四川盆地二叠系烃源岩类型与生烃潜力

通过野外和岩心样品系统采集,对四川盆地二叠系烃源岩元素组成、Rock-Eval、碳同位素组成等地球化学参数分析,确立了二叠系烃源岩干酪根类型以Ⅱ型为主,局部存在Ⅰ型或Ⅲ型;利用烃源岩TOC和热解生烃参数探讨了其生烃潜力,泥岩有机碳含量一般高于灰岩,生烃潜力大。同时,对于高演化海相泥岩和灰岩生烃潜力进行了恢复,提出了高演化泥岩和灰岩生烃潜力的恢复对客观评价我国南方高演化碳酸盐岩具有一定必要性。四川盆地二叠系烃源岩热演化程度普遍高,已达到高-过成熟阶段;在早白垩世二叠系烃源岩进入生气高峰有利于后期天然气聚集成藏,为我国南方海相上组合天然气勘探提供了雄厚的物质基础。     

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。     

优质烃源岩成烃生物与生烃能力动态评价

在海相优质烃源岩常规有机地球化学分析的基础上,综合利用仿真地层热压模拟实验与超显微有机岩石学等新技术对优质烃源岩不同成烃生物生烃潜力进行分析。结果表明:我国下古生界高过成熟海相优质烃源岩目前能够识别的成烃生物主要由底栖生物(或底栖藻类)及菌类(真菌类和细菌)组成,干酪根类型主要为Ⅱ型,这些海相优质烃源岩的原始生烃能力相当于Ⅱ型干酪根,其中底栖藻类相当于Ⅱ1型,真菌细菌类一般相当于Ⅱ2型;其次为浮游生物,生烃潜力与Ⅰ型干酪根相当。优质烃源岩中浮游藻类和底栖藻类在不同成熟阶段的生油能力不同,在高成熟—过成熟阶段生气潜力及其与原油裂解生烃的相对贡献也有差异。因此,下古生界高成熟度烃源岩需要根据不同类型的成烃生物或干酪根类型在各成熟阶段的生油、生气能力进行动态地评价。不同成烃生物生烃潜力研究不仅对常规油气勘探而且对非常规油气勘探也具有重要的借鉴意义。     

鄂尔多斯盆地永利探区上古生界天然气地球化学特征及气源探讨

永利探区位于鄂尔多斯盆地西缘逆冲断带的中部,是一个天然气富集区,但目前对该区烃类气体的地球化学特征和主要来源尚不清楚。为此,通过综合剖析天然气样品的组分和碳同位素特征来确定其天然气地球化学特征、成因及气源。研究结果表明：①该区上古生界天然气具有高甲烷含量、低非烃气体含量的特点;②气藏的重烃含量不高,干燥系数较高,气藏总体上偏干,中二叠统下石盒子组天然气曾经经历较明显的分馏作用;③该区天然气接近于腐殖型有机质形成的天然气（煤成气）,成熟度较低,为原生型有机成因气;④气源一方面来自于该区下部太原组和羊虎沟组低成熟-成熟阶段的、以腐殖型干酪根为主的母质烃源岩生成的天然气,另一方面也有可能接受东侧天环向斜早期的侧向供烃。     

河套盆地呼和坳陷浅层生物气气源条件分析

通过对呼和坳陷第四系及新近系上新统的沉积相、产气状况及气源条件研究,证实了生物气的存在,认为河套盆地呼和坳陷第四系具有浅层生物气形成的基本地质条件, 气源岩厚度大,有机碳含量为0.49%,有机质类型以混合型、腐殖型为主,少量腐泥型,有机质未成熟,目前正处于生物化学生气阶段。同时,还探讨了影响生烃能力的环境因素,认为呼和坳陷地球化学环境良好,具有生物气富集成藏的物质基础和较大规模的生气能力。     

