古老碱湖优质烃源岩:准噶尔盆地下二叠统风城组

碱 湖优质烃源岩是陆(湖)相优质烃源岩的一种重要类型, 迄今发现的典型实例主要分布于古近系始新统, 准噶尔盆地下二叠统风城组可能是这类烃源岩的最古老实例, 典型证据包括3方面:沉积学方面的成碱演化序列完整, 岩石矿物学方面的碱性矿物与丰富的微生物和黄铁矿, 地球化学方面的生物标志化合物。在生烃特征上, 风城组具有典型碱湖优质烃源岩的特征, 表现为有机质丰度高、类型好、生烃能力强, 丰富藻类有机质和微生物的存在使得烃源岩长期生烃, 所生油气优质, 成熟-高熟轻质油气连续充注, 这是研究区玛湖百里大油(气)区得以形成的根本资源基础。这一古老碱湖优质烃源岩的发现具有潜在重要 科学与勘探意义。     

塔里木盆地阿瓦提凹陷主力烃源岩探讨及油源对比

通过区域构造、主要烃源岩分布及地球化学特征等研究,明确了阿瓦提凹陷发育的主力烃源岩。结果表明:阿瓦提凹陷发育有中—下寒武统、中—上奥陶统和石炭系—二叠系等3套烃源岩;中—下寒武统烃源岩在加里东晚期进入生油门限,处于低熟阶段,海西早期处于成熟高峰阶段,海西晚期处于高峰—高熟阶段,燕山期处于高熟—过熟峰期,喜马拉雅晚期处于过熟阶段;中—上奥陶统烃源岩主要分布于阿瓦提凹陷的西北部,加里东晚期—海西早期处于未成熟阶段,海西晚期处于低熟—成熟阶段,燕山期处于成熟高峰期,喜马拉雅晚期处于高熟—过熟阶段。     

玛湖凹陷风云1井陆相深层页岩气勘探突破及其油气地质意义

二叠系风城组是玛湖凹陷主力烃源岩和勘探层系,落实深层—超深层页岩油气潜力对玛湖凹陷勘探具有重要指导意义。基于风云1井风城组页岩气发现及前风城组油气勘探成果,系统分析该井的岩性发育特征、烃源岩成烃条件和储层条件,明确玛湖凹陷风城组页岩油气系统中页岩油、气分布序列特征及油气地质意义。研究表明,风云1井风城组岩性主要为盐岩、页岩与粉—细砂岩等;风城组烃源岩有机质丰度总体较低,其中风一段烃源岩最为发育,平均有机碳含量达1.06%;储层整体致密,孔隙度平均为4.65%,其中云质页岩和灰质砂岩储集性能较好。此外,随深度增大玛湖凹陷风城组具有完整的由页岩油、页岩油气到页岩气的演化规律。前风城组油气来源于超深层的另一油气系统,应是下一步勘探的重要领域之一。     

尕斯库勒渐新统下部油藏原油成因地球化学

有机地球化学分析表明,尕斯库勒渐新统下部油藏原油为典型的盐湖相油,既有低熟油特征也有成熟油特征。油源对比表明,尕斯库勒渐新统下部油藏原油主要来自邻区埋深大于3500m的下第三系接近成熟或成熟的烃源岩。下第三系烃源岩形成于高钙多盐、强还原条件下的盐湖环境。烃源岩中盐和高含量的碳酸盐对甾、萜类化合物异构化有明显的抑制作用,导致下第三系烃源岩成熟滞后。尕斯库勒渐新统下部油藏中,目前找到的原油主要为低熟油,未熟油与成熟油发现不多。经分析,成熟的烃源岩分布在埋深大于4000m的深层,因此,深层具有寻找成熟油的潜力。     

