海相烃源岩镜状体反射率测定方法在塔东地区的应用

有机质成熟度是评价烃源岩和油气演化的地球化学参数之一,沉积岩中镜质体反射率的分析测定对于油气发现具有重要意义。中国下古生界海相烃源岩地层有机质丰度低,演化程度高,缺乏典型的镜质体,因而常规的海相有机地球化学演化指标不适用。应用海相烃源岩镜状体反射率分析测定方法实验,然后将测定结果换算为等效的镜质体反射率,从而标定出海相烃源岩的有机质成熟度。应用此方法对塔里木盆地满加尔地区中下奥陶统—寒武系烃源岩进行了评价,并且恢复了古城地区和塔东隆起区的烃源岩成熟史。     

海相页岩气勘探甜点的有机质微观标志

在场发射扫描电镜下,对南方诸多省(市)下古生界海相页岩有机质进行有机岩石学、地球化学、储层学等多方面的观测研究。较广泛和大量样品的测试结果表明,五峰组-龙马溪组、下寒武统两套海相黑色页岩中的有机显微组分主要是沥青质体,其化学成分以碳主硅多为特征,赋存状态有条带状、交互状、散块状、互裹状等。沥青质体与自生矿物(石英为主)交互共生,形成嵌晶结构、包含结构、环带结构等,二者在很大程度上同源于生烃母质,具有化学分异的成因关系。沥青质体发育纳米级沥青球粒孔、气孔、铸模孔,这些孔隙是有机质生气、聚气的直接见证。由此为寻找页岩气勘探甜点提炼出3个有机质微观标志:①页岩有机显微组分以沥青质体为主;②有机质与自生矿物交互共生;③有机质纳米孔隙发育程度高。这些微观标志可作为宏观标志的补充和印证。     

吐哈盆地侏罗纪煤系有机质成烃作用

吐哈盆地是典型的煤成油气盆地。其主要成烃贡献组分为基质镜质体。应用重液分离富集技术获得较高纯度的单显微组分，并采用核磁共振波谱（13CNMR）和热解气相色谱（Py－GC）对其生烃性进行评价。结果表明，显微组分生油能力大小顺序为孢子体、角质体、基质镜质体、木栓质体和丝质体，基质镜质体生油能力为孢子体的一半；进入生油高峰早晚顺序为基质镜质体、角质作、木栓质体、孢子体。在此基础上，结合显微组分荧光机理，并考虑显微组分在烃源岩中所占比例，建立了吐哈盆地煤及其显微组分生烃模式。通过煤相分析，指出下三角洲平原及其上发育的分流间湾沼泽是煤系烃源岩发育的有利场所，流水沼泽相是煤成烃最有利相带。依据化学键能分析，提出O、S等杂原子的存在是煤中有机显微组分早期成烃的先决条件，非烃在煤成烃演化进程中具有重要作用。     

贵州六盘水地区龙潭煤系煤岩富氢显微组分的生烃潜力与生烃贡献

从有机岩石学与有机地球化学角度研究烃源岩有机质成烃演化和生烃作用是油气资源评价的一个重要方面.本文探讨了贵州六盘水地区煤岩显微组分的生烃潜力和生烃贡献,并对富氢显微组分的组成与氢指数作了相关性研究,提出了计算显微单组分生烃贡献的一种方法.结果表明:研究区的基质镜质体早于树皮体产生液态烃类,富氢显微组分的含量与氢指数表现出很好的相关性;基质镜质体是煤生烃作用的最大贡献者.这一结论对研究区油气资源潜力评价有着重要的参考价值.笔者认为,烃源岩有机质的生烃潜力是针对其生烃性能而言的,是生烃作用的“质”的衡量标准;生烃贡献则是针对其在生烃过程中的生烃配分而言的,是生烃作用的“量化”标准,提出将生烃贡献指标作为烃源岩有机质生烃评价的判别指标的可行性和必要性.      

