准噶尔盆地煤系烃源岩及煤成气地球化学特征

准噶尔盆地主要发育石炭系和侏罗系两套煤系烃源岩,形成与之相关的两类煤成气.石炭系煤系烃源岩有机质丰度高,有机质类型主要为Ⅲ型,成熟度高.侏罗系烃源岩分布广,厚度大,成熟度变化大,中下侏罗统是主力气源岩,资源潜力大.石炭系煤成气属干气,碳同位素较重,甲烷碳同位素组成在-30‰左右,乙烷碳同位素组成大于-28‰,为正碳同位素系列,形成自生自储气藏.源自侏罗系煤系烃源岩的天然气分布广,组分相对较湿,甲烷碳同位素组成变化较大,丁垸和丙烷发生倒转的现象较为普遍,反映出天然气的成熟度变化较大,同源不同阶的天然气混合造成重烃碳同位素偏轻.石炭系煤系天然气资源潜力大,是准噶尔盆地今后最主要的天然气勘探领域.源自侏罗系煤系的天然气分布范围广,南缘是今后侏罗系煤系天然气勘探的有利地区.     

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文章研究了塔里木盆地库车坳陷侏罗系煤系烃源岩在封闭体系下热模拟生成甲烷的碳同位素特征及其动力学参数,探讨了克拉2大气田天然气的成因。碳同位素动力学研究表明,库车坳陷侏罗系煤系烃源岩热模拟生成甲烷的碳同位素值介于-37‰～-25‰之间;可以用动力学方法将煤系烃源岩热模拟实验数据外推,应用于地质条件。克拉2大气田天然气主要来源于中下侏罗统煤系烃源岩,属阶段捕获气,主要聚集了-5～-1 Ma阶段的天然气,其成熟度R_o 为1.3%～2.5%。这不仅得到早期相关研究成果的支持,而且也符合该区天然气的勘探实际。     

准噶尔盆地滴北凸起天然气成因及成藏特征

滴南凸起发现储量达千亿立方米的克拉美丽气田,但滴北凸起目前仅发现小规模气藏,尚未获得重大突破。烃源岩综合评价认为,工区石炭系烃源岩分布广泛,有机质丰度高,成熟度较高,具有较强的生烃能力。下石炭统滴水泉组烃源岩有机质类型以Ⅱ2-Ⅲ型为主,上石炭统巴塔玛依内山组有机质类型以Ⅲ型为主。油气对比认为,滴北凸起的天然气应来自石炭系烃源岩,演化程度较高,在运移及成藏过程中混合有原地或油气藏附近侏罗系煤系地层低成熟的天然气,造成侏罗系天然气乙烷碳同位素较重、甲烷碳同位素较轻的现象。滴北凸起石炭系上部烃源岩成熟度较低,油气应来自滴北凸起深部及北面凹陷深部石炭系烃源岩。     

柴达木盆地北缘天然气地球化学特征及其石油地质意义

为了明确柴达木盆地北缘地区天然气的成因和天然气分布规律,综合利用天然气组份及碳同位素等手段对天然气地球化学特征进行了分析。研究表明,柴北缘天然气以甲烷为主,重烃含量相对较高,不同构造带天然气组分具有明显的差异性。碳同位素分析表明,δ¹³C₁和δ¹³C₂值分别介于-36.4‰~19.3‰和-27.4‰~-19.82‰。天然气成因鉴别表明,该区天然气主体为煤型气,来自侏罗系烃源岩。柴北缘碳同位素分布主体为正序列特征,受不同成熟度、不同类型源岩混合以及过成熟阶段源岩等因素影响,部分地区存在天然气碳同位素倒转现象。柴北缘天然气平面分布具有分带性,烃源岩成熟度控制了油气分布,天然气位于成熟-高成熟区及附近。冷湖六号-冷湖七号、鄂博梁-葫芦山构造带以及阿尔金山前是下一步天然气勘探的重点领域。     

