霸县凹陷古近系烃源岩生物标志化合物特征及对油气成藏的贡献

综合利用地球化学、测井、地震等资料研究霸县凹陷烃源岩的生烃潜力、有机质类型、母质来源及沉积保存条件。根据烃源岩与原油的生物标志化合物参数特征进行油源对比,厘清各套烃源岩对油气成藏的贡献。研究结果表明,霸县凹陷发育沙四段、沙三段下亚段及中亚段、沙一段下亚段4套烃源岩,具有生排烃潜力大、有机质类型好的特点,且均已进入生烃门限。其中,沙四段和沙三段下亚段、中亚段烃源岩分布较广,沙一段下亚段烃源岩仅分布于研究区南部地区。生物标志化合物参数分析结果揭示,研究区4套烃源岩的有机质输入与沉积保存条件存在差异,沙四段和沙三段下亚段有机质供应相对于沙三段中亚段和沙一段下亚段充足,但是沉积保存条件却相对较差。通过油源对比发现,霸县凹陷的原油可以分为3类单源油及2类混源油,沙三段下亚段和中亚段烃源岩是现今已发现油藏的主力贡献烃源岩,沙四段烃源岩的有机质丰度较高、生烃潜力大,但已发现以沙四段烃源岩提供油源的油藏多呈近源零星分布于深层及潜山,表明霸县凹陷以沙四段烃源岩为油源的深层及潜山油藏应具有较大的勘探潜力。     

鄂尔多斯盆地长73亚段泥页岩型页岩油赋存状态与有机地球化学特征

页岩油的赋存状态与有机地球化学特征对页岩油的甜点区评价与资源潜力评估具有重要意义。为明确鄂尔多斯盆地延长组长7₃亚段泥页岩中页岩油的赋存位置、含油量、族组分和饱和烃分布特征,选取长7₃亚段的泥页岩岩心样品进行多溶剂连续分级抽提、低温氮气吸附—解吸、荧光薄片鉴定、场发射扫描电镜和饱和烃气相色谱—质谱等分析。结果表明：长7₃亚段泥页岩型页岩油主要赋存于页理缝和有机质孔中;页岩油的含油总量大于10 mg/g,其中游离油约占50％,吸附油约占20％;游离油、吸附油含量与有机质丰度之间呈较好的正相关关系,表明有机质丰度是控制页岩油分布的主要因素;游离油含有较多的饱和烃和轻质组分,而吸附油则含有较多的非烃与沥青质等重质组分。此外,与暗色泥岩相比,黑色页岩具有广泛发育的页理缝和有机质孔,游离油含量较高,黑色页岩可能是更有利于页岩油勘探开发的岩相类型。     

济阳坳陷古近系页岩油气形成条件

中国东部胜利油区济阳坳陷古近系主要发育陆相泥页岩沉积,至今尚未对陆相页岩油气形成进行系统研究。通过大量试油、录井、测井及测试资料分析认为,济阳坳陷发育沙四段上亚段、沙三段下亚段和沙一段3套陆相泥页岩,其分布面积广,厚度大,有机质丰度高,有机质类型以I—Ⅱ1型为主,有机质成熟度已进入低成熟—高成熟演化阶段,无机矿物中脆性矿物含量高,表现出碳酸盐岩含量高、普遍含有一定量石英的特征,且各类微孔隙、微裂缝发育,形成的网状储集体系为油气的赋存与流动提供了空间,具备形成页岩油气的物质基础和储集条件。济阳坳陷沙四段上亚段页岩油气主要分布于东营凹陷、沾化凹陷和车镇凹陷郭局子洼陷;沙三段下亚段页岩油气主要分布于各凹陷的洼陷中部地区;沙一段页岩油气分布于沾化和车镇凹陷中部地区。     

东营凹陷湖相盆地类型演化与烃源岩发育

对东营凹陷沙三段中、下亚段和沙四段上亚段3套主力烃源层的地层层序、岩性组合、微观结构特征和有机质丰度进行了分析,研究了湖相盆地类型与烃源岩发育的关系.东营凹陷在沙四段上亚段和沙三段下亚段沉积时期为均衡补偿盆地,受气候的影响显著,因而这两个层段岩性组合易于变化、非均质性强,表现为由纹层理发育的泥页岩与块状泥岩形成的不等厚互层沉积,有机质丰度整体较高,且频率分布曲线上呈现双峰形特征.相应地,在微观尺度上,固体颗粒有机质赋存方式以“富集有机质”为主.沙三段中亚段沉积时期,表现为过补偿盆地,受气候影响较小,烃源岩非均质性不明显,“富集有机质”含量低,有机质丰度低于前两个层段,且其频率分布呈现单峰形特征.分析结果表明,沙四段上亚段和沙三段下亚段是东营凹陷优质烃源岩形成的主要时期.     

