三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组泥页岩系统地层超压与页岩油富集机理

通过岩心和薄片观察、流体压力特征和地球化学指标分析,探讨三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组泥页岩系统地层超压形成的原因以及页岩油富集机理。研究表明,芦草沟组页岩油是烃源岩在低成熟—成熟早期演化阶段生成的液态烃,具有高密度、高黏度的物性特点;烃源岩厚度大,渗透率低,造成流体启动阻力增大,油气不具备大规模向外排运的条件而滞留在源岩层中,其为超压形成的主要原因。芦草沟组泥页岩生烃潜力大,源内储集空间发育,是其生成的油气滞留其中的基础;生烃造成的地层压力不足以突破油气运移的阻力,是页岩油富集的直接原因。页岩油的富集程度受控于不同岩相在不同演化阶段的生烃、储烃能力。     

三相相对渗透率曲线实验测定

通过岩心和薄片观察、流体压力特征和地球化学指标分析,探讨三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组泥页岩系统地层超压形成的原因以及页岩油富集机理.研究表明,芦草沟组页岩油是烃源岩在低成熟—成熟早期演化阶段生成的液态烃,具有高密度、高黏度的物性特点;烃源岩厚度大,渗透率低,造成流体启动阻力增大,油气不具备大规模向外排运的条件而滞留在源岩层中,其为超压形成的主要原因.芦草沟组泥页岩生烃潜力大,源内储集空间发育,是其生成的油气滞留其中的基础;生烃造成的地层压力不足以突破油气运移的阻力,是页岩油富集的直接原因.页岩油的富集程度受控于不同岩相在不同演化阶段的生烃、储烃能力.     

南海北部深水区油气生成特性研究

南海北部深水区沼泽相煤系烃源岩和海相烃源岩有机质主要来源于陆生高等植物,且含有较丰富的孢子体、角质体、树脂体、壳质体和无定形有机质等富氢组分;热模拟实验结果表明:这类富氢组分较丰富的煤系烃源岩和海相烃源岩属于油气兼生、以气为主的烃源岩,在生油窗内均具有较强的生油能力;热演化程度控制烃源岩的生烃产物特征。生烃史模拟结果表明:①琼东南盆地烃源岩热演化程度明显高于珠江口盆地相应层位烃源岩,以生成高—过成熟的天然气为主;而珠江口盆地主要烃源岩的热演化程度主要处于成熟—高成熟阶段,在生成天然气的同时,还生成较多的油。②烃源岩热演化程度控制油气分布,凹陷边缘烃源岩热演化程度明显低于凹陷中心,如白云凹陷中心主要烃源岩处于高成熟生气阶段,而凹陷边缘主要处于成熟生油阶段。白云凹陷钻探结果表明,凹陷中心已发现油气田和含油气构造中天然气的比例明显高于凹陷边缘。     

盆地模拟油气初次运移压实排烃新模型研究

针对原盆地模拟压实排烃模型计算预测结果存在的矛盾,经过仔细的分析研究,对目前国内外沿用多年的利用热模拟产烃率计算烃源岩不同演化时期的生油量数学公式的合理性和准确性提出异议,并提出一种新的盆地模拟油气初次运移压实排烃和生烃模型。该模型利用了热模拟产烃率两个不同演化阶段的生烃特点及液态烃在高成熟～过成熟时期的不同气化率来计算生油量和排油量,解决了原来高成熟-过成熟阶段总排烃量逐渐减小,排烃中心发生偏移,生、排、残三者物质不平衡等不符合地质实际的现象。     

匈牙利潘诺尼亚盆地上新世沉积物中油气的来源

在潘诺尼亚盆地具有良好储层特征的上新世沉积中发现了大量油气。上新世沉积属于三角洲相,在0.5～2km深处有大量的未熟源岩。由于生烃和二次运移的条件悬殊,上新世储层中所聚集的油气来源也极不相同。本文的目的是确定上新世储层所圈闭油气的来源,从而描述运移及聚集系统。对不同地区油气地化特征检验的结果表明,上新世储层中不但有经细菌和早期热解过程在原地生成的干气,还有垂向运移来的富烃的石油伴生湿气,以及从地壳高温区或火山体中生成的富CO_2天然气。     

塔中Ⅰ号带奥陶系烃包裹体荧光特征与成藏期

根据显微镜下烃包裹体的荧光特征、与方解石脉的穿插关系以及均一温度等特征,将塔中Ⅰ号坡折带奥陶系储层中发育的烃包裹体划分为4个期次;结合塔中地区区域构造演化特点,研究区四期烃包裹体分别对应着4个油气成藏期次,即志留纪末低成熟油形成时期,海西晚期生油期,早喜马拉雅期凝析油-湿气形成期,喜马拉雅期后期干气阶段。这4期烃包裹体在塔中Ⅰ号带奥陶系储层中具有明显的分带性,由东南浅埋藏油区向西北深埋油区将塔中Ⅰ号带奥陶系储层包裹体分布情况分成4个区域,其中第Ⅲ,Ⅳ期烃包裹体古油对现在油气藏起决定作用。     