莺歌海盆地天然气乙烷碳同位素异常成因分析

莺歌海盆地L15-1气田天然气具有独特性,其天然气乙烷碳同位素值高于盆地内其他气田。在系统分析天然气组分及同位素组成特征的基础上,结合烃源岩特征及底辟活动特征,综合分析了乙烷碳同位素异常的天然气成因与成藏过程。研究表明：L15-1气田天然气来自梅山组成熟度较高的煤型气,富含CO₂,未遭受明显的生物降解。造成L15-1气田天然气乙烷碳同位素值偏高的根本原因是海侵背景下梅山组烃源岩的干酪根碳同位素值偏高,同时,烃源岩较高的成熟度起到一定的促进作用。L15-1气田天然气主要在烃源岩高成熟阶段生成,经底辟活动形成的断裂运移至浅层莺歌海组和乐东组充注成藏;而源岩早期生成的富烃气保存于中深层黄流组和梅山组。该研究有利于弄清该区天然气的分布规律,进一步指导该区天然气的勘探。     

西湖凹陷北部气田天然气地球化学特征及气源探讨

东海盆地西湖凹陷具有丰富的天然气资源,但对于其天然气的来源却一直都存在着较大的争议,已有的研究成果多采用烃源岩成熟度进行气源对比,没有给出直接证据。为此,以近年来在该凹陷北部发现的大中型气田为研究对象,在分析区内天然气组分、碳同位素值、天然气轻烃组成的基础上,系统研究了该区天然气的地球化学特征及其成因类型,并结合烃源岩的热演化程度及干酪根碳同位素值,分析了天然气的来源、探讨了天然气的运移方式及通道。研究结果表明:①西湖凹陷北部渐新统花港组天然气主要为煤型气,由腐殖型干酪根初次裂解形成,其中中央反转构造带气田主要为干气,西次凹气田为湿气;②凹陷区烃源岩成熟度从南到北逐渐增加导致中央反转构造带天然气成熟度较高,西次凹相对较低;③西湖凹陷北部天然气主要来源于始新统平湖组煤系烃源岩,同时花港组烃源岩及平湖组下部烃源岩也有不同程度的贡献,其中中央反转构造带北部花港组煤系烃源岩成熟度较高,对该区天然气成藏的贡献较大;④凹陷区天然气具有垂向运移分馏的特征,龙井运动之后断裂再次活化,为平湖组及其下部天然气向上运移提供了有利的通道。     

准噶尔盆地滴西地区油气成因探讨

对准噶尔盆地滴西地区石炭系、二叠系和侏罗系烃源岩进行评价，同时对油气地球化学特征进行剖析，其目的就是弄清该区油气的成因及其分布规律，为下一步油气勘探提供有益的指导。采用油一岩、油一油对比的方法，应用碳同位素、生物标志化合物结合物性资料等对该区的油气进行分类，并对其成因进行探讨。油气源对比表明，该区原油分为两类：第一类原油来源于东道海子北凹陷和石南凹陷二叠系平地泉组烃源岩；第二类原油来源于东道海子北凹陷和石南凹陷石炭系烃源岩。天然气也分为两类：第一类天然气与第一类原油同源；第二类天然气来源于东道海子北凹陷和石南凹陷石炭系和侏罗系源岩，并以前者为主。     

民丰洼陷深层天然气地球化学成因

为了详细了解民丰洼陷深层天然气地球化学成因,指导该区深层天然气勘探,对东营凹陷民丰洼陷深层天然气地质背景、烃源岩有机质性质、成熟度及生物标志化合物等地球化学特征进行了分析,证实东营凹陷民丰洼陷沙四段烃源岩为成熟度较高的烃源岩。结合有机包裹体等、C2及C3同位素含量及相对物质的量比、轻烃指数及碳同位素对比分析该区深层天然气地球化学成因。结果表明,沙四段下亚段暗色泥岩为成熟度较高的气源岩,民丰洼陷深层天然气是高成熟阶段早期生成的油型高成熟气。丰深1井气藏证实了民丰洼陷沙四段源岩可以生烃并形成工业油气藏,且民丰洼陷深层天然气有较大的勘探潜力。     

