酒西盆地油气形成与勘探方向新认识(二)──烃源岩成烃演化与主力油源确认

酒西盆地各生油凹陷生油门限差异较大,下白垩统烃源岩的成熟度与上第三系和第四系沉积密切相关。可溶有机质转化率、镜质体反射率、热解、生物标志物特征等参数表明：青南凹陷中部的下白垩统烃源岩生油门限深度为４０００ｍ（相应的镜质体反射率为 ０ ６５％）,埋深 ４０００— ４４００ｍ为低成熟阶段,埋深 ４４００一５２００ｍ为成熟生油高峰阶段,因此中沟组烃源岩未成熟,下沟组上部烃源岩低成熟,下沟组下部和赤金堡组上部烃源岩处于成熟生油高峰阶段,赤金堡组下部烃源岩处于高成熟的凝析油－湿气阶段,目前尚无烃源岩达过成熟干气阶段。石北凹陷生油门限深度为３０００ｍ,只有凹陷内埋藏较深的赤金堡组烃源岩达到成熟生油阶段。烃源岩埋藏和演化历史分析揭示,下白垩统烃源岩在白垩纪末期埋藏均较浅,主要的生油期是晚第三纪以来,目前赤金堡组上部和下沟组下部烃源岩正处于生油高峰期,地质历史上只有一次生、排烃高峰。酒西盆地各油田原油十分相似,原油碳同位素和生物标志物特征等表明,下白垩统的水生有机质是形成石油的主要有机先质,赤金堡组是主要烃源岩,而下沟组是相对次要的烃源岩。图５（陈建平搞）     

尕斯库勒油田原油成因类型与油源分析

尕斯库勒油田是柴达木盆地最大的油田, 关于其油源一直存在多种说法。通过密集采样和系统分析, 运用获取的大量生物标志物指标, 深入剖析了尕斯库勒油田深层和浅层油藏原油的地球化学特征和成因类型。认为两个油藏内部原油特征非常相似, 均属于盐湖相低成熟原油; 但二者之间存在差异, 应该来自于不同的油源。根据油源对比分析, 结合烃源灶的研究成果, 查明了尕斯库勒油田的油气来源。指出深层原油主要源自茫崖凹陷的E3 烃源灶, 浅层原油则由茫崖凹陷E3 和N1 烃源灶混合而成。     

珠江口盆地文昌A凹陷中深层原油来源及成藏特征

珠江口盆地文昌A凹陷近年钻探的W10-8构造首次在珠三南断裂下降盘中深层渐新统恩平组和珠海组获得潜在商业原油发现并测试获高产油流,改变了该地区长期以来以找古近系气藏为主的勘探局面。运用有机地球化学、流体包裹体地层学、储层沉积学等分析技术对该油藏进行系统剖析,结果表明:1钻获原油的地球化学特征在纵向上存在差异,油质总体较轻,密度(20℃)为0.776~0.817 g/cm3,为来自始新统文昌组和下渐新统恩平组烃源岩的双重混源;2珠三南断裂下降盘中深层圈闭紧邻文昌组和恩平组湖相优质烃源岩生烃中心,烃源供给充足,油气存在多期充注混合成藏;3渐新世珠三南断裂下降盘发育多期规模广、厚度大的扇三角洲储集体,且在埋深较大(3 900 m)的情况下仍具有较好的储集物性,加大了文昌A凹陷有效储层埋深下限;4珠三南断裂及其派生断层有效沟通圈闭和烃源岩,在不同层系形成复式聚集成藏特征。这些研究成果证实了文昌A凹陷及周缘古近系具备油气运聚成藏的基本地质条件,揭示了渐新统可作为重要的原油勘探层系,从而开拓了该地区中深层找油新领域。     

济阳坳陷车西洼陷油-源对比及运移规律探讨

通过对车西洼陷下第三系烃源岩特征、原油地化特征及油源对比、油气运移规律的综合研究认为,现今埋深2800~3000m以下的Es3(下—中)烃源岩是车西洼陷主力烃源岩,埋深2200m以下的Es3(上)及Es1烃源岩具有一定的低熟资源潜力;目前已发现的原油绝大多数源于Es3(下)优质烃源岩,而源于Es3(中),Es3(上)及Es1烃源岩的原油仅有零星发现;Es3(下)烃源岩早期生成油气以顺油源断层垂向运移至Es2储层成藏为主,后期由于垂向运移通道封闭,则以侧向进入Es4(上)储层或古潜山储层中成藏为主,Es3(下)烃源岩下伏Es4(上)储层或古潜山储层圈闭应该是今后勘探的重点。      