辽河东部地区梨树沟组页岩气富集条件及有利区优选

辽河东部地区中生界下白全统梨树沟组泥页岩地层厚度大,分布面积广,发育稳定;泥页岩有机碳质量分数高,热演化程度适中,干酪根类型主要为且型,生烃强度大,具备页岩气富集的基本条件;泥页岩孔隙类型以残余粒间孔、微孔及溶孔为主,孔渗性较好,石英、长石等脆性矿物质量分数高,有利于页岩气储集及后期的储层改造,具有与延长油田三叠系已发现的陆相页岩气相类似的地质和地化条件,页岩气富集潜力大。文中采用综合信息叠合法对该区下白全统梨树沟组页岩气富集有利区进行初步预侧,认为有利区主要沿营口一俘二堡断裂呈带状分布。     

海相古油藏及可溶有机质再生烃气能力研究

通过大量样品的封闭体系热压模拟实验,对比研究了不同性质、不同组成海相古油藏及可溶有机质热裂解再生烃(气)能力及其产率分布特征。结果表明,不同海相古油藏与可溶有机质的再生烃气能力大小为:凝析油>轻质油>正常原油>志留系沥青砂岩≥稠油≥低成熟固体沥青≥含沥青灰岩>稠油油砂>氧化固体沥青;其再生烃气能力除与岩性、赋存状态、演化程度等有关外,主要受所含可溶有机质性质和组成的制约;可溶有机质再生烃过程是干酪根生烃的延续,其生烃气潜力与干酪根烃源岩相当,当其达到高过成熟阶段时,可以作为新的轻质油气或者天然气来源。      

干酪根的化学组成、结构特征及其有关类型参数的相关性——准噶尔盆地上古生界干酪根地球化学特征的研究

作者在对我国东部第三系干酪根类型参数研究的基础上,采集了准噶尔盆地上古生界的样品,除应用元素、岩石热解、红外光谱、碳同位素等分析资料外,还结合X-衍射和热解气相色谱等新的参数,对干酪根的化学组份和结构特征及其各类型指标的相关性进行了研究。同时,修定了干酪根类型划分的某些界限值,补充了某些参数,最后汇编了干酪根类型划分的地球化学参数对比表,为正确划分干酪根类型提供了依据。      

渤海海域渤中凹陷渤中19-6大型凝析气田天然气来源探讨

渤海海域渤中19-6大型凝析气田的发现为渤中凹陷寻找大气田带来了希望和信心,深入研究其天然气的来源和成因对今后渤海天然气勘探具有重要指导意义。通过对开放和密闭体系热模拟实验结果分析,综合地球化学和数值模拟研究表明,渤海优质腐泥型湖相烃源岩[ω(TOC)=3.93%,I_H=727 mg/g(每克有机碳中干酪根热解烃量,下同)]干酪根热解累积生气的比例仅为10%,以排油为主;偏腐殖型湖相烃源岩热解生气比例也不大,I_H=100 mg/g时干酪根热解累积生气比例仅为30%,但由于干酪根的吸附作用,其中的残留烃在烃源岩中裂解成气,最后以排气为主。渤中19-6天然气为沙三段Ⅱ₁、Ⅱ₂和Ⅲ型混合烃源岩成熟到高成熟阶段的产物,是干酪根热解气与残留烃裂解气的混合物,且其供烃区为渤中凹陷西南的局部区域,供烃区古近系沙河街组沙三段烃源岩早期以排油为主,晚期(15 Ma以后)以排气为主,晚期排气量占总排气量的82%。下一步在渤中凹陷寻找大气田要选择供烃区烃源岩排烃气油比大、以排气为主的目标进行钻探。      

张强凹陷七家子洼陷沙海组烃源岩地球化学特征

七家子洼陷是张强凹陷南部地区的生油洼陷,其主要生油层位是沙海组,分为Ⅰ、Ⅱ油组,七家子洼陷沙海组烃源岩主要是暗色泥岩,厚度大、质地纯、分布面积广。有机质类型主要为腐殖–腐泥型、腐泥–腐殖型。通过对烃源岩样品的有机碳、氯仿沥青"A"、总烃、生烃潜量及烃转化率等丰度指标进行分析,表明该区烃源岩有机质丰度高,是品质较好的生油岩,为南部地区的各类圈闭提供了充足的油源。     

