十万大山盆地油苗地球化学特征及油源

根据族组成、全油色谱、饱和烃色谱、稳定碳同位素及生物标志物等的系统分析,对十万大山盆地北缘下三叠统灰岩晶洞油苗的地球化学特征进行研究,并探讨其来源.研究表明,油苗的族组成以高饱和烃含量及较高的饱芳比为特征;全油色谱分析及饱和烃色谱分析表明油苗的主峰碳均低干C21,饱和烃Pr/Ph值为0.67～0.84、OEP值为0.84～0.97;油苗碳同位素值为-31.6‰～-30.7‰;甾、萜垸含量低,分别以孕甾烷和三环萜烷为主,油苗中不含或含极少量的芳香甾烷.油苗源自还原环境的低等水生生源母质,具较高的成熟度;对比相关烃源岩地球化学特征及前人有关研究成果,认为岜西古油藏的油苗与下三叠统泥质烃源岩有亲缘关系,崇左城南油苗亦主要来源于下三叠统泥质烃源岩,但可能有少量上二叠统泥质烃源岩的贡献.图5表4参21     

正构烷烃奇偶优势在油源对比中的应用——以塔里木盆地下古生界为例

正构烷烃的组成和碳数分布能反映有机质来源、沉积环境性质和热演化程度。通过正构烷烃色谱特征对比发现,塔中低隆起区上奥陶统烃源岩的正构烷烃具明显的奇碳优势,寒武系—下奥陶统烃源岩的正构烷烃呈现偶碳优势。塔中地区油源对比的结果表明,塔中10-11-12井区的原油主要来源于上奥陶统烃源岩,塔中45井和塔中162井奥陶系原油以寒武系—下奥陶统烃源岩为主要来源。具正构烷烃奇偶优势的原油样品所对应的油源均与油源对比所指示的层位相吻合。所以,正构烷烃奇偶优势的特征可以作为塔中低隆起油源对比的有效途径之一。      

塔北地区原油碳同位素组成特征及影响因素

以塔里木盆地轮南地区与哈得逊地区20个原油样品的全油碳同位素组成和正构烷烃单体烃碳同位素组成分析为基础,结合油源、区域构造演化以及成藏过程的研究,探讨影响原油碳同位素特征的主要因素.研究表明,轮南地区原油的全油碳同位素组成值均大于-32‰,而哈得逊地区原油的全油碳同位素组成值一般小于-32‰;原油正构烷烃单体烃碳同位素组成也表现出轮南地区重于哈得逊地区的特征.两地区原油碳同位素组成的这种特征是由于两地区油气成藏过程的差异造成的,轮南地区原油碳同位素组成比哈得逊地区的原油碳同位素组成重的主要原因是轮南地区原油中混入了来源于寒武系的降解原油,而非二者油源不同造成.图6表2参11     

烃源岩热解油的轻烃单体和正构烷烃分子碳同位素特征

采用最新引进的国际八十年代后期开发的GC-deltas气体同位素质谱仪,对几类典型烃源岩的热模拟液态烃产物-热解油进行了GC/C/MS在线(Online)碳同位素分析,获得了有关轻烃单体、正构烷烃及姥鲛烷、植烷分子的碳同位素组成数据.分析资料表明,轻烃单体、正构烷烃及姥鲛烷、植烷的碳同位素特征及分布模式能够有效地反映烃源岩的特征-母质类型、沉积环境及热成熟度等.     

正构烷烃单体烃的氢同位素分析方法及应用

以渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组烃源岩及原油为研究对象,通过气相色谱仪—GC/TC接口—同位素质谱仪的联用,构建了正构烷烃单体烃氢同位素在线分析方法,对正构烷烃的单体烃氢同位素组成进行了测定,揭示了不同沉积环境中氢同位素的组成特征。沙四上亚段烃源岩的正构烷烃单体烃氢同位素组成较重,分布于-161‰^-111‰,沙三下亚段烃源岩的氢同位素组成较轻,分布在-186‰^-134‰,指示了从微咸水到咸水的沉积环境,随着沉积环境水体盐度的增加,氢同位素值具有明显变重的趋势,成熟度差异较大的样品,其氢同位素组成的差异相对较小。表明在正常生油窗范围内,正构烷烃单体烃的氢同位素受成熟度影响相对较小,主要与母质来源和沉积环境有关,可为油源对比、母质来源和古沉积环境判识提供科学依据。     

