渤海湾盆地济阳坳陷烃源岩排烃特征研究

烃源岩在埋藏演化过程中发生排烃的重要表现之一是其生烃潜力不断减小,反之也可利用烃源岩在演化过程中生烃潜力的变化规律来模拟其排烃特征。利用综合热解参数———生烃潜力指数[(S₁+S₂)/TOC]在热演化过程中的变化规律来确定源岩的排烃门限,并在此基础上模拟计算烃源岩在各演化阶段的排烃率、排烃速率及排烃效率。由于不同类型烃源岩的生烃潜力指数差别很大,在实际应用时应对不同类型源岩,含不同有机质类型的源岩进行区分。将此方法应用于济阳坳陷下第三系,发现油页岩和暗色泥岩具有不同的排烃特征,油页岩的排烃门限比暗色泥岩浅,排烃率也较高。      

川西坳陷上三叠统烃源岩排烃特征与排烃史

四川盆地西部(简称川西)前陆盆地构造具有多期性,导致油气生成和聚集过程的复杂性,其中烃源岩排烃特征和排烃史的研究,对于明确油气成藏期,理清油气藏成因类型具有重要的意义。为此,应用排烃门限理论,利用生烃潜力法研究了川西坳陷上三叠统烃源岩的排烃特征和排烃史。结果表明:①川西坳陷上三叠统烃源岩在早侏罗世(J1)末期即开始进入排烃门限,晚侏罗世(J3)早期—中期开始进入排烃高峰期;②马鞍塘组—小塘子组烃源岩的排烃高峰期处于J3p—K,T3x3烃源岩排烃高峰期处于J3sn—J3p,T3x5烃源岩排烃高峰期处于K1—K2;③川西地区不同层段不同地区进入排烃门限和排烃高峰期的时间存在差异:马鞍塘组—小塘子组和须家河组三段烃源岩,鸭子河地区排烃时间相对较早,马井、孝泉—新场—合兴场地区次之,大邑和丰谷地区较晚,须五段烃源岩在洛带排烃时间较早,马井、孝泉—新场—合兴场和丰谷地区次之,大邑地区和鸭子河地区最晚。     

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用生烃量评价源岩没有考虑排烃地质条件，用排烃量评价源岩得不出具有普遍对比意义的结论。采有的方法不同，得出的生、排烃量结果便不同。笔者基于排烃门限控油气理论，建立了烃源岩新概念，提出用相对排烃量指数（SRI）定量评价烃源岩的方法。SRI指标较之于其它指标，更能反映源岩的排烃特性和排量大小。SRI小于0、等于0、大于0分别与非源岩、临界源岩和源岩相对应，数值最小反映源岩品质的好坏。源岩排甲烷气、重烃气和液态烃的相对大小分别用SRIgl、SRIgn和SRIo三指数表示，其数值及其相对大小既反映源岩排油、气特性，又指明研究区油、气勘探前景。应用该方法，定量评价了海拉尔盆地源岩的生、排烃量，得出SDRIg＞SRIgn＞SRIo的结论，说明在该盆地应以天然气勘探为主。     

有效烃源岩的重要性及其研究

既有油气生成又有油气排出的岩层称为有效烃源岩,有机质特别富集的岩石称为优质烃源岩。过去对烃源岩仅强调生烃量,而忽略了排烃作用。但是现代成藏理论要求定量评价烃源岩的排烃作用和有机质富集层的分布规律,所以有效和优质烃源岩的研究正蓬勃开展起来。文章根据按期研究并结合文献调研,认为有效烃源岩形成于生物勃发与缺氧环境的叠加区域,它的识别既需要对实际剖面的地球化学测量,又需要对有机质含量和岩性不同的烃源岩进行模拟实验。有效烃源岩和优质烃源岩厚度不大、分布特殊,但是,它们对油气藏的形成作出了巨大的贡献。     

辽东湾地区深层烃源岩排烃特征及资源潜力

摘要：通过收集研究区深层烃源岩热解和有机碳等地化资料,利用地质门限理论为基础的生烃潜力法,对深层烃源岩的排烃特征进行了研究,并结合聚集系数法预测其资源潜力。建立了3类烃源岩排烃模型,其中,Ⅰ型源岩最早进入排烃门限进行排烃,排烃效率高于Ⅱ型和Ⅲ型源岩。沙河街组三段烃源岩早在沙河街组沉积末期开始排烃,主要以排油为主,累计排烃量为43.30×10⁸ t,是研究区的主力烃源岩;沙河街组二段烃源岩在东营组沉积时期开始排烃,累计排烃量为22.6×10⁸ t。深层烃源岩的总排烃量为65.90×10⁸ t,预测资源量为21.06×10⁸ t,其中石油预测资源量为17.12×10⁸ t。研究结果表明,辽东湾地区深层油气资源潜力巨大,深层烃源岩以生油为主。辽西凹陷和辽中凹陷为两个富烃凹陷,位于两个凹陷之间的辽西凸起,具有双凹供烃之利,是油气成藏的有利区。     

