页岩油资源评价关键参数——含油率的校正

页岩油资源评价过程中,常用热解参数S₁（游离烃含量）与氯仿沥青“A”含量反映含油性。但由于实验流程的原因,所测得的S₁存在着轻烃、重烃的损失,氯仿沥青“A”含量存在着轻烃损失。为了更准确地对页岩油资源进行定量评价,通过对松辽盆地北部青山口组泥页岩有机质成烃动力学研究以及对样品抽提前、后的热解参数进行对比,对氯仿沥青“A”含量进行轻烃补偿校正,对S₁进行轻烃、重烃补偿校正,以获得泥页岩总含油率参数。结果表明,松辽盆地北部青山口组泥页岩校正后S₁约为校正前S₁平均值的4.2倍,校正后氯仿沥青“A”含量约为校正前氯仿沥青“A”含量平均值的1.2倍。校正前S₁仅为氯仿沥青“A”含量的0.28倍,校正后S₁与氯仿沥青“A”含量基本相同。可见在页岩油的资源评价过程中,对S₁与氯仿沥青“A”含量的补偿校正是十分必要的。     

鄂尔多斯盆地西部延长组烃源岩地化特征

鄂尔多斯盆地延长组长7段湖盆发育最为成熟,是三叠系油藏主力烃源岩层,页岩油层具有低渗致密、含油性较好、开发潜力大及源岩品质高等特点。以鄂尔多斯盆地西缘姬塬油田为例,通过有机质丰度、有机质类型及有机质成熟度3个方面评价该区烃源岩地化特征。结果表明：姬塬地区总有机碳(TOC)平均含量为6.11%,氯仿沥青“A”平均含量为0.86%,氯仿沥青“A”中总烃(HC)平均值为585.5μg/g,生烃潜量(S₁+S₂)平均值为20.39 mg/g。根据烃源岩有机质丰度评价标准,姬塬地区长7层烃源岩属于好-最好级别;干酪根类型主要为Ⅱ₁～Ⅱ₂型,富含大量腐泥型和腐殖-腐泥型有机质;镜质体反射率(R_o)平均为0.697%,最大热解峰温T_max平均为447.37℃,热演化处于较成熟阶段,开始进入生油高峰阶段;烃源岩生烃强度平均为2.903×10⁶t/km²,排烃强度平均为2.032×10⁶t/km^2<...     

辽河坳陷大民屯凹陷沙河街组四段页岩油富集资源潜力评价

页岩油具有高密度、高粘度以及低孔、低渗的特征,开采难度较大,因此对资源丰度相对较高、开采难度相对较小的富集资源进行评价十分必要。利用热解烃S₁与有机碳含量（TOC）的“三分性”关系确定TOC大于4%为靶区页岩油富集资源划分标准。热解烃S₁存在轻、重烃损失现象,在利用其进行资源评价前,需进行轻烃、重烃恢复。通过对比分析,发现抽提后页岩样品的裂解烃S₂普遍降低,说明S₂中包括一部分残留烃,而该部分残留烃在氯仿抽提过程中已被去除。利用抽提前、后S₂的差值ΔS₂对S₁进行重烃恢复,重烃恢复系数随成熟度的增大而增大。假设页岩在排烃过程中轻烃和重烃等比例排出,利用生烃动力学原理对页岩生成各烃类组分的比例进行评价,进而根据该比例对S₁进行轻烃恢复,轻烃恢复系数随着成熟度的增大呈先减小后增大的趋势。在测井评价页岩有机质非均质性（TOC和S₁）的基础上,对富集资源进行划分,并利用S₁的轻烃、重烃恢复结果,对页岩油富集资源进行资源评价。渤海湾盆地辽河坳陷大民屯凹陷E₂s^4（2）亚段页岩油富集资源量约为2.2×10⁸ t。     