准噶尔盆地南缘中二叠统烃源岩封闭体系与开放体系生烃模拟试验研究

准噶尔盆地南缘地区二叠系烃源岩生烃潜力较好,部分层段达到优质烃源岩标准,勘探前景广阔。选取了南缘东部野外妖魔山和红雁池地区的野外地质剖面中二叠统不同类型干酪根的烃源岩样品,进行了开放体系与封闭体系的生烃模拟试验的研究。密闭体系的生烃模拟试验表明,南缘二叠系烃源岩Ⅰ型干酪根生油量与生气量均较高,好于Ⅱ型。并且二者的生烃演化过程也不同,Ⅰ型干酪根的镜质体反射率Ro值在1.0%左右时,吸附油量达到高峰,Ro值在1.3%左右时,排出油量达到高峰;Ⅱ型干酪根的Ro值在1.0%左右时,排出油量与吸附油量均达到高峰。开放体系模拟试验表明,不同类型干酪根的活化能存在差异,与干酪根的显微组分有关,并且从生烃转化表明,Ⅰ型干酪根的生烃转化早、快,在Ro值为0.90%左右时达到生烃高峰,Ⅱ型与Ⅲ型干酪根依次变慢。     

中国陆表海碳酸盐岩有机质的生烃潜力

有机质类型指标中反映母质来源的指标并不能完全代表生烃能力的大小.目前积累的大量分析数据表明,许多地区沉积的贫有机质海相碳酸盐岩O/C原子比H/C原子比落在干酪根类型图上的Ⅲ型区域,同一套地层中碳酸盐岩干酪根H/C明显低于泥岩,碳酸盐岩干酪根镜检可发现无定形组微粒化、藻类体出现黑心结构、存在大量类似镜质组的显微组分,均表明其有机质生烃降解率很低(只相当于Ⅲ型干酪根),这是氧化的沉积环境对有机质改造的结果,符合有机相的分布规律.在研究其生烃数量与机制时,不宜采用有机碳丰度很高、原始降解率很高的低成熟泥灰岩的模拟实验结果.     

克拉美丽气田油气成因及成藏特征

克拉美丽气田是近年来准噶尔盆地天然气勘探的又一重大发现,研究其油气成因及成藏特征对整个陆东地区下一步油气勘探具有指导意义。为此,对该区烃源岩进行了综合评价,认为滴水泉地区石炭系烃源岩有机质丰度高,已到高成熟演化阶段,具有较强生烃能力;通过对天然气组分、伴生原油碳同位素、轻烃及生物标志化合物特征进行综合分析,认为克拉美丽气田油气均属于腐殖型有机质来源的高成熟阶段产物,且原油碳同位素值具有从西到东变重的趋势;结合区域构造演化特征,指出滴南凸起存在“洼槽”,阻挡了东道海子凹陷油气运移至克拉美丽气田石炭系储层成藏,该气田的油气可能主要来自滴水泉凹陷西端的石炭系烃源岩;最后,建立了油气运移成藏模式,指出滴水泉凹陷周缘具有较大的勘探潜力。     

鲁西地区上古生界煤系烃源岩生烃潜力

鲁西地区上古生界煤系烃源岩发育,为落实其煤成气的勘探潜力,通过野外剖面细测和钻井资料分析等手段,确定了该区烃源岩的类型和分布特征为：上古生界烃源岩主要由煤层、碳质泥岩、暗色泥岩组成,绝大部分地区烃源岩的有机质类型为腐殖型;煤层主要分布于石炭系太原组和二叠系山西组,具有层数多、单层厚度薄的特点。根据有机质丰度、干酪根组分等指标,结合构造演化史将各凹陷烃源岩的生烃演化过程划分为3种类型,在此基础上,评价了各凹陷烃源岩的生烃能力。结论认为：①济宁、巨野凹陷烃源岩为印支期一次生烃型,汶上凹陷烃源岩为印支-喜马拉雅山期二次生烃型,这两种类型烃源岩的热演化程度不高,对该区煤成气成藏贡献较小;②黄口、成武、鱼台凹陷烃源岩为印支-燕山期、喜马拉雅山期二次生烃型,烃源岩在古近纪大面积成熟,生烃潜力最大（鲁西地区喜马拉雅山期生成煤成气资源量为970.81×10⁸ m³,其中黄口、成武、鱼台3个凹陷占据总资源量的93.6%）,为最有利的勘探目标区。     