生烃潜力法研究烃源岩排烃特征的原理及应用

在排烃门限概念的基础上,利用烃源岩热解资料结合计算机技术,基于"将今论古"的思想和"物质平衡原理",详细探讨了生烃潜力法研究烃源岩排烃特征的原理、方法、操作流程及存在的问题;在综合研究的基础上,对原有生烃潜力指数地质模型进行了进一步的完善;并运用该方法对苏北盆地海安凹陷泰州组烃源岩排烃量和排烃效率进行了计算。研究表明,海安凹陷泰州组烃源岩排烃量约为2.2×10~8t,排烃效率为50%。实践证明,由于生烃潜力法建立在大量的热解资料的基础上,体现了整体的变化趋势,因而合理回避了油气生成运移机理,可靠性高,方法简单易行。     

西湖凹陷平北地区烃源岩特征及生排烃史

为了综合确定平北地区的主力烃源岩,深化其油气成藏动力学过程研究,在烃源岩分布特征及有机质丰度、类型和成熟度分析的基础上,应用含油气盆地数值模拟技术,定量恢复了研究区主要烃源岩层系的生排烃历史。研究表明,平北地区主要发育始新统平湖组、渐新统花港组两套烃源岩系,其中平湖组暗色泥岩为主力烃源岩,具较高的有机质丰度、成熟度、生排烃强度与排烃效率;以平湖组为源岩的油气系统应是本区油气勘探的主要目标。     

库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩排烃特征及资源潜力评价

库车坳陷侏罗系致密砂岩油气藏的勘探日趋重要,其主力烃源岩排烃特征及资源潜力的研究亟待加强。根据排烃门限理论,笔者利用生烃潜力法研究库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩在不同地质历史时期的排烃特征,并对其资源潜力进行评价。研究表明:库车坳陷中、下侏罗统煤系烃源岩Ⅱ型有机质的排烃门限为0.7%,Ⅲ型有机质的排烃门限为0.8%。该套烃源岩的主要排烃期为康村组和库车组沉积期,属于晚期排烃,地质历史时期主要有3个排烃中心,即克拉苏地区、大北地区及迪那—依南地区。总排烃量和总远景资源量分别为887.06×108t和47.02×108t,其中石油与天然气的远景资源量分别为22.96×108t和3.02×1012 m3。综合分析后认为,侏罗系致密砂岩油气藏以中、下侏罗统煤系烃源岩为主力供烃源岩,具有良好的资源前景。     

烃源岩生烃潜力恢复与排烃特征分析——以辽河西部凹陷古近系烃源岩为例

根据排烃门限理论,对生烃潜力法进行了改进,建立了生烃潜力指数恢复模型,并对辽河西部凹陷各类型有机质的排烃特征分别进行了详细分析。研究表明,研究区不同类型有机质烃源岩排烃特征存在很大差异,有机质类型越好,排烃门限深度越浅,Ⅰ型和ⅡA型有机质的排烃门限深度为2 200 m,ⅡB型为2 700 m,Ⅲ型为2 900 m;相同埋深条件下,有机质类型越好,烃源岩单位有机碳排烃量越大,达到排烃高峰期越早,排烃效率也越高。研究区排烃期主要有2期,第一期为东营组沉积期(主要为东营组抬升遭受剥蚀前);第二期为明化镇组沉积期至现今。研究区烃源岩总排烃量为156.23×108t,其中沙三段和沙四段烃源岩分别占61.5%和21.2%,是西部凹陷的主力排烃源岩。图4参14     

渤东凹陷PL2-2-1井区烃源岩生排烃门限研究

对烃源岩或原油进行成熟度评价所依据的指标综合起来一般有三类：反映干酪根演化特征、反映原油及生油岩可溶有机质演化特征及其他成熟度指标。综合研究这些成熟度指标并结合(饱和烃 芳烃)／有机碳与埋深的关系认为,渤东凹陷PL2-2-1井区东营组烃源岩已进入生烃门限,生烃门限为2550m左右;利用(S。 Sz)／TOC(简称生烃潜力指数)和深度的演化关系可确定烃源岩的排烃门限,渤东凹陷PL2-2-l井区东营组烃源岩的排烃门限为2900m左右。     

