海退型陆棚相:烃源岩形成的重要部位——以中、上扬子地区北缘上二叠统大隆组为例

通过对中、上扬子地区北缘上二叠统大隆组沉积特征、生物群面貌组合、有机碳特征的深入研究,探讨了海退型序列与优质烃源岩的关系.中、上扬子地区北缘晚二叠世大隆组沉积环境具有从早期外陆棚到中、晚期内陆棚变化的特征,属于海退型陆棚相.沉积相带的转变为该区带来了较浅水的生物,尤其是大量菌藻类出现,为中、上扬子地区大隆组优质烃源岩的形成提供了源源不断的有机质生产率,造成大隆组上部有机碳含量比下部高.此外,该区多次上升洋流作用同时将下层营养盐类携带到表层水,使得生物群更加繁盛,促进了有机质生产力的激增,有利于大隆组大范围内优质烃源岩的发育.研究表明,海退型陆棚也是地史中烃源岩形成的重要部位.     

四川盆地北缘上二叠统大隆组烃源岩评价

四川盆地北缘上二叠统大隆组泥质、硅质岩有机质丰度高、有机质类型较好,是一套局部发育的海相优质烃源岩。大隆组在不同剖面有机质成熟度变化较大,盆地内河坝1井处已达过成熟阶段,而盆地边缘广元、万源地区则处于低成熟—中等成熟阶段。大隆组烃源岩各剖面累计生烃强度大多小于20×10⁸m³。川东北地区大隆组烃源岩与长兴—飞仙关组礁滩相储层有利的时空配置,可使大隆组来源的天然气更有效地在礁滩相优质储层中聚集成藏,对普光等大中型气田有较大贡献;相对于其它海相层系烃源岩,大隆组主生烃期更晚,有利于天然气后期保存。广元、万源等大隆组仍处于低—中等成熟阶段地区是否存在源自大隆组的残余油藏值得关注。     

四川盆地上二叠统海槽相大隆组优质烃源岩

通过四川盆地上二叠统海槽相大隆组露头区野外观察测量和钻井区测井及岩心、岩屑分析,对大隆组烃源岩进行评价。研究表明,大隆组黑色泥质岩、腐泥岩TOC平均值为5.86%,最高可达24.31%,是一套优质烃源岩;大隆组暗色泥晶灰岩TOC平均值可达0.77%,也是很好的烃源岩;大隆组暗色硅质岩TOC平均值仅为0.13%,不具备生烃能力。由于烃源岩演化程度较高,氯仿沥青"A"含量总体不高。大隆组烃源岩(S1+S2)值总体也比较低,平均值仅4.36 mg/g。烃源岩干酪根显微组分以腐泥组为主,干酪根主要为Ⅱ1型,少量为Ⅱ2型。晚二叠世长兴组沉积期浮游类生物繁盛、大隆组沉积速率缓慢以及缺氧、安静的深水沉积环境是有机质富集、保存、形成优质烃源岩的主要控制因素。图6表2参12     

四川盆地上二叠统龙潭组烃源岩生、排烃特征及资源潜力

上二叠统龙潭组是四川盆地多个大中型气田的烃源岩,热演化程度较高,无法通过热模拟实验或化学动力学方法对其进行有效的生、排烃特征和油气资源潜力研究,制约了油气勘探开发.基于国内主要含油气盆地的大量岩石热解、总有机碳(TOC)含量分析及成熟度资料,采用生烃潜力法,建立了龙潭组高、过成熟烃源岩的生、排烃演化模型,分析了生、排烃...     

湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气储层特征

为评价湘中涟源—邵阳凹陷上二叠统大隆组页岩气的勘探潜力,分析其泥页岩的有机碳含量、矿物组成、孔隙及裂隙的微观特征、孔隙度和渗透率等,系统研究了页岩气的储层特征。研究区上二叠统大隆组岩石的有机碳含量与岩性关系密切,其中硅质泥岩的有机碳含量最高,平均质量分数大于3%,表明沉积环境是控制有机碳含量的最主要因素;硅质泥岩中石英等脆性矿物平均质量分数为67.7%,与美国Barnett硅质页岩基本相当,脆性矿物含量较高;硅质泥岩中构造裂缝较发育,其形成主要与其脆性矿物含量较高及地质构造较发育等因素有关;有机碳含量较高的硅质泥岩,其有机质微孔隙也是基质孔隙及裂隙的主要组成部分;硅质泥岩的孔隙度和渗透率均较低,分别小于5%和0.01 m D,构造裂缝发育程度是影响硅质泥岩孔隙度和渗透率的最主要因素。     