富有机质页岩有机孔隙形成与演化的热模拟实验

针对页岩有机孔隙的形成与演化,开展了从未熟—低熟—成熟—高成熟—过成熟全系列的地质条件约束下的成岩成烃演化热模拟实验,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜对原始样品和模拟不同演化阶段反应后的样品进行了微观特征分析,研究表明:1未熟、低熟阶段生物化学作用和低温热作用生烃过程中可以形成有机孔隙,其当时较浅的埋深可能有助于有机孔隙的保存;2有机孔隙的形成与演变具有非均质性,成熟度不是控制有机孔隙形成与发育的决定性因素,有机质物理化学结构的差异对有机孔隙的形成与演化具有重要作用;3有机孔隙的发育与滞留油具有明显的相关性,生油阶段生成的有机孔隙,易被热解沥青所占据;4有机质收缩缝/有机质边缘孔可能是页岩气赋存的重要空间,其发育主要受控于在从"化学吸附有机质"向"物理吸附有机质"和"游离有机质"转化时有机质的物理化学结构及演化程度。     

博湖坳陷油气成藏期次综合分析

利用储层流体包裹体分布特征、均一温度特征、组分特征和储层自生伊利石同位素年代测定,结合烃源岩的热演化史和生烃史,对博湖坳陷的油气成藏期次进行了综合分析,认为博湖坳陷主要发生了3期成藏事件:第1期发生在中晚侏罗世,是低熟油气和成熟油气的生成、运移和聚集的成藏过程;第2期发生在侏罗纪末期至白垩纪,是已聚集成藏的油气遭到破坏,重新调整,再次聚集的成藏过程;第3期发生在古近纪中晚期,是成熟油气或高成熟油气再次充注的成藏过程。第1期和第2期成藏是博湖坳陷的主要成藏事件,第3期成藏是博湖坳陷的次要成藏事件。     

低熟油气成因理论与勘探实践

本文对低熟油气的源岩评价、成因机理、油气运移、成藏特征及油气勘探等几个方面进行简要剖析。源岩在低熟阶段仅能生成一部分烃类,因而对各个地区的低熟源岩评价标准应适当调整。低熟油的源岩主要形成于淡水湖相、沼泽相和半咸水-咸水湖相,可通过多种成因机理早期生烃。低熟油的排烃仍受源岩层与储层流体的压差驱动,因而排烃较为有利,且运移距离较短。低熟油藏常位于储层物性好、靠近油源区、继承性好的同沉积构造圈闭上。     

松辽盆地朝长地区未熟、低熟烃源岩排烃研究

本文利用实验室模拟方法研究了松辽盆地朝(朝阳沟)长(长春岭)地区白垩系和外围汤元地区第三系低熟源岩的排烃过程,样品分别在150℃、200℃、250℃、300℃4个温度点各作一次实验。结果表明,低熟源岩的排烃过程具有“地质色层效应”,主要表现在排出烃与残留烃的族组成、气相色谱以及生物标志化合物等指标的差异上。本文计算并校正了模拟实验各温度点的排烃量和排烃效率,得出了朝长地区低熟源岩排烃效率与演化程度的经验公式。研究认为,低熟源岩排烃主要受源岩有机质丰度、类型、热演化成熟度及地下水活动等因素的影响。本区低熟源岩具有良好的生烃能力和排烃潜力,故具有良好的油气资源前景。      

烃源岩生烃时效性对油气分布的控制作用——以松辽盆地南部东南隆起区梨树断陷为例

虽然很多盆地或断陷内油气藏的形成与分布往往受控于生烃中心，但是某些特殊地质背景的断陷或盆地就有例外，这是因为不同构造位置烃源岩生烃时效性的差异可以控制油气分布。通过对东南隆起区梨树断陷源岩演化史、油源对比的研究，认为深凹带源岩具有2期生烃作用，第一期生烃对现今油气藏没有贡献；第二期生成高成熟天然气为主，在深凹带的储层内成藏；而斜坡带源岩为一期生烃作用，生烃时期晚于深凹带源岩的第二期，以原油为主，主要聚集在斜坡带的储层内。因此不同构造位置的烃源岩生烃时效性不同，并且控制着油气的生成与运聚，进而控制着油气的分布。     

泥岩盖层烃类垂向分布规律和气藏追索

在总结盖层烃类分布特征的基础上,用油气地球化学理论和盖层封油气理论,分析了盖层内烃类垂向分布的成因机制.盖层内烃类由“残留烃”和“滞留烃”叠加而成,残留烃主要分布于盖层中部,其组成变化受盖层排烃效应的控制,滞留烃主要分布于盖层的下部,其组成变化受烃类垂向迁移效应的控制.建立了盖层烃类垂向分布成因模式.并探讨了盖层烃类垂向分布规律在盖层研究和气藏追索中的作用.     

