冀中坳陷石炭-二叠系烃源岩埋藏-生烃史控制因素

冀中坳陷石炭-二叠系烃源岩经历了复杂的构造-埋藏历史,划分为4个演化阶段及多次生烃演化过程。构造格局呈现出先东倾、后西倾的“翘翘板式”变化,构造平面上表现出“东西分带,南北分区”的特征。石炭-二叠系烃源岩残留厚度具有中间厚两边薄的特点．埋藏深度整体上呈现东浅西深、南浅北深的格局。基于构造演化史、沉积史、剥蚀史的研究,文中分别论述了大城凸起、河西务构造带、武清凹陷杨村斜坡．文安斜坡的石炭-二叠系烃源岩的埋藏-生烃史,得出大城凸起、武清凹陷杨村斜坡-文安斜坡是较为有利的勘探区域。     

黄骅坳陷孔古3井古生界烃源岩的生烃演化

孔古3井的古生界烃源岩自形成以来经历了复杂的构造-埋藏史,并发生多次生烃演化。基于详细的构造-埋藏史研究,并结合磷灰石裂变径迹测试及矿物包裹体分析,运用EASY%R_o数值模拟技术,深入研究了孔古3井的古生界烃源岩的生烃演化历史,阐明了孔古3井古生界生烃作用发生的构造期次、生烃强度,揭示了孔古3井处古生界烃源岩曾发生过两次重要的生烃作用过程,分别发生在海西-印支期和喜山晚期,而主要生烃作用发生在喜山晚期,并提出了孔店构造带是有望实现黄骅坳陷深层古生界找油突破的有利地区。     

东濮凹陷石炭—二叠系煤系烃源岩的生烃演化

东濮凹陷的石炭—二叠系煤系烃源岩主要分布在本溪组、太原组及山西组,厚度大,分布较稳定,其岩性主要包括暗色泥岩(含碳质泥岩)和煤岩。石炭—二叠系煤系烃源岩自沉积以来,遭受了海西—印支期、燕山期、喜马拉雅期等多期复杂的构造变动,经历了不均一的抬升、变形、埋藏,甚至岩浆作用,导致了烃源岩生烃演化的不连续性和分阶段性。在区域构造作用控制下,东濮凹陷石炭—二叠系经历了海西—印支期、喜马拉雅早期和喜马拉雅晚期等多期复杂的构造—埋藏作用过程,其中最大埋深发生在喜马拉雅早期(东营期末),当时研究区煤系的埋深已达4 300m。在此过程中,有机质的受热温度呈"脉动状"变化,最高受热温度达260℃,导致煤系有机质成熟度呈阶段性增加,并引发多次成烃演化过程。早喜马拉雅期的晚期,相对生烃量大,是煤系主要成烃期,成烃强度最大的区域位于凹陷的前梨园和南部的马厂一带。热解实验分析表明,其煤系有机质最大相对生烃量为300mg/g。但受东营运动的影响,该期部分煤系生烃可能被破坏,导致成藏条件的复杂化。     

济阳坳陷石炭系—二叠系烃源岩的生烃演化

济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩在多期构造运动的影响下发生过多次生烃演化.对石炭系—二叠系煤系烃源岩在不同地质时期生烃过程的动态分析表明,研究区石炭系—二叠系有机质具有阶段性成熟演化特征和多次生烃过程,其中燕山期和喜山期是济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩最重要的生烃期.利用镜质体反射率对济阳坳陷次级凹陷的石炭系—二叠系烃源岩的再次生烃门限进行了划分,确定了再次生烃门限深度约为3 900～4 500 m.按照不同地区的石炭系—二叠系煤系烃源岩的生烃—埋藏历史,将其生烃演化过程分为4种类型,并指出了济阳坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩再次生烃的有利地区.     

华北地区东部上古生界天然气勘探前景

华北地区上古生界石炭-二叠系发育一套良好的煤系烃源岩,煤层及暗色泥岩厚度较大,烃源岩埋藏史可划分为4种类型,其天然气勘探的难点及关键问题在于弄清烃源岩的二次生烃潜力、范围和保存条件。结合构造演化及沉积史分析认为,主要发生了晚三叠世末期、早白垩世末期和喜山期3次深成变质作用,不同盆地烃源岩经历了不同的二次生烃过程,后期保存条件也各不相同,导致勘探潜力差异很大。在前人勘探研究工作的基础上,指出渤海湾南部是二次生烃的最有利地区,其保存条件好,天然气藏勘探前景广阔。     