克拉通盆地层序样式与烃源岩评价--以中扬子区震旦系、寒武系为例

根据中扬子区震旦纪寒武纪层序特征,提出了T型、H型、TH型层序样式,并将3种层序样式的沉积特征进行了比较,明确了层序样式的发育与烃源岩的关系。认为烃源岩的富集层段主要位于H型样式的二级层序海侵体系域(TST)中,其中TST的三级层序样式中,T型数量较多或H型数量较少。以中扬子区震旦系、寒武系为例,对2套烃源岩所在的层序样式进行了研究,以层序分析为基础,参考地化特征对2套烃源岩进行了研究及评价,指出了有利烃源岩区。     

川北地区大隆组烃源岩地球化学特征与生气潜力初探

岩石化学、有机地球化学和地质证据表明,四川盆地川北地区二叠系顶部发育一套富含Ⅱ型有机质的硅质岩段,厚度约为30m,有机碳含量均值为4.08％,热解生烃潜力均值为12.55mg/g,等效镜质体反射率值为1.2％～2.0％,是一套长期被忽视,但应该被充分重视的气源岩层段.根据排出和滞留于烃源岩的液态烃裂解成气两端元条件下的热成熟度与产烃率关系,计算平均生油强度为(17.6～22.3)×104 t/km2,平均生气强度为(1.65～1.98)×108 m3/km2,总体评价为一套优质气源岩层段,生气潜力值得高度重视.     

广西崇左柳桥地区上二叠统礁灰岩中沥青的地球化学特征

广西崇左柳桥地区上二叠统生物礁灰岩中普遍发育沥青,沥青主要充填于生物礁内的溶蚀孔洞和裂隙中,其次在生物体腔内。研究区内上二叠统沥青的成熟度较高,H/C原子比一般小于0.1。对崇左柳桥地区上二叠统生物礁灰岩中的沥青和大隆组的硅质岩、硅质泥岩等进行饱和烃色谱-质谱分析,综合对比其所含直链烷烃、萜烷、藿烷、甾烷和生物标志物。结果表明,这些上二叠统沥青源自大隆组的可能性不大,但可能来源于泥盆系烃源岩。     

皖南地区上二叠统大隆组页岩沉积环境与有机质富集机理

皖南地区上二叠统大隆组富有机质页岩不仅是中国下扬子区重要的烃源岩,也是目前中国页岩气勘探的重要层位之一。为研究其沉积环境与有机质富集机理,对港地1井进行系统取样,开展了有机地球化学测试和元素地球化学分析等工作。结果表明:皖南地区大隆组页岩沉积时期处于暖湿型气候,具有高的生物生产力和沉积速率,早-中期伴随着区域性海平面上升,沉积水体加深且滞留程度增强,整体处于贫氧-厌氧环境;到了晚期区域性海平面下降,水体变浅且滞留程度减弱,整体处于氧化环境,且在二叠纪末期伴随有明显的火山热液活动。大隆组富有机质页岩的形成,不是由单一因素所决定,而是由古气候、水体氧化还原性质、生物生产力、沉积速率等多个要素相互配置与耦合的结果。皖南地区大隆组早-中期区域性海平面上升把深水的营养物质带到浅海的透光带,促进表层水体微生物大量繁殖,产生了高的生物生产力,且贫氧-厌氧的水体环境有利于有机质保存,形成了偏还原条件下的有机质富集模式;大隆组晚期沉积水体整体处于氧化状态,虽然含氧水体不利于有机质保存,但二叠纪末期大规模的火山热液活动蕴含了丰富的营养物质,促进生物大量繁殖,这样一方面可以形成高的生物生产力,另一方面生物的...     