东营凹陷沙河街组烃源岩结构对排烃成藏的控制作用

东营凹陷主力烃源岩沙四段上亚段及沙三段下亚段具有多种岩性结构形式,为考察不同岩性结构的烃源岩排烃作用及成藏特征,对其地质地球化学特征进行了研究。通过对钻井取心物理特征的观察及不同结构烃源岩地质地球化学特征的比较,认为沙四段上亚段及沙三段下亚段下部主要发育纹层状泥页岩,油气以远距离侧向运移为主;沙三段下亚段上部及沙三段中亚段主要发育块状泥岩,油气以垂向运移为主,存在透镜体充注式排烃、顶部泥岩向下伏砂岩排烃及底部泥岩向上覆砂岩排烃三种方式。东营凹陷不同结构的烃源岩的排烃方武造成了油气分布的差异,沙四型原油分布于凹陷外围,沙三型原油分布于凹陷内围,混合型原油分布于中间地带。     

陆相基质型页岩油甜点区成熟度界限探讨——以渤海湾盆地东营凹陷沙三下—沙四上亚段为例

陆相基质型页岩油有望成为我国页岩油增储上产的主力页岩油类型。鉴于成熟度是控制基质型页岩油甜点区分布的重要因素,在分析我国典型陆相不同有机质类型富有机质泥页岩实测镜质体反射率R_o值抑制程度基础上,以渤海湾盆地东营凹陷沙三下-沙四上亚段为例,探讨了陆相基质型页岩油甜点区成熟度界限。陆相富有机质泥页岩的有机质类型越好,其实测镜质体反射率R_o值抑制程度越显著。东营凹陷的洼陷区沙三下亚段富有机质泥页岩现今真实成熟度（等效镜质体反射率EqVR_o）主要介于0.69%~1.05%,沙四上亚段富有机质泥页岩EqVR_o值则主要介于0.74%~1.20%;综合地质与工程甜点条件的剖析,东营凹陷沙三下、沙四上亚段富有机质泥页岩基质型页岩油甜点区的现今真实成熟度EqVR_o值为0.74%~1.20%,4个洼陷的深洼区均具有良好的基质型页岩油商业开发前景。      

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油偏稠成因分析

通过研究吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩母质组成、烃源岩生烃及热演化特征、成藏模式、原油次生作用,揭示了该区页岩油整体偏稠以及纵、横向原油性质差异的原因。结果表明,吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油未遭受生物降解,其油质偏稠的原因主要是:①芦草沟组烃源岩中无定形体、藻类等有机质十分丰富,在咸水环境下生成的原油中异构烷烃、环烷烃含量相对较高,油质相对偏稠,"下甜点"烃源岩比"上甜点"烃源岩处于咸化的更强还原环境,藻类等水生生物更发育,是造成纵向上"下甜点"页岩油较"上甜点"页岩油更稠的主要原因;②芦草沟组烃源岩有机质类型好、早期生烃,在低成熟阶段(0.5%相似文献   

东营凹陷页岩油游离资源有利区预测

基于东营凹陷典型页岩油探井的有机地化参数,提出了一种页岩油有利区预测方法,即利用烃源岩游离烃量(S1)与总有机碳质量分数(TOC)关系的"三分性"、Δlog R测井模型及烃指数(100S1/TOC)剖面,对东营凹陷古近系沙河街组进行页岩油资源分级评价、泥页岩有机非均质性研究及页岩油有利区预测。结果显示:东营凹陷古近系沙四上纯上次亚段-沙三下亚段页岩油,按富集程度分为饱和资源(Ⅰ级)、低效资源(Ⅱ级)和无效资源(Ⅲ级);游离烃主要来源于Ⅰ级和Ⅱ级资源,Ⅲ级资源基本不含游离烃;研究区页岩油游离资源赋存下限为100 mg/g,Ⅰ级游离资源强度在利津洼陷最高。综合分析认为,较高的有机质成熟度、较好的封存条件和纹层状泥页岩发育是页岩油Ⅰ级游离资源分布于利津洼陷的主要原因。     