准噶尔盆地霍尔果斯地区油气成因研究

运用碳同位素、全油气相色谱、色谱-质谱技术对霍尔果斯地区油气原油样品进行分析，探讨了该区油气生物标志物与碳同位素地球化学特征，并进行油气成因分析。研究结果表明，霍尔果斯地区原油轻组分与天然气有相似的地球化学特征，表现出腐殖型特征，原油的生物标志物的地化特征与白垩系烃源岩具有亲缘关系。据此推断，该区原油主要来源于白垩系烃源岩，混有高成熟侏罗系烃源岩的轻组分，天然气来源于侏罗系烃源岩。     

南加蓬次盆深水区天然气成因类型及气源探讨

南加蓬次盆深水区L气田天然气具有异常重的碳同位素组成,甲烷和乙烷碳同位素值分别为-32.8‰~-28.4‰和-25.8‰~-23.4‰,以天然气乙烷碳同位素判别标准,L气田天然气应为煤型气。区域上的烃源岩和油气研究发现,该区白垩系盐下主要发育腐泥型油源岩,腐殖型气源岩不太发育,不具备形成大型煤型气田的地质条件。碳同位素分析表明,加蓬盆地及邻区白垩系巴雷姆阶,尤其是Melania组湖相优质烃源岩具有异常重的碳同位素组成,与L气田天然气异常重的乙烷碳同位素特征相似。天然气气源分析表明,L气田天然气来源于白垩系盐下湖相烃源岩生成的高—过成熟原油裂解气,其中巴雷姆阶Melania组湖相烃源岩为主要烃源岩。     

英吉苏凹陷天然气地球化学特征

英吉苏凹陷侏罗系和志留系获得了工业油气流或良好的油气显示，目前已发现该凹陷中生界侏罗系和寒武-奥陶系2套烃源岩。文章根据英吉苏凹陷英南2、龙口2和华英参1井主要产层天然气样品的化学组分和碳同位素分布特征，利用多种判别标准、各种图件、典型图版等综合研究，确定了天然气的成因类型，并对其来源作出了初步判识。研究表明，英南2井天然气主要由寒武系腐泥型烃源岩来源的裂解气构成，混入部分寒武系来源的早期原油的伴生气，且有少量中生界烃源岩早期生成油的伴生气混入；龙口1井天然气同样为寒武系来源的裂解气与寒武系早期生成油的伴生气的混合气；华英参1井天然气属于腐殖型气，其中也混入了少量腐泥型气。英南2井天然气中较高含量氮气可能与寒武系泥岩干酪根高温裂解相关；CO₂为有机成因气。     

塔里木盆地西南部皮山北新1井白垩系油气成因

皮山北新1井位于塔里木盆地麦盖提斜坡皮山北1号背斜构造高部位,该井在白垩系获得油气,但油气源存在较大争议。原油轻烃特征表明,该井原油具有Ⅰ型母质类型来源的特征;原油饱和烃特征表明,生烃母质以泥质岩为主,但与塔河、玉北奥陶系原油有一定差异。原油二维色谱分析表明,该井原油与玉北、塔河、巴楚泥盆系原油均位于海相泥页岩的范畴;原油碳同位素特征表明,该井原油母质类型差于玉北奥陶系及巴楚巴什托石炭系原油。该井原油成熟度高于玉北奥陶系原油。通过该井白垩系油气与其周缘塔西南4套主力烃源岩生标特征的对比,认为皮山北新1井白垩系原油主要来源于塔西南海相石炭系烃源岩;天然气生源母质类型与塔西南柯克亚气田类似,有侏罗系腐殖型有机质来源天然气的贡献。皮山北新1井白垩系新层系油气成因研究将有助于拓展塔西南中新生界碎屑岩油气勘探领域。      

