火成岩在阳信洼陷油气成藏中的地质意义

为了弄清阳信洼陷火成岩对油气成藏的影响,利用钻井、测井和地震资料对火成岩进行了标定与描述,明确了火成岩空间展布特征,剖析了火成岩与油气成藏的关系。研究表明,火成岩主要分布在洼陷东部,火成岩不仅可以直接提供气源,而且能够促进烃源岩中有机质的生烃演化,同时可形成多种与火成岩有关的油气藏,提升了阳信洼陷资源潜力,丰富了油气勘探空间。阳信洼陷东部火成岩发育区是今后油气勘探的重点地区。     

火山矿物对烃源岩生烃演化作用的研究现状

在火成岩发育的烃源层中,火山矿物橄榄石的蛇纹石化产生大量的氢气和甲烷,它们参与了烃源岩有机质的生烃演化过程,加大和加速其生烃排量。火成岩在低湿热上蚀变形成的沸石、绿泥石和方解石等矿物对其周围的烃源岩的生烃有显著的催化作用,能够促使烃源岩低熟和早期生烃;其中沸石的催化活性最为显著,绿泥石和碳酸盐在烃源岩中的含量一般较低,且催化活性较小。     

富油凹陷不同洼陷烃源岩的热演化及生烃特征差异性

渤海湾盆地富油凹陷通常发育多个生烃洼陷,每个洼陷往往为相对独立的生烃中心;由于沉积埋藏史的差异,不同洼陷及其不同构造部位烃源岩的热演化和生烃特征存在明显差异。以渤海湾盆地东濮凹陷和东营凹陷古近系沙河街组主要烃源岩系为例,对比分析了两凹陷中主要生烃洼陷烃源岩的热演化及生烃史特征,并探讨了其对油气藏形成及分布的控制作用。研究认为,在发育多个生烃洼陷的富油凹陷,以毗邻陡坡带大断裂的洼陷埋藏最深,烃源岩最发育、热演化程度最高、生烃能力最强、资源量最丰富;由于母质条件和埋藏热史的差异,同一层系不同亚段烃源岩、同一洼陷不同构造部位烃源岩的生烃特征具有较大差异;不同富油凹陷烃源岩埋藏演化生烃也存在明显差异性。      

用模糊数学方法评价烃源岩

选择10个烃源岩评价参数,构建了模糊评价矩阵,确定了各参数权重系数,利用加权平均的算法,计算了烃源岩综合评价指数.从生烃物质基础和生烃过程两方面分别对烃源岩进行了评价,进而对其进行了二级综合评价.利用该方法对济阳坳陷沙河街组68个烃源岩评价单元进行了综合评价,并给出其生烃潜力的排序.评价结果表明,在济阳坳陷内,利津洼陷是最好的生油洼陷,Es₃^下是最有利的烃源岩层系.     

资福寺洼陷烃源岩分布及生烃潜力评价

利用地震、钻井、测井和油气地球化学分析测试资料,分析资福寺洼陷烃源岩分布特征,结合埋藏史分析烃源岩的成熟史与生烃演化史,对烃源岩的生烃潜力进行动态评价。烃源岩主要分布于湖相-半深湖相区,近北西-南东向展布,向北东、南西两侧减薄,其中新沟咀组下段Ⅱ油组和沙市组上段厚度较大。有机碳含量高值区主要分布在弥陀寺-资福寺一带,新沟咀组下段泥隔层和Ⅱ油组有机碳含量较高,达到1.0%。综合考虑烃源岩分布特征及生烃演化史,有利生烃层位以新沟咀组下段Ⅱ油组为主,有利生烃区位于资福寺洼陷带。     

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。     

An evaluation diagram of effective source rocks in the first member of Qingshankon Formation in northern Songliao Basin and its implication

有效烃源岩是指已经生烃且排烃的沉积岩,排烃的临界值是指烃源岩的生烃量刚好达到烃源岩的最大残留烃量.根据质量守恒原理建立了松辽盆地北部青山口组一段(简称青一段)有效烃源岩的识别图版,有效烃源岩识别图版综合考虑了烃源岩有机质丰度、类型和成熟度的影响,从而避免了传统烃源岩评价中将上述3种参数分别评价的不足,可以快速直观地评价烃源岩的有效性及排烃潜力.高有机碳含量的烃源岩易于排烃,且所需的热演化程度相对较低,而当有机碳含量低于0.4％时,烃源岩不能排烃,为烃源岩的有机碳含量下限.利用该图版对松辽盆地中央坳陷区不同凹陷的青一段烃源岩进行的评价结果表明,齐家-古龙凹陷、长垣南、三肇凹陷、王府凹陷源岩均可大量排烃,而黑鱼泡凹陷烃源岩位于排烃临界线之下或附近,排烃潜力有限.这与目前勘探结果相吻合,表明该图版的有效性,可用于优选勘探区带,降低勘探风险.     