东营凹陷超压系统的幕式排烃

东营凹陷烃源岩具有沉积速度快、连续沉积厚及高热流、高地温、高有机质含量的特征;同时,主力烃源岩段(沙河街组三段、四段)发育大套的泥岩,烃源岩主要以砂岩嵌入式、泥包砂及纯泥岩形式存在。这些条件导致在成熟的烃源岩段超压系统十分发育,同时也使得幕式排烃成为东营凹陷烃源岩一个重要的排烃方式。东营凹陷超压体系幕式排烃分为"构造幕"和"压力幕"两种方式。"构造幕"的机制是外部构造活动的破坏,其排烃方式主要是沿着断裂面及构造裂缝运移;"压力幕"的机制是超压体系内部"剩余"能量的积累和释放,其排烃方式主要是沿着压裂形成的微裂缝排放。在发生幕式排烃作用的超压体系内,排烃效率、烃指数分别较上下层段明显增大和减小。幕式排烃具有的高能量、快运移的特征,使得其在油气勘探中具有重要的意义。     

欠压实区内岩性油藏幕式成藏机制分析

在欠压实区的某些特定范围内，岩性油藏的形成过程具有典型的幕式特征，有效烃源岩的幕式排烃和烃源岩区内砂岩体的幕式聚烃是两个相对独立但又彼此联系的过程。幕式排烃的通道主要是烃源岩自身发育的微裂缝和由于构造运动而产生的、沟通有效烃源岩与砂体之间联系的断层。微裂缝排烃和断层排烃具有两种不同的动力学特征和排烃机制。只有排烃过程与聚烃过程协调一致，才能完成欠压实区内岩性油藏的幕式成藏过程。     

双开关排烃模型及其在辽东湾地区的应用

自晚期生油说确立以来,排烃就成为油气地质研究和油气资源量评价中最突出的难点.本文吸取前人已有的研究成果,以独立相作为排烃的主要相态,建立一个二维(剖面)双开关排烃模型.即认为孔隙流体压力达到破裂压力值且含油饱和度超过临界值时,开始排烃,直到压力降到一定限值使裂缝闭合为止.就某一有效烃源岩而言,可以发生一次或多次排烃过程.应用该模型研究辽东湾地区的排烃,取得了良好效果.     

鄂尔多斯盆地延长组多烃源层生排烃定量及成藏贡献厘定

鄂尔多斯盆地中生界延长组发育多套烃源层,目前认为长7段烃源层为延长组产油层的主力烃源层,但对其他烃源层的生排烃以及烃源层的成藏贡献缺少评价手段。通过盆地模拟手段,依据大量基础地质资料和勘探成果,建立地质体模型和热史模型,开展基于地质约束下的延长组多烃源层生排烃以及成藏模拟研究。结果表明延长组各烃源岩生烃转换率主体分布于45%~75%之间,仍具有较大生烃潜力,具备开展页岩油原位开采的地质条件。当前累计生烃量达1 233×10⁸ t、排烃900×10⁸ t,主要以{\mathrm{C}}_{{\mathrm{14}}^{+}}的重质烃类为主。烃类大量生成期和排烃期均集中在早白垩世,占总生排烃量的68%~82%。成藏模拟结果揭示白垩系沉积之前延长组各地层只有少量烃类充注,早白垩世为烃类充注成藏的关键时期。各烃源层上下呈“近源成藏”的特征,盆地模拟结果与盆地探明油藏和预测油藏分布范围具有较高的吻合程度。研究提出将“长7段主力烃源层多层系立体勘探”模式跨越到“多烃源层近源成藏”模式,助推鄂尔多斯盆地中生界延长组页岩油和新区新层系的石油勘探。     