塔西南坳陷周缘原油地球化学特征与成因类型

塔西南坳陷及其周缘是塔里木盆地重要的油气勘探战略接替区和新的储量增长点。伴随近年该区油气勘探活动中重要井位的突破,油气勘探显示十分明显的增长前景,成为重要的勘探和研究焦点。选取塔西南地区巴什托-亚松迪油气田、柯克亚油气田、喀什凹陷和玉北地区共32件原油和油砂进行原油族组成、原油气相色谱、色谱-质谱和碳同位素分析,厘定塔西南原油和油苗样品的典型地球化学特征,对原油进行精细划分并族群,揭示原油的成因类型。研究认为:塔西南麦盖提周缘地区识别出巴什托原油族群、柯克亚原油族群、克拉托原油族群和玉北原油族群。琼002井、琼003井、群5井、群7井等属巴什托原油族群,BT4井、曲1井和琼003井位于色力布亚断裂逆冲断裂带下盘,可能受深部寒武系等烃源层烃源贡献的影响,地球化学特征与巴什托主体原油显示差异性,但仍属于巴什托族群,BT2井分子地化特征与巴什托主体原油具明显差异,其位于色力布亚断裂带上盘,可能为寒武系烃源贡献。巴什托原油与LN46井和TZ30井所采集的典型台盆区奥陶系烃源岩具可对比性,可能存在石炭系烃源岩的贡献,为混源油气藏;饱和烃气相色谱显示其为至少2期充注。柯东1井属柯克亚原油族群,油-源对比显示,柯克亚原油与侏罗系烃源岩具良好对比性。喀什凹陷原油与油砂存在差异,原油来自中下侏罗统康苏组和杨叶组烃源岩具可比性,克拉托油砂与下石炭统烃源岩可比。玉北地区的YB1井和YB1-2X井与巴什托原油族群地化特征具有可比性。丰富的油气显示与多套烃源层的复杂成因关系揭示塔西南地区油气勘探具有广阔的勘探前景。     

柴达木盆地天然气中稀有气体同位素特征

为了确定柴达木盆地勘探新层系，测试并分析了该盆地5个油气田的8个天然气样品的氦、氩同位素比值，探讨了其在大地构造背景、大地热流和气源方面的示踪意义。研究结果如下：①柴达木盆地8个天然气样品³He/⁴He值分布在2.0×10^-8～5.48×10^-8的范围，总体平均为3.7×10^-8，均在10^-8量级，体现了典型的壳源成因氦同位素的特征。②据³He/⁴He计算的大地热流值较低，分布于41.2~48.2 mW/m²之间，平均44.9 mW/m²，低于东部地区大地热流平均值73 mW/m²，表明该盆地具有较稳定的构造背景。③根据天然气⁴⁰Ar/³⁶Ar的年代积累效应，结合烃源岩分布特征推测，柴达木盆地东部凹陷区伊克雅乌汝构造伊深1井天然气应源于上第三系；西部坳陷区尕斯油田尕斯8-6井和尕斯475井天然气应源于下第三系；碱山构造碱1井天然气应源于侏罗系，碱山构造碱2井的天然气应源于上第三系；北缘块断带南八仙油气田仙试1井的天然气应源于侏罗系；南八仙油气田仙试8井和马北构造马北1井的天然气可能主要源于侏罗系。     

准噶尔盆地阜东地区石炭系松喀尔苏组烃源岩评价及气源对比

准噶尔盆地F26石炭系高产气井的出现,表明阜东地区发育石炭系有效烃源岩。为了落实阜东地区石炭系烃源岩的规模,通过对所有钻遇石炭系松喀尔苏组烃源岩的19口井进行系统分析和评价,证实阜东地区石炭系具备规模勘探潜力。①阜东地区石炭系松喀尔苏组发育炭质泥岩、凝灰质泥岩,是中等—好的煤系烃源岩,TOC含量为0.54%~41.2%,以Ⅲ型干酪根为主。由于烃源岩采样点处于北三台凸起高部位,烃源岩成熟度偏低,平均为0.88%。②阜东地区天然气主要为源自石炭系的高熟煤型气和源自侏罗系的低熟煤型气,以干气为主。来自石炭系的高熟煤型气等效成熟度一般在1.2%以上,表明阜东、北三台地区石炭系生烃灶位于阜康凹陷区或北三台凸起深部。③沙奇隆起及阜康、北三台、吉木萨尔地区在石炭纪为前陆盆地的隆后斜坡,处于浅水环境,具备发育规模煤系烃源岩的构造背景。阜东、北三台地区具备天然气勘探的巨大潜力,有望成为继克拉美丽大气田以后又一天然气规模勘探区。     

