烃源岩有限空间热解生油气潜力定量评价研究

利用无锡石油地质研究所研制的地层孔隙热压生排烃模拟仪,选用泌阳凹陷核三段未成熟深灰色泥岩,采用分温阶连续递进有限空间热压生烃模拟实验方法,获得了Ⅱ1干酪根在不同成熟时期的阶段与累计生油、生气与生烃产率。通过与开放体系的Rock-Eval热解生烃动力学对比研究,首次建立了一套在有限空间条件下烃源岩生油气潜力评价方法,提出了以下干酪根生烃潜力评价参数:①残留油潜量与指数;②干酪根生油潜量与指数;③干酪根生气潜量与指数;④干酪根总生烃潜量与指数;⑤最大生油温度与反射率、最大生气温度与反射率及最高生烃温度与反射率。借助这些生烃评价指标能定量评价干酪根在某个演化阶段生"油"、生"烃气"和生烃潜力,描述其生油气过程。     

烃源岩有限空间生排烃基础研究新进展

利用DK-Ⅱ型地层孔隙热压生排烃模拟实验仪开展烃源岩有限空间生烃与压差排烃模拟实验研究,结果表明盆地持续沉降过程中烃源岩成烃过程明显显示3个阶段,其中成熟度小于0.70%之前,烃源岩处于缓慢生油阶段,0.70%～0.90%则处于快速生油阶段,至0.90%时已基本达到生油最高峰,大于0.90%之后,受烃源岩内部流体压力的作用,极大地抑制了烃源岩中干酪根向烃的转化;且在该阶段,烃源岩破裂作用排出油可滞留在烃源岩表面及与之有连通的微裂缝中,部分排出油可进入与烃源岩层互层的砂岩层内。烃源岩成熟度高于0.70%之后,当盆地整体抬升阶段烃源岩区与储集岩区压力系统差达到一个临界压力差值(约4～5MPa)时,才能使烃源岩生成的油较有效地发生远距离运聚并成藏。     

不同类型优质烃源岩生排油气模式

利用地层孔隙异常压力热模拟实验分别对硅质型、钙质型与粘土型优质烃源岩进行分析,生排油气模拟结果表明:(1)成熟早中期硅质型优质烃源岩排油量与排油效率最高,早期主要以重质油排出为主,排油效率高达50%左右;钙质型优质烃源岩次之,排烃效率一般在30%左右;粘土型优质烃源岩排油效率一般只有4%~11%。(2)在成熟中晚期,硅质型优质烃源岩排油效率最高,但是钙质型烃源岩增加迅速达65%,粘土型烃源岩增加不明显。(3)成熟晚期—高成熟阶段,硅质型和钙质型优质烃源岩排油效率变化不明显,而粘土型烃源岩排油效率则从20%迅速增加到90%。硅质型、钙质型和粘土型优质烃源岩生排油气模式之间最大的差异是它们在成熟早中期排油效率和排油量不同。     

青藏高原海相烃源岩生排烃模式

在青藏高原实地踏勘采集了大量样品 ,首次成功地进行了青藏高原海相烃源岩的生排烃热压模拟实验。在对实验产物和残渣计量、检测后 ,总结、归纳出 4类青藏高原海相烃源岩生排烃模式 :Ⅰ型泥页岩生排烃模式、Ⅱ1型泥页岩生排烃模式、Ⅱ1型灰岩和泥灰岩生排烃模式、沥青生排烃模式。这些模式的建立为正确评价、研究该区海相烃源岩和资源量计算提供了可靠的依据。就这 4类模式之间、这些模式与常规模式之间进行了对比 ,找出了它们之间的异同点 ,这对进一步研究青藏地区具有重要意义。模拟实验结果与露头剖面实际分析资料对比表明 ,通过模拟实验所建立的青藏高原海相烃源岩的生排烃模式基本上能够反映地下生排烃的实际情况。图 3表 1参 1     

利用全岩热模拟方法研究海相烃源岩生排烃过程及影响因素

为了更好地反映实际地质条件下烃源岩的生排烃情况,采用块状样品进行热模拟实验,并运用生烃动力学的方法研究其生烃的过程.实验结果表明,开始排烃的时间略晚于开始大量生烃的时间,排烃持续时间长于生烃期.而不同的升温速率对大量生烃期、生烃率及排烃效率均有影响.川东北地区下二叠统海相烃源岩在晚三叠纪(220Ma)进入主生烃期,晚侏罗纪中期(160Ma)主生烃期结束;在晚三叠纪(218Ma)进入主排烃期,晚侏罗纪中期(155Ma)排烃期结束.     