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。     

正构烷烃分布模式判断柴西主力烃源岩

柴西原油正构烷烃分布多呈偶奇优势(CPI<1),而烃源岩样品则多呈奇偶优势分布,只有少数呈偶奇优势分布。从正构烷烃分布模式出发,结合单体烃碳同位素分析,对柴西原油和烃源岩进行对比,以确定柴西原油形成的主力烃源岩。研究表明,柴西深层主力烃源层为E₂₃,次要烃源层为E₁₊₂和N₃₁;浅层主力烃源层为N₁,次要烃源层为N₂。从生烃性能角度看,正构烷烃分布呈偶奇优势的烃源岩样品,其有机碳、氯仿沥青"A"、总烃含量、转化系数等都比呈奇偶优势分布的样品高,生烃性能较好,应为柴西主力烃源岩。      

热解参数S1的轻烃与重烃校正及其意义——以渤海湾盆地大民屯凹陷E2s4(2)段为例

利用热解参数S₁（游离烃含量）对页岩油进行资源评价时存在轻烃和重烃损失的现象,导致计算资源量偏小。针对重烃损失,将相同泥页岩样品经抽提前、后热解实验所得的S₂（热解含量）进行对比,二者之差即为S₁损失的重烃含量。针对轻烃损失,基于未熟泥页岩样品Rock-Eval和PY-GC实验以及对原油进行的金管实验,根据化学动力学原理求取各动力学参数,结合Easy R_o模型计算出不同成熟度时生成的C_6-13与C₁₃₊的比值,将此值作为烃源岩内残留的C_6-13与C₁₃₊比值,并在经重烃恢复之后的S₁基础上进行轻烃恢复。使用轻烃与重烃恢复前、后的S₁作为页岩油资源评价参数,在资源量计算方面差别较大。以渤海湾盆地大民屯凹陷E₂s^4（2）段为例,其恢复前资源量为2.26×10⁸t,恢复后资源量为6.47×10⁸t,恢复后资源量为恢复前的2.86倍。因此在利用S₁对页岩油进行资源评价时,对S₁的轻烃和重烃恢复具有重要意义。     

单冷阱热解色谱仪在烃源岩评价中的应用

利用单冷阱热解色谱仪对烃源岩样品进行热解分析,通过电磁切割和冷阱富集的匹配,能实现烃源岩不同演化阶段热解生烃组分色谱分析,气态烃也得到很好分离,从而为烃源岩组分动力学研究提供了技术保障。对不同类型烃源岩的热解分析表明,烃源岩从Ⅰ型到Ⅲ型有机质,甲烷产率快速增加,而轻质油和重质油则逐渐减少,湿气与有机质类型关系不明确,产率变化不大;烃源岩热解产物正烷烃与正烯烃的比值受到热解速率、烃源岩演化阶段及类型的综合影响,不能简单地以烃源岩热解正烷烃与正烯烃的比值来确定有机质类型。建立的烃源岩热解生烃组分动力学分析技术能提供包括C₁(干气)、C₂—C₄(湿气)、C₅—C₁4(轻质油)和C₁₅₊(重质油)的动力学数据,从而为烃源岩定量评价、确定其主成油期、主成气期、油气比和资源量计算提供了重要技术参数。      

松辽盆地长岭断陷层烃源岩地球化学特征研究

下白垩统沙河子组沉积的暗色泥岩和煤层是松辽盆地长岭断陷层主要的烃源岩,火石岭组和营城组为次要烃源岩。钻井和露头样品表明,火石岭组烃源岩有机碳含量0.50%~8.55%、生烃潜量2~17mg/g、氯仿沥青"A"含量0.04%~0.33%,干酪根类型以Ⅱ型为主,成熟度演化处于生气的过成熟阶段;沙河子组烃源岩有机碳含量1.00%~6.54%、生烃潜量2~8mg/g、氯仿沥青"A"含量0.2%~0.5%,干酪根类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主,成熟度演化处于高成熟—过成熟阶段;营城组烃源岩有机碳含量0.5%~2.5%、生烃潜量0.5~4.0mg/g、氯仿沥青"A"含量0.05%~0.20%,干酪根类型以Ⅱ型为主,处于成熟—高成熟阶段。综合评价沙河子组为中等—好烃源岩,而营城组和火石岭组烃源岩属中等烃源岩。      