川东红星地区上二叠统吴家坪组页岩发育特征及其页岩气富集意义

川东红星地区上二叠统吴家坪组海相富有机质页岩是四川盆地页岩气勘探的重要接替领域,目前处于勘探初级阶段,页岩发育特征及页岩气勘探前景尚不清楚。以HY1井为例,通过岩石学、地球化学、储层描述和含气性等分析测试研究了川东红星地区吴家坪组页岩源、储品质及其变化规律,探讨了页岩气勘探前景。结果表明：富有机质页岩发育于吴一¹亚段（吴家坪组一段1亚段）潮坪-潟湖环境和吴二段深水陆棚环境,吴一¹亚段主要发育粘土质页岩相,吴二¹亚段主要发育混合页岩相和硅质页岩相,吴二²亚段以硅质页岩相和灰质页岩相为主。与吴一¹亚段潮坪-潟湖相页岩相比,吴二段混合页岩相和硅质页岩相具有脆性矿物含量高（63.2 %）、有机质丰度高（总有机碳含量为8.78 %）、有机质类型好（Ⅱ₁型）、储层有机质孔发育且物性好（孔隙度为5.59 %）的特征,吴二¹亚段富有机质页岩是红星地区吴家坪组页岩气勘探的有利层段。     

过成熟烃源岩评价指标探讨——以扎鲁特地区鲁D2井上二叠统林西组烃源岩为例

烃源岩生烃潜力的定性评价是研究盆地油气勘探潜力的重要手段。以扎鲁特地区鲁D2井林西组高演化烃源岩为例,对目前常用的各种烃源岩生烃潜力评价指标进行了归纳和总结,分析了不同参数指标对高演化烃源岩进行生烃潜力评价的有效性。研究表明:对于高演化烃源岩,总有机碳质量分数能有效地反映烃源岩的有机质丰度;Pr/n-C17,Ph/n-C18、C27-C28-C29规则甾烷的相对含量、饱和烃色谱峰型等相关指标对评价烃源岩类型适用性较好;镜质体反射率、伊利石结晶度是评价烃源岩有机质成熟度的有效指标;甲基菲指数可作为评价烃源岩有机质成熟度的参考指标。     

川中地区上三叠统须家河组储层成岩相

利用铸体薄片、阴极发光、扫描电镜等资料,对川中地区上三叠统须家河组储层成岩作用类型及特征进行了综合研究,在此基础上划分成岩相类型,建立了不同类型成岩相测井曲线特征,进行了研究区须家河组成岩相纵向及平面分布研究。结果表明,研究区须家河组碎屑岩储层经历了机械压实、硅质胶结、碳酸盐胶结破坏性成岩作用及溶蚀、绿泥石胶结建设性成岩作用。将储层划分为低孔特低渗溶蚀相、特低孔超低渗压实 溶蚀相、致密强压实相、致密硅质胶结相、致密方解石胶结相5种成岩相类型。低孔特低渗溶蚀相及特低孔超低渗压实 溶蚀相主要分布在须二段、须四段与须六段下部,致密强压实相、致密硅质胶结相、致密方解石胶结相在纵向及横向上封隔有利成岩相,形成岩性圈闭。平面上将川中地区须家河组储集层划分为低孔特低渗溶蚀相、特低孔超低渗压实 溶蚀相及致密强压实相分布区。     

川西北地区中泥盆统腐泥型烃源岩晚期生气特征实验研究

中国南方古生界烃源岩的原始干酪根类型以腐泥型-偏腐泥型(Ⅰ-Ⅱ型)为主,目前主体处于过成熟阶段(镜质体反射率R_o>2.0%),准确评价Ⅰ-Ⅱ型干酪根在生-排油之后的生气潜力(或晚期生气)及生气特征对中国南方古生界深层-超深层天然气勘探至关重要。鉴于此,以川西北地区中泥盆统观雾山组样品(R_o≈1.1%)为例,通过黄金管生烃模拟实验,结合已有文献资料,探讨了Ⅰ-Ⅱ型干酪根在高-过成熟阶段的生气潜力及气体地球化学特征。结果表明,研究样品残留油含量(按单位有机碳质量计算,以下同)为140 mg/g,现今生气潜力为220 mL/g,显示仍具有较好的生气潜力。其中,干酪根裂解气的贡献至少为140 mL/g,残留油裂解气最多为80 mL/g,表明腐泥型烃源岩在排油效率较高时,其晚期生气以干酪根裂解气为主。同时,排油之后的腐泥型烃源岩晚期生成的天然气干燥系数较高,随着甲烷产率的增加甲烷碳同位素快速变重,在成熟度达到R_o≈3.5%时,其甲烷碳同位素值与母质干酪根碳同位素值接近(碳同位素分馏程度约为0.5‰)。上述结果可为中国南方古生...     