利津洼陷和民丰洼陷沙河街组生烃史分析

通过对岩石热解、镜质体反射率、沥青转化率、CPI和OEP等生物标志化合物成熟度参数的分析 ,认为研究区Es1,Es2 段和Es上3 亚段烃源岩热演化处于未成熟低熟油生成阶段 ,Es中3 ,Es下3 和Es上4亚段烃源岩处于成熟阶段 ,Es下4烃源岩处于高成熟阶段 ,孔店组 (Ek)烃源岩处于过成熟阶段 ;生烃史分析表明 ,利津洼陷内烃源岩埋藏深、生烃期长、成熟度高 ,在渐新世中晚期和中新世晚期分别出现生油高峰期 ;相比较而言 ,民丰洼陷烃源岩埋藏相对较浅、生烃期短、成熟度较低 ,Es上4和Es下3 亚段烃源岩在新近世才大量生油     

东营凹陷民丰洼陷烃源岩评价

烃源岩评价是地质综合评价的基础。由于经费和样品的来源等原因,不可能对每口井均做大量系统的分析化验,这给烃源岩的评价带来了很大的局限性。通过采取测井方法对东营凹陷民丰洼陷烃源岩作出定量化评价,识别有效烃源岩,计算永北地区生排烃量,为成藏研究提供了重要依据。     

青东凹陷沙四上亚段烃源岩生烃潜力评价

青东凹陷沙四上亚段烃源岩成烃物质基础、生排烃特征、有效源岩分布及资源潜力评价系统研究表明,青东凹陷沙四上亚段烃源岩成烃物质基础良好,具有与东营凹陷沙四上亚段烃源岩相似的特征,均发育咸化还原环境下优质烃源岩,是青东凹陷最重要的一套烃源岩。烃源岩生烃门限为2250 m左右,排烃门限为2 500 m左右,具有＂早生速排＂的特点,排烃效率较高。沙四上亚段有效烃源岩主要分布于青东凹陷北部、中部洼陷以及南部洼陷的少部分区域。估算青东凹陷沙四上亚段烃源岩总资源量丰富,目前研究区勘探程度较低,勘探潜力较大。     

银额盆地哈日凹陷火成岩发育特征及其成藏作用

哈日凹陷是银额盆地北部的小型断陷,勘探程度较低,岩性复杂,火成岩广泛发育。为明确研究区火成岩的发育特征及其对油气成藏的影响,开展了火成岩矿物特征分析、锆石U-Pb年代学研究、地震相分析以及火成岩的发育期次和喷发模式等研究工作,并结合勘探实践,分析了哈日凹陷火山活动对油气成藏的影响。结果表明：①研究区发育火山角砾岩、凝灰岩、玄武岩、英安岩、安山岩等多种类型的火成岩,地震反射特征主要表现为丘状杂乱地震相、锥状地震相、平行板状地震相等3种类型;②通过火成岩锆石定年和地震相综合研究,晚古生代以来研究区发育3期火山活动,分别为晚二叠世、早白垩世巴音戈壁期和苏红图期,其中前两期为中心式喷发模式,后一期为典型的裂隙式喷发模式;③多期火山活动和持续的岩浆热液活动促进了研究区烃源岩有机质的快速成熟及储集层的白云石化作用;④与烃源岩有着良好匹配关系且气孔和微裂缝较发育的火成岩是油气勘探的有利区。该研究成果可为深入了解研究区火成岩特征及下一步油气勘探部署提供指导作用。     

阳信洼陷烃源岩地球化学特征

应用多种有机地球化学参数，对阳信洼陷烃源岩的有机质丰度、类型及成熟度随深度的演化特征进行了研究，结果表明：沙三段和沙一段烃源岩有机质丰度高，类型好，而烃转化率较低；沙四段烃源岩有机质丰度较低，类型较差，但烃转化率高。将烃源岩有机质热演化划分为3个阶段：0～1550m为未成熟生物气阶段；1550～2600m为低熟油阶段；深度大于2600m为成熟油阶段。阳信洼陷主力烃源岩为沙四段和沙三段，这2个层段是今后勘探的重点。     

渤海湾盆地临清坳陷西部中生界烃源岩生烃演化

临清坳陷西部中生界烃源岩尚未进行系统研究,制约了该区中生界勘探。利用钻井、地震资料结合地球化学特征对中生界烃源岩进行评价。研究表明：中生界烃源岩为下-中侏罗统坊子组煤层和下白垩统丘城组半深湖相-深湖相暗色泥岩和油页岩,主要分布于丘县凹陷和南宫凹陷。坊子组煤系地层为中等-较好烃源岩,丘城组暗色泥岩和油页岩为中等-好烃源岩。利用构造演化史动态分析了中生界烃源岩的生烃演化过程,分析认为：丘县凹陷中生界烃源岩经历过2期生烃过程,第一期发生在白垩纪中晚期,生成煤层气和少量低熟油;第二期发生在古近纪,达高成熟-过成熟阶段,以生成裂解气为主;南宫凹陷中生界烃源岩在古近纪成熟,主要生成成熟油。下白垩统暗色泥岩厚度巨大,有机质类型较好,可构成自生自储式生储盖组合,具有良好的勘探前景。     