鄂尔多斯盆地中奥陶统平凉组烃源岩地球化学特征及勘探潜力

鄂尔多斯盆地西、南缘中奥陶统台缘深水斜坡相平凉组烃源岩包括泥页岩和泥灰岩,厚度80~200 m,在西缘桌子山—刘庆7井—苦深1井—石板构—环14井—平凉—陇县等地和南缘旬邑以南、耀县以北的广大地区呈"L"形连片分布。干酪根碳同位素平均值为-29.95‰,有机质类型指数约为100%,氯仿沥青"A"中饱/芳比大于3,以Ⅰ型有机质类型为主。有机碳含量大于0.2%,西缘露头和岩心的氯仿沥青"A"平均值分别高达232×10-6和380×10-6,生烃潜力(S₁+S₂)平均值分别高达0.42,0.37mg/g,烃源岩有机质丰度高。除了西缘逆冲带成熟度较低(生油窗)外,天环坳陷和南缘渭北隆起R_o值在1.60%~2.60%之间,处于高—过成熟阶段。生烃模拟实验证实平凉组在达到R_o值2.1%演化程度时产烃率即可高达224.33 kg/t,地质历史上已累计生成资源量约4.323 8×108t油气当量。中央古隆起不但长期控制了平凉组烃源岩的油气运聚,而且提供了马家沟组马四段溶蚀白云岩有利储集空间,天环坳陷东缘和鄂南渭北隆起北部下古生界都具有较大勘探潜力。      

实验方法评价松辽盆地烃源岩的生排烃效率

针对烃源岩生排烃效率评价现有方法的不足和第四次油气资源评价研究的需要,基于模拟地质条件的最新生排烃实验平台,以白垩系烃源岩为例,开展了松辽盆地烃源岩生排烃条件和过程的模拟实验。结合包括轻烃在内的产物计量方法探索,对实验产烃量进行计量;通过实验产物的H/C原子比数据,对干酪根热成熟度进行标定,获得实验点所对应的地质RO值;从而实现了对松辽盆地白垩系烃源岩在各热演化阶段的生排烃效率厘定。结果表明,轻烃在总烃中的含量为5%~29%,并有随实验热演化程度升高的特征,在生油高峰期的轻烃含量约为25%,从而弥补了传统实验和利用岩心残留烃分析排烃效率方法中缺少轻烃组分的缺憾;通过生排烃效率曲线显示,松辽盆地白垩系烃源岩的最大生油效率为680mg/gTOC,生油高峰期对应的绝对排烃效率为57%。对压力的影响分析认为,压力确实影响热成熟演化,在生油阶段对RO的抑制约为0.2%;压力的释放促进排烃,是导致岩心滞留烃量降低和轻烃散失的主要原因,仅轻烃散失造成的生油高峰期绝对排烃效率偏差值就达18%。常规方法低估了地质实际的滞留烃量,深层找气的前景乐观。     

油浸对烃源岩地化指标的影响分析——以王云12井油浸泥岩为例

对江汉盆地潜江凹陷王场地区油浸泥岩样品洗油处理前、后分别进行了岩石热解、总有机碳及氯仿沥青"A"、总烃含量、饱和烃等地球化学指标分析测试,分析了油浸对测试结果的影响,认为潜江组盐韵律层中的油浸对有机地化样品的有机碳分析结果影响不大,但对生烃潜量、氯仿沥青"A"含量和烃含量影响较大,以有机碳的丰度作为评价基础指标更加符合实际;王云12井Eq4井段2 307.04~2 324.04 m的烃源岩主要为差-非烃源岩,本地生油较少,烃源岩中的油浸主要为洼陷内的成熟油运移的结果,这对认识潜江组盐间页岩油勘探潜力具有指导作用。     

