渤东凹陷PL2-2-1井区烃源岩生排烃门限研究

对烃源岩或原油进行成熟度评价所依据的指标综合起来一般有三类：反映干酪根演化特征、反映原油及生油岩可溶有机质演化特征及其他成熟度指标。综合研究这些成熟度指标并结合(饱和烃 芳烃)／有机碳与埋深的关系认为,渤东凹陷PL2-2-1井区东营组烃源岩已进入生烃门限,生烃门限为2550m左右;利用(S。 Sz)／TOC(简称生烃潜力指数)和深度的演化关系可确定烃源岩的排烃门限,渤东凹陷PL2-2-l井区东营组烃源岩的排烃门限为2900m左右。     

渤海海域沙三段烃源岩评价及排烃特征

利用加权平均的方法,对单井烃源岩地化指标进行了计算。在此基础上,采用单井地质地化数据与地震反演、沉积相、构造埋深等资料“点-面”相互结合、验证的方法,对烃源岩厚度、有机质丰度、有机质类型进行了平面预测与评价。根据这些预测结果,应用生烃潜力法建立了3种类型有机质的排烃模式并对烃源岩排烃特征进行了系统评价。结果表明,沙三段烃源岩具有厚度大、有机质丰度高、有机质类型好的特征,但各凹陷差别较大;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型有机质对应的排烃门限分别为2740m、2795m和2850m,总排烃量为174.66×10⁸t,主要分布在渤中、辽中、黄河口、歧口等凹陷,馆陶组和明化镇组沉积期是主要的排烃期。综合而言,沙三段烃源岩排烃量大,且大部分凹陷属于晚期排烃,具有良好的资源前景。     

辽东湾地区深层烃源岩排烃特征及资源潜力

摘要：通过收集研究区深层烃源岩热解和有机碳等地化资料,利用地质门限理论为基础的生烃潜力法,对深层烃源岩的排烃特征进行了研究,并结合聚集系数法预测其资源潜力。建立了3类烃源岩排烃模型,其中,Ⅰ型源岩最早进入排烃门限进行排烃,排烃效率高于Ⅱ型和Ⅲ型源岩。沙河街组三段烃源岩早在沙河街组沉积末期开始排烃,主要以排油为主,累计排烃量为43.30×10⁸ t,是研究区的主力烃源岩;沙河街组二段烃源岩在东营组沉积时期开始排烃,累计排烃量为22.6×10⁸ t。深层烃源岩的总排烃量为65.90×10⁸ t,预测资源量为21.06×10⁸ t,其中石油预测资源量为17.12×10⁸ t。研究结果表明,辽东湾地区深层油气资源潜力巨大,深层烃源岩以生油为主。辽西凹陷和辽中凹陷为两个富烃凹陷,位于两个凹陷之间的辽西凸起,具有双凹供烃之利,是油气成藏的有利区。     

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.     

库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩排烃特征及资源潜力评价

库车坳陷侏罗系致密砂岩油气藏的勘探日趋重要,其主力烃源岩排烃特征及资源潜力的研究亟待加强。根据排烃门限理论,笔者利用生烃潜力法研究库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩在不同地质历史时期的排烃特征,并对其资源潜力进行评价。研究表明:库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩Ⅱ型有机质的排烃门限为0.7%,Ⅲ型有机质的排烃门限为0.8%。该套烃源岩的主要排烃期为康村组和库车组沉积期,属于晚期排烃,地质历史时期主要有3个排烃中心,即克拉苏地区、大北地区及迪那—依南地区。总排烃量和总远景资源量分别为887.06×108t和47.02×108t,其中石油与天然气的远景资源量分别为22.96×108t和3.02×1012 m3。综合分析后认为,侏罗系致密砂岩油气藏以中、下侏罗统煤系烃源岩为主力供烃源岩,具有良好的资源前景。     

生烃潜力法研究烃源岩排烃特征的原理及应用

在排烃门限概念的基础上,利用烃源岩热解资料结合计算机技术,基于"将今论古"的思想和"物质平衡原理",详细探讨了生烃潜力法研究烃源岩排烃特征的原理、方法、操作流程及存在的问题;在综合研究的基础上,对原有生烃潜力指数地质模型进行了进一步的完善;并运用该方法对苏北盆地海安凹陷泰州组烃源岩排烃量和排烃效率进行了计算。研究表明,海安凹陷泰州组烃源岩排烃量约为2.2×10~8t,排烃效率为50%。实践证明,由于生烃潜力法建立在大量的热解资料的基础上,体现了整体的变化趋势,因而合理回避了油气生成运移机理,可靠性高,方法简单易行。     