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位于准噶尔盆地腹部的石南油田，四面分别与玛湖凹陷、盆1井西凹陷和石南凹陷相邻，其石油地质储量超过1×108t。石南凹陷二叠系烃源岩有机质成熟度低、类型差、生烃量小；盆1井西凹陷二叠系烃源岩有机质从成熟—过成熟均有分布、有机质类型好、生烃量巨大，玛湖凹陷烃源岩与盆1井西凹陷烃源岩石油地质特征相似，但因其中生界构造特征而被排除。文章运用有机地球化学方法，分析并类比了烃源岩和原油中C₂₀、C₂₁、C₂₃三环二萜烷和甾烷等生物标志化合物特征，确定：①石南油田油气主要来源于盆1井西凹陷二叠系风城组和下乌尔禾组烃源岩；②油气运移的通道主要是断层和不整合面；③油气至少有两期成藏。     

柴达木盆地石炭系油气勘探前景

柴达木盆地石炭系油气勘探长期以来一直未取得大的突破。在对研究区石炭系构造特征、沉积特征、烃源岩地球化学特征、油气源对比等综合分析的基础上,对其油气勘探前景进行评价。研究结果表明,柴达木盆地石炭系烃源岩类型主要包括泥岩、炭质泥岩、煤和灰岩;北缘烃源岩最具勘探潜力,有机质丰度高,有机质类型以Ⅱ型和Ⅲ型为主,处于成熟—高成熟阶段,具备良好的生烃潜力;多期构造运动控制了油气形成期次及其后期分布范围;露头区油气显示及油源对比结果进一步证实,石炭系烃源岩经历了生、排烃过程,油气成藏受构造控制作用明显,北缘石炭系具有早期生烃、断裂输导、调整成藏的成藏模式。     

东海盆地西湖凹陷主力烃源岩特征及分布

基于近年大量勘探成果,结合地球化学分析和盆地模拟技术,综合分析确定了西湖凹陷烃源岩的有机地球化学和分布特征,并探讨了区内天然气成因及来源。结果表明,西湖凹陷主要发育平湖组和花港组2套源岩,岩性主要为暗色泥岩和煤,平湖组煤系源岩为该区主力供烃层系,最大厚度分布于保俶斜坡带中部及三潭深凹-中央背斜带中南部,并沿凹陷两侧逐渐减薄。源岩评价表明平湖组以中-好烃源岩为主,泥岩有机质类型以Ⅱ₂型和Ⅲ型为主,煤以Ⅲ型为主;三潭深凹与中央背斜带内平湖组现今多处于成熟-过成熟阶段,其源岩成熟早且生气强度明显高于生油强度。有机质生源以陆源高等植物为主,形成于淡水-微咸水、偏氧化的沉积环境。西湖凹陷天然气以烃类气体为主,多属煤型气;西湖凹陷天然气成熟度（R_o值）多在0.58%～1.97%,为成熟-高熟源岩热演化产物。中央背斜带及三潭深凹花港组产出的天然气主要来源于自身下部平湖组成熟-高熟源岩,亦有该区花港组下段成熟源岩贡献;保俶斜坡带中部平湖构造带花港组产出天然气主要来源于花港组自生;保俶斜坡带平湖组产出天然气多来源于平湖组,部分井产出的高熟气样可能来源于邻区三潭深凹高熟平湖组源岩贡献。系统分析西湖凹陷主力烃源岩特征及分布规律,对深化油气勘探具有实际指导意义。     

东海盆地西湖凹陷天然气及原油地化特征分析

对西湖凹陷天然气组分、轻烃、碳同位素等特征进行了系统地分析,结果表明天然气类型以煤型气与油型气的混源气为主且偏煤型气,其演化成熟度较高,属于Ⅱ型偏煤型母质成熟—过熟阶段的产物,主要来源为平湖组及其下部的烃源岩。通过对原油的物性、饱和烃、碳同位素、轻烃等特征的研究表明,西湖凹陷原油可分为轻质原油与凝析油2种类型。这2种类型原油物性一致,母质来源均有煤的贡献,形成于弱还原的淡水湖沼环境;原油可以分为成熟(Ro1.0%)和高熟—过熟(Ro=1.3%~2.0%)2种类型。     