西北地区中下侏罗统煤成烃源岩评价

西北地区中、下侏罗统煤层广布,厚度较大;根据对煤的有机显微组分测试及综合统计分析表明,在西北地区,煤岩尽管并不普遍具备高含量的壳质组,但其高含量的富氢基质镜质体却具有普遍规律,富氢基质镜质体的含量占有机显微组分达18%以上,具备了煤成烃的物质基础。另外,本文提出了煤的有机地化参数类比系数法,并对煤生烃潜力进行了评价。结果表明,西北地区主要盆地煤具有较好-好的生烃能力。煤成烃具有广阔的勘探前景。      

川东地区二叠系海相页岩有机质富集对有机质孔发育的控制作用

有机质的丰度、显微组分及微观赋存方式等多种因素对海相页岩中有机质孔隙的发育具有重要控制作用,但相关研究目前仍较为缺乏。基于有机地球化学与有机岩石学分析、扫描电镜、有机质能谱测试等技术手段,对川东地区二叠系茅口组和吴家坪组过成熟海相页岩有机质丰度（TOC）、有机显微组分及有机质赋存方式开展系统对比分析,探讨了有机质富集对有机质孔隙发育的控制作用,并建立了有机质孔隙发育演化模式。研究结果表明：(1)吴家坪组和茅口组虽均具有“TOC高和原始组分以藻类体为主”的特征,但有机质的赋存方式存在差异。茅口组TOC相对较高,有机质以顺层富集和局部富集等方式赋存;吴家坪组TOC相对较低,有机组分中见结构镜质体和无结构镜质体,有机质以分散或局部富集等方式赋存。(2)有利的原始有机组分类型的存在是有机质孔隙发育的前提,藻类体等腐泥组分中发育丰富的有机质孔隙,而镜质体等腐殖组分中有机质孔隙不发育。TOC控制了有机质孔隙的发育程度,在一定范围内,TOC越高,有机质孔隙越发育。有机质赋存方式影响有机质孔隙的保存,分散型有机质赋存在脆性矿物格架之内,有机质孔隙保存好;局部富集型和顺层富集型有机质边缘无有效格架支撑,...     

吐哈盆地株罗纪煤系有机质成烃作用

吐哈盆地是典型的煤成油气盆地，其主要成烃贡献组分为基质镜质体。应用重液分离富集技术获得较高纯度的单显微组分，并采用核磁共振波谱和热解气相色谱对其生烃性进行评价，结果表明，显微组分生油能力大小顺序为孢子体，角质体，基质镜质体，木栓质体和丝质体，基质镜质体生油能力为孢子体的一半，进入生油高峰早晚顺序为基质镜质体、角质体、木栓质体、孢子体。在此基础上，结合显微组合荧光机理，并考虑显微组分在烃源岩中所占比     

四川盆地西北部中二叠统海相混合型烃源岩的证据及对双鱼石大气藏的成藏贡献

四川盆地天然气勘探最近在西北部双鱼石构造带中二叠统栖霞组取得重大突破,揭示了新的勘探领域,但其天然气地球化学特征却与预期认识不符,没有表现出典型下寒武统筇竹寺组来源油裂解气特征。为解释这一矛盾,通过野外剖面地质调查和井下岩心样品分析,结合地质背景进行了研究。研究结果发现,中二叠统栖霞组和茅口组海相混合型泥灰岩可能是区域有效烃源岩,这2套烃源岩在四川盆地西北部广泛分布,厚度分别为0～30 m和30～150 m;烃源岩形成于海相、盐度较低的还原环境,有机碳含量为0.86%～7.15%,有机质类型主体为Ⅱ型,现今热演化程度主体处于过成熟阶段,激光拉曼光谱等效镜质体反射率为1.94%～3.39%,总体属于中等—优质烃源岩,具有良好的生烃潜力,并对双鱼石构造带栖霞组大型天然气藏产生了实质贡献,是主力烃源;断裂与下伏烃源的导通程度是决定寒武系和二叠系烃源差异的关键因素,圈闭的稳定保持和良好的油气保存条件是天然气规模成藏的关键。     

海相碳酸盐岩排烃下限值研究

在灼烧过的方解石和蒙脱石及灰岩和泥岩中分别加入同一种有机质配制成不同有机碳含量的样品进行热解和加水热压模拟实验,结果表明,海相碳酸盐岩的烃吸附量一般在0.35mg/g左右,变化在0.2~0.85mg/g之间;泥页岩烃吸附量一般在1.25mg/g左右,变化在0.46~2.62mg/g之间。高成熟—过成熟海相碳酸盐岩排烃下限TOC值为0.08%左右,成熟海相富烃碳酸盐岩排烃下限TOC值为0.3%左右,排烃下限TOC值与烃源岩吸附烃含量、干酪根类型及有机质成熟度有关。      

