排烃门限为2 500 m左右,具有＂早生速排＂的特点,排烃效率较高。沙四上亚段有效烃源岩主要分布于青东凹陷北部、中部洼陷以及南部洼陷的少部分区域。估算青东凹陷沙四上亚段烃源岩总资源量丰富,目前研究区勘探程度较低,勘探潜力较大。