碎屑岩与碳酸盐岩混合沉积模式——以新疆塔西南地区上石炭统卡拉乌依组为例

塔西南地区阿尔塔什剖面上石炭统卡拉乌依组广泛发育碎屑岩与碳酸盐岩混合沉积,文中通过野外剖面实测和镜下薄片鉴定,对阿尔塔什剖面上石炭统卡拉乌依组的混合沉积特征进行了详细研究。研究表明：研究区混合沉积特征为碎屑岩与碳酸盐岩的层序混积以及陆源碎屑与碳酸盐岩的结构组分混积;混积层序类型主要有碎屑岩-碳酸盐岩混积层序、碎屑岩-混积岩混积层序、碳酸盐岩-混积岩混积层序3种;混积岩类型主要有灰质细砂岩、灰质粉砂岩、含砂生屑鲕粒灰岩和含砂生屑灰岩4种。根据混积岩岩石学特征及混积层序特点,结合当时的沉积环境,对混合沉积成因及控制因素进行了探讨,建立了混合沉积模式。     

海陆过渡相超深层页岩储层特征——以川东北普光气田Y4井上二叠统龙潭组下段为例

为探索超深层条件下海陆过渡相页岩储层特征,针对川东北地区普光气田Y4井上二叠统龙潭组泥页岩开展了有机地球化学、矿物组成、孔隙结构、物性等分析测试。龙潭组泥页岩具有高有机碳含量（主峰区间3.77%~10.72%）,Ⅱ₂—Ⅲ型干酪根及过成熟特征（R_o介于3.82%~3.97%）;总孔体积均值为0.047 mL/g,比表面积均值为31.8 m²/g,孔隙度均值为6.64%;储集空间类型以有机孔、黏土矿物层片间孔、脆性矿物溶蚀孔及微裂缝为主,形态多为平行板状与两端开放管状。深水潟湖环境下泥页岩孔隙度与有机碳、黄铁矿、石英含量呈正相关,说明缺氧还原、水体稳定的沉积环境控制着原始矿物组成与结构,同时刚性矿物颗粒与有机质、黏土矿物有效络合,为有机孔保存提供了必要条件。受碾平式改造作用影响的扁平状有机质大孔与密集发育的有机质微—介孔、黏土矿物晶间孔缝、脆性矿物孔缝组成储集网络,最终形成深水潟湖微相超深层泥页岩储层。     

烃源岩中可溶有机质的FTIR地球化学意义探讨——以准噶尔盆地下二叠统风城组为例

为进一步拓展显微傅里叶红外光谱（FTIR）技术在有机地球化学研究中的应用,以准噶尔盆地下二叠统风城组碱湖相含油气系统为例,开展了沉积有机质的生烃研究。结果表明,7组红外官能团具有指征意义,并据此提出3个红外结构新参数,即A指数（A_{2 920}/A_{3 600}）、B指数（A_{2 920}/A_{1 460}）和C指数（A_{1 140}/A_{1 600}）。A指数揭示盐岩区烃源岩具有更高的生烃潜力,B指数揭示可能存在热液流体影响导致盐岩区有机质具有异常的热演化,而C指数表明从边缘区到盐岩区,随盐度的升高,有机质的分子聚合受到影响。据此,位于沉积中心的盐岩区油气勘探潜力较大,尽管在深层可能仍存在轻质原油。这些认识为区域油气勘探提供了新的参考资料,展示了FTIR技术能为传统的有机地球化学研究提供补充,具有广阔的应用潜力。     

关于碳酸盐岩烃源岩有机质丰度恢复的探讨――以华北中、上元古界碳酸盐岩为例

不同烃源岩有机质丰度恢复方法的优缺点不同,但不同方法都以干酪根降解生烃理论为前提条件。原始有机质类型、烃产物的H/C值、高成熟烃源岩中间产物是否排出和反应体系的封闭程度是影响有机质丰度恢复系数大小的主要因素。原始有机质类型较好、烃产物H/C值比较低和中间产物液态烃排出较完全时,所求得的恢复系数比相反的情况要大。对华北北部地区中、上元古界海相碳酸盐岩的有机碳恢复结果表明,下马岭组和铁岭组碳酸盐岩具有较高的原始有机碳丰度,高于庄组部分碳酸盐岩也具有较高的原始有机质丰度:3组均为较好的烃源岩。     