烃源岩埋藏史——生油史与石油初次运移的关系

对3个地区不同烃源岩埋藏史、生油史、排油史模拟表明,具有不同埋藏史-生油史的烃源岩,其石油初次运移的特征不同.将烃源岩埋藏史-生油史与初次运移的关系归纳为5种典型类型:①深埋藏-高成熟-有利排油型,烃源岩经历持续的埋藏作用,烃源岩成熟后经历相对短的时间就可达到排油饱和度门限,在持续深埋藏及相应快速的生烃作用下,烃源岩可形成异常高压力,有利于石油初次运移发生;②深埋后抬升-高成熟-有利排油型,烃源岩在抬升之前就达到高成熟,石油初次运移主要发生在抬升作用之前,石油初次运移特征与①型相似;③持续中埋藏-中等成熟-抑制排油型,烃源岩在早期达到中埋藏深度后,烃源岩进入成熟门限,此后未经受进一步的埋藏或埋藏作用甚小,地温没有增加,生烃作用缓慢,不仅烃源岩成熟后需要相对长的时间达到排油饱和度门限,而且,较浅的埋深与缓慢的生烃作用不利于形成异常高压力,即使达到了排油饱和度门限,但由于动力的缺乏初次运移也难以发生;④中埋后抬升-低成熟-不利排油型,烃源岩早期达到中浅埋深,并达到低成熟,此后烃源岩遭受抬升,生油作用减缓甚至停止,而达不到排油饱和度门限,石油初次运移不能发生;⑤中、浅埋藏-低熟(油)-早生早排型,此类烃源岩在较浅的埋深可以达到排油饱和度门限,并且在同生断层产生的构造裂缝作用下有助于低熟油和初次运移.这5种类型烃源岩的划分,在石油勘探中对油源区的评价具有重要意义.     

北部湾盆地稠油地球化学特征及成因分析

北部湾盆地涠西南凹陷、乌石凹陷已发现多个稠油油田。为研究稠油特征和成因，开展了稠油油藏原油物性、组分、饱和烃特征、生物标志物、油气来源和盆地模拟分析。结果表明：（1）北部湾盆地稠油主要分布在凸起、斜坡带和近洼带，呈高密度、高黏度特征。（2）北部湾盆地存在3类稠油，第一类为凹陷中央流二段下部烃源岩生成的原油运移至圈闭成藏，遭后期抬升剥蚀，埋深小于2 000 m，上覆盖层薄导致油藏遭受生物降解，此类原油成熟度高，C₃₀-4-甲基甾烷含量高，组分遭受不同程度的破坏，饱和烃和芳烃成分有序缺失；第二类稠油主要分布在近洼带，为本地低热演化油页岩、页岩生成的原油，其成熟度低，Ts/Tm值较低，C₃₀-4-甲基甾烷含量低，在近洼就近成藏，埋深处于生烃门限附近，为早期原生稠油；第三类稠油主要分布在斜坡带，主要为深洼流二段下部烃源岩生成的成熟原油和本地流二段上部烃源岩生成的成熟度较低的稠油混合而成，同时受运移、扩散、吸附等因素的影响，原油变稠，C₃₀-4-甲基甾烷含量中等，此类油藏埋深大于3 000 m，是未受到生物降解的混合型稠油。该研究成果对北部湾盆地优化勘探开发部署、指导油区勘探具有重要意义。     

开平凹陷古近系稠油和砂岩储层沥青质成因分析北大核心CSCD

通常情况下埋深大于2 000 m的油藏中原油受次生改造作用影响较小,但珠江口盆地首次在开平凹陷埋深大于2 000 m的古近系发现了稠油油藏和大量沥青质砂岩层。为揭示该凹陷区稠油和砂岩储层沥青质的形成机制,开展了原油和岩石样品系统取样和地球化学测试分析,结合凹陷埋藏-热演化史、油藏地质特征等分析,对典型稠油油藏和沥青质砂岩层进行了深入解剖。研究表明,10 Ma左右开平主洼文昌组淡水中深湖相烃源岩生成的油气自深部向浅部依次充注到恩平组、珠海组圈闭中聚集成藏,成藏后遭受生物降解、水洗和汽油馏分烃散失等次生改造作用,使得原生成因的中质油藏原油变重变稠,从而形成了现今次生成因的稠油油藏和大量沥青质砂岩层。开平凹陷不具备生成原生成因稠油的石油地质条件,开平主洼文昌组淡水中深湖相烃源岩主要生成原生中质油和轻质油,因此洼陷内深部构造-地层圈闭具有中质原油和轻质原油的勘探潜力。     