济阳坳陷孤北潜山煤成气成藏过程分析

根据气体组分、甲烷同系物碳同位素及轻烃参数,确定济阳坳陷孤北潜山带煤成气源主要为石炭-二叠系煤系烃源岩,中生界煤系烃源岩也具有一定的贡献,煤成气主要分布于第二排山、第三排山北部远离孤北断层地区及第四排山.在煤成气源确认的基础上,通过储集层流体包裹体均一温度及生烃动力学分析,结合烃源岩的生烃-埋藏史,认为该区石炭-二叠系煤系烃源岩经历了4次生烃过程,燕山期和喜马拉雅期是主要生烃期,中生界煤系烃源岩生烃期主要为喜马拉雅后期.该区煤成气藏可能有2种成因,一是源自石炭-二叠系煤系烃源岩的原生气藏在喜马拉雅期被破坏后再次聚集而成;二是喜马拉雅期埋藏较深的石炭-二叠系及中生界煤系烃源岩再次生烃形成,其中第二种成因的煤成气是今后孤北潜山带天然气勘探的重点.     

阜阳地区石炭-二叠系煤系烃源岩特征

阜阳地区石炭-二叠系煤系地层发育，但由于勘探程度较低，对该区煤系地层烃源岩的生烃潜力认识不清，严重制约了该区的油气勘探。在已有资料的基础上，通过有机地球化学和有机岩石学方法并结合模拟实验，探讨了该区煤系烃源岩的生烃潜力。研究结果表明阜阳地区石炭-二叠系煤系烃源岩有机质丰度达到中等-好烃源岩标准，有机质类型以腐殖型为主，盆地模拟结果显示阜阳地区石炭-二叠系煤系地层油资源量为（30.47~152.33）×10⁶t，气资源量为（266.7～1333.7）×10⁸m³，展示阜阳地区石炭-二叠系煤系地层具有较好的生油气潜力。     

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。      

江汉盆地南部二叠系烃源岩热演化特征

应用含油气盆地热史及构造－热演化模拟系统，对江汉盆地南部不同时期剥蚀量和底部热流值进行了反演，恢复了二叠系烃源层埋藏史、温度史、成熟度史和油气生成史；探讨了二叠系烃源岩的油气热演化规律，阐明了不同地区油气热演化历程的差异性；指出燕山期、喜马拉雅期是二叠系烃源岩有机质热演化的重要变革时期。     

松辽盆地长岭断陷东岭地区烃源岩热演化对油气成藏的控制作用

通过对长岭断陷东岭斜坡带烃源岩埋藏史、地温史、有机质成熟度史、生烃率演化、累积生烃量演化等特征的研究,认为该区火一段烃源岩分别在火石岭组沉积末期和盆地坳陷期发生过2次大规模生排烃作用:第1期生排烃在火石岭组内部形成大量自生自储型岩性、地层油藏;第2期生排烃在火石岭组及上覆各套断陷期地层中形成大量构造、构造—岩性油藏和气藏。这2个排烃期对应的油气成藏过程可归纳为断陷期隐蔽油藏成藏模式和坳陷期构造油气藏成藏模式,根据该成藏模式指出长岭断陷中西部的残留洼陷是下一步勘探的有利方向。     

渤海湾盆地渤中凹陷东营组烃源岩地球化学特征及生烃模式

对东营组烃源岩特征及其生烃机理认识不清,制约了渤海湾盆地渤中凹陷油气成藏认识与资源评价。利用有机岩石学、显微组分、孢粉鉴定及原油地球化学参数等资料,系统评价了东营组烃源岩及其生成原油的地球化学特征,探究了有机质生烃的影响因素及生烃模式。结果表明:东营组烃源岩主要为含黏土长英质泥岩和混合型泥岩,矿物组成以石英和黏土矿物为主,长石和碳酸盐矿物次之;东营组三段与东营组二段下亚段总有机碳(TOC)含量平均值分别为1.94%、0.87%,整体为好—优质烃源岩,显微组分以壳质组为主,有机质类型为Ⅱ₁、Ⅱ₂型,处于低成熟—成熟热演化阶段。东营组烃源岩具两期生烃特征,早期生烃高峰对应镜质体反射率(R_o)为0.6%,生成低成熟度烃类,晚期生烃高峰对应R_o为1.0%,生成成熟烃类。原油物性及生物标志化合物特征显示东营组以生成成熟油为主,含少量低熟油,原油整体具有低密度、低黏度、低含硫量、高含蜡量、高饱芳比、高Pr/Ph、高C₁₉/C₂₃三环萜烷值、低伽马蜡烷指数和低4-甲基甾烷指数等特征,属于混源有机质生源、弱氧化—弱还原沉积条件和淡水贫硫湖泊环境综合成因的轻质—中质原油。壳质组中的底栖藻无定形体及松科属孢粉等组分对低成熟—成熟阶段的烃源岩生烃具有重要贡献,黏土矿物和碳酸盐矿物及地层超压在一定程度上影响了烃源岩生烃演化过程。东营组烃源岩发育受淡水湖泊、特殊生物、无机矿物和超压等要素共同控制的双峰生烃模式。研究认识对于开展以渤中凹陷东营组为主力烃源灶的油气勘探具有重要参考意义。     