汪深1井天然气成因类型及气源分析

汪深1井在营城组获得高产气流,利用天然气碳同位素和气组成判别出天然气甲、乙烷为煤型气,丙烷为油型裂解气,煤型气所占的比例为96％,油型气所占的比例为4％。通过汪深1井天然气直接和间接对比认为,天然气甲烷碳同位素与宋站、徐家围子地区沙河子组源岩吸附气的碳同位素接近,综合研究认为天然气中甲烷气主要来自汪家屯地区及宋站地区沙河子组煤系地层,是主力源岩。徐家围子断陷沙河子组煤系地层为次要源岩。天然气中丙烷可能来源于宋站、安达断陷登娄库组泥岩。依据源岩排气强度估算出天然气大约90％来自该井区和宋站、徐家围子地区。     

南盘江坳陷天然气地球化学特征及新认识

南盘江坳陷是目前油气勘探程度不高的地区,如何解释秧1井的天然气出现的高含N₂和高含CO₂两种情况,以及如何认识南盘江坳陷天然气的来源一直是人们关注的问题。为此,在讨论南盘江坳陷天然气（显示）地球化学特征基础上,得出了以下认识：①秧1井的天然气显示主要为高N₂和高CO₂两类非烃天然气为主,结合南盘江区域地质上气显示以高N₂天然气为主的事实,认为高N₂天然气是南盘江坳陷具有地质意义的天然气;②与前人观点不同的是,认为该地区天然气主要为中泥盆统泥质烃源岩的“晚期阶段聚气”造成的--尽管南盘江古油藏沥青为原油裂解后形成的焦沥青,但研究认为该地区高N₂天然气不是原油裂解气,也不是源自上二叠统龙潭组的煤型气,而主要是源自中泥盆统泥质烃源岩的干酪根裂解气;同时强调中泥盆统泥质烃源岩的“晚期阶段聚气”是造成该地区天然气高N₂、烃类组分碳同位素值偏重的主要原因。     

A REVIEW OF THE COALY SOURCE ROCKS AND GENERATED PETROLEUMS IN THE DANISH NORTH SEA: AN UNDEREXPLORED MIDDLE JURASSIC PETROLEUM SYSTEM?