苏北下第三系源岩“浅”熟的构造背景

在苏北盆地金湖、高邮和洪泽凹陷，地处斜坡或隆起部位的下第三系源岩，程度不同地存在“浅”熟现象。“浅”熟区源岩的地球化学异常和磷灰石裂变径迹资料及古埋深恢复表明，其源岩经过渐新世以褶皱抬为主的改造后，今埋深小于古埋深，本文探讨了苏北箕状断陷的成因机制和演化史，及其对成油地质条件的控制作用。     

开平凹陷古近系稠油和砂岩储层沥青质成因分析

通常情况下埋深大于2 000 m的油藏中原油受次生改造作用影响较小,但珠江口盆地首次在开平凹陷埋深大于2 000 m的古近系发现了稠油油藏和大量沥青质砂岩层。为揭示该凹陷区稠油和砂岩储层沥青质的形成机制,开展了原油和岩石样品系统取样和地球化学测试分析,结合凹陷埋藏-热演化史、油藏地质特征等分析,对典型稠油油藏和沥青质砂岩层进行了深入解剖。研究表明,10 Ma左右开平主洼文昌组淡水中深湖相烃源岩生成的油气自深部向浅部依次充注到恩平组、珠海组圈闭中聚集成藏,成藏后遭受生物降解、水洗和汽油馏分烃散失等次生改造作用,使得原生成因的中质油藏原油变重变稠,从而形成了现今次生成因的稠油油藏和大量沥青质砂岩层。开平凹陷不具备生成原生成因稠油的石油地质条件,开平主洼文昌组淡水中深湖相烃源岩主要生成原生中质油和轻质油,因此洼陷内深部构造-地层圈闭具有中质原油和轻质原油的勘探潜力。     

断层——低熟油烃源岩排油的控制因素

苏北盆地洪泽凹陷管镇次凹与顺河次凹阜宁组低熟油烃源岩（Ｒｏ〈０．７％）生油史与排油史模拟结果的对比表明，低熟油烃源岩相对于成熟烃源岩通常较难达到含油饱和度排油门限，但是只要低熟油烃源岩区断层发育，在断层作用下石油的初次运移可以发生，并形成工业性油藏。就石油初次运移机理而言，达到排油饱和度门限并不是必要条件，断层可以导致烃源岩在生油主带阶段之前的低熟阶段形成低熟油藏。     

渤海湾盆地歧口凹陷原油成熟度及成因类型

对歧口凹陷不同油气田和不同层位59 个原油和102 个烃源岩抽提物的地球化学分析,并综合合多个正构烷烃、甾萜类生物标志物及轻烃指标分析认为,歧口凹陷原油为成熟原油,唐家河等地区浅层原油遭到部分生物降解。选取伽马蜡烷指数、m(Pr)/m(Ph)、m(4-甲基甾烷)/m(C₂₉规则甾烷)、全油碳同位素等4 个参数作为变量,进行SPSS 聚类分析,将原油划分为淡水湖相和咸水湖相两类,前者主要分布在歧口及板桥凹陷西缘隆起,后者位于北塘凹陷和板桥西北部。     