黔北坳陷高演化烃源岩中正构烷烃单体烃碳同位素组成

借助于色谱-质谱和单体烃碳同位素分析技术,对黔北坳陷高演化海相烃源岩和黔南坳陷虎47井原油中各类生物标志物和正构烷烃的单体烃碳同位素组成进行了系统分析。不同层位烃源岩中常用的甾、萜烷的分布与组成呈现明显趋同现象,因而失去了其原有的地球化学意义和实用性。虎47井原油中三环萜烷系列和孕甾烷系列丰富,但C_27-35藿烷系列和C_27-29甾烷系列的丰度极低,显示生油窗晚期的产物特征。绝大多数烃源岩中nC_16-28正构烷烃系列呈现以nC₂₀或nC₂₁为低谷的前、后2个峰群的分布模式,但其单体烃碳同位素组成则十分接近,它们的δ13C值介于-28‰~-31‰之间,呈负偏态变化,即随碳数增加其δ13C值变小,且这一特征不受正构烷烃系列分布特征的影响,表明高演化烃源岩中特殊的正构烷烃系列分布模式是客观地球化学现象。虎47井原油中正构烷烃的单体烃碳同位素组成也呈负偏态变化,但其δ13C值较高演化烃源岩中的轻约3‰,这可能与有机质热演化过程中的碳同位素分馏效应有关。因此,在利用正构烷烃的单体烃碳同位素组成开展油源对比时,所用样品的成熟度应该匹配。      

大巴山南侧城口油苗点油源分析

通过对出露于大巴山前缘一系列逆冲断层带上的液态油苗与秦岭南缘及邻区烃源岩的地球化学对比研究表明:油苗点碳同位素与下古生界烃源岩抽提物碳同位素较为接近,与二叠系烃源岩抽提物差异较大,反映油苗点的油与下古生界亲缘关系较好.但质谱分析表明,油苗点的生物标志化合物参数却与二叠系烃源岩更为相似.结合研究区的构造—沉积演化史、烃源岩的生烃演化史研究认为:油苗点油源来自于二叠系烃源岩,在运移充注过程中混入了下古生界烃源岩的有机地球化学信息.      

煤生烃过程中成熟度引起的碳同位素分馏效应

通过半封闭体系下的生排烃热模拟实验研究了3种煤在不同热解温度下的碳同位素分馏效应。研究结果表明,煤的有机质类型不同,成熟度造成的热解烃的碳同位素分馏效应也有差别,腐植煤的热解烃基于成熟度的碳同位素分馏效应大,而煤本身的碳同位素值随成熟度的变化不大。在较高成熟度时,二次裂解的概率大大增加,导致热解烃尤其是残留烃的正构烷烃单体碳同位素组成明显变重。同一烃源岩在不同温度下的热解烃正构烷烃单体的碳同位素组成曲线具有很大的相似性,说明在油源对比中正构烷烃单体碳同位素值曲线的形状和其数值一样都是重要的对比依据。      

塔里木盆地S74井稠油热模拟实验研究(一)——模拟产物地球化学特征

对塔里木盆地S74井稠油开展了热模拟实验,对原油、模拟残渣抽提物、排出油的族组分及其碳同位素进行了测试,并对饱和烃进行了气相色谱与气相色谱—质谱分析,同时进行了烷烃气碳同位素分析。研究表明:1)模拟残渣抽提物饱和烃结构组成、甾萜烷生物标志化合物随模拟温度的变化具较大幅度的变化,而排出油除在350℃出现异常外,饱和烃结构组成、甾萜烷生标特征随模拟温度的变化不大;2)模拟残渣抽提物及其馏分碳同位素随模拟温度的增高而逐渐变重,而排出油及其馏分碳同位素随模拟温度的变化规律不明显;3)烷烃气碳同位素随模拟温度的增高而逐渐变重,各模拟温度点烷烃气碳同位素呈正常组合序列分布。      