准噶尔盆地沙湾凹陷烃源岩地球化学特征及天然气勘探方向

近年来,准噶尔盆地沙湾凹陷周缘构造天然气勘探陆续取得突破,但凹陷中心烃源岩地球化学特征和分布仍缺乏系统全面研究,各套烃源岩生烃演化史和产物特征认识不清,制约了该区块下一步勘探与开发。以凸起带烃源岩样品为研究对象,结合地震和生烃热模拟实验,开展烃源岩综合评价,明确不同层系烃源岩产物特征,进而指出下一步天然气勘探方向。研究结果表明：沙湾凹陷发育4套烃源岩,源岩厚度大,分布面积广,埋藏深,为周缘构造油气成藏奠定了物质基础。石炭系和下二叠统佳木河组烃源岩丰度高,但类型差且生烃潜力小,处于过成熟阶段,以生干气为主,而下二叠统风城组和中二叠统下乌尔禾组烃源岩丰度高、类型好,处于高成熟阶段,生烃潜力大。建立了沙湾凹陷天然气δ¹³C₁—R_O回归方程,明确了不同层系烃源岩生成天然气乙烷碳同位素分布特征,为周缘构造天然气成熟度计算和气源对比研究奠定了基础。沙湾凹陷西斜坡保存条件好,位于油气运移路径之上,与玛湖凹陷斜坡相似,具备形成大型地层岩性油气藏的地质条件,勘探潜力大,是研究区下一步天然气勘探的重点领域。     

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组油气高产区控制因素与分布预测

勘探理念的转变与认识的创新带来了勘探突破,在准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷下三叠统百口泉组砂砾岩储集层中发现了国内外罕见的源外“连续型”轻质油藏,整装亿吨级油藏落实,展现出大油区的良好态势。玛湖凹陷百口泉组油气分布具有“整体含油、局部富集、甜点高产”的特点。油气高产受控于三大因素：发育扇三角洲前缘相规模有效储集层,且多见微裂缝;原油成熟度高、轻质、普遍含气;异常高压。扇三角洲前缘有利相带大部分位于异常高压与轻质油气重合区,预测油气高产有利区面积近2 800 km2,总资源量14.7×108 t,是新疆油田油气储量与产量新基地,也是对全球“连续型”油气藏勘探与研究的重要补充。     

玛湖凹陷及其周缘石炭—二叠系油气勘探前景

准噶尔盆地玛湖凹陷及其周缘石炭—二叠系因埋藏深、勘探程度低,对其成藏条件和勘探潜力均认识不清。分析了研究区油气基本成藏条件后指出,玛湖凹陷石炭—二叠系发育3套优质烃源岩（石炭系、下二叠统佳木河组和风城组）,它们均处于高成熟演化阶段,以形成高熟油气为主,油气源充足;研究区发育着继承性前隆背斜、掩伏带背斜和断块圈闭,以及地层、断层-地层圈闭等非构造圈闭;在玛湖凹陷深层还发育特殊类型储集层,包括石炭系佳木河组火山岩与风城组白云质岩,由于断裂、裂缝和风化壳发育,其储集层物性得到改善。研究认为,玛湖凹陷石炭—二叠系具备形成高产油气藏的基本地质条件,可作为盆地勘探的新领域。优选了达1井背斜作为近期首选的钻探目标,以期获得突破。     

玛湖凹陷百口泉组准连续型高效油藏的发现与成藏机制

准噶尔盆地玛湖富烃凹陷近5年在下三叠统百口泉组中持续取得突破,发现了中国首个亿吨级源上准连续型高效油藏群。这一勘探重大发现得益于勘探思路从构造型油气藏向岩性地层油气藏,向连续型油气藏的转变。成藏机制综合分析认为,玛湖富烃凹陷石炭系—二叠系优质烃源岩发育,有利于原油生成;百口泉组发育扇三角洲前缘优质储集层与构造岩性圈闭群,断裂沟通了烃源岩与储集层,有利于原油成藏;百口泉组构造平缓,顶、底板条件好,有利于原油富集;百口泉组存在异常高压与裂缝,原油性质好,储集层甜点发育,有利于原油高产。因此,玛湖凹陷百口泉组亿吨级准连续型高效油藏群整体含油、局部富集,受鼻状构造带、前缘有利相带和断裂联合控制,能规模成藏,潜力巨大,是对全球连续型油气藏勘探与研究的重要补充。当前勘探程度较低的黄羊泉扇、玛东扇和夏盐扇展布区值得重点考虑。     