应用烃类分段捕获原理研究油气运移聚集过程

根据烃类生成、构造活动和圈闭形成的阶段性，以及油气运移聚集存在分段捕获的原理，对川中-川南过渡带安岳-包界地区上三叠统须家河组须二段油气成藏过程进行了研究。结果认为，该区北部的安岳-通贤地区主要捕获了须家河组低演化系列煤成烃类，由于构造运动改变了油气运聚方向，未能进一步捕获后期较高演化阶段的烃类，具有分段捕获的特点；而该区南部的包界地区不仅捕获了低演化阶段的烃类，同时还捕获了成熟-高熟早期须家河组煤成烃类，具有连续累积捕获的特点。     

沉积盆地超压体系划分及其与油气运聚关系

以生成油气的烃源岩为线索,依据超压成因的主控因素,将沉积盆地中超压体系划分为两类:即深部超压体系及浅部超压体系。前者具有成熟至过成熟的烃源岩,超压分布广,尤其是在中新生代盆地;而后者缺乏成熟的烃源岩,且分布局限,一般仅见于前陆盆地,也就是在前陆盆地存在双超压体系。深部超压体系的形成与生烃作用密切相关,其他因素只是促使压力的进一步增大,而上部超压体系的形成则是后期构造侧向挤压的结果。正确区分两类超压体系,对于探讨油气生成、运移及聚集成藏有着至关重要的作用。从油气勘探的角度分析,深部超压体系显得尤为重要,它是油气生成的化学反应炉,油气运移的原动力,并决定油气的运移相态、方式及成藏特征等。深部超压体系一般难以成藏,但构造抬升或断裂作用使原有的温压平衡系统遭受破坏时也可以成藏。     

渤海湾盆地油气成藏期差异性及其主控因素

渤海湾盆地发育数十个油气生成和运聚相对独立的凹陷,各凹陷油气大规模运聚成藏时期及期次不尽相同。以大量统计资料和烃源岩生烃演化史分析为基础,综合前人研究成果,对渤海湾盆地不同地区主力层系的油气成藏时期及期次进行了系统研究,探讨了油气成藏期差异的主控因素。研究表明：渤海湾盆地源于古近系的油气主要存在两期成藏,即古近纪末期（早期）和新近纪中期-第四纪（晚期）,以晚期成藏为主;从盆地边缘凹陷向渤中凹陷,主成藏期逐渐变晚,由早期成藏为主演变为晚期成藏为主,成藏期具有早期成藏-两期成藏早期为主-两期成藏晚期为主-晚期成藏的演变特征;纵向上,从下部至中部再至浅部含油气层系,油气主成藏期总体具有早期-两期-晚期的变化特征。新生代凹陷沉降史控制了主力烃源岩生烃演化史,进而控制了不同地区油气成藏期的差异,凹陷沉降类型与凹陷主成藏期类型相对应,古近纪末剥蚀厚度与新近纪-第四纪补偿厚度控制了成藏期的主次,补偿厚度越大,晚期成藏特征越明显;主生烃期决定油气主成藏期,来自孔店组、沙河街组一段-东营组三段烃源岩的油气分别以早期、晚期成藏为主,而来自沙四上亚段、沙三段烃源岩的油气多具有两期成藏的特征。     

塔河油田成藏期次的地球化学示踪研究

应用油藏地球化学的方法对塔河油田的成藏期次进行了探讨。塔河油田稠油正构烷烃分布完整,但色谱基线不同程度抬升;原油非烃和沥青质碳同位素偏轻,族组成碳同位素发生倒转;原油中普遍含有25-降藿烷。这些特征表明该区油藏经历了至少两期成藏过程,早期充注原油遭受生物降解作用后又受到高成熟原油充注。塔河油田天然气为典型的油型气,成熟度较高,为成熟—过成熟阶段产物,亦显示了两期充注的特征:早期充注的为典型的原油伴生气,充注时间与后期原油的充注时间相同;晚期充注的为高温裂解气,充注方向为自东向西。因此,塔河油田至少存在着3次油气充注过程。      