中扬子地区龙马溪组页岩有机质孔隙发育特征及控制因素——以湖南省永顺地区永页3井为例

以焦石坝气田为代表的上扬子地区龙马溪组页岩气勘探和开发已经取得了巨大成功,但是中扬子地区龙马溪组中的页岩气勘探潜力尚不明确。文章通过对湖南省永顺地区永页3井页岩有机质孔隙发育特征和主控因素进行分析,以此为中扬子地区龙马溪组页岩储集性能评价提供参考。永页3井龙马溪组页岩发育典型海相有机质,TOC分布在0.65%～3.81%(平均为1.87%),具有高-过成熟阶段、孔隙度低(平均孔隙度为2.06%)的特征。通过氩离子抛光+扫描电镜技术对样品有机质孔隙进行了系统的观察,结合能谱测试结果和JMicroVision软件图像处理对有机质孔隙特征参数进行了统计与分析,提出了一种基于SEM图像的有机质孔隙连通性表征方法。结果表明,该井龙马溪组页岩中有机质主要为孔隙相对发育的迁移有机质和孔隙发育较差的原生有机质;有机质孔隙的发育存在非均质性,在成因上主要受控于有机质显微组分、有机碳含量以及粘土矿物含量等因素,较高热演化程度下适当的有机碳含量是有机质孔隙发育的关键因素。     

湖相“白烟型”喷流岩——新型的致密油储层类型——以准噶尔盆地西缘乌尔禾地区风城组为例

下二叠统风城组为准噶尔盆地西缘乌尔禾地区重要的原油产层,储层岩性为云质岩类,具有典型的致密储层性质,为一类成因尚不为人们所熟悉的、但具备巨大油气勘探开发潜力的新型湖相"白烟型"喷流岩。以岩心观察描述、薄片鉴定、扫描电镜观察、X射线衍射和物性分析资料为基础,以热水沉积学理论为指导,探讨了此类致密油储层的成因特征,提出同期火山喷发-湖底热液喷流-"内、外源"碎屑掺合的混合沉积模式,确定储层发育和分布受4种因素控制:1半深湖—深湖环境为湖底喷流岩致密油储层的发育奠定了物质基础;2构造破裂和溶蚀是改善储层物性和在致密油储层中形成"甜点"的主要作用方式;3区域构造格局和断裂构造的继承性活动,控制了喷流岩致密油储层的区域分布,提供了同期火山喷发、热液喷流、成岩期流体溶蚀改造及油气运移成藏的通道;4半深湖—深湖相"白烟型"喷流岩聚集区中具备多期次构造破裂和热液溶蚀作用的叠合部位,是有利的致密油储层"甜点"分布位置,也是致密油藏的预测目标。     

中、上扬子地区晚奥陶世—早志留世古地理演化及页岩沉积模式

为明确南方海相页岩沉积与古地理演化关系,以中、上扬子地区晚奥陶世—兰多维列世沉积的页岩为研究对象,以24口页岩气井笔石地层划带资料为重点,配合GBDB数据库中的露头剖面信息,综合前人资料,按照相-亚相-微相划分,结合沉积物、沉积环境、地化参数及测井特征,总结出陆棚、潮坪及三角洲3种沉积相、8种亚相以及相应的多种微相的划分方案。明确中、上扬子地区总体处于隆起围限的局限低能陆表浅海环境,其中页岩储层沉积有利相带为局限深水陆棚相。以年代地层“阶”为单位,“优势相”为方法和覆盖全区的沉积相剖面/钻井为控制点,有效推测各时期隆起边界变化情况,重建中、上扬子地区凯迪期、赫南特期、鲁丹期和埃隆期4个连续断代岩相古地理格局;以“阶”为标尺卡准各时期笔石页岩段厚度,明确各期沉积体系时空展布及页岩分布规律。黑色页岩发育受控于全球海平面上升、区域构造运动和古地理格局3种因素。页岩厚度明显受控于隆-坳相间格局,沉积模式为“两隆夹一凹”型：页岩气富集区被“两隆”所夹持,位于“一凹”之中。靠近隆起区,笔石带发生不同程度缺失,不利于页岩气的开发,页岩气作业应尽量避开远离笔石页岩发育先天不足的隆起区。