烃源岩有限空间油气生排模拟及其意义

利用DK-Ⅱ型地层孔隙热压生排烃模拟实验仪,对东濮凹陷沙三2亚段烃源岩开展烃源岩有限空间油气生排模拟研究,结果揭示烃源岩的生排烃演化呈现出4个阶段,即烃源岩在Ro值小于等于0.72%的阶段为相对缓慢生油阶段,生成的油无法排出;R_o值介于0.72%～0.80%之间的阶段为烃源岩快速生油阶段,但生成的油仍主要残留于烃源岩中;在R_o值为0.80%～1.00%时干酪根生油已结束或受到抑制,主要表现为大分子"油"向小分子"油"转化,该阶段油可以排运在烃源岩上、下邻接的砂岩层以及烃源岩表面及裂缝内,这为东濮凹陷及其他盆地或凹陷在以烃源岩为主体的发育带寻找非常规油气藏提供了依据;在R_o值大于1.00%时主要进入油裂解成气阶段,但即使在R_o为2.0%甚至2.4%时,生成的油也没有全部裂解成甲烷气,主要还是以油的形式存在,启示可以打破传统认识在更深的层位寻找石油。      

不同类型优质烃源岩生排油气模式

利用地层孔隙异常压力热模拟实验分别对硅质型、钙质型与粘土型优质烃源岩进行分析,生排油气模拟结果表明:(1)成熟早中期硅质型优质烃源岩排油量与排油效率最高,早期主要以重质油排出为主,排油效率高达50%左右;钙质型优质烃源岩次之,排烃效率一般在30%左右;粘土型优质烃源岩排油效率一般只有4%~11%。(2)在成熟中晚期,硅质型优质烃源岩排油效率最高,但是钙质型烃源岩增加迅速达65%,粘土型烃源岩增加不明显。(3)成熟晚期—高成熟阶段,硅质型和钙质型优质烃源岩排油效率变化不明显,而粘土型烃源岩排油效率则从20%迅速增加到90%。硅质型、钙质型和粘土型优质烃源岩生排油气模式之间最大的差异是它们在成熟早中期排油效率和排油量不同。      

花岗岩和火山岩油气藏的形成及其勘探潜力

随着花岗岩油气藏和火山岩油气藏不断被发现，其油气来源和成藏模式也备受关注，近代研 究表明，花岗岩和火山岩中有大量的烃可成为油气藏的物质基础。通过固体力学、流体力学 的研究否定了油气倒灌成藏的模式，认为油和气只能是向上垂直运移或侧向运移。通过研究 花岗岩和火山岩油气藏的形成模式，指出大火成岩省、地幔柱与油气的关系表明盆地中地壳 的低速—高导层可能是油气的主要来源，而花岗岩、火山岩的风化壳是油气成藏的最佳储集 层，断裂则是其最主要的运移通道，花岗岩和火山岩油气藏将是未来勘探的重要目标。     

烃源岩排烃效率及其影响因素

烃源岩的排烃效率是油气资源评价中不可缺少的参数,排烃效率研究既可以指导资源评价,又可以作为验证资源评价结果可靠性的重要科学手段。通过新建的地层条件下排烃效率模拟实验新方法(正演)结合地质剖面法(反演),求取了不同有机质类型烃源岩的排烃效率,并分析了热演化程度、有机质类型、有机质丰度、源储配置关系、烃源岩厚度及沉积超压对烃源岩排烃效率的影响。认为腐泥型有机质在成熟阶段的排烃效率为30%~60%;高成熟阶段的排烃效率为60%~80%,过成熟阶段的排烃效率达到80%以上。相同演化阶段,腐殖型有机质排烃效率低约10%~20%。排烃效率受多种因素的控制,预测排烃效率和滞留烃量时,不同地区应根据地质条件不同区别对待,充分考虑到各种因素的影响。     

松辽盆地北部青山口组一段有效烃源岩评价-图版的建立及意义

有效烃源岩是指已经生烃且排烃的沉积岩,排烃的临界值是指烃源岩的生烃量刚好达到烃源岩的最大残留烃量。根据质量守恒原理建立了松辽盆地北部青山口组一段（简称青一段）有效烃源岩的识别图版,有效烃源岩识别图版综合考虑了烃源岩有机质丰度、类型和成熟度的影响,从而避免了传统烃源岩评价中将上述3种参数分别评价的不足,可以快速直观地评价烃源岩的有效性及排烃潜力。高有机碳含量的烃源岩易于排烃,且所需的热演化程度相对较低,而当有机碳含量低于0.4%时,烃源岩不能排烃,为烃源岩的有机碳含量下限。利用该图版对松辽盆地中央坳陷区不同凹陷的青一段烃源岩进行的评价结果表明,齐家-古龙凹陷、长垣南、三肇凹陷、王府凹陷源岩均可大量排烃,而黑鱼泡凹陷烃源岩位于排烃临界线之下或附近,排烃潜力有限。这与目前勘探结果相吻合,表明该图版的有效性,可用于优选勘探区带,降低勘探风险。