裂解热模拟实验中碳同位素变化特征及其地球化学意义

采用高温模拟技术,对原油、氯仿沥青“A”、烃源岩、干酪根和原油族组分样品进行热模拟实验,分析不同样品在裂解过程中产物碳同位素组成的变化特征,研究其地球化学意义。原油、氯仿沥青“A”、干酪根、烃源岩和饱和原油族组分随热演化温度的增加,热模拟气态烃碳同位素演化规律是由重变轻再变重的演化趋势,700℃以前碳同位素分布呈正碳同位素系列分布,750℃以后出现丙烷碳同位素倒转,芳烃馏分和沥青质馏分的碳同位素值和正碳同位素系列分布出现差异;各样品随热模拟温度的增加,Δδ¹³C_2-1值都呈增大的趋势;Δδ¹³C_3-1、Δδ¹³C_3-2对原油、氯仿沥青“A”、饱和烃馏分与芳烃馏分和沥青质馏分随模拟温度的变化有差异;δ¹³C₂ -δ¹³C₃ 值和LN（C₂/C₃）值随模拟温度的增加呈正相关性。     

鄂尔多斯盆地南部张家滩油页岩生烃演化特征

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组张家滩油页岩不仅是重要的固体矿产资源,也是该盆地三叠系油气的主力烃源岩。对张家滩油页岩典型露头剖面、钻井岩心进行有机碳含量(TOC)、氯仿沥青"A"及族组分、含油率等相关测试分析表明,张家滩油页岩有机质丰度高,TOC介于5.11%～36.47%,平均16.15%,生烃潜量(S₀+S₁+S₂)介于16.58～230.98 mg/g,平均94.20 mg/g,氯仿沥青"A"介于0.42%～2.22%之间,平均1.25%,属于生烃条件极好的优质烃源岩;含油率高,介于3.52%～14.6%之间,平均8.16%,属于中高品质的油页岩;干酪根类型以Ⅰ—Ⅱ₁型为主,R_o介于0.43%～1.09%。综合利用野外露头剖面和钻井岩心样品,建立了盆地南部张家滩油页岩的热演化剖面,分析了氯仿抽提前、后油页岩的含油率变化及油页岩热演化过程中含油率、热解烃产物的变化特征,揭示鄂尔多斯盆地南部张家滩油页岩具有聚集油页岩、页岩油两类资源的潜力,提出了相应的勘探开发对策。     

烃源岩评价参数与油页岩品质指标内在关系探讨

如何用烃源岩评价参数定量评价油页岩品质级别,是目前含油气盆地油页岩评价面临的一个重要问题。通过对我国中西部鄂尔多斯、准噶尔和民和3个含油气盆地中油页岩进行系统采集,开展了含油率和发热量等油页岩品质方面的研究,同时也进行了有机质丰度、有机质类型和成熟度等烃源岩评价方面的研究,重点探讨油页岩品质参数与烃源岩丰度参数的内在关系。研究表明这3个盆地油页岩含油率(ω)、发热量与生烃潜量(S₁+S₂)相关性最好,与有机碳(TOC)的关系次之,其中含油率与生烃潜量相关系数高达0.89,两者的线性关系式为ω＝0.066（S₁+S₂）＋2.413,可以根据生烃潜量等指标对油页岩品质特征进行评价,当生烃潜量界限值为16.4mg/g、39.0mg/g、114.4mg/g,有机碳含量为3.3%、10.0%、32.3%,氯仿沥青“A”含量为0.03%、0.2%、0.85%时,油页岩的品质分别达到低级、中级、高级。     

