新疆北部石炭系烃源岩发育模式及潜力研究

由于新疆北部石炭系烃源岩的沉积背景复杂、岩石类型多样,目前该区域石炭系烃源岩潜力的系统评价较少。通过对烃源岩沉积特征、地球化学特征、有机岩石学特征等进行分析,开展沉积有机相类型划分,建立了复杂成盆背景烃源岩发育模式,明确了有利烃源岩的分布规律。研究结果表明：下石炭统烃源岩主要沿残留洋和弧间盆地分布,以B、BC相为主,乌伦古地区和车排子地区均是有利烃源岩发育区;上石炭统海相烃源岩主要分布在西缘和吐哈地区,陆相烃源岩在陆东-五彩湾一带局限分布。该研究明确了新疆北部不同地区油气潜力差异性,为石炭系油气勘探提供了依据。     

准噶尔盆地石炭系烃源岩发育模式及地球化学特征

石炭系是准噶尔盆地油气勘探的重要层系,油气成藏具有明显的源控特征。查明石炭系烃源岩地球化学特征,对于精细厘定有效烃源岩,指导油气勘探具有重要的现实意义。系统采集露头和钻井烃源岩样品,采用总有机碳含量、岩石热解、饱和烃色谱-质谱、单体烃碳同位素和金管-高压釜生烃热模拟实验等分析手段,对烃源岩地球化学特征及生烃能力开展对比研究。结果表明:准噶尔盆地石炭纪残留洋(海)、弧后盆地、弧内盆地、海相裂谷环境和陆相裂谷盆地等沉积环境形成了5种烃源岩发育模式;不同环境的烃源岩表现出不同的地球化学特征,可分为5种类型,分别为乌参1井型烃源岩、滴水泉型烃源岩、扎河坝型烃源岩、滴西8井型烃源岩和五彩城型烃源岩;不同环境发育的烃源岩的生烃能力存在明显差异,其中,弧后盆地和弧内盆地烃源岩表现为强生烃能力,为优质烃源岩,其生成的油气是油气勘探的重要目标。     

新疆北部石炭系高演化烃源岩加氢催化裂解实验

针对新疆北部石炭系高演化烃源岩常规索氏抽提物含量低的特点,开展加氢催化裂解实验,对比分析两者的生物标志化合物特征,提高烃源岩的沉积背景及母源特征研究的可靠度。结果显示应用氢解产物的正构烷烃和甾烷化合物指示母质来源效果更好。浅部泥岩的正构烷烃呈nC₁₈和nC_22-24的双峰型分布,表明远洋水生浮游动物的贡献大,而深部泥岩呈主峰碳为nC₁₈-nC₂₄的单峰型分布,指示以低等菌藻类水生生物贡献为主;抽提物中C₂₇和C₂₉规则甾烷含量相当,指示混合母质来源,而氢解产物中规则甾烷以C₂₉为主,明确指示单一的母质来源。此外,氢解产物中含有更加丰富的βα-莫烷及ββ-升藿烷系列化合物,丰富了烃源岩的母质信息。研究明确石炭系烃源岩发育于较还原的沉积环境,优质烃源岩主要分布在下段,以菌藻类等单一的水生生物为有机母质来源,具备良好的生烃的背景及物质基础。实验也进一步证实氢解实验能够获取更多的生物标志物信息,对常规抽提方法是一种有益的补充。     

新疆北部吉木乃盆地与塔城盆地石炭系烃源岩特征

通过对新疆西北部吉参1井及塔参1井石炭系烃源岩样品有机地球化学特征进行分析,明确研究区石炭系烃源岩生气潜力。吉参1井石炭系烃源岩主要以炭质泥岩为主,塔参1井石炭系烃源岩主要为暗色泥岩。吉参1井及塔参1井泥质烃源岩有机质丰度较高,都达到好烃源岩的标准。有机质类型以Ⅲ型为主,热演化均达到高成熟阶段,具有良好的天然气生成能力。     

新疆北部石炭系油气勘探潜力巨大

新疆油田公司近日召开了新疆北部石炭系油气勘探专家咨询研讨会。与会专家形成了三点共识：新疆北部存在大的石炭纪海相盆地，范围远远超过现今的盆地，石炭系沉积巨厚，具备雄厚的物质基础和巨大的油气资源潜力；石炭系成藏条件优越，具有自生自储、他生自储及混源等多种成藏类型，展现出良好的油气勘探前景；北疆石炭系及其相邻层位具备形成大型和超大型油气田的基础，勘探潜力巨大。     