茂名油页岩生烃演化特征及热解动力学——以琼东南盆地地质模型为例

针对海上高地温场条件下天然气的生成和预测研究,选用琼东南盆地的地质模型,以低成熟茂名油页岩（Ⅱ型有机质）与该盆地的煤（Ⅲ型有机质）为样品,采用封闭体系和开放体系全岩热解实验,得出热解油气的产率特征.不同演化阶段各烃类组分的生烃动力学定量模型表明,煤生成不同组分的活化能分布范围比茂名油页岩的宽得多.其中,茂名油页岩热解生成甲烷、乙烷、丙烷和重烃（C4～6）对应的活化能分布范围分别为38～86 kcal/mol,44～92 kcal/mol,43～77 kcal/mol和46～70 kcal/mol;活化能主频分别为52 kcal/mol,54 kcal/mol,63 kcal/mol和48 kca1/mol,所占比例分别为20.44％、38.04％、42.50％和25.05％;指前因子分别为6.47×10^11s-1,2.70×10^12s-1,1.09×10^15 s-1和8.39×10^15s-1.利用生气动力学方法,结合琼东南盆地的热史数据,通过茂名油页岩和煤的生气预测对比揭示,在地质条件下的生气过程中,与茂名油页岩相比较,煤具有释放氢的慢速率与低生成率的特征以及较长的演化进程.结果认为：类似于琼东南盆地崖城组煤系烃源岩,处于海上高地温场条件下,在高演化阶段仍具有很好的生气潜力.该研究拓宽了我国海域煤型气的勘探领域,具有实践和理论意义.     

辽河滩海地区古近系油气富集规律

辽河滩海地区是中国石油辽河油田公司保储增产的重要基地之一,相比辽河陆上地区,滩海地区的油气勘探开发程度较低,对油气分布规律认识不足。为此,在总结前人研究成果的基础之上,结合滩海地区特殊的地质条件,对其油气富集规律进行了研究。结果认为：该区古近系受构造和沉积演化控制,发育沙三段、沙一段和东营组3套烃源岩,分布范围广、厚度大,干酪根类型以混合型和腐殖型为主,生烃潜力巨大;油气分布规律存在地区差异,自西向东成藏主控因素依次为侧向运移、垂向运移、岩性封闭和垂向运移、断块聚集,且油气藏类型从油藏逐渐向气藏过渡;按油气分布情况可分为西部地区低压（常压）断阶式油气成藏模式、中部高压复合式油气成藏模式和东部高压断块式油气成藏模式;油气藏的分布、富集主要受生烃洼陷、输导格架和储层质量3大因素的控制。     

阆中地区须家河组烃源岩动态演化模拟

随着川北元坝地区须家河组天然气勘探取得重大突破,相邻的阆中地区须家河组的油气资源潜力开始受到重视。由于前期针对研究区须家河组烃源岩生、排烃演化以及生、排烃量等方面的研究较少,制约了须家河组油气资源潜力评价。文章从研究区的基础地质特征入手,运用三维盆地模拟技术开展烃源岩生、排烃演化史研究,并最终落实资源潜力。研究表明:须家河组烃源岩具有分布广泛、厚度大、处于生烃中心、有机质丰度高、热演化程度高等特点;该组烃源岩从中侏罗世晚期开始大量生烃,到早白垩世末期生烃结束,生、排烃期与构造形成期之间匹配关系良好,有利于油气的近源成藏;该组烃源岩生、排烃能力强,单位面积累计生、排烃量分别达94.25×108m3/km2和90.18×108m3/km2,资源潜力大,须三、须四段油气勘探前景良好。     