查干凹陷下白垩统烃源岩地球化学特征

下白垩统巴音戈壁组、苏红图组湖相暗色泥岩是查干凹陷发育的主要烃源岩。从有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度以及生物标志物特征等方面研究了查干凹陷下白垩统烃源岩的地球化学特征。研究结果表明：该烃源岩有机质丰度高,整体上为较好烃源岩;有机质类型属过渡型,其中巴音戈壁组有机质类型优于苏红图组,前者以Ⅱ,一Ⅱ：型为主,后者以Ⅱ2一Ⅲ型为主;有机质热演化程度较高,均达到了成熟阶段．部分处于高成熟一过成熟阶段：该烃源岩发育于湖相弱氧化一弱还原沉积环境,有机质母质为以低等水生生物为主、高等植物为辅的混源输入。     

塔里木盆地喀什凹陷烃源岩地球化学特征和油源对比

塔里木盆地喀什凹陷油气成藏条件优越,有很好的勘探前景,但除阿克莫木气田外,并无其他突破,一个重要原因是对主力烃源岩层认识不清。通过对喀什凹陷9个野外剖面系统采样和地球化学分析,认为下石炭统和中-下侏罗统为喀什凹陷的主要烃源岩层系,其中下石炭统Ⅱ型海相泥岩和泥灰岩为中等-好烃源岩,分布广泛,厚度大,现今处于高成熟阶段,以生干气为主;中侏罗统杨叶组Ⅱ型湖相泥岩和下侏罗统康苏组Ⅲ型沼泽相泥岩较次,中-下侏罗统烃源岩处于成熟阶段,以生油和轻质油为主。油源对比分析结果表明,黑孜苇油苗、克拉托油砂和阿克1井油源均来自于石炭系,研究认为石炭系为喀什凹陷的主力烃源岩层;中-下侏罗统烃源岩生烃潜力有限且分布范围局限,对油气成藏贡献较小。      

关于古生界烃源岩有机质丰度的评价标准

我国海相碳酸盐岩地球化学评价的焦点问题之一，是如何确定有其有机质丰度下限和划分有效烃源岩与非烃源岩的标准。长期以来，国内一些颇具影响的论点使人们相信，有机碳含量低到0．1％的碳酸盐岩仍能作为有效烃源岩。然而，国内外大量的勘探实践和实验室研究表明，有机碳含量为0．1％－0．2％的纯碳酸盐岩不能作为有效烃源岩，否则，有机质丰度不会成为油气勘探评价中的一个限定因素。在海相地层或海相碳酸盐岩中，能有效生烃的烃源岩是其中有机质丰度高的泥岩、泥灰岩和泥晶灰岩。碳酸盐岩或泥质岩中相同类型干酪根的有机质转化率相似，不存在碳酸盐烃源岩烃转化率高于泥岩的现象；生排烃过程一般并不会有机碳含量显著降低。因此，评价海相地层或碳酸盐岩地层中的烃源岩，沿用泥岩的有机质丰度下限值（有机碳含量为0．5％）是适合的。有效烃源岩的厚度不必很大，但有机质丰度必须高（有机碳含量大于0．5％），且要有一定的分布范围。     

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。     

烃源岩中无机矿物对有机质生烃的影响

对华北下花园地区下马岭组及鄂尔多斯盆地延长组2组低成熟泥岩全岩及分离的干酪根样品开展有水热解实验,探讨了烃源岩源内无机矿物对有机质生烃及同位素分馏的影响。实验结果表明,两组全岩有水体系液态烃及气态烃产率不同程度低于干酪根有水体系,CO₂及H₂产率则明显偏高。同时,全岩有水热解体系气体产物异构烃含量相对较低,表明烃源岩中无机矿物的加入抑制了水-有机质的反应并一定程度上改变了反应途径。稳定同位素的分析结果表明,相同热演化程度下,2组全岩及相应干酪根热解生成的甲烷碳同位素变化不大,但前者生成的二氧化碳碳同位素显著升高,且气态烃氢同位素更低。表明全岩有水热解体系下,烃源岩中的无机矿物参与到有机质热解过程中,改变了CO₂产率及同位素组成,并存在H₂间接加氢作用。      

冀中霸县凹陷古近系深层油气资源潜力研究

以往认为冀中霸县凹陷主力烃源岩为沙三中下段和沙四上段暗色泥岩.通过兴隆1井的钻探,发现了厚度巨大的沙四中下段暗色泥岩.对该套暗色泥岩详细的地球化学研究表明,其有机碳含量在0.6%~6%之间,热解生烃潜力在0.5~14mg/g之间,有机质类型为Ⅱ₂-Ⅱ₁型,为中等-好烃源岩,而不是以往所认为的属于品质差的烃源岩.有机质成熟度研究表明,兴隆1井烃源岩成熟门槛为3200m,4700m进入生油高峰阶段,5100m左右进入凝析油、湿气阶段.该井沙四中下段暗色泥岩已经进入凝析油、湿气阶段,并已获得自生自储的原油和天然气,表明该套烃源岩具有生成油气的能力.应用盆地模拟法对霸县凹陷沙四中下段油气资源量进行计算,石油资源量增加2200×104t,天然气资源量增加561×108m3,大大提升了霸县凹陷深层的勘探价值.