和什托洛盖盆地北缘泥盆系海相烃源岩评价

应用地表露头样品的有机地球化学分析测试资料,从有机质丰度、类型、成熟度等方面,对和什托洛盖盆地北缘沙尔布尔山泥盆系海相烃源岩进行评价。研究表明:和布克赛尔组灰岩有机碳平均含量为0.31%、呼吉尔斯特组有机碳平均含量为0.72%,校正后分别达到中等烃源岩、好烃源岩的标准;有机显微组分以腐泥组为主,有机质类型全部为Ⅰ型;热演化程度适中,处于成熟阶段。虽然露头样品风化严重,导致各项分析测试数据存在不同程度的偏差,但沙尔布尔山地区泥盆系海相烃源岩具有一定的生烃能力是毋容置疑的。     

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文章通过对地化基干剖面及重点盆地南方海相烃源岩的解剖，分析了中国南方海相烃源岩的地球化学特征及沉积成岩环境，探讨了有关南方海相烃源岩评价的几个关键问题。认为：①南方海相发育4套区域性主力烃源岩层和7套地区性烃源层；海相烃源岩主要是泥岩，有机质丰度高，但热演化程度普遍很高；②海相烃源岩发育于5种有利的构造沉积环境中；③海相烃源岩往往具有“双重母质”—浮游藻类和底栖叶状体植物（宏观藻类）；④南方海相烃源岩研究还存在着碳酸盐岩丰度下限值、评价指标、油源对比指标、二次生烃等多方面的问题，需要继续深化研究讨论。     

煤系烃源岩热模拟演化过程的地球化学参数特征――以准噶尔盆地侏罗系煤系烃源岩为例

在准噶尔盆地侏罗系煤系烃源岩热模拟实验研究中 ,经过对原样和不同温度点热模拟残余物进行可溶有机质抽提和族组成分析、残渣干酪根处理、Ro 值测定和 TOC测定 ,并对部分样品系列进行色谱和质谱分析后发现 ,煤系烃源岩在不同热演化阶段表现出的地质地球化学特征具有相当大的差异。低演化阶段和热降解阶段天然气的形成是不同热力学条件和成气母质化学反应的结果。在低演化阶段 ,源岩镜质组反射率增长幅度并不太大 ,通常 Ro<0 .7%。原始可溶有机质和热模拟残余可溶有机质的分析结果表明 ,烃类气主要来源于原始可溶有机质的脱基团作用和大分子沥青质及干酪根边缘烃 (极性组分 )的热降解。在有机质热降解―热裂解阶段 ,烃源岩经地质埋深增温 ,热演化进程相对加快、镜质组反射率迅速递增、Ro 值从 0 .5 5 %～ 0 .70 %迅速增大到 1 .40 %～1 .70 % ,可见热动力作用足以破坏干酪根结构烃并将其降解形成油气。该阶段是干酪根经热降解大量排烃的阶段 ,其地球化学参数特征主要表现为干酪根结构烃热降解产物的特征。     

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文章就碳酸盐岩烃源岩有机质丰度下限标准、有机质的赋存形式、生烃机制与生烃模式等方面的研究现状、主要进展进行讨论。目前对有机质丰度下限认识不一，石油勘探部门所采用的标准也很低，应用效果不理想，进而提出以0．5％作为下限标准，现场应用效果很好。在成岩演化过程中，不同赋存形式的有机质相互转变，在不同演化阶段的生烃量和生烃类型也存在较大差异。生烃模式的研究主要采用干法、加水以及小玻管热模拟实验，提出了“三段式”生烃模式，发现不同赋存状态的有机质地球化学特征不同。文章对于一些碳酸盐岩生烃研究热点问题的讨论希冀引起人们对碳酸盐岩生烃问题的关注，进而推动我国海相碳酸盐岩的基础理论研究。     

莺─琼盆地梅山组烃源岩中树脂物质的特征和赋存形式

莺─琼盆地中新统梅山组有机质类型为典型的Ⅲ型干酪根,其饱和烃和芳烃馏分中富含来源于化石树脂的杜松烷系列化合物.显微镜分析表明梅山组有机质中树脂体含量较低,在有机显微组分所占比例在4%以下,平均含量只有1.5%～2%,且颗粒细小,多为1～3μm.干酪根超薄切片的透射电子显微镜分析证实微米级和微米级以下超微树脂体在低成熟(R_o<0.70%)梅山组烃源岩干酪根中广泛存在,其丰度可达5%～10%,而较高成熟度下则其中广泛存在亚微粒体和微粒体.梅山组烃源岩植物树脂主要赋存在超微层次和分子级层次,成烃过程中植物树脂的贡献远较烃源岩中树脂体数量所反映的高.根据梅山组有机质组成和丰度,认为它可作为良好气源岩,丰富树脂物质的存在大大提高了其生气强度.     