准噶尔盆地东部克拉美丽地区石炭系烃源岩研究

准噶尔盆地东部克拉美丽地区的勘探一直没有突破，是否存在有效烃源岩成为制约勘探决策的主要因素。文章在分析地表样品地球化学特征的基础上，运用有机相的方法研究和预测了石炭系烃源岩性质与分布，滴水泉组现今处于成熟到高成熟演化阶段，主要分布在克拉美丽山前五彩湾凹陷至陆粱隆起一带，推测乌伦古坳陷可能也存在对应分布，最大厚度可达700m以上；巴塔玛依内山组是一套以腐殖型干酪根为主的湖相好烃源岩，主要分布在北三台、吉木萨尔凹陷、五彩湾凹陷及乌伦古坳陷一带，厚度在100m以上；石钱滩组为成熟到高成熟较差海相烃源岩，主要分布在石钱滩凹陷，生油能力较差，以生气为主。石炭系烃源岩在侏罗纪-白垩纪末进入二次生烃高峰期和排烃期，较晚的生烃期对油气的保存较为有利，对石炭系烃源岩的油气勘探具有重要意义。     

冀中地区文安斜坡带成藏特征研究

斜坡带的重新认识对油田的稳定发展越来越重要。通过对文安斜坡带生油洼槽的生油条件、油气运移聚集规律、成藏特征研究后认为：文安斜坡带具有充足的油源，是油气运移的必然指向，但其总体勘探开发程度相对较低，仍具有较大的滚动勘探开发潜力；同时，圈闭形成与油气大规模运移期具有良好的配置关系，具备形成大中型岩性油气藏的物质基础。及时总结文安斜坡的成藏条件、基本成藏规律以及勘探开发成效，对斜坡带的研究以及提高油田勘探开发综合效益，具有重要的指导和借鉴意义。     

深层烃源演化与原生轻质油/凝析油气资源潜力

烃源岩油气演化阶段的细分与资源潜力评价对深层常规和非常规油气勘探、深层基础石油地质学问题的研究具有重要意义。深层烃源岩的油气演化可划分为4个阶段,即轻质油（挥发性油）、凝析油气、湿气和干气,也对应着深层的4种油气类型。烃源岩和储层中的原油体系均可形成这些油气。通过模拟实验评价深层烃源岩的生烃潜力,提出了4个油气演化阶段的划分指标。鉴于深层烃源岩的油气资源潜力评价需要考虑正常原油是否排出和排出量多少等问题,采用先进行生烃高峰排烃、再进行限定体系加热的实验方案,建立了基于排烃作用的深层油气演化模式。该模式可粗略用于深层烃源岩油气资源潜力评价。借鉴基于开采气油比（GORr）划分油气藏类型的经验,利用烃源岩裂解模拟产物的气油比（GORs）和甲烷含量作为实验室热模拟油气演化阶段的划分指标。将GORs快速上升时的值142 m³/m³（800标准立方英尺/桶）、890 m³/m³（5 000标准立方英尺/桶）、3 562 m³/m³（20 000标准立方英尺/桶）以及甲烷含量95%分别作为轻质油、凝析油气、湿气、干气的上部界限值。考虑到无法通过岩心样品直接获取GORs,因此,这些界限值还不能用于实际剖面的油气演化阶段的划分。鉴于勘探家常用镜质体反射率（R_o）或等效镜质体反射率（R_oE）划分烃源岩的生烃阶段,因此,采用抑制的R_o模型将实验室的温度标尺转化为R_o,求出上述界限值的R_o范围。值得注意的是,通过限定体系热模拟实验求出的R_o值比实际地层测定的R_oE值要高。轻质油和凝析油气按成因可分为4类,其中,A类由Ⅰ—Ⅱ型有机质经排烃后形成,B类由未经排烃的Ⅱ—Ⅲ型有机质形成,C类由原油裂解形成,D类由次生改造形成。目前对原生轻质油、凝析油气（A类、B类和C类油气）的研究还很不够,需要加强。深层轻质油、凝析油气资源除受烃源岩的有机质含量、类型和成熟度影响外,还与下列深层地质因素有关：①正常油（黑油）的排烃效率;②是否存在大规模的油藏裂解;③是否有来自不同烃源层的油气混合。中国发育有多种成因类型的轻质油和凝析油气,具有广阔的轻质油、凝析油气资源勘探前景。