This paper reviews the Middle Jurassic petroleum system in the Danish Central Graben with a focus on source rock quality, fluid compositions and distributions, and the maturation and generation history. The North Sea including the Danish Central Graben is a mature oil province where the primary source rock is composed of Upper Jurassic – lowermost Cretaceous marine shales. Most of the shale‐sourced structures have been drilled and, to accommodate continued value creation, additional exploration opportunities are increasingly considered in E&P strategies. Triassic and Jurassic sandstone plays charged from coaly Middle Jurassic source rocks have proven to be economically viable in the North Sea. In the Danish‐Norwegian Søgne Basin, coal‐derived gas/condensate is produced from the Harald and Trym fields and oil from the Lulita field; the giant Culzean gas‐condensate field is under development in the UK Central North Sea; and in the Norwegian South Viking Graben, coal‐derived gas and gas‐condensate occur in several fields. The coaly source rock of the Middle Jurassic petroleum system in the greater North Sea is included in the Bryne/Lulu Formations (in Denmark), the Pentland Formation (in the UK), and the Sleipner and Hugin Formations in Norway. In the Danish Central Graben, the coal‐bearing unit is composed of coals, coaly shales and carbonaceous shales, has a regional distribution and can be mapped seismically as the ‘Coal Marker’. The coaly source rocks are primarily gas‐prone but the coals have an average Hydrogen Index value of c. 280 mg HC/g TOC and values above 300 mg HC/g TOC are not uncommon, which underpins the coals' capacity to generate liquid hydrocarbons (condensate and oil). The coal‐sourced liquids are differentiated from the common marine‐sourced oils by characteristic biomarker and isotope compositions, and in the Danish Central Graben are grouped into specific oil families composed of coal‐sourced oil and mixed oils with a significant coaly contribution. Similarly, the coal‐sourced gases are recognized by a normally heavier isotope signature and a relatively high dryness coefficient compared to oil‐associated gas derived from marine shales. The coal‐derived and mixed coaly gases are likewise assigned to well‐defined gas families. Coal‐derived liquids and gas discoveries and shows in Middle Jurassic strata suggest that the coaly Middle Jurassic petroleum system has a regional distribution. A 3D petroleum systems model was constructed covering the Danish Central Graben. The model shows that present‐day temperatures for the Middle Jurassic coal source rock ('Coal Marker') are relatively high (>150 °C) throughout most of the Danish Central Graben, and expulsion of hydrocarbons from the ‘Coal Marker’ was initiated in Late Jurassic time in the deep Tail End Graben. In the Cretaceous, the area of mature coaly source rocks expanded, and at present day nearly the whole area is mature. Hydrocarbon expulsion rates were low in the Paleocene to Late Oligocene, followed by significant expulsion in the Miocene up to the present day. High Middle Jurassic reservoir temperatures prevent biodegradation.     

柴达木盆地东坪地区原油裂解气的发现及成藏模式

柴达木盆地东坪地区发现了中国陆上地质储量最大的基岩气田——东坪气田，其天然气来源于侏罗系高成熟-过成熟阶段的裂解气，但深层裂解气藏的成因较为复杂，特别是在东坪气田以西的坪西和尖顶山构造带，由于不发育侏罗系，新发现的基岩气藏来源不明，影响了深层天然气的勘探认识。利用天然气组分和同位素分析数据，结合东坪地区地质特征对深层裂解气开展分析，建立了天然气的成藏模式。研究表明，东坪地区深层基岩气藏具有原油裂解气，基岩储层中发育沥青包裹体，表明该地区发育古油藏裂解气。柴达木盆地北缘的侏罗系烃源岩以湖相泥岩为主，有机质丰度高、类型好，经历了长期的深埋过程，具备形成原油裂解气的物质基础和温度条件。东坪地区深层基岩气藏的成藏具有早期充油、后期高温裂解、晚期调整的特征。东坪地区原油裂解气的发现拓展了柴达木盆地北缘天然气的勘探领域，对深化柴达木盆地深层天然气勘探具有重要指导意义。     

柴达木盆地东坪地区原油裂解气的发现及成藏模式

柴达木盆地东坪地区发现了中国陆上地质储量最大的基岩气田--东坪气田,其天然气来源于侏罗系高成熟-过成熟阶段的裂解气,但深层裂解气藏的成因较为复杂,特别是在东坪气田以西的坪西和尖顶山构造带,由于不发育侏罗系,新发现的基岩气藏来源不明,影响了深层天然气的勘探认识。利用天然气组分和同位素分析数据,结合东坪地区地质特征对深层裂解气开展分析,建立了天然气的成藏模式。研究表明,东坪地区深层基岩气藏具有原油裂解气,基岩储层中发育沥青包裹体,表明该地区发育古油藏裂解气。柴达木盆地北缘的侏罗系烃源岩以湖相泥岩为主,有机质丰度高、类型好,经历了长期的深埋过程,具备形成原油裂解气的物质基础和温度条件。东坪地区深层基岩气藏的成藏具有早期充油、后期高温裂解、晚期调整的特征。东坪地区原油裂解气的发现拓展了柴达木盆地北缘天然气的勘探领域,对深化柴达木盆地深层天然气勘探具有重要指导意义。