西藏羌塘盆地扎仁地区白云岩油苗地球化学特征

扎仁地区含油白云岩中油苗饱和烃质量分数较高(5.4%-68.2%),不舍沥青质等.从原油族组成、单体烃碳同位素、生物标记化合物等方面综合分析了原油的地球化学特征.油苗的姥鲛烷/植烷比值低(0.60～O.98),单体烃碳同位素在-26.88%~-31.09%.甾萜烷参数研究表明,油苗的成熟度并不是很高,油苗母岩的沉积环境为还原条件,母质以细菌和藻类输入为主.运用单体烃碳同位素值和生物标记化合物的相对含量指标进行的油油和油源对比研究表明,油苗具有相同母源和成因,油源可能主要为扎仁地区中侏罗统夏里组烃源岩.     

四川盆地西北部中二叠统茅口组岩相古地理、古岩溶地貌恢复及其油气地质意义

基于野外剖面、地震、测井及钻井等资料分析,结合大地构造背景,对四川盆地西北部(简称川西北)地区中二叠统茅口组岩相古地理及古岩溶地貌特征进行恢复并探讨其油气地质意义.研究表明,川西北地区茅口组可进一步划分为LSC1、LSC2.LSC3共3个长期旋回,分别对应茅一段、茅二段、茅三段.受上扬子地块北缘勉略古洋盆扩张所形成的伸...     

四川盆地中部走滑断裂系统及其控油气作用

四川盆地中部(川中地区)的走滑断裂与多层系油气聚集关系密切。系统阐述走滑断裂的性质、特征、分布规律、成因与演化机制对于深化川中地区断裂系统控藏与控富集研究,以及完善四川盆地复合含油气系统理论具有重要意义。研究在川中地区下—中三叠统膏盐岩层内部识别出深层走滑断裂的伴生构造,以及导致上震旦统灯影组台缘错动的走滑断裂行迹。研究表明,深层走滑断裂与其伴生构造之间存在2种组合关系,据此识别出6条主干左行走滑断裂带。通过分析代表性生长构造的局部构造活动(LSA)沉降量变化,将川中地区的断裂演化划分为5个阶段:1晚震旦世同沉积断裂阶段;2早奥陶世—早二叠世右行走滑阶段;3晚二叠世—早三叠世伸展走滑断裂阶段;4中—晚三叠世走滑活动沉寂阶段;5中侏罗世至今左行走滑阶段。走滑断裂是控制川中地区多层系立体差异化成藏的关键因素。在晚二叠世—早三叠世伸展走滑断裂阶段,安岳裂陷槽内筇竹寺组烃源岩进入生油高峰,原油沿灯影组台缘及NWW向断裂带充注成藏;在中侏罗世至今左行走滑阶段,特别是晚白垩世以来,深层走滑活动在下—中三叠统膏盐岩层及上覆地层内形成伴生构造,控制了浅层陆相致密油气的分布,同时派生出的NE向伸展破裂则造成深层原油裂解气垂向运移至龙王庙组,甚至在栖霞组、茅口组聚集成藏,形成"上富下贫"的油气成藏模式。     

川北—川东地区中二叠世晚期地层划分新认识及地质意义

四川盆地中二叠统茅口组具有良好的勘探前景,但目前对川北—川东地区茅口晚期地层划分及相关地质认识存在不足。基于120口井的测井资料分析,并结合3条野外剖面的实测情况,重新识别了川北—川东地区茅口组与吴家坪组界面,进一步明确了茅口晚期沉积格局。取得以下3点认识:（1）自然伽马能谱测井可以有效识别茅口组上部硅质沉积物和吴家坪组底部泥页岩,依据新的地层划分方案,茅口组LHST2段（茅二a亚段—茅三段）尖灭线向东大幅推移至开县附近。（2）构造沉降控制了茅口晚期地层向东减薄和沉积演化。（3）茅口晚期沉积相由碳酸盐岩均斜缓坡相逐渐变为远端变陡缓坡相,最终演化为弱镶边台地相;远端变陡缓坡相控制了茅口组白云岩和硅质沉积物形成,弱镶边台地相控制了茅口组川北台缘带形成。      