渤海湾盆地中南部上古生界天然气资源潜力

渤海湾盆地上古生界煤系烃源岩经历了复杂的埋藏史、热史和生烃史，具有多期次的生烃过程，该区上古生界天然气具有晚期成藏特征，古近纪以来所生成的天然气具有较大的资源意义。为此，建立了渤海湾盆地中南部地区上古生界烃源岩的生烃史地质模型，据此对生烃过程进行了数值模拟，通过生成生烃强度随地理坐标和时间变化的三维数据体，实现了对任意平面范围、任意时间段生烃量的定量计算。依据越晚期的生烃量其资源贡献率越高的原理，结合对天然气成藏条件的深入分析，预测了渤海湾盆地中南部地区上古生界天然气资源量的分布规律，进而提出了勘探建议：惠民凹陷的滋镇洼陷、阳信洼陷，东营凹陷南部，东濮凹陷东部次洼、中央隆起带和西部次洼是寻找上古生界天然气的远景区；沾化凹陷孤北地区、东濮凹陷中央隆起带、东营凹陷南坡、惠民凹陷的滋镇洼陷南坡则可作为近期寻找天然气资源的重点区带。     

济阳坳陷上古生界天然气资源潜力评价

济阳坳陷上古生界煤系烃源岩经历多次演化和生烃,天然气资源潜力大小成为勘探方向选择的关键。通过煤系烃源岩与热演化史等综合研究,评价了济阳坳陷上古生界天然气资源潜力。结果认为：石炭-二叠系煤层属于好的烃源岩、暗色泥岩为中等烃源岩;二次生烃是其显著特征,经历印支期一次生烃、燕山期部分烃源岩二次生烃和喜山期二次生烃,喜山期二次生烃属于晚期生烃,有利于晚期成藏。坳陷内东营南坡、惠民南坡和沾化凹陷孤北地区等具有较好的二次生烃条件和较大的资源潜力,是下一步天然气勘探突破的有利区带。     

东营凹陷油气成藏期次及其分布规律研究

东营凹陷发育了咸水湖相沙河街组四段上部烃源岩和半咸水深湖相的沙河街组三段下部烃源岩两套有效烃源岩。根据原油的地球化学特征和储层流体包裹体等资料,将油气藏的形成分为两个大的阶段:第一期为早第三纪东营期末,凹陷中心的沙河街组四段上部烃源岩已进入生油门限并开始排烃,后由于喜山运动使全区遭受抬升和剥蚀,油气生成过程中断,原油的生物标志化合物组成表明,此阶段的原油成熟度较低,油气生成数量有限;第二期为晚第三纪至第四纪沉积时期,伴随着凹陷的持续全面沉降和深埋,沙河街组三段下部和沙河街组四段上部烃源岩进一步成熟,生烃作用增强,原油的成熟度较高。两次成藏的原油分布具有明显的规律性:凹陷边缘油藏的原油主要来自沙河街组四段上部烃源岩,原油成熟度较低,是早期充注成藏的;生油凹陷中心油藏的原油主要来自沙河街组三段下部烃源岩,原油成熟度较高,为第二期充注成藏的;而过渡带(斜坡带)油藏的油气来源及成藏期比较复杂,总体特征是混源聚集、多期充注成藏。     

柴达木盆地北缘和西部主力烃源岩的生烃史

柴北缘昆特依凹陷小煤沟组烃源岩具有两次生烃过程,侏罗纪末期部分深洼进入生烃门限,随后由于抬升停止生油,第二次于始新世早期开始大面积生烃,使得冷湖构造经历了两次成藏;赛什腾凹陷烃源岩主要为大煤沟组,只有一次生烃过程;鱼卡凹陷侏罗系烃源岩在渐新世早期才进入生油门限,至今只有一次油气聚集期。受昆仑山活动的影响,柴达木盆地西部第三系烃源岩主力层段在盐湖相和咸水环境中形成,生烃过程只有一次,在上新世早-中期进入生油门限,成熟度普遍较低,只有局部达到生油高峰,不同构造部位进入生油期的时间和深度有一定差异。     