玛湖凹陷风城组碱湖烃源岩发育的构造背景和形成环境

玛湖凹陷是准噶尔盆地重要的生烃凹陷,凹陷中下二叠统风城组的湖相优质烃源岩被认为是中国至今发现的最古老的碱湖沉积,是准噶尔盆地西北缘百里油区形成的重要基础。通过区域构造、沉积学以及岩石矿物学方面的综合研究表明,风城组沉积于西准噶尔地区古生界基底上所发育的二叠纪造山后伸展断陷中,整体上是一套扇三角洲—湖相沉积体系,其中碱湖沉积集中于玛湖凹陷的中心地带。风城组发育大量的特征性碱类矿物,包括硅硼钠石、氯碳酸钠镁石、碳酸钠钙石、水硅硼钠石、碳镁钠石、碳氢钠石和苏打石等,表征了碱湖沉积特点,碱化程度高,区别于常见的盐湖沉积。碳酸钠钙石、碳氢钠石、硅硼钠石和水硅硼钠石等碱类矿物的发育,证实玛湖凹陷风城组碱湖烃源岩形成于受深部热液作用影响的高盐度闭塞性湖泊环境,而不是蒸发成因,这也和伸展断陷背景下活跃的火山活动密切相关。     

玛湖凹陷风城组碱湖烃源岩生烃机理及资源量新认识

碱湖烃源岩的生烃特征和机理是学科研究的前缘与难点。以准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组为例,采用烃源岩人工剖面、自然剖面、油气特征标定相结合的方法,对这套碱湖烃源岩的生烃特征和机理进行了研究,并据此重新计算了资源量。结果表明,风城组碱湖烃源岩的生烃特征突出表现为转化率高、连续生烃、多期高峰、生油窗长、油质轻、油多气少,不同于传统的湖相优质烃源岩。这种独特的生烃机理在于烃源岩的有机和无机组成2方面。风城组碱湖烃源岩的生烃母质以菌、藻类为主,特别是菌类发育,因此生烃具有油多气少、转化率高、连续生烃、油质轻的特色;风城组的矿物组成独特性在于兼具发育碱类矿物和火山矿物,二者对生烃分别起延滞和催化作用,使得烃源岩可以早期生烃、持续生烃、多期高峰、生油窗长。基于这种特殊的生烃特征和机理,重新评估了研究区的资源量,生油量较前期认识提高了25%,生气量减少了13%,这更贴近于目前的勘探实际,对确定下步勘探开发方向具有重要意义。     

准噶尔盆地天然气藏地质特征及分布规律

准噶尔盆地迄 今没有发现高产、高丰度的大中型气田,其主要原因是缺乏储集层厚度大、储集性能好、闭合度高与闭合面积大的大型圈闭。准噶尔盆地天然气藏分布的基本规律是:①气源区明显控制着气藏的地理及层系分布,天然气比石油更为近源分布;②伸入烃源区的凸起等正向构造是天然气主要汇聚区:③沟通气源的断裂控制着气藏分布:④区域盖层和储集层共同决定了气藏在垂向上的分布。在上述认识的基础上,指出了准噶尔盆地天然气勘探应该遵循的原则和有利的勘探方向,认为莫索湾、东湾和玛湖背斜等大型背斜构造,应作为天然气勘探的重点目标。     

准噶尔盆地腹部深层成藏条件及勘探领域分析

分析准噶尔盆地的热史、烃源岩热演化史、圈闭的形成史和油气的早期充注对储集层演化的影响，指出盆地腹部深层具有形成大型油气田的有利条件。准噶尔盆地古地温较高，使下二叠统烃源岩在三叠纪末大部分达到生烃高峰，而盆地腹部的深层圈闭在三叠纪末期或更早就已基本定型，与生烃史有很好的配置关系，因此深层油气在三叠纪末期以前就可聚集成藏；油气的早期充注可抑制孔隙的演化，由于深层具有早期成藏的特点，推测储集层物性应该较好，探讨了深层的油气藏特征，包括油气特征，超高压和成藏模式等。     

