不同类型有机黏土超压下残留烃特征

为研究黏土矿物类型对页岩油中轻烃和重烃数量及变化规律的影响,借助人工合成的十六烷基三甲基氯化铵—蒙脱石和十六烷基三甲基氯化铵—伊利石有机黏土,使用压力机对合成有机黏土的柴油饱和样进行超压下孔缝排烃模拟实验。结果表明:在深层,纯黏土矿物选择残留重烃,纯蒙脱石较纯伊利石残留烃量更大;十六烷基三甲基氯化铵的介入直接使蒙脱石选择性残留轻烃,但没有改变伊利石的选择性残留特征;含十六烷基三甲基氯化铵的蒙脱石黏土页岩残留烃品质较好,多为轻烃化合物,十六烷基三甲基氯化铵含量对其影响相对较小;含十六烷基三甲基氯化铵的伊利石黏土页岩残留烃品质较差,多为重烃化合物,十六烷基三甲基氯化铵含量越多越利于残留烃的保存。     

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。     

淡水和咸水湖相泥质烃源岩不同赋存态有机质的地球化学特征

泥质烃源岩中的有机质存在多种赋存形式,其中与无机矿物结合形成有机—无机复合体是有机质保存的重要方式之一。为了对比研究泥质烃源岩中不同赋存态有机质的地球化学特征,选取东营凹陷沙三下亚段（淡水湖相）和沙四上亚段（咸水湖相）优质烃源岩为研究对象,采用“溶剂抽提—皂化—HCl酸解—HF/HCl酸解”的连续处理实验方法,依次得到烃源岩中的游离态有机质、黏土矿物层间吸附有机质、碳酸盐矿物结合有机质和黏土矿物表面化学吸附有机质。结果表明,烃源岩中的矿物结合态有机质约占可溶有机质总量的10%,矿物结合态有机质与游离态有机质表现出显著的地化特征差异:矿物结合态有机质以非烃、沥青质等极性组分为主要组成,饱和烃中轻烃比例较高;矿物结合态有机质可以补充保存具有生源指示意义的分子标志物,如指示Botryococcus braunii生源的两环倍半萜类分子标志物仅在碳酸盐矿物结合有机质中检出,指示古菌生源的角鲨烷仅在HF/HCl酸解有机质中检出;此外,矿物结合态有机质亦可对沉积环境的差异做出分子响应。因此,在对游离态有机质地化特征分析基础上,如能综合分析不同矿物结合态有机质的地化特征,可以获得更为全面的地质分析结果。      

低熟油的富硫大分子早期降解生烃机制──以临清坳陷德南洼陷低熟原油和烃源岩为例

以临清坳陷德南洼陷的低熟原油和烃源岩为例，探讨了半咸水－咸水沉积体系中低熟油的富硫大分子早期降解生烃机制。德南洼陷的低热源岩以藻类微生物生源为主，原油和源岩的芳烃馏分均含有丰富的含硫化合物，它们对应的可溶有机质族组成具有非烃和沥青质含量高的特征。依据源岩的非烃演化、干酪根硫碳原子比（Ｓ／Ｃ）和芳烃馏分中含硫化合物的含量与有机质转化率的关系，对硫与烃类生成的关系进行了初步探讨，结果表明，硫的存在有利于烃类的早期生成，富硫大分子早期降解生烃是一种重要的低熟油成因机制。在此基础上建立了富硫大分子早期降解生烃模式，富硫大分子降解生烃阶段的Ｒｏ值为０．２１％～０．６％，生油的高峰位于０．３５％～０．４０％之间。     

低熟油的富硫大分子早期降解生烃机制——以临清坳陷德南洼陷低…

以临清坳陷德南洼陷的低熟原油和烃源岩为例，探讨了半咸水－咸水沉积体系中低熟油的富硫大分子早期降解生烃机制。德南洼陷的低熟源岩以藻类微生物生源为主，原油和源岩的芳烃馏分均含有丰富的含硫化合物，它们对应的可溶有机质族组成具有非烃和沥青质含量高的特征，依据源岩的非烃演化、干酪根硫碳原子比（Ｓ／Ｃ）和芳烃馏分中含硫化合物的含量与有机质转化率的关系，对硫与烃类生成的关系进行了初步探讨，结果表明，硫的存在有利     