柴北缘中、下侏罗统生、排烃史模拟

采用有限个平行一级反应生烃模型 ,采用受临界含烃饱和度和排烃效率控制的饱和度排烃模型 ,根据 14个取自井下和露头的未成熟—低成熟样品热压模拟实验的产率数据标定化学反应过程 ,对柴达木盆地北缘地区中、下侏罗统煤系烃源岩的生、排烃历史进行模拟与分析。模拟结果表明 :柴北缘中、下侏罗统煤系烃源岩大多达到过成熟阶段 ,镜质组反射率多大于 2 %,但生、排烃过程不同 ;下侏罗统累计生油强度可达 10× 10 3 kg/m2 以上 ,排油强度超过 4× 10 3 kg/m2 ;中侏罗统最大累计生油强度只有 2× 10 3 kg/m2 ,排油强度在 1× 10 3 kg/m2 以下。图 8参 12     

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。     

《烃源岩有限空间生烃理论与应用》一书出版

<正>由关德范教授、徐旭辉教授带领的研究团队编撰的《烃源岩有限空间生烃理论与应用》一书,近日已由石油工业出版社出版。本专著针对干酪根热降解晚期生烃学说存在的问题,立足于石油地球化学的学科特点和研究方法,以成盆成烃成藏理论为指导,应用胜利、中原、河南等油田的实际资料,依靠     

准噶尔盆地准东滴水泉组烃源岩生烃物理模拟研究

准噶尔盆地东部乌伦古坳陷石炭系暗色泥岩的生烃潜力对这一地区开展勘探十分重要。热压模拟生烃实验是评价烃源岩的有效手段，对滴水泉剖面石炭系暗色泥岩进行的生烃模拟表明，模拟温度达到360℃时产油率迅速降低到21．61mg烃／g有机碳，其残余生烃能力中等，演化阶段处于生油窗底部；390℃时累计烃类气体产率178．55mL／kg岩石，达到较好气源岩标准，气体产物中甲烷体积含量占烃类气体的90％，已进入干气演化阶段；原始生烃能力较大，是准东地区一套有利的烃源岩。模拟气的同位素分析认为属混合偏腐殖型气，对应的有机质类型应该为Ⅱ2型。     

东营凹陷烃源岩排油机理

东营凹陷主力烃源岩生成的油气主要以油相形式从烃源岩中排出,水溶相是未熟油-低熟油初次运移的主要形式,在高成熟阶段,气溶相则为主要运移形式.幕式排油是烃源岩系统演化过程中的一种重要排油方式,此时烃类以混合相形式运移.虽然东营凹陷烃源岩系统在一定时间和空间内具有相对滞排特征,但滞排使超压得到积累和"幕式"释放,因而厚层烃源岩仍具有较高的排油效率,其滞排系数(残留烃与生烃量比值)基本小于0.4.     

烃源岩生排烃模拟实验技术现状、应用与发展方向

烃源岩生排烃模拟实验已成为研究烃源岩生、排、滞油气机理的重要技术手段。对生排烃模拟实验技术的研究现状及发展趋势进行了归纳与总结。目前根据反应体系的开放程度,生排烃模拟实验方法可分为开放体系、封闭体系和限制体系3类;模拟实验的方式主要有单温阶累计生排油气模拟和多温阶连续生排油气模拟2种;实验边界条件主要有模拟的温度、压力体系、时间、样品形态及无机反应介质等5类。生排烃模拟实验在明确油气生、排、滞过程及其主控因素,建立不同类型沉积有机质的油气演化模式,评价沉积盆地的油气资源潜力和进行油气源对比与示踪等方面起到了重要的作用。目前的生排烃模拟实验具有局限性,需要在实验边界条件、源-储-藏协同成烃成藏物理模拟和多因素共控作用下油气形成动力学模拟方面进行更深入的研究。     