东营凹陷沙三段烃源岩生烃模式研究

为了进一步明确分散有机质(一般烃源岩)与有机质富集层(优质烃源岩)生烃过程的差异,采用东营凹陷沙三段中、下亚段烃源岩岩心进行生排烃模拟实验。结合地质剖面分析,认为沙三段中、下亚段烃源岩的生烃特征有明显的不同。沙三段中亚段主要生烃阶段为Ro大于0.5%;沙三段下亚段在Ro为0.4%-0.5%时可生成少量低熟油,当Ro大于0.5%时进入成熟阶段,具有较高的油气产率。沙三段下亚段烃源岩比中亚段明显具有更高的生烃潜力,且生烃区间较大。这取决于其特定的沉积环境所形成的烃源岩在有机质类型、富集程度等方面的差异。     

中国典型盆地陆相页岩油组分评价及意义

页岩油组分是揭示页岩油富集机制的基础，也是研究页岩孔隙内油-水-岩相互作用必不可少的参数。选择松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组一段纯页岩型页岩油、渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组四段纯上次亚段过渡型页岩油和鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段3亚段纯页岩型页岩油作为研究对象，利用保压取心、常规取心、页岩层段产出油及高压釜热模拟产物，开展全烃色谱、热解气相色谱等实验，进行不同成熟度和不同类型页岩油组分系统评价。总结获取页岩油组分的方法，对比不同方法评价结果，讨论页岩残留烃组分的控制因素，提出页岩油组分评价方案。明确了产出油组分、热释烃组分、抽提物组分和热模拟产物组分间的差异以及上述评价方法的局限，解释了高有机碳丰度层段高含油率原因，高有机碳丰度层段代表高含油率，但不一定代表页岩油可动比例高。页岩热演化程度直接控制页岩油组分，有机质丰度和孔隙结构对页岩残留烃组分有一定影响。在页岩含油率评价、流体赋存特征以及页岩油富集机制研究时需考虑烃类散失，尤其是中-高成熟页岩。不同成熟度页岩油的组分评价为揭示页岩纳米孔内流体赋存特征提供新的方法。     

东营凹陷砂岩岩性油气藏分布特征及成藏模式

东营凹陷砂岩岩性油气藏发育广泛,资源量巨大,但分布规律复杂.在研究油气藏基本特征的基础上,总结了该凹陷砂岩岩性油气藏的分布特点与规律.结合油气来源、生储盖组合方式等地质要素及时空匹配关系,将东营凹陷砂岩岩性油气藏归纳为深凹带沙三段中、下亚段"自生自储",深凹带沙三段中亚段"下生上储",斜坡带沙四段上亚段、沙三段下亚段"旁生侧储"及断裂带沙三段上亚段、沙二段"下生上储"4种成藏模式.     

湖相页岩不同赋存状态的可溶有机质定量表征

湖相页岩中可溶有机质可分为游离态、吸附态以及互溶态。不同赋存状态可溶有机质定量研究对油气资源评价、页岩油可动性、烃源岩生烃机理及油气赋存机理研究等具有重要意义。通过不同极性溶剂的组合，对中国东部2种不同岩相的湖相页岩进行了逐次分级抽提，获取了游离态、干酪根吸附-互溶态以及矿物表面吸附态等3种不同赋存状态的可溶有机质含量，并对不同赋存状态的可溶有机质进行地球化学组分分析。分析结果显示，湖相页岩中干酪根吸附-互溶态可溶有机质占有较大比例，其次为游离态有机质。游离态可溶有机质主要以轻质组分为主，压裂有利于轻质组分的析出。干酪根吸附-互溶态可溶有机质主要以中-重质组分为主，同时含有部分轻质组分。岩石矿物表面吸附的可溶有机质主要以含氧杂原子化合物为主。相比纹层不发育的块状页岩，纹层状页岩中游离态可溶有机质占有比例更高，更有利于页岩油的开发。      