风化作用对地面样品有机质的影响

本文通过同一地区地层相同的井下剖面标本与地面露头样品同时进行各项有机地球化学分析测定,寻找井下与地面样品中有机物质数量和质量上的差异,从而探讨风化作用对地面露头样品中有机物质的影响。研究结果表明,地面样品中的有机碳和氯仿沥青“A”含量,风化丢失量在36—80％左右。风化作用对有机质质量上的影响是部分地改变原有有机质的组成:饱和烃中低碳数正构烷烃选择性丢失;有机分子经氧化作用形成杂原子化合物增加了非烃或沥青质组分,表现在来经风化的井下样品显示为饱和烃优势的族组成,地面样品则以非烃加沥青质为主的组分特征。     

柴达木盆地北缘件罗系烃源岩沉积有机相划分及评价

根据柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩的有机岩石学、沉积学和有机地球化学特征将烃源岩的沉积有机相划分为4种类型,即高位泥炭沼泽有机相、森林泥炭沼泽有相相、滨浅湖机相和半深湖－较深湖有机相。在4种沉积有机相类型中,半深湖－较深湖有机相腐泥组含量最高,有机质类型属I2或I1型,生烃性最好并以生油为主;滨浅湖有机相是煤系烃源岩的主体部分,腐泥组含量较低,有机质类型以Ⅱ型和Ⅲ1型为主,生烃性变化较大,泥岩生烃性中等到差,碳质泥岩大部分生烃性较差;森林泥炭沼泽胪机相镜质组含量较高,有机质类型主要为Ⅲ1型,其生烃性相对较差,以生气为主;高位泥炭沼泽有机相惰质组含量高,有机质类型主要为Ⅲ2型,其生烃能力最差,以生产为主。     

柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩沉积有机相划分及评价

根据柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩的有机岩石学、沉积学和有机地球化学特征将烃源岩的沉积有机相划分为4种类型,即高位泥炭沼泽有机相、森林泥炭沼泽有机相、滨浅湖有机相和半深湖-较深湖有机相.在4种沉积有机相类型中,半深湖-较深湖有机相腐泥组含量最高,有机质类型属Ⅰ₂或Ⅰ₁型,生烃性最好并以生油为主;滨浅湖有机相是煤系烃源岩的主体部分,腐泥组含量较低,有机质类型以Ⅱ型和Ⅲ₁型为主,生烃性变化较大,泥岩生烃性中等到差,碳质泥岩大部分生烃性较差;森林泥炭沼泽有机相镜质组含量较高,有机质类型主要为Ⅲ₁型,其生烃性相对较差,以生气为主;高位泥炭沼泽有机相惰质组含量高,有机质类型主要为Ⅲ₂型,其生烃能力最差,以生气为主.     

黔西北龙潭组页岩吸附能力主控因素分析

通过地球化学、岩石矿物学、孔隙特征和含气性等方面研究发现,黔西北龙潭组页岩有机质具有丰度高、类型为Ⅲ型、热演化程度适中等特点,具有良好的生烃潜力。页岩矿物成分以黏土矿物和石英为主,黏土矿物中伊/蒙混层和伊利石质量分数最高。龙潭组页岩孔隙以中孔为主,现场解析发现含气量高。龙潭组页岩吸附能力主要受有机碳质量分数、有机质成熟度、矿物组成、孔隙结构等内部因素,以及温度、压力、深度等外部因素的共同影响,有机碳质量分数是影响页岩吸附能力最主要的因素。     

烃源岩和油气中有机含硫化合物的生成、分布及应用

有机含硫化合物在烃源岩和原油中广泛分布,包含丰富的地球化学信息。综述了有机含硫化合物的分析测试,成岩作用阶段有机含硫化合物的生成,以及有机含硫化合物在烃源岩和油气中的来源和分布规律。有机含硫化合物在判识沉积环境和有机质的成熟度,示踪油气充注路径,应用于油源对比以及指示硫酸盐热化学还原作用（TSR）过程等方面具有广泛的应用价值。有机含硫化合物结构种类复杂,不同沉积环境和岩相以及成熟度的沉积有机质和原油中组成有很大差异。油气形成和不同演化阶段中新有机含硫化合物结构的准确鉴定和单体有机硫同位素的测定,将有助于更好地认识和理解有机含硫化合物在烃源岩和原油中的分布特征及作用,建立新的地球化学指标或指示剂。另外,不同地质条件下有机硫与无机硫之间的相互作用对有机含硫化合物硫同位素组成的影响是未来研究工作的重点方向之一。     

松辽盆地白至系泥岩粘土矿物的成岩演变规律与油、气分布的关系

白垩系泥岩样品经提纯分离,取<2μ的粘粒供x-射线衍射分析和失重分析.部分样品测定了泥岩交换性阳离子的组成和镜质体反射率.     