乌伦古地区石炭系烃源岩生烃潜力评价

准噶尔北缘乌伦古地区下石炭统姜巴斯套组为一套有机质丰度较高,干酪根类型以Ⅰ－Ⅱ型为主的火山岩系烃源岩,虽然评价为中等-好烃源岩,但其热演化过程复杂,主生烃期不清楚,影响了对其生油气潜力的认识。在地层剥蚀厚度恢复的基础上,开展了烃源岩沉积埋藏史、热史研究,恢复了烃源岩热演化生烃过程。为了评价石炭系火山岩系烃源岩生烃潜力,开展了不同岩石类型、不同成熟度烃源岩封闭体系生烃模拟实验。结果表明,火山物质含量较少的凝灰质泥岩的生烃产率明显高于沉凝灰岩。当初始成熟度R_o为1.34%时,凝灰质泥岩仍具有一定的二次生烃能力。在烃源岩生烃潜力评价的基础上,结合油气成藏期和圈闭形成期认为,乌伦古地区应该以寻找与石炭系晚期生烃（二次生烃）区域相匹配的火山岩或中生界圈闭作为下步勘探的方向。     

塔城盆地石炭系烃源岩特征及其生烃潜力

在塔城盆地野外露头和塔参1井钻井烃源岩发育特征与有机地化特征分析的基础上,探讨了石炭系烃源岩的生烃潜力。通过烃源岩岩性与有机质丰度分析认为,较好的烃源岩主要为泥质岩,其次为碳质泥岩和煤,上石炭统泥岩总体要好于下石炭统。烃源岩母质类型主要为腐殖型,具有倾气型特征。烃源岩演化程度普遍达到了高—过成熟阶段,但仍有一定的残余生烃潜力。应加强烃源岩主要分布区及其生烃史与盆地构造演化的匹配关系和成藏历史的研究。     

柴达木盆地石炭系烃源岩评价

在野外地质调查基础上,系统分析了柴达木盆地石炭系烃源岩分布以及地球化学特征,并从有机质丰度、类型和成熟度方面对烃源岩进行了综合评价。研究认为:柴达木盆地石炭系烃源岩广泛分布在全盆地大部分地区。柴北缘烃源岩厚度大\,分布广,厚度中心主要位于欧龙布鲁克山一带,最大残余厚度达900 m;柴南缘厚度次之,沿盆地边缘呈带状展布,在格尔木-乌图美仁-甘森一带厚度在400~500 m之间,盆地西北及东南角厚度较小。石炭系主要发育暗色泥岩、碳酸盐岩和煤3种类型烃源岩。暗色泥岩有机质丰度均值为1.28%,有机质类型主要为Ⅲ型与Ⅱ₂型,处于成熟-高成熟阶段,为中等-好的烃源岩;碳酸盐岩有机质丰度较低,平均值为0.37%,有机质类型为Ⅱ₁-Ⅱ₂型,综合评价为差烃源岩;石炭系煤岩则为良好的气源岩。总体而言,柴达木盆地石炭系分布广泛,具有较好的油气勘探远景。      

塔里木盆地石炭系烃源岩热模拟实验研究

塔里木盆地群4井巴楚组(C1b)的泥岩和灰岩中,生物标志化合物可分为两大类(1)正构烷烃和类异戊二烯烷烃类;(2)三环和五环萜类。不同的模拟温度点具有不同的生物标志化合物组合,与以往的其他模拟实验结果类似。生物标志化合物的不同组合除源于生油岩中生物标志化合物不同外,还取决于无机元素的催化作用。不同的生油岩中,生物标志化合物先质存在差异,并且在不同的热演化阶段,释放出不同强度的生物标志化合物。因此,可以根据生物标志化合物的组成特征进行油源对比。塔里木盆地石炭系生油岩生成的原油,其三环萜烷C     

桂中坳陷泥盆系烃源岩发育环境及潜力评价

为查明桂中坳陷油气生成物质基础及资源潜力,通过开展区域沉积相研究与典型剖面、钻井资料的系统分析,对桂中坳陷泥盆系海相优质烃源岩发育环境、时空展布及地球化学特征进行了研究。结果表明：桂中坳陷中-下泥盆统发育海相优质泥质烃源岩,主要分布在南丹-河池-宜州以南早期台盆相沉积中,优质烃源岩一般厚为40~200 m;烃源岩有机质丰度高,大多数样品 TOC 值大于2.0%,最高可达4.7%,原始生烃潜量大多大于6.0 mg/g;烃源岩干酪根显微组分主要为腐泥组,相对含量为38.7%～89.7%,干酪根碳同位素值为–27.80‰～–24.84‰,结合饱和烃色谱特征分析,表明其有机质类型主要为Ⅱ型;烃源岩热演化程度较高,总体处于高-过成熟阶段。桂中坳陷早、中泥盆世台盆相环境发育有机质含量高的海相优质烃源岩,可为桂中坳陷油气生成及聚集提供雄厚的成烃物质基础。     