海相优质烃源岩形成重质油与固体沥青潜力分析

通过中国海相烃源岩、浮游藻、底栖藻等大量热压生排烃模拟实验与南方海相碳酸盐岩层系储层固体沥青发育特征相结合,认为海相优质烃源岩具备形成大量重质油及固体沥青的潜力。主要依据为:海相烃源岩主要成烃生物——浮游藻热压生油模拟实验表明在成熟早期(R_o为0.45%~0.7%)就出现生油高峰,可以大量生成以非烃+沥青质为主的重质油,每吨TOC生成的原油最高可达1 000 kg以上,它也是形成储层固体沥青的主体;海相未成熟优质烃源岩(Ⅰ—Ⅱ₁型干酪根,TOC大于2%)在成熟早期也可以大量生成以非烃+沥青质为主的重质油,每吨TOC总生油量可达300 kg,约占最高生油量的50%以上,总生烃量的40%以上,它随干酪根类型变差、有机质丰度减小(TOC小于2%)、碳酸盐含量变低(小于5%)而逐渐减少;中国南方二叠系、下志留统龙马溪组海相优质烃源岩在成熟早期形成的重质油及在准同生至成岩作用早期呈悬浮态运移出来的沉积有机质,经后期埋深高温裂解与聚合可以大量形成储层固体沥青。      

海相不同类型烃源岩生排烃模式研究

在海相烃源岩研究的基础上,筛选出青藏高原中生界和冀北地区上元古界未成熟—成熟海相不同类型烃源岩 10 个样品为代表,进行热压模拟试验,创建了海相3种类型干酪根和4种主要岩类的17种原始和再次生排烃模式。提出了海相烃源岩从Ⅰ型干酪根到Ⅱ₁型到Ⅱ₂型再到固体沥青,生排油、烃气和总生烃量逐渐变低,油质逐渐变轻,气逐渐变干,生烃速率也逐渐减小;从富烃页岩到富烃泥灰岩到富烃灰岩再到固体沥青,排油效率逐渐增加,总生排烃量和生烃速率具有逐渐减少的趋势,生烃气占总烃比例则从固体沥青到富烃页岩到泥灰岩到灰岩逐渐增加;从海相富烃源岩到低有机质含量的碳酸盐岩或随着有机质丰度的降低(TOC 0.2%到1.0%),生排油、烃气量和总生烃量及生烃速率逐渐变小,生烃气占总烃比例逐渐增加。      

EVAPORITES AS OIL AND GAS SOURCE ROCKS

Shale- and micritic limestone-bound organics have long been considered as hydrocarbon source rocks. However, a conceptual model of hydrocarbon generation in salt basins does not require the entrapment of hydrocarbons in impervious strata, shales or micritic limestones as source rocks.
In evaporite basins, organic matter derived from surface waters is preserved beneath the pycnocline of a density-stratification in anaerobic hypersaline bottom brines. Not being recycled, it is decomposed by bacteria, goes into solution or settles on the bottom. Montmorillonites, calcites, gypsum and potash deposits can alter organic matter catalytically. Impervious clays and micritic limestones trap large hydrocarbon molecules permanently; smaller molecules are flushed through a permeable substrate into aquifers and delivered to reservoirs. After burial, maturation equal to other hydrocarbons is achieved at a lower vitrinite index.     

生油岩中镜质组类型及其反射率分布规律

本义详细研究了我国不同类型有机岩及生油岩中镜质组的光学特征、成因及分布规律,初步提出将镜质组划分为3种成因类型:富氢镜质组(A),正常镜质组(B)及再沉积镜质组(C);定量探讨了这3类镜质组反射率的差别及其随成熟度的演化规律.文中指出,生油岩成熟度参数的选取,应当依据其有机岩石学特征,在低成熟阶段,镜质组反射率作为成熟度指标的可靠性随源岩有机质类型的变差而增强;到过成熟阶段,3类镜质组反射率渐趋一致.     