松辽盆地白垩系泥岩粘土矿物成岩演变特征及其地质意义

本文总结了松辽盆地白垩系泥岩粘土矿物成岩演变的温度、深度和反应速度特征,以及在不同沉积环境下的成岩演变模式。着重讨论了反应与油气生成、运移和分类的关系,以及对砂岩成岩作用的影响。     

济阳坳陷深部热液活动与成岩成矿

通常认为，沉积盆地中有机质热演化生烃和黏土矿物转化是埋藏深度加大的结果，温度升高是地热梯度的作用。深入研究济阳坳陷古近系发现，黏土矿物的转化是深部富烃、富碱、富金热液碱交代(K^ 交代)作用的结果，与此伴随的次生石英生成是碱交代过程中排硅的结果。许多证据表明济阳坳陷深部热液活动曾十分活跃，不仅提供热能，还提供重要的源物质，对油气藏形成和黏土矿物组合特征都有重大影响。我国东部裂谷盆地和西部克拉通盆地(如塔里木盆地)深部热液活动都十分活跃，重新认识深部热液活动与沉积盆地成岩、成矿作用的关系，将对油气勘探产生革命性影响。     

Role of minerals in thermal alteration of organic matter--II: a material balance

Pyrolysis experiments were performed on Green River and Monterey Formation kerogens (Types I and II, respectively) with and without calcite, illite, or montmorillonite at 300 degrees C for 2 to 1,000 hours under dry and hydrous conditions. Pyrolysis products were identified and quantified, and a material balance of product and reactants resulted. Significant differences were found in the products generated by pyrolysis of kerogens with and without minerals. Both illite and montmorillonite adsorb a considerable portion (up to 80%) of the generated bitumen. The adsorbed bitumen is almost exclusively composed of polar compounds and asphaltenes that crack to yield low molecular weight compounds and insoluble pyrobitumen during prolonged heating. Montmorillonite shows the most pronounced adsorptive and catalytic effects. With calcite however, the pyrolysis products are similar to those from kerogen heated alone, and bitumen adsorption is negligible. Applying these results to maturation of organic matter in natural environments, we suggest that a given type of organic matter associated with different minerals in source rocks will yield different products. Furthermore, the different adsorption capacities of minerals exert a significant influence on the migration of polar and high molecular weight compounds generated from the breakdown of kerogen. Therefore, the overall accumulated products from carbonate source rocks are mainly heavy oils with some gas, whereas light oils and gases are the main products from source rocks that contain expandable clays with catalytic and adsorptive properties.     

新疆柯坪大湾沟剖面中-上奥陶统烃源岩高频海平面变化与有机质的关系

通过对柯坪大湾沟剖面中-上奥陶统萨尔干组与印干组页岩的自然伽马测量,建立了此两套页岩的高频海平面变化曲线。同时,对采自于大湾沟剖面的54块泥页岩样品进行了热解与有机碳含量、泥岩X衍射的矿物种类与含量、泥岩密度等分析,将泥页岩样品的分析结果与高频海平面升降变化对比后,认为：①萨尔干组页岩厚13.4 m,属于一个三级层序的海平面升降变化。在萨尔干组页岩的海侵体系域内,发育4次高频海平面升降变化,而在高位体系域内发育3次高频海平面升降变化。印干组页岩厚34 m,也同样属于一个三级层序的海平面升降变化。海侵体系域内发育2次高频海平面升降变化,在高位体系域内则发育6次高频海平面变化。②萨尔干组页岩与印干组页岩均在海平面上升期黏土矿物含量增加,且有机质丰度增高（有机碳含量值增大）。萨尔干组页岩黏土矿物含量高于印干组页岩,碳酸盐矿物低于印干组页岩,其有机质丰度亦高于印干组页岩。③萨尔干组页岩与印干组页岩的黏土矿物成分主要为伊-蒙混层,由于蒙皂石伊利石化是烃源岩催化活性的主要来源,因此富含伊-蒙混合层的这两套烃源岩是最有利的烃源岩。④萨尔干组页岩、印干组页岩均具有海平面上升,有机质丰度增高、泥页岩密度降低和海平面下降,有机质丰度降低、泥岩密度增高的特征。     