鄂尔多斯盆地延长组7段页岩全组分定量生烃模拟及原油可动性评价

页岩油和致密油是中国目前油气勘探的热点,页岩生烃模拟实验可为此类油气资源勘探提供重要数据。以鄂尔多斯盆地延长组7段（长7段）页岩为例,利用金管-高压釜模拟生烃装置,系统研究了Ⅱ型有机质在与"生油窗"对应的成熟度范围（Easy R_o 0.7%~1.6%）内生烃产物中的气体烃（C_1-5）、轻烃（C_6-14）、重烃（C₁₄₊）、各族组分,以及生烃残渣的地球化学特征。发现长7段页岩在生油期可同时生成2.35~103.91 mL/g的气体烃和10.83~88.24 mg/g的轻烃。重烃的生成高峰对应的Easy R_o约为1.0%,与其中的饱和烃、芳烃和非烃的高峰产率对应的成熟度非常接近。重烃中沥青质的产率在Easy R_o约1.35%后开始下降,说明沥青质在此后才开始大量裂解与固化。而对原油物性影响很大的轻重比[（气体烃+轻烃）/重烃]及气油比[气体烃/（轻烃+重烃）]随成熟度增加而不断增大,其增速分别在Easy R_o为1.05%~1.15%之后明显变快。在生油过程中,长7段页岩残渣HI值和H元素的大量减少、干酪根固体碳同位素的变重均发生在Easy R_o约1.00%之前。干酪根碳同位素的变化相对较小,在鄂尔多斯盆地可以作为母源指标。通过对生烃产物中6种常见生物标志物成熟度参数的对比,证实多环芳烃成熟度参数中的甲基菲指数（MPI）和甲基菲比值（F1）在整个生油窗内都与成熟度有很好的线性相关性,可用于鄂尔多斯盆地母源为长7段页岩的原油成熟度判识。生烃产物的各地球化学特征变化节点、以及成熟度指标可用于鄂尔多斯盆地长7段页岩油或相关致密油资源的可采性评价。     

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...     

江汉盆地潜江凹陷盐间云质页岩热压生排烃模拟实验研究

江汉盆地潜江凹陷盐间云质页岩具有形成规模页岩油资源的潜力。通过对潜江组未熟的云质页岩烃源岩样品开展热压生排烃模拟实验,定量分析了不同热成熟度烃源岩有机质的生烃产率,并探讨了盐间云质页岩的生排烃过程。此外,将由总排烃量计算获得的转化率作为热成熟度的标尺,分析了排出油和烃气组成随热成熟度的变化。研究结果显示,残留油和排出油之间存在明显的"前驱体-产物"关系,反映了有机质生油过程为"干酪根→沥青→原油"两步同时进行的转化过程。由总排烃量计算获得的转化率与EasyR_o之间服从较严格的玻尔兹曼分布,可用于描述生油窗内烃源岩的排烃行为。当转化率在0~25%之间时,排出油各族组分相对含量变化较小;而当转化率在25%~100%之间时,排出油沥青质组分的相对含量迅速减少而饱和烃和芳烃组分明显增加,说明干酪根裂解形成的沥青（即残留油）是排出油中烃类逐渐富集的主要物质来源;与此同时,形成更多的小分子烃类改善了烃类流体的流动性,排烃作用相应增强,导致排出油产率在该阶段快速增加。      

涠西南凹陷流沙港组二段优质烃源岩判别及其控油作用

针对北部湾盆地涠西南凹陷流沙港组湖相优质烃源岩发育特征及其控油作用不清的实际,基于烃源岩生、排烃基本原理,利用有机地化方法建立判别优质烃源岩的方法,并确定了其分布和对油气分布的控制作用。流沙港组泥岩是涠西南凹陷的主要烃源岩,从下到上分为流三段、流二段和流一段,流二段为主力烃源岩。依据生、排烃基本原理,利用烃源岩TOC含量与热解S₁、氯仿沥青“A”含量的关系确定的流沙港组湖相优质烃源岩的TOC含量界限值为2%左右。流二段底部黑色页岩TOC含量均大于2%,母质类型好,生烃潜力高,均属于优质烃源岩;部分暗色泥岩属于优质烃源岩。与流二段底部黑色页岩有亲缘关系的原油既可在黑色页岩层段之下近源运移、聚集,也可沿流二段之下的流三段砂体长距离侧向运移而在构造高部位聚集;与暗色泥岩有亲缘关系的原油主要在凹陷内部优质烃源岩层之上的流一段—涠洲组聚集,断裂为近距离垂向运移通道,源控特征显著。     

源储一体烃源岩精确评价 ——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组源储一体,岩心样品中常见原油浸染现象,导致烃源岩评价参数测定不准.针对这种现象,利用氯仿抽提技术,分析了运移烃类对烃源岩评价结果的影响,细分岩性准确评价了该区芦草沟组源储一体烃源岩的生烃潜力.结果显示:(1)烃源岩中可溶有机质烃类含量越高,会导致烃源岩有机碳测定值偏差越高,热解参数...