准噶尔盆地二叠系咸化湖相页岩油气富集条件与勘探方向

准噶尔盆地中—下二叠统发育咸化湖相混积型页岩油藏,以吉木萨尔凹陷芦草沟组和玛湖凹陷风城组为典型代表,目前已进入全面勘探开发阶段,是中国陆相页岩油的重要类型和增储上产的重要领域。通过综述准噶尔盆地二叠系页岩油勘探开发实践的进展,系统梳理了准噶尔盆地二叠系页岩油的形成条件与富集模式,结合在玛湖凹陷风城组勘探中取得的常规油—致密油—页岩油有序成藏的全油气系统理论认识,探讨了准噶尔盆地中—下二叠统页岩油的资源前景与勘探方向。研究结果表明：准噶尔盆地二叠纪的咸化水体环境一方面促进了中—高成熟度规模优质烃源岩的发育,另一方面也控制了陆源碎屑、内源碳酸盐以及火山凝灰质颗粒的混积,形成一套广覆式分布于凹陷区的白云质粉砂—细砂岩、白云质泥页岩、泥质白云岩等细粒混积岩,同时,受高频水体动荡影响形成了3类高效的“源-储”组合;页岩油具有“生烃增压、微缝输导、源生邻储”的形成机制,表现为“二油共存、岩相控甜、甜点控富”的富集模式。玛湖凹陷、沙湾凹陷、盆1井西凹陷和阜康凹陷中—下二叠统烃源岩层系是下一步寻找页岩油气的有利勘探领域,具有常规—非常规油气协同探索的巨大勘探前景。     

准噶尔盆地春光区块沙湾组原油芳烃特征

为查明准噶尔盆地西北缘车排子地区的油气来源,对春光区块中新统沙湾组40个原油样品进行GC-MS分析,全面系统地研究了芳烃类生物标志物的分布和组成特征,并探讨了其地质地球化学意义。春光区块沙湾组原油中检测到了丰富的芳烃,为判断有机质成熟度、母质类型、油气充注和运移方向提供了依据。春光区块沙湾组原油处于成熟阶段,形成于陆相成油环境,其母质有一定高等植物输入的贡献,且不同类型原油的母质有所差异;根据五甲基萘指数与甲基二苯并噻吩指数比值,研究区沙湾组原油来源于西南和东南2个方向,轻质原油距离烃源区近,油源单一,而中质和重质油距离烃源区较远,中质油为混源油,重质油则为高度降解油。     

准噶尔盆地上二叠统上乌尔禾组大面积岩性-地层油气藏形成条件及勘探方向

近年来,准噶尔盆地在玛湖、沙湾、阜康、东道海子等凹陷的上二叠统发现大面积岩性-地层油气藏(群),形成了全盆地整体突破的良好勘探局面。基于大面积岩性-地层油气藏形成的构造背景、供烃基础、储集性能、圈闭与保存条件等地质因素的综合分析,认为盆地断坳转换期不整合之上发育的低位体系域砂砾岩体、扇三角洲前缘相带及优质甜点储层是全盆地源上它源型油气大面积聚集成藏、局部高产富集的物质基础。明确了准噶尔盆地上二叠统大面积岩性-地层油气藏3大成藏主控因素:中-下二叠统规模优质咸化湖相烃源岩提供了坚实的油气资源基础;断裂-不整合立体输导体系为油气运移、大面积聚集成藏提供了重要保障;环凹大型斜坡区发育的不整合为大面积岩性-地层油气藏提供了良好的圈闭与保存条件。在此基础上,建立了盆地西部上二叠统的"源储分离型——超覆-削截复合"油气成藏模式和盆地东部上二叠统的"源储紧邻型——低位超覆"油气成藏模式。以该研究认识为指导,指出玛湖凹陷南斜坡、沙湾凹陷西斜坡、盆1井西凹陷东北斜坡、东道海子凹陷北斜坡和阜康凹陷东斜坡是准噶尔盆地上二叠统大面积岩性-地层油气藏的有利勘探方向。