MULTIPLE PETROLEUM SYSTEMS IN TERTIARY EXTENSIONAL BASINS, EAST CHINA: A CASE STUDY OF THE GUNAN-FULIN BASIN

The Gunan-Fulin Basin, a small, extensional basin of Tertiary age, is located within the Shenglipetroleum "province" which structurally corresponds to the Jiyan megabasin in East China. The Lower Tertiary succession in the Gunan-Fulin Basin is dominated by the Eocene-lower Oligocene Shahejie Formation, which is divided into four members. Major source rocks are present in the Es3 Member (Eocene), and the Es 1 Member (Oligocene). Both units were deposited during lacustrine transgressions in the Early Tertiary. They are composed of dark, organic-rich mudstones and oil shales of lacustrine origin, and contain good quality Type I-II kerogen. The Es 1 source rock was deposited in a saline lake occasionally invaded by the sea, while the Es3 unit was laid down in a fresh-water lake.
The maturity and characteristics of these source rocks and the related crude oils can be distinguished on the basis of their biomarker contents. Es 1 source rocks and related oils are of relatively low maturity, while those of Es3 derivation are mature to highly-mature. There are therefore two separate petroleum systems in the Gunan-Fulin Basin — Eocene and Oligocene.
These petroleum systems are isolated hydraulically, and have independent migration pathways in which fault planes and unconformity surfaces play important roles. The distribution of oil accumulations in the two systems is different as a result of faulting. Oil from the Eocene source rocks is trapped in reservoirs which are distributed stratigraphically from the basement to the Tertiary, while oil from the Oligocene source rock is confined to Oligocene and Miocene reservoir rocks.
The existence of multiple petroleum systems is an important feature of Tertiary extensional basins in East China, and results from multiple phases of block faulting and a high geothermal gradient.     

塔里木盆地库车坳陷致密砂岩气地球化学特征

通过系统分析塔里木盆地库车坳陷不同区带致密气藏的天然气地球化学特征,探讨了库车坳陷深层致密砂岩气来源。库车坳陷中段天然气对应烃源岩热演化程度高,天然气主要为高—过成熟煤型气,可能存在三叠系湖相原油裂解气;库车坳陷东部和西部天然气对应热演化程度中等,现今发现的天然气来源于侏罗系煤系（迪那气田）、三叠系湖相泥岩（迪北、博孜气田）,尚未发现湖相原油裂解气。根据库车坳陷不同区带天然气地球化学特征及来源的差异,结合烃源岩热演化差异性,指出大北—克深地区侏罗系—三叠系内有效圈闭有望成为三叠系湖相原油裂解气勘探新领域,秋里塔格构造中段—西段、阿瓦特—博孜古近系膏盐之下白垩系储层内构造圈闭、北部山前带东段侏罗系内构造—岩性圈闭为高—过成熟煤型气有利勘探区域。     

东营凹陷南斜坡特高蜡油的成因

东营凹陷南斜坡王古1、新角1奥陶系古潜山原油具有特高含蜡特征(40%～60%),同区下第三系孔店组原油含蜡量也明显偏高(28.85%～31.7%)。不同层系的原油烃类化学成分分析、油源对比结果表明,研究区高蜡油成因不同于上覆第三系沙河街组,前者为深部油源,第三系孔店组为其重要烃源岩之一;后者主要源自正常油窗内沙河街组四段烃源岩。生物标志物定量分析结果表明,区内烃源岩沥青与原油中的蜡质烃含量随成熟度增加而增加,反映热成熟度是控制该区高蜡油形成的重要因素之一。东营凹陷湖沼相成因的孔店组烃源岩含有相对较高的陆源高等植物,是导致该区高蜡油形成的另一重要因素。综合分析认为,东营凹陷南斜坡高蜡油的形成主要与烃源岩相对较高的热成熟度及烃源岩含有丰富的可提供蜡质烃的成烃母质(主要指孔店组二段)有关,气侵与油气运移分馏效应的影响甚微。     

柴达木盆地昆北断阶带上盘原油成因与成藏特征

昆北断阶带上盘渐新统下部(E31)、古新统-始新统(E1+2)和基岩勘探均获得重大突破,发现亿吨级整装油田。该区沥青与原油并存,分布复杂,不同井区原油富集程度不同,中间切4井区勘探效果较差。通过原油、沥青与源岩生物标志化合物对比,明确指出昆北原油和沥青成因不同,原油为扎哈泉凹陷渐新统上部(E32)源岩成熟阶段产物,沥青来自渐新统下部(E31)源岩,属于低演化阶段并遭破坏稠化的产物。通过原油性质、储层显微荧光、储层包裹体分析,结合源岩和构造演化特征,确定昆北地区存在2期成藏,成藏时间分别在中新世(N1)早期和上新世(N2)晚期以后,目前储层中的油主要是第2期原油。第1期油主要沿基岩和上覆沉积岩层之间不整合面侧向运移成藏,因切6和切12井区古构造位置较高,成藏规模较大,受破坏形成的沥青规模也较大;第2期油先沿昆北断裂运移到上盘,然后沿不整合面侧向运移、后再沿主要次级断裂运移到目前圈闭中成藏,主要次级断裂对油的运移成藏起重要控制作用。远离切16井东断层、E1+2储层与切163井区不连通是导致目前切4井区勘探效果较差的主要原因。     