海相碳酸盐岩烃源岩生排烃能力研究

在5000余块海相不同类型烃源岩样品的精细筛选和比较的基础上,选取了青藏高原侏罗系、冀北上元古界、云南禄劝泥盆系等34个样品进行了人工加水热压模拟实验。综合研究认为,海相烃源岩中碳酸盐岩相对泥页岩对干酪根生排烃具有较强的催化作用,可使生排总油高峰温度前移,更容易形成未熟-低熟稠油,排油效率增大,总产气、CO₂和H₂产率增高,总油、气携油、残留油、烃气及总烃产率也相对有所增加。这与α-碳原子形成自由基的催化反应、碳酸盐岩干酪根中浮游藻类含量相对较高以及碳酸盐对有机质及烃类的吸附作用弱有关。但是,含钙泥页岩(碳酸盐含量为5%～25%)总油等烃类产率相对最高。它主要多为封闭强还原环境下形成的富烃含钙页岩,干酪根类型好,有机质丰度高。     

碳酸盐岩烃源岩生烃增压规律及其含义

碳酸盐岩由于成岩-固结早,烃源岩排烃的动力主要是水热增压和生烃增压。通过碳酸盐岩烃源岩不同有机碳含量样品温、压关系的模拟实验,建立了增压值与温度的数值关系模型。实验结果表明,碳酸盐岩烃源岩生烃过程中生烃增压值远高于水热增压值。碳酸盐岩烃源岩排烃动力的大小主要受烃源岩有机质丰度和温度的影响。对于同一烃源岩来说,随着热演化程度增高,生烃增压值迅速增大;当热演化程度相当时,生烃增压值与样品的有机碳含量成正相关关系。若烃源岩有机碳含量过低,烃源岩产生的生烃增压值不足以有效地把烃类排出烃源岩。由于碳酸盐岩烃源岩中含水量通常很低,则生烃增压特别是生气增压对排烃而言更为重要。因此,碳酸盐岩烃源岩遵循生烃-增压-超压-压力释放-排烃的动力学模式。     

博兴洼陷古近系烃源岩生烃模拟研究

在分析并输入多种盆地模拟参数的基础上,利用成熟度、温度标定的含油气盆地模拟手段,对东营凹陷博兴洼陷多口探井生烃史进行数值模拟,识别了烃源岩生、排烃期次。研究认为:博兴洼陷的3套烃源岩存在东营组沉积期和馆陶组沉积末期后2个主要生烃高峰期,其中,沙四段烃源岩以东营期为主要生烃高峰,沙三下烃源岩以馆陶组沉积末期为主要生烃高峰,沙三中烃源岩仅在馆陶组沉积末期达到生烃高峰,生烃作用还可能是导致局部地区产生异常高压的主要原因。     

东濮凹陷不同环境烃源岩评价及生排烃特征研究

东濮凹陷不同环境烃源岩生烃潜力差别巨大,文中对不同环境烃源岩有机地球化学特征和生排烃特征进行了研究.研究结果表明:东濮北部咸水环境烃源岩为好—优质烃源岩,北部半咸水环境烃源岩为中等—好烃源岩,南部淡水—微咸水环境烃源岩最差,为差—中等烃源岩.不同环境烃源岩均有2次生烃和2次排烃,第一期生烃为镜质体反射率R.小于 0.7％,该期主要是可溶有机质直接转化成未熟或者低熟油,第二期为R.大于0.7％,主要以干酪根热降解生成成熟油为主.东濮凹陷不同环境烃源岩评价及生排烃特征的研究,对东濮凹陷下一步勘探具有指导意义.     

基于岩石热解参数图版的烃源岩内部排烃效率计算方法

排烃效率是研究排烃作用的关键地质参数,准确计算烃源岩排烃效率对常规和非常规油气资源评价都有重要意义。在原始生烃潜力恢复法基础上,介绍了一种热解图版法。该方法是利用氢指数与最大热解峰温关系划分有机质类型的经典图版,将有机质类型分界线和成熟度趋势线均匀插值网格化,然后将样品的氢指数和最大热解峰温数据投点于图版中,沿着类型线向左追踪至与R_o为0.2%的成熟度线交点作为生烃指数的原始值,从而计算出排烃效率。通过南襄盆地泌阳凹陷泌页1井66个烃源岩实测数据,研究了排烃效率与烃源岩有机质丰度、类型、成熟度（ATM）特性以及页岩油富集程度的关系。结果表明,与人为赋值法相比,热解图版法获得的排烃效率与有机质ATM特性更具规律性,与页岩油富集程度的吻合度较高,而且计算过程与结果不会出现负值和排烃效率大于100%的现象。该方法计算的烃源岩内部排烃效率合理可行,可作为原始生烃潜力恢复法计算排烃效率的补充。