三塘湖盆地石炭系烃源岩评价

三塘湖盆地石炭系烃源岩分布具有南厚北薄的特点,且以马朗凹陷和条湖凹陷的烃源岩厚度最大。烃源岩类型主要包括滨浅海相—海陆交互相的暗色泥岩、凝灰质泥岩和碳质泥岩。盆地内部石炭系烃源岩有机碳含量、生烃潜量及氯仿沥青A的含量均较丰富。干酪根稳定碳同位素值及岩石热解分析结果指示石炭系烃源岩有机质来源广泛,干酪根类型以Ⅱ型为主,也有少量Ⅰ型和Ⅲ型。大部分烃源岩样品实测镜质体反射率大于0.7%,对应的最大热解温度大于435℃,达到了有机质热演化的成熟至高成熟阶段。研究表明,三塘湖盆地石炭系烃源岩为一套好至极好的烃源岩,具有很高的生烃潜力。     

东营凹陷孔二段烃源岩发育特征及生烃潜力

从东营凹陷孔店组早期盆地构造沉积研究出发，分析研究孔二段及暗色泥岩空间分布及其生油指标，进而对其生烃潜力及油气资源量进行评价和预测。济阳坳陷孔二段主要发育于东营凹陷的中北带地区和博兴洼陷，暗色泥岩发育面积为1000～1300km^2；干酪根类型主要为Ⅱ-Ⅲ型，有机质含量为0．91％～0．99％，镜质体反射率为0．85％-1．58％，为中等烃源岩，按有机碳质量平衡法计算东营凹陷孔二段烃源岩的生烃总量为7．1×10^8t，具有巨大的勘探潜力。     

准噶尔盆地石炭系烃源岩特征及气源分析

对准噶尔盆地石炭系下石炭统滴水泉组烃源岩质量分析表明,该套烃源岩有机质丰度较高,有机质类型为Ⅱ₂—Ⅲ型,以Ⅲ型为主,烃源岩现处于成熟—高成熟阶段,是良好的气源岩,生气潜力较大。天然气地球化学特征对比表明,彩南及陆东—五彩湾石炭系天然气与盆地其它地区不同,其甲、乙烷具有较重的碳同位素值特征(δ¹³C₁>-33‰,δ¹³C₂>-28‰),表现出明显的偏腐殖—腐殖型母质来源,与石炭系烃源岩具有良好的对比关系。资源计算证实,石炭系油气资源丰富,勘探潜力很大,陆东—五彩湾、莫索湾及其北部是今后石炭系勘探的主要地区。     

塔里木盆地石炭系卡拉沙依组烃源岩研究

为了进一步搞清楚塔里木盆地石炭系各个层系烃源岩发育的规模,达到对石炭系烃源岩深入研究的目的,对石炭系卡拉沙依组碎屑岩开展了有机质丰度、厚度、分布范围以及有机质类型和成熟度研究。结果表明,卡拉沙依组砂泥岩段发育的时期是卡拉沙依组优质烃源岩发育最重要阶段;卡拉沙依组砂泥岩段潟湖相分布的区域,即以玛参1井为中心的玛扎塔格构造带附近是优质烃源岩分布最好的区域,甚至优于塔西南山前带,在这一区域中有机碳含量大于2%,厚约60 m,处于低成熟-成熟的过渡阶段。但是,总体上看,塔里木盆地卡拉沙依组优质烃源岩分布相对局限。     

南海北部边缘盆地第三系沉积及主要烃源岩发育特征

南海北部边缘盆地第三系沉积及烃源岩发育,既有巨厚海相坳陷沉积的中新统烃源岩,也有分布广泛的古近系中深湖相烃源岩,油气资源较丰富。根据南海北部边缘新生代沉积盆地结构、构造特征可将其划分为走滑伸展型和断陷裂谷两大类型,前者以新近系巨厚海相坳陷沉积及海相中新统烃源岩发育为突出特点,后者则以古近系陆相断陷裂谷沉积和大规模中深湖相烃源岩、近海(河湖)沼泽相煤系烃源岩发育为主要特征,这些烃源岩的发育展布规律、有机质丰度和生烃母质类型、成熟演化特点以及生烃潜力等均差异较大。     