东营凹陷利津-民丰地区中深层裂解气成藏史

东营凹陷已发现的中深层裂解气主要分布在利津-民丰地区的古近系沙河街组第四段储层中,其来源为洼陷区沙四下亚段烃源岩。以沙四下亚段烃源岩的生烃史恢复为基础,结合成岩矿物流体包裹体和天然气成藏地质背景,对该区中深层裂解气藏的形成时间和充注期次进行了分析。结果表明,利津-民丰地区沙四下亚段烃源岩具有两期生烃过程,第一期以生油为主,第二期生成大量油气;沙四下亚段自下而上3套烃源岩达到生成裂解气的时期分别为东营组沉积初期、东营组沉积末期和馆陶组沉积末期;沙四下亚段储层具有两期油气充注过程：第一期为沙二段-东营组沉积末期,以充注原油为主;第二期从馆陶组沉积末期开始,一直持续至今,该期又可分为两个阶段：馆陶-明化镇组沉积初期以充注原油为主,明化镇组沉积中期至今以充注裂解气为主;构造高部位地区仅存在第二期原油的充注。     

济阳坳陷中生界烃源岩生烃演化

济阳坳陷中生界油气藏发育,但至今尚未对中生界烃源岩的生烃演化进行过系统研究,影响了对该区中生界油气的勘探。对该区进行了地球化学数据分析,结果表明:济阳坳陷中生界下—中侏罗统坊子组主要为沼泽相的煤系烃源岩,总体评价为差—较好烃源岩,以生气为主;下白垩统蒙阴组以湖相泥岩为主,有机质类型好,达到中等—好烃源岩的标准,应以生油为主;下白垩统西洼组和中—上侏罗统三台组为差—非烃源岩。利用镜质体反射率(Ro)数据,结合构造演化史动态分析了中生界烃源岩在不同地质时期生烃演化过程。结论认为:研究区中生界有机质经历过两期成熟演化过程,济阳坳陷次级凹陷的中生界烃源岩的二次生烃门限深度介于3000～3700m;主要生烃演化过程发生在新生代,具有较大的油气资源潜力。研究成果为该区中生界下一步勘探目标的选择提供了依据。     

渤海湾盆地南堡凹陷烃源岩地球化学特征与地质意义

通过对渤海湾盆地南堡凹陷烃源岩地球化学特征的多参数精细描述和对比研究认为,沙三段有效烃源岩厚度大,有机碳含量高达2.5%～8%,以Ⅱ₁和Ⅰ型有机质为主,处于成熟—高成熟阶段,为好的有效烃源岩;沙一段有机碳含量1.2%～2.3%,有机质类型以Ⅱ₂和Ⅲ型为主,为好的有效烃源岩。东三段有机碳含量0.2%～2.6%,以Ⅱ₂型有机质为主,处于成熟演化阶段,为较好的有效烃源岩。因此,预测南堡凹陷勘探有利方向:第一类为紧邻以Ⅱ₁和Ⅰ型有机质烃源岩为主的生烃凹陷分布的南堡1-2号构造和南堡3-4号构造;第二类为紧邻以Ⅱ₂和Ⅰ型有机质烃源岩为主的生烃凹陷分布的高尚堡构造—柳赞构造;第三类是紧邻以Ⅱ₂和Ⅲ型有机质烃源岩为主的生烃凹陷分布的老爷庙构造—北堡构造和南堡5号构造。      

基于U-Pb同位素年龄和团簇同位素(Δ47)温度约束的四川盆地震旦系灯影组构造—埋藏史重建

目的层系构造-埋藏史曲线对成烃、成储和成藏史的研究有着非常重要的作用。前人基于区域地质背景、地层剥蚀厚度、构造运动幕次等地质认识恢复的构造-埋藏史,因构造运动幕次认识的不同,地层剥蚀厚度难以恢复,存在不确定性,尤其是经历多旋回构造运动改造的中国海相碳酸盐岩构造-埋藏史的重建。通过四川盆地震旦系灯影组镜下多期次碳酸盐胶结物的识别和成岩序列的建立、碳酸盐矿物U-Pb同位素测年和团簇同位素（Δ₄₇）测温两项技术的应用,取得两项成果认识:（1）建立了四川盆地震旦系灯影组基于同位素年龄和Δ₄₇温度约束的构造-埋藏史曲线,解决了前人基于区域地质背景、地层剥蚀厚度和构造运动幕次等地质认识约束的构造-埋藏史曲线不确定性的问题;（2）基于同位素年龄和Δ₄₇温度约束的构造-埋藏史曲线,重新认识了灯影组气藏的成烃、成储和成藏史,指出该气藏经历了志留纪石油聚集、二叠纪石油聚集、燕山-喜马拉雅期天然气持续聚集和调整3个阶段。该案例揭示基于同位素年龄和Δ₄₇温度约束的构造-埋藏史恢复方法不但适用于经历多旋回构造改造的深层碳酸盐岩构造-埋藏史重建,而且在成烃、成储和成藏研究中具重要的应用价值。