鄂尔多斯盆地长73亚段页岩油可动烃资源量评价方法

鄂尔多斯盆地长7₃亚段发育一套富有机质泥页岩夹薄层粉—细砂岩的细粒沉积,具有整体生烃、普遍含油的特征。明确不同类型细粒沉积的含烃量、赋存状态、烃类组分等,对于该类型页岩油资源潜力分析和甜点优选具有重要意义。基于CY1井长7₃亚段岩心系统测试分析,运用多粒级多极性分步抽提方法,对黑色页岩、暗色泥岩、粉砂岩、细砂岩等4种细粒沉积岩石类型开展可动烃研究,评估了盆地长7₃亚段页岩油的可动烃资源量。结果表明,多粒级多极性分步抽提分析不同类型细粒沉积在不同粉碎条件下（1 cm³、0.5 cm³、150目）的含烃量及其组分,单位抽提量大小顺序为细砂岩>黑色页岩>粉砂岩>暗色泥岩,步骤1、步骤2抽提可溶有机质以轻质—中质组分为主,属于可动烃;步骤3和步骤4抽提可溶有机质为不可动烃。实验结果表明长7₃亚段黑色页岩、暗色泥岩、粉砂岩和细砂岩的可动烃量分别为3.35 mg/g、1.45 mg/g、3.28 mg/g和4.48 mg/g。对城80井区220 km²长7₃亚段页岩油可动烃资源量进行评价,初步评价结果为（0.37~0.51）×10⁸ t。鄂尔多斯盆地长7₃亚段页岩油有利分布面积约为1.5×10⁴ km²。通过类比分析,评价其可动烃资源量为（25~35）×10⁸ t,该类型页岩油有望成为盆地石油勘探新的接替领域。     

渤海湾盆地东营凹陷泥页岩有机储集空间研究

根据干酪根生烃过程中的体积变化,讨论了渤海湾盆地东营凹陷沙三下亚段和沙四上亚段泥页岩生烃演化对储集空间的贡献。研究认为,东营凹陷这2套泥页岩具有较高的脆性矿物含量,2000～3000m是泥页岩岩石力学性质发生明显转变的阶段,岩石脆性变大,在3000m以下,有机孔隙保存条件较好。在此基础上计算2套不同丰度泥页岩在不同埋深条件下的有机储集空间的大小。结果表明,有机质丰度较低(TOC含量小于2.0%)的泥页岩,生烃次生孔隙非常有限,而高丰度烃源岩(TOC含量大于4.0%),在演化程度较高的条件下生烃转化能形成4%以上的次生孔隙。东营凹陷沙四上亚段埋藏较深,演化程度较高,在深洼处具有较丰富的生烃次生孔隙;而沙三下亚段总体演化程度不高,其生烃产生的次生孔隙仅局部地区发育。      

泥质烃源岩中不同赋存状态有机质定量表征——以东营凹陷沙河街组为例

泥质烃源岩中的滞留有机质存在多种赋存状态,包括游离态有机质和矿物结合态有机质。不同赋存状态有机质的性质存在较大差别,故而在烃源岩精细评价中的意义不同,但尚无完善的对其定量表征的方法。采用东营凹陷沙三段中亚段、沙三段下亚段和沙四段上亚段泥质烃源岩黏粒级样品,通过分析溶剂抽提和连续化学处理过程中（碱解-HCl酸解-HF/HCl酸解处理）样品热解参数的变化,包括游离烃、裂解烃和总有机碳含量等参数的变化规律,以及定量测定不同赋存状态有机质的产率,建立了不同赋存状态滞留有机质的定量表征方法。研究结果表明,矿物结合态可溶有机质在烃源岩滞留有机质中的数量十分可观,传统地化分析中的Rock-Eval热解评价方法和氯仿沥青A评价方法评价烃源岩生烃潜力存在较大局限性。深入研究矿物结合态有机质的地化特征,将会拓宽对油气生成理论及滞留油气赋存状态的认知。     

利津洼陷古近系烃源岩异常高压计算方法与分布特征

东营凹陷利津洼陷古近系沙四段上亚段、沙三段下亚段和沙三段中亚段烃源岩中广泛发育异常高压.对其异常高压的成因进行分析,利用综合解释法建立了研究区80口已钻井的地层孔隙压力系数剖面;明确了沙四段上亚段、沙三段下亚段和沙三段中亚段的地层孔隙压力系数等值线分布,分析了利津洼陷烃源岩地层异常高压的分布特征.研究结果表明,综合解释法在计算由欠压实和生烃膨胀等多种成因共同作用形成的利津洼陷古近系烃源岩异常高压时的精度较高;研究区古近系烃源岩异常高压分布与洼陷形态一致,呈东北—西南向展布,在洼陷深陷区以高压和超高压为主,至洼陷边缘构造高部位逐渐呈辐射状降低至正常压力;洼陷中心的异常高压是烃源岩向洼陷边缘排烃的主要动力.     