四川盆地中二叠统储层特征与勘探方向

近年来,四川盆地中二叠统天然气勘探取得了可喜的进展,多口井在中二叠统茅口组、栖霞组白云岩孔隙型储层段钻获高产工业气流,中二叠统成为该盆地现阶段最现实的接替层系之一。为明确下一步的勘探方向,分析了四川盆地中二叠统的沉积背景和有利储层类型。结果表明：沉积环境主要为开阔台地浅水碳酸盐岩沉积环境;沉积时,古地貌西高东低,中西部生屑滩相储层较东部更为发育;地壳拉张使得中二叠统具备热水沉积、热液改造的良好条件;对勘探有利的3种储层类型为栖霞组滩相白云岩孔隙型储层、茅口组热水白云岩孔隙型储层和茅口组岩溶储层,其中白云岩孔隙型储层是中二叠统最有前景的勘探目标。结论认为：①川西北部—川中地区中二叠统灰质烃源岩生烃强度大,具有形成大中型气田的物质基础;②川西地区栖霞组白云岩储层较厚,是中二叠统天然气勘探的最有利地区;③上述3种储层类型均发育的地区主要分布在川中地区,其3套储层纵向上叠置,勘探潜力大;④剑阁—南充—丰都地区位于热次盆区带,其茅口组热水白云岩储层发育且叠加茅口组岩溶储层,天然气勘探前景好。     

四川盆地中二叠统热液白云岩化作用及其储层改造意义

四川盆地中二叠统热液白云岩类型多、分布广,对油气勘探具有重要意义,但是关于热液白云岩化作用的机理和模式及其对储层的改造意义存在较多争议。在系统收集前期研究资料的基础上,通过对典型地区热液白云岩的矿物学、岩相学和地球化学等详细分析,总结了热液白云岩化作用的机理及其储层改造意义。研究认为：四川盆地中二叠统热液白云岩化作用与围岩的岩性和岩相没有明显的相关性,主要与同期断裂活动有关。根据热液白云岩与围岩的关系,可以将热液白云岩化模式分为3类：①滩相改造型热液白云岩化,主要分布在川西和川中地区的栖霞组中,热液白云岩化作用对储层的建设性改造作用不明显;②岩溶灰岩改造型热液白云岩化,主要分布在川中地区的茅口组中,热液白云岩化作用对该类储层的建设性改造作用也不明显;③致密灰岩改造型热液白云岩化,主要发育在川东地区的茅口组中,热液白云岩化作用对该类储层的建设性改造作用比较明显。断裂裂缝、充填残余的溶蚀孔和白云石晶间孔是热液改造型储层的主要储集空间,相比于原岩物性较好的储层,原始储集物性较差的储层受热液及其相关构造作用改造后,物性改善更加明显。     

皖南巢县马家山地区油苗地球化学特征及油源

皖南巢县马家山地区油苗产出层位主要集中在下三叠统南陵湖组，为了查明其烃源岩，基于详细的野外剖面资料和采样记录，对该区古生界和中生界海相优质烃源岩层段进行系统研究和准确标定，在下二叠统栖霞组、上二叠统大隆组和下三叠统南陵湖组发现有机质相对富集的优质烃源岩小层。生物标志化合物指纹特征和绝对浓度定量分析表明，南陵湖组烃源岩样品的三环萜烷、四环萜烷、三萜类化合物、倍半萜烷及甾烷分布模式和组成特征与油苗样品相似，其藿烷、三环萜烷和甾烷绝对定量浓度也与油苗样品接近，而栖霞组和大隆组烃源岩样品与油苗样品具有明显差别。马家山地区油苗与南陵湖组烃源岩具有亲缘关系，是南陵湖组烃源岩的原生油气。图8表1参23     