澳大利亚南缘湖相及煤系烃源岩发育特征与勘探潜力

以古生态学研究方法为核心,以构造控制沉积及其演化为理论基础,综合利用钻井、地震等资料,探讨了澳洲南缘湖相及煤系烃源岩发育特征。研究认为:裂陷期西部大澳湾盆地和奥特维盆地箕状半地堑中心地震相呈现"低频连续强反射"特征的区域是深湖相烃源岩发育的有利部位,东部吉普斯兰盆地湖相烃源岩整体为浅湖相背景,是较好的气源岩,具有"西油东气"油气分布特征;过渡期煤系地层的发育规模和成煤母质差异是导致煤系含油气分布的主控因素,形成大澳湾盆地、奥特维盆地深湖相生油、三角洲相煤系生气和吉普斯兰盆地浅湖相生气、海岸平原相煤系生油的烃源岩"二元"结构特征。大澳湾盆地、奥特维盆地的近岸及陆上呈条带或雁列式展布的箕状半地堑、浅水陆架区、吉普斯兰盆地中央裂谷带、北部阶地为有利勘探区带。     

珠江口盆地烃源岩特征及资源潜力

珠江口盆地是一个先断后坳、先陆后海且具有变地温场特征的盆地，发育文昌组、恩平组和珠海组3套烃源岩。根据盆地大量烃源岩样品的分析化验资料，将实验分析、地质分析与地质模拟相结合，对3套烃源岩发育特征的差异性和凹陷/半地堑/洼陷的热演化史、生烃史、资源潜力进行综合分级评价。研究结果表明：①裂陷早-中期文昌组湖相倾油型烃源岩是研究区主力烃源岩，裂陷晚期恩平组煤系油气兼生型烃源岩是研究区重要烃源岩，坳陷期珠海组海相陆源油气兼生型烃源岩只在白云凹陷进入生烃门限；②地温梯度自浅水向深水逐渐升高，导致烃源岩的成熟门限和生烃窗口快速变浅，浅水区烃源岩整体处于成熟-高成熟阶段，具有晚期生烃的特征，主生烃期在16 Ma至现今；深水区烃源岩整体处于成熟-过成熟阶段，白云凹陷具有早期生烃的特征，主生烃期在33~0 Ma；③评价得出珠江口盆地总地质资源量约为85×10⁸t，油气资源丰富，浅水区以石油资源为主，深水区油、气资源量相当；④根据海上生烃凹陷评价标准，惠州凹陷、白云凹陷、陆丰凹陷、西江凹陷、恩平凹陷为富生烃凹陷，开平凹陷、荔湾凹陷为中等生烃凹陷，具有较好的勘探潜力。     

松辽盆地北部徐家围子断陷深层烃源岩生气特征及天然气资源潜力

徐家围子断陷深层天然气藏是目前全球唯一在深层成功勘探的非常规火山岩气藏,已探明天然气储量超过2 400×10⁸m³。气藏围绕深部烃源岩在断裂附近分布,具有明显“源控”、“断控”、“火山机构控制”等特点。从深层烃源岩热模拟实验出发,结合靶区埋藏史、热演化史,对深层烃源岩的生气动力学特征和生气量进行了研究。结果显示：徐家围子断陷深层烃源岩厚度大,有机质丰度高,类型以II型为主,处于高过成熟阶段,生气潜力大。不同层位烃源岩在时间、空间上具有接力生气特点,生气期长。徐家围子断陷深层天然气总生成量为33.75×10¹²m³,其中沙河子组烃源岩生气量占总生气量的75.78%,煤系生气总量占深层烃源岩总生气量的25.61%,徐家围子深层天然气资源量为(5 020~7 530)×10⁸m³(运聚系数取1.6%~2.4%)。     

准东地区石炭系烃源岩特征及分布规律

准东地区石炭系有机质以腐殖型和混合型为主,具有烃源岩厚度大、有机质丰度较高及成熟度普遍较高的特征,总体为中等-好烃源岩。由于沉积环境和构造运动对有机质的丰度和热演化程度的影响较大,导致石炭系烃源岩的品质在纵向上和横向上具有差异性,表现为纵向上巴塔玛依内山组最好,横向上五彩湾凹陷和北三台地区最好。     

准噶尔盆地石炭系烃源岩分布及地球化学特征

通过对准东和腹部97口钻井的统计分析,从石炭系烃源岩分布、有机质类型、丰度及热演化程度等方面对烃源岩进行了综合评价,研究了石炭系的生烃能力。石炭系烃源岩在准东和腹部地区分布广泛,以凝灰岩和沉凝灰岩为主。下石炭统烃源岩主要分布在滴水泉及五彩湾地区,为还原环境下腐泥—腐殖型好烃源岩,上石炭统主要分布在准东大井、帐北地区及石西、夏盐和五彩湾地区,为弱还原—还原环境下的成熟腐泥—腐殖型较好烃源岩。近几年,陆续发现了石炭系自生自储的油气,石炭系的勘探前景良好。