湖相页岩油有利甜点区优选方法及应用——以渤海湾盆地东营凹陷沙河街组为例

页岩油有利目标区既是页岩油资源甜点区、物性甜点区,又是工程甜点区,因此寻找表征页岩油资源甜点、物性甜点及工程甜点的主地质参数,是建立页岩油有利区优选方法的关键。建立了一种基于主地质参数的页岩油有利区优选综合定量评价方法：①以游离油量、渗透率和杨氏模量为主地质参数并作为评价指标,建立权重评价值函数;②以主地质参数权重评价值乘积构建综合权重因子,确定页岩油勘探开发有利层、低效层和无效层综合权重因子分布范围;③确定页岩油勘探开发有利层系及有利区分布。将该方法应用于渤海湾盆地东营凹陷,评价了27口井沙河街组三段下亚段和沙河街组四段上亚段页岩油层系综合权重因子,预测出页岩油勘探开发有利层系及有利区分布范围,研究结果对东营凹陷页岩油勘探开发具有一定的参考意义。     

泥页岩不同介质中可溶有机质组成差异性及对页岩油富集的意义

泥页岩中的有机质组成复杂,其差异性对于认识油气的生排烃和页岩油气的形成与富集机理具有重要意义。选择南襄盆地泌阳凹陷始新统核桃园组湖相泥页岩为研究对象,系统对比了其中不同介质（包括无机矿物和有机干酪根）中可溶有机质的组成与差异,并与页岩油和砂岩油相对比,分析差异性,讨论其地质地球化学意义。结果表明,泥页岩不同介质中可溶有机质的饱和烃组成差异性较小,难以区分,反映了页岩油气的源内生排烃过程,饱和烃自身各种化合物之间的极性差异不大;而芳烃组成差异明显,其中,有机介质中可溶有机质的芳烃组成与页岩油/砂岩油相当,而无机介质中可溶有机质的芳烃组成与页岩油/砂岩油差异较大,反映了油气生排烃的过程。据此,泥页岩在初次运移的排烃过程中,生成的烃类物质首先充满无机矿物基质孔隙,并满足矿物颗粒表面吸附后,进入烃源层内微裂缝和/或砂岩夹层而富集,这类油气资源即目前所谓的页岩油。      

泥页岩沉积特征与生烃能力——以东营凹陷沙河街组三段中亚段—沙河街组四段上亚段为例

泥页岩的沉积环境与形成方式都将控制其矿物、有机质特征并影响岩石的生烃潜力。选取东营凹陷古近系沙河街组泥页岩,开展岩石薄片观察、X射线衍射和热解等检测,研究岩石的矿物学特征和有机质特征,解析各类泥页岩成因与生烃能力的差异。研究发现,研究区的块状、纹层状和含石膏构造泥页岩中构造特征各异,矿物成分(碎屑、黏土、碳酸盐矿物和石膏类矿物等)含量变化大,有机质特征也各不相同。综合分析矿物与有机质的特征及组合关系,发现细纹层页岩和断续纹层页岩是以生物作用为主导形成的沉积产物,生烃能力最强;宽纹层页岩和均匀块状泥岩属化学沉积作用的产物,具有较强的生烃能力;含碎屑块状泥岩主要通过机械作用沉积而成,含石膏构造泥岩则在蒸发环境下通过化学沉淀形成,两者的生烃能力较弱。比较东营凹陷沙河街组三段中亚段—沙河街组四段上亚段的泥页岩类型,发现沙河街组三段中亚段和沙河街组四段纯下次亚段以机械和化学作用形成的含碎屑块状和含石膏构造泥岩为主,导致2个层段的生烃能力较弱;沙河街组三段下亚段和沙河街组四段纯上次亚段以生物或化学沉积作用形成的纹层状页岩为主,导致2个层段的生烃能力较强。因此,关注泥页岩矿物和有机质组合关系,从机械、化学和生物等沉积方式差异的角度探讨各类泥页岩的成因和生烃能力的变化,能够为非常规油气勘探提供新的思路。     

大民屯凹陷沙四段页岩含油率影响因素分析

随着大民屯凹陷沙四段页岩取得页岩油突破,该地区成为页岩油研究的热点,对沙四段页岩含油率影响因素进行分析有助于页岩油聚集条件和分布规律的探索。在岩心实验测试的基础上,分析了沙四段页岩的地球化学、储层和含油性等特征。通过微量元素对古环境的表征,提出"温润—闭塞—湖侵"的古环境模式是沙四段富有机质页岩形成的重要条件,温润的气候、闭塞的沉积环境和上涨的水体分别对有机质的生成、聚集和保存起到促进作用。利用热解法得到含油率,结果表明沙四段页岩含油性很好,含油率在0.08%~0.99%之间,平均值为0.43%。研究认为页岩含油率受生烃条件、储集条件和保存条件的影响,高有机质丰度、适中的高成熟度、高脆性矿物含量、优质的顶底板和地层超压是沙四段页岩油富集并具备高含油率的有利因素。