苏丹Melut盆地Palogue油田高酸值原油成因

苏丹Melut盆地Palogue油田原油主要为中质油(20API°34),其次为重质油(API°20),但普遍高含酸,酸值最高可达10 mg/g。高酸值原油主要产于古近系砂岩储集层,上白垩统产层原油酸值相对较低,一般低于1 mg/g。地球化学分析认为:下白垩统Alrenk组烃源岩于晚白垩世末期开始生烃,并在上白垩统和古近系储集层中聚集成藏;由于渐新统末期构造运动造成地层抬升和剥蚀,烃源岩生、排烃停止,地表淡水注入古近系,形成重碳酸钠型地层水,使古近系油藏遭受生物降解,形成高酸值重油,深大断裂活动造成地壳深部CO2气体侵入,加速了高酸值油藏的形成;新近纪盆地发生拗陷作用,使烃源岩继续深埋,重新开始生、排烃,新生成的正常原油不断充注到古近系油藏,形成早期降解油与后期正常油混合的混合油藏,由此形成了酸值不等的高酸值油藏。图4表3参11     

辽河兴隆台构造带原油类型及分布特征

对原油地球化学特征进行对比分析,将辽河西部凹陷兴隆台构造带原油划分成4种类型。各类原油的正构烷烃碳数分布曲线、甾萜类成熟度参数、Pr/Ph等指标有较大差异,并在该区呈规律分布。总体表现为第三系原油由南至北成熟度参数和Pr/Ph值呈降低的趋势,正构烷烃碳数从单峰变化为双峰分布;太古宇潜山内幕及潜山表层原油性质相似,其成熟度明显高于第三系原油。原油分布主要受控于南北洼陷生油层成烃演化差异及与断裂发育时期的相互配置关系。     

准噶尔盆地深层油气藏形成条件分析

全球已开发千余个目的层系埋深超过4 500 m的油气田,深层油气勘探的重要性日益突出,而准噶尔盆地已开发目的层系埋深均浅于4 500 m,尚未在深层取得突破。因此,有必要开展准噶尔盆地深层油气藏形成条件的研究。在总结前人研究成果的基础上,总结了深层烃源岩、储集层和盖层的发育情况以及油气的保存条件,并进行了系统分析。研究认为,盆地中央坳陷和南缘深层广泛发育多套泥质烃源岩且已处于成熟-高成熟阶段,生排烃潜力大;由于溶蚀和超压等地质作用,盆地深层普遍发育相对优质的储集层段,出现“差中有优”的现象;湖盆扩张期形成的多套区域盖层能够起到较好的封盖效果,有利于深层油气的聚集与保存。根据生储盖在时间和空间上的匹配关系,以及探井深层油气显示情况,表明中央坳陷和南缘为深层油气有利勘探区。      

准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系天然气来源

在分析准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系2套烃源岩地球化学特征基础上,结合天然气组成及其伴生凝析油单体烃碳同位素特征,探讨了克拉美丽地区石炭系天然气来源问题。准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系天然气主要为湿气,其中克拉美丽气田天然气为高成熟的腐殖型气,五彩湾气田天然气主要为成熟—高成熟的腐殖型气。根据烃源岩生烃潜力评价和热模拟实验分析,研究区石炭系松喀尔苏组下段与滴水泉组烃源岩以Ⅲ型腐殖型为主,少量Ⅱ型有机质,成熟度达到成熟—高成熟阶段,具备较好的生气潜力。在高温（440~560 ℃）热解阶段,2套石炭系烃源岩生成的天然气碳同位素值与克拉美丽地区天然气的碳同位素值较为一致,在600 ℃温度时,烃源岩总产气率大于150 kg/t_TOC,具有较强的生气能力。正构烷烃碳同位素组成特征显示克拉美丽地区石炭系气藏天然气及伴生凝析油主要为滴水泉组烃源岩及松喀尔苏组下段烃源岩混源。