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。     

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通过对渤东凹陷烃源岩生烃潜力的系统评价，认为东营组烃源岩有机质丰度达到中等—好烃源岩标准，渤东、渤中凹陷烃源岩类比研究推测沙河街组烃源岩有机质丰度更高；东营组烃源岩Ⅰ、Ⅱ₁、Ⅱ₂和Ⅲ型有机质均有分布，但以Ⅱ₁、Ⅱ₂型为主；与渤中凹陷对比表明，两者在有机质丰度、类型和沉积环境等方面具有很大的相似性，推测两凹陷沙河街组烃源岩具有相同性质。油源对比认为，渤东凹陷油源主要为沙河街组烃源岩，东营组烃源岩贡献很少；盆地模拟结果显示渤东凹陷石油、天然气资源量分别为7.91×108 t和220.2×108 m3，其勘探前景良好。     

渤中凹陷古近系优质烃源岩特征及分布

综合应用钻井、地震等地质资料,以大量烃源岩样品地球化学分析为基础,从有机质丰度、类型、成熟度、沉积环境、母质来源以及生物标志物等方面对渤中凹陷古近系烃源岩地球化学特征进行了研究,指出了渤中凹陷优质烃源岩的发育层段,阐明了优质烃源岩的形成条件和分布规律,并在此基础上剖析优质烃源岩与油气成藏的关系,进一步揭示了渤中凹陷的勘探潜力。研究结果表明,渤中凹陷沙三段、沙二段—沙一段以及东营组3套烃源岩中都存在有机质丰度高、类型好、生排烃潜力大的优质烃源岩。其中,沙三段烃源岩有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主,有机质丰度最高且已经进入生烃门限,优质烃源岩最为发育。从母质来源和沉积环境方面分析了3套烃源岩的形成条件,发现生物产率高、母源类型好、保存条件良好是优质烃源岩形成的主要原因。总结了优质烃源岩的时空展布特征,优质烃源岩的形成受控于沉积环境和沉积中心,主要发育于半深湖—深湖相带,由沉积中心向外逐渐变薄;优质烃源岩的空间分布控制了渤中凹陷油气分布,凹陷近源斜坡带是进一步油气勘探的有利地区。     

川西坳陷上三叠统烃源岩排烃特征与排烃史

四川盆地西部(简称川西)前陆盆地构造具有多期性,导致油气生成和聚集过程的复杂性,其中烃源岩排烃特征和排烃史的研究,对于明确油气成藏期,理清油气藏成因类型具有重要的意义。为此,应用排烃门限理论,利用生烃潜力法研究了川西坳陷上三叠统烃源岩的排烃特征和排烃史。结果表明:①川西坳陷上三叠统烃源岩在早侏罗世(J1)末期即开始进入排烃门限,晚侏罗世(J3)早期—中期开始进入排烃高峰期;②马鞍塘组—小塘子组烃源岩的排烃高峰期处于J3p—K,T3x3烃源岩排烃高峰期处于J3sn—J3p,T3x5烃源岩排烃高峰期处于K1—K2;③川西地区不同层段不同地区进入排烃门限和排烃高峰期的时间存在差异:马鞍塘组—小塘子组和须家河组三段烃源岩,鸭子河地区排烃时间相对较早,马井、孝泉—新场—合兴场地区次之,大邑和丰谷地区较晚,须五段烃源岩在洛带排烃时间较早,马井、孝泉—新场—合兴场和丰谷地区次之,大邑地区和鸭子河地区最晚。     

排烃定量研究

介绍了两种排烃定量方法。一种基于生、排烃物理模拟并通过试验残渣的沥青分析、热解分析数据计算排烃量和排烃率,并回归出腐泥型生油岩排烃率与镜质体反射率关系式;另一种通过若干热解热模拟试验样品的氢指数、有机碳衰减轨迹建立原始氢指数恢复图版和有机碳恢复图版并求取排烃量和排烃率。前一种方法被用于平面排烃定量,后一种方法被用于剖面排烃定量。研究表明,排烃率差异主要发生在层段之间,与疏导层距离无关,排烃段对应声波时差曲线"负凹",未排段对应声波时差曲线"高峰"。排烃率与生烃率、演化程度成正比,与残留烃碳比成反比。     

排烃机理及厚度探讨

为研究排烃,苏北盆地建立了4条地球化学剖面。根据剖面源岩在排出路线上未反映出烃浓度的梯度变化,以及各处源岩仍保持原有地球化学特征等说明微孔道排烃的假说不成立。研究表明,层段之间存在异常压力释放及排烃的不均衡,这种不均衡与层段之间的生烃能力差异有密切关系。根据泥岩中观察到的大量微裂隙和层段间的排烃差异,提出烃类排出是一个从压力积聚到压力释放的幕式涌流过程,通过生烃达到地层增压、形成层面破裂和纵向微裂隙,然后排出。微裂隙排烃具有"优势生烃者先排烃、段与段之间差异为主、无厚度限制"三大特点。     