HYDROCARBON POTENTIAL OF UPPER CRETACEOUS MARINE SOURCE ROCKS IN THE TERMIT BASIN,NIGER

Upper Cretaceous mudstones are the most important source rocks in the Termit Basin, SE Niger. For this study, 184 mudstone samples from the Santonian–Campanian Yogou Formation and the underlying Cenomanian–Coniacian Donga Formation from eight wells were analyzed on the basis of palaeontological, petrographical and geochemical data, the latter including the results of Rock‐Eval, biomarker and stable isotope analyses. Samples from the upper member of the Yogou Formation contain marine algae and ostracods together with freshwater algae (Pediastrum) and arenaceous foraminifera, indicating a shallow‐marine to paralic depositional environment with fresh‐ to brackish waters. Terrestrial pollen and spores are common and of high diversity, suggesting proximity to land. Samples from the lower member contain marine algae and ostracods and arenaceous foraminifera but without freshwater algae, indicating shallow‐marine and brackish‐water settings with less freshwater influence. The wide range of gammacerane index values, gammacerane/C₃₀ hopane (0.07–0.5) and Pr/Ph ratios (0.63–4.68) in samples from the upper member of the Yogou Formation suggest a low to moderately saline environment with oxic to anoxic conditions. In samples from the lower member, the narrower range of the gammacerane index (0.23～0.35) and Pr/Ph ratios (0.76–1.36) probably indicate a moderately saline environment with suboxic to relatively anoxic conditions. Petrographic analyses of the Yogou Formation samples show that organic matter is dominated by terrestrial higher plant material with vitrinite, inertinite and specific liptinites (sporinite, cutinite and resinite). Extracts are characterized by a dominance of C₂₉ steranes over C₂₇ and C₂₈ homologues. Results of pyrolysis and elemental analyses indicate that the organic matter is composed mainly of Type II kerogen grading to mixed Type II‐III and Type III material with poor to excellent petroleum potential. Mudstones from the upper member of the Yogou Formation have higher petroleum generation potential than those from the lower member. Mudstones in the Donga Formation are dominated by Type III organic matter with poor to fair petroleum generation potential. Geochemical parameters indicate that in terms of thermal maturity the Yogou Formations has reached or surpassed the early phase of oil generation. Samples have T_max values and 20S/(20S+20R) C₂₉ sterane ratios greater than 435°C and 0.35, respectively. 22S/(22S+22R) ratios of C₃₁ homohopanes range from 0.50 to 0.54. The results of this study will help to provide a better understanding of the hydrocarbon potential of Upper Cretaceous marine source rocks in the Termit Basin and also in coeval intracontinental rift basins such as the Tenere Basin (Niger), Bornu Basin (Nigeria) and Benue Trough (Nigeria).     

中上扬子北缘中古生界海相烃源岩特征

中上扬子北缘中古生界海相层系有机地球化学剖面的研究表明,中古生界海相层系烃源岩主要发育于下寒武统、上奥陶统五峰—下志留统龙马溪组底部和二叠系。其中下古生界烃源岩以泥质岩为主,有机质丰度高,有机质类型好,多属好—最好的烃源岩;上古生界(P)烃源岩以碳酸盐岩为主,泥质岩为辅,前者有机碳一般<1%,多属较好的烃源岩,后者有机质丰度高,多属好—最好的烃源岩;二叠系碳酸盐岩和泥质烃源岩有机质类型复杂多样,以Ⅱ₁型为主。3套烃源岩热演化程度普遍较高,等效镜质体反射率R_o一般>2.0%,区内油气结构以天然气为主。烃源岩可溶有机质有机地球化学特征研究表明,下古生界烃源岩正构烷烃呈单前峰型,而二叠系烃源岩正构烷烃有3种类型。在甾、萜烷生物标志化合物方面,二叠系烃源岩以较低的C₂₁三环萜烷/C₂₃三环萜烷、C₂₇规则甾烷/C₂₈₊₂₉规则甾烷等为显著特征而区别于下寒武统烃源岩,五峰组—龙马溪组烃源岩则介于其间。