四川盆地中二叠统茅口组层序地层特征及其对源储的控制作用

近期在四川盆地西北及中部地区部署的双探1井、南充1井在中二叠统茅口组白云岩及岩溶储层中获得高产工业气流,展示了该区茅口组良好的天然气勘探前景。为研究其层序地层发育特征,采用曲线频谱趋势属性分析技术并辅以钻井及野外露头资料验证,对茅口组进行了层序地层划分,进而建立起全盆地统一的层序地层格架,分析了层序格架内的地层剥蚀特征,在此基础之上,分析了层序对源储的控制作用：①可将茅口组划分为2个三级层序SQ1和SQ2,其中SQ1由茅一段—茅三段构成,SQ2由茅四段构成;②层序地层的对比表明,在盆地范围内茅口组遭受不同程度的剥蚀,存在“三强两弱”剥蚀区,其中川西南、川东局部地区2个弱剥蚀区仅SQ2上部少量遭受剥蚀,而蜀南—川中、川东北、川西北3个强剥蚀区SQ2剥蚀殆尽;③层序格架内烃源岩和储集层的发育部位明显受层序界面控制,能够形成有效储层的颗粒滩主要分布于SQ1的高位体系域,而有效烃源岩则主要分布于SQ1的海侵体系域。结论认为：这一层序划分方法更客观合理,可有效指导该区的油气勘探。     

四川盆地侏罗系沙溪庙组天然气地球化学特征及地质意义

四川盆地侏罗系沙溪庙组天然气具有埋藏浅、成本低、周期短、见效快等优点，受到广泛的重视，是目前低油价下效益开发的重要现实领域之一。通过对侏罗系沙溪庙组天然气组分、天然气碳同位素等地球化学实验数据的分析，揭示了川西地区侏罗系沙溪庙组天然气来自于下伏的须家河组煤系烃源岩，川中北地区沙溪庙组天然气来自于下伏侏罗系湖相烃源岩，川东北地区侏罗系沙溪庙组天然气来自于下伏的须家河组煤系烃源岩和侏罗系湖相烃源岩。结合气源分析结果、构造背景和目前盆地致密气勘探开发程度，明确了侏罗系沙溪庙组浅层致密气向川西北、川中北和川东北地区进行"深化、甩开勘探开发部署"的总体方针，其中川西地区龙门山前缘北段的梓潼凹陷，川中北地区的金华、秋林、公山庙、营山地区以及川东北大巴山前缘的五宝场、渡口河地区具备良好的成藏条件，是下一步浅层致密气的重点勘探地区。     

川东北地区飞仙关组气藏两种气源生气史及相对贡献

中国西部发现的大量天然气多具有干酪根降解和原油裂解两种裂解气特征,选择有机质丰度高、成熟度低的新疆三塘湖盆地二叠系灰岩样品和川东北地区飞仙关组灰岩抽提油样,设计并完成了有机质成油、成气和油成气模拟实验,以考察这两种裂解气气源生气史和其对气藏的贡献。根据热模拟实验结果建立并标定了干酪根生油、生气及油成气的化学动力学模型,并运用该模型评价了川东北地区二叠系烃源岩生油史、生气史及三叠系飞仙关组古油藏裂解成气史。研究结果表明,川东北地区二叠系烃源岩主要生油时期为距今210~190 Ma,主要生气期为距今205~185 Ma(印支晚期),三叠系飞仙关组油裂解生气主要时期为距今165~150 Ma。根据两种裂解气的生气史,初步估算了两种裂解气的相对贡献,其中干酪根生气和油裂解生气相对比例分别为17%和83%。图3表1参40     

川西北广元地区海相层系油苗和沥青来源分析

川西北广元地区长江沟剖面寒武系-三叠系中固体沥青大量产出,油气苗丰富,经饱和烃、芳烃生物标志化合物绝对定量分析研究认为,下寒武统固体沥青、泥盆系和下二叠统茅口组油苗饱和烃生物标志化合物特征相似,显示早期有下寒武统烃源充注;三者之间芳烃生物标志化合物特征存在一定差异,除成熟度影响以外,可能后期有上古生界源岩充注.下三叠统飞仙关组油苗饱和烃、芳烃生物标志化合物特征与古生界沥青和油苗存在显著差异,而与上二叠统大隆组具有亲缘关系,也可能有下三叠统源岩的自身供给.