页岩滞留液态烃的定量评价

利用低温样品前处理技术并与地质分析相结合,建立了应用氯仿沥青"A"和热解参数定量评价页岩中滞留烃的方法.通过自生自储油气藏中原油与烃源岩氯仿抽提物组分对比,建立了东营凹陷主要生油窗范围内氯仿沥青"A"轻烃恢复系数随烃源岩生烃演化而变化的关系曲线,R_o小于0.5%,氯仿沥青"A"恢复系数较小,其重要增加发生在R_o为0.7% 以后,R_o在1.2% 时达到1.40以上.通过新鲜冷冻样品与常温保存样品的对比,建立了热解过程中散失轻烃的确定方法,并建立了不同演化阶段的散失系数,其变化规律与氯仿沥青"A"恢复系数相似.通过原样及抽提残渣的热解对比分析,建立了不同演化阶段烃源岩热解S₂中滞留烃的比例系数,在成熟阶段(R_o为0.8%),这一比例可高达50% 以上.通过上述技术方法,可以客观评价页岩中滞留烃含量,对油气资源评价具有重要意义.     

深层—超深层古老烃源岩滞留烃及其裂解气资源评价

我国高-过成熟海相天然气主要成因类型为原油裂解气,滞留烃是原油裂解气的重要来源,对其进行定量研究意义重大。为此,结合正演(实验模拟)和反演(地质剖面解剖)两种方法,求取了我国重点盆地不同类型、不同丰度、不同演化阶段的滞留烃量,建立了5种类型烃源岩(腐泥型、偏腐泥混合型、偏腐殖混合型、腐殖型、煤型)的滞留烃演化模型。结果表明:腐泥型、偏腐泥混合型优质烃源岩在低成熟阶段的排烃效率低于20%,在主生油阶段的排烃效率介于20%~50%,在高成熟阶段的排烃效率介于50%~80%,而相应阶段偏腐殖混合型和腐殖型烃源岩的排烃效率则要低约10%。基于该演化模型,初步计算了四川盆地海相烃源岩中高成熟阶段-现今滞留烃资源分布和裂解排气量:该盆地下寒武统筇竹寺组滞留烃在高演化阶段裂解排出的气态烃总量达230.4×10~(12)m~3,震旦系陡山沱组烃源岩滞留烃裂解气的排出量为12.3×10~(12)m~3,均显示出很好的天然气成藏潜力;进而指出,四川盆地筇竹寺组烃源岩滞留烃裂解气的有利区主要包括高石梯-磨溪、资阳、威远地区,有利分布面积达4.3×10~4 km~2。     

致密砂岩气区气田水液态轻烃的类型特征及其地质意义——以四川盆地上三叠统须家河组气藏为例

前人的研究成果认为,天然气聚集区地层水中主要是以甲烷为主的轻烃与少量苯类及酚类化合物。然而,利用吸附丝色谱技术对四川盆地上三叠统须家河组气藏56个气田水样品开展分析后却发现,该区致密砂岩气区气田水中具有丰富的液态轻烃(C4~C16)信息,可分为富烃类与贫烃类两大类、6个亚类共16种类型。为此,进一步分析了气田水轻烃发育特征与烃类的关系,取得了以下主要认识:1气田水中液态轻烃的广泛发育,显示须家河组气源岩多处于热演化生湿气—大量生气早期阶段,苯系物与萘系物的广泛存在,展示其液态轻烃为煤系烃源岩所生成;2气田水中轻烃类型的差异证明储层的非均质性较强、连通性差,烃类的聚集形成于储层致密化同期或致密化以后;3须家河组气藏中不同区域天然气的聚集存在期次与类型上的差异,大量富烃类气田水的存在,证实四川盆地须家河组还未经历原油热裂解成气阶段,天然气仍以干酪根热裂解气为特征。对气田水中液态轻烃的分类与特征进行归纳总结,为致密砂岩气区天然气藏的形成与演化规律研究提供了新方法,对气层的压裂改造与天然气的开采也具有重要的地质意义。     

四川盆地平昌—阆中地区侏罗系油气成藏主控因素与勘探对策

四川盆地平昌—阆中地区具有十分有利的油气成藏地质条件,但其油气勘探潜力长期被低估。通过对沉积、生油、储集及压力条件等油气成藏主控因素的综合分析,认为该区中下侏罗统具有大面积连续型油气聚集成藏的特征:①早中侏罗世处于湖水广布的繁盛期,烃源岩与储集岩交互叠置;②烃源岩质优、层厚,已大量生烃;③砂岩和介壳灰岩储层致密,且发育泥页岩油气层;④溶蚀孔洞缝的发育使致密储层的储集性能得到有效改善;⑤油气层普遍高压,油气连续型聚集成藏。因此,若在该地区遵循非常规油气资源的勘探思路,针对滩坝砂岩和介壳灰岩致密储层,采用水平井、加砂压裂等工艺技术,则有望实现侏罗系油气勘探新的突破。