粘土矿物对干酪根热解生烃过程的影响

本文把干酪根与伊利石，蒙脱石，高岭石３种粘土矿物按一定比例混合，采用分步热解法实验。结果表明，粘土矿物对干酷根热解烃的化学组成，产率有很大影响，但不同矿物影响程度不同。本文还对粘土矿物在干酪根向烃转化过程中的作用机理进行了讨论。     

中国南方海相优质烃源岩超显微有机岩石学与生排烃潜力

通过选取中国南方不同层系优质烃源岩样品,综合运用全岩X-衍射、扫描电镜+能谱及生排烃模拟实验方法,对南方海相优质烃源岩矿物组成特征、有机质与矿物组成关系、有机质赋存形式、成烃生物及生排烃特征进行了研究。结果表明,海相优质烃源岩中石英、方解石、白云石等矿物主要是生物成因或与生物成因有关,烃源岩残余有机碳含量与石英含量具有正相关性,而与粘土矿物含量呈负相关。分析认为,南方海相优质烃源岩有机质主要有3种赋存状态:①有机质多与硅质相伴生,是南方海相优质烃源岩中最重要的赋存形式;②有机质与钙质相伴生,是部分二叠系优质钙质烃源岩的主要赋存形式;③有机质与粘土相伴生或被片状粘土颗粒包裹与硅质及钙质生屑一起共生,有机质赋存主要受沉积环境、沉积相控制。海相优质烃源岩成烃生物主要有藻类、底栖生物和菌类3种,同一烃源岩层位样品中往往含有“多重母质”分布。模拟实验表明,浮游藻类的生烃潜力与Ⅰ型干酪根生烃潜力相当,底栖藻类生烃潜力与Ⅱ型干酪根生烃潜力相当。富有机质硅质或钙质超微薄层容易使早期重质油排出,可以形成巨型重质油藏;而片状粘土之间包裹的有机质很难使早期生成的稠油排出,则形成轻质油气藏。     

Clay minerals in an oil-sand deposit and their effect on oil-bearing properties

The current research on the characteristics of clay minerals in oil-sand reservoirs of China is still in its infancy. The burial depth of oil sands in the western slope of the Songliao basin is relatively shallow, and the reservoir contains clay minerals. Scanning electron microscope observations and X-ray diffraction analysis were used to test the chemical composition and characteristics of clay minerals. Comprehensive analysis and further research found that the clay mineral content of the oil-sand reservoir was relatively low and the clay minerals belonged to the illite–montmorillonite mixed-layer, composed of montmorillonite and illite, with occasional kaolinite, but no chlorite. The oil-bearing property of the oil-sand reservoir was consistent with the type of clay mineral found. The reservoir containing a mixed layer of illite–montmorillonite has a relatively good oil-bearing potential, and the oil content ranged from 3.80% to 16.17%.     

有机黑色正电胶钻井液在华北油田的应用

针对华北油田以蒙脱石和伊蒙混层为主的强造浆性地层在钻井过程中存在的问题,选用了不仅具有MMH正电胶钻井液的特性,而且正电性比MMH正电胶高、可油溶、抑制能力以及抗污染能力均优于MMH正电胶的有机黑色正电肢.经过近3年来58口井现场应用表明,有机黑色正电胶钻井液能与多种处理剂配伍,钻井液的滤失量既可以控制在聚合物钻井液要求的范围内,又可以发挥正电胶钻井液的特性;固相、膨润土容量较高,可用于造浆较强以及含膏泥岩的地层;有机黑色正电胶钻井液5正电位高,对粘土矿物抑制能力强,井壁稳定,减少了井下事故复杂的发生,提高了机械钻速,保护油气层效果好.