东营凹陷超压系统的幕式排烃

东营凹陷烃源岩具有沉积速度快、连续沉积厚及高热流、高地温、高有机质含量的特征;同时,主力烃源岩段(沙河街组三段、四段)发育大套的泥岩,烃源岩主要以砂岩嵌入式、泥包砂及纯泥岩形式存在。这些条件导致在成熟的烃源岩段超压系统十分发育,同时也使得幕式排烃成为东营凹陷烃源岩一个重要的排烃方式。东营凹陷超压体系幕式排烃分为"构造幕"和"压力幕"两种方式。"构造幕"的机制是外部构造活动的破坏,其排烃方式主要是沿着断裂面及构造裂缝运移;"压力幕"的机制是超压体系内部"剩余"能量的积累和释放,其排烃方式主要是沿着压裂形成的微裂缝排放。在发生幕式排烃作用的超压体系内,排烃效率、烃指数分别较上下层段明显增大和减小。幕式排烃具有的高能量、快运移的特征,使得其在油气勘探中具有重要的意义。     

地应力对排烃的影响方式及作用模型

本文在对不同排烃阶段排烃机理分析的基础上,结合盆地构造力学,研究分析了地应力对排烃的影响方式,建立了地应力作用下的微裂缝排烃的理论模型,指出地应力对排烃的作用主要表现为两个方面:形成排烃的通道(微裂缝)和作为油气初次运移的动力(改变烃源岩的孔隙流体压力)。研究结果表明,地应力分量中对排烃起决定作用的是最大差应力;在应力作用下,排烃方向为微裂缝的延伸方向,即平行于最大主压应力方向;不同类型盆地中地应力对排烃的影响方式和影响程度是不一致的,其中挤压盆地影响较大,伸展盆地影响相对最小;盆地构造活动期最有利于排烃。      

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。      

油气生成温度计算及其在勘探中的应用

根据Mango提出的稳态催化轻烃成因模式,2,4-2,3-二甲基戊烷比值是一项纯温度参数。Bement和Mango等基于生油岩古地温、热演化史和轻烃分析资料,建立了该轻烃温度参数与埋深温度的函数关系式,用于油气生成温度计算。油气生成温度在油气勘探和油藏地球化学研究领域有广泛的应用前景,能用于油气演化程度、运移距离、成藏时间、自生自储性和排烃门限等方面的研究。文中以塔里木盆地为例,计算了海、陆相油气的生成温度,以此推算出其生成深度和成熟度,并用其它的地质、地球化学资料加以验证。      

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。     

陆相断陷盆地超压系统下的油气运聚——以车镇凹陷车西地区为例

为进一步探讨陆相断陷盆地超压系统与油气运聚的关系,以车镇凹陷车西地区为例,在明确超压系统分布特征的基础上,对超压系统在影响排烃模式、提供运移动力和决定油气聚集等方面的重要作用进行了研究。结果表明,车西地区的超压系统可划分为弱、中、强超压3层结构,其围绕生烃中心呈环带状分布。研究区超压系统下存在超压内部稳态排烃和超压凸面幕式排烃2种模式,超压是油气初次运移和油气倒灌的主要动力,超压系统的平面分布和纵向配置控制了超压盆地的油气优势运移方向及聚集规模。根据研究成果,建立了陆相断陷盆地超压源离心泵式油气运聚模式,超压系统内部的有利压力配置区、有利泄压区域与超压下部有效储层的合理配置区为油气成藏的潜力区带。     

成煤环境不同类型烃源岩生排烃模式研究

该文运用热压模拟试验和油气地球化学等新技术,在系统分析和总结大量分析数据和地质资料的基础上,对成煤环境不同类型烃源岩的生排烃模式进行了深入细致和系统的研究.本中提出,成煤环境沉积的暗色泥岩、碳质泥岩和煤生烃能力差别很大,滨海(湖)沼泽煤及碳质泥岩多好于泥岩,而较深水—浅水湖(或海)沼泽泥岩多优于煤.作者还创建了煤系4种有机质类型和2种主要岩类的9种生排烃模式,并用实际地质剖面排烃模式进行了验证,指出成煤环境Ⅲ1-Ⅱ1型泥岩排油能力明显优于煤及碳质泥岩.      

不同类型优质烃源岩生排油气模式

利用地层孔隙异常压力热模拟实验分别对硅质型、钙质型与粘土型优质烃源岩进行分析,生排油气模拟结果表明:(1)成熟早中期硅质型优质烃源岩排油量与排油效率最高,早期主要以重质油排出为主,排油效率高达50%左右;钙质型优质烃源岩次之,排烃效率一般在30%左右;粘土型优质烃源岩排油效率一般只有4%~11%。(2)在成熟中晚期,硅质型优质烃源岩排油效率最高,但是钙质型烃源岩增加迅速达65%,粘土型烃源岩增加不明显。(3)成熟晚期—高成熟阶段,硅质型和钙质型优质烃源岩排油效率变化不明显,而粘土型烃源岩排油效率则从20%迅速增加到90%。硅质型、钙质型和粘土型优质烃源岩生排油气模式之间最大的差异是它们在成熟早中期排油效率和排油量不同。