塔里木盆地碳酸盐岩层系烃源岩生烃底限探讨

中国碳酸盐岩热演化程度较高,是否达到生烃底限或生烃死亡线,值得深入研究,这对评价中国碳酸盐岩油气潜力和勘探前景具有重要意义。根据烃源岩生烃、残留烃和排烃机理,利用有机元素变化法、生烃潜力法、生烃物质平衡优化模拟法、生烃热模拟实验法、残留烃量法和排烃量法等6类8种方法对塔里木盆地台盆区碳酸盐岩层系烃源岩生烃底限进行了研究。结果表明：不同方法确定的碳酸盐岩烃源岩生烃底限R_O值介于4.2%~4.9%之间,平均为4.52%;对应的深度底限在塔中地区最大,约为9 200m;塔北和巴楚地区次之;塔东地区最小,约为5 850~6 850m。研究结果与其他学者研究结论较为相近或偏大,更符合实际地质条件下的生油气特征。除了满加尔凹陷和古城地区,塔里木盆地台盆区其他地区的寒武系-奥陶系碳酸盐岩层系烃源岩均没达到生烃底限,还具有较大的生烃潜力,深部碳酸盐岩油气藏具有广阔的勘探前景。     

渤中凹陷北部QHD34—4—1井钻探的油气地质意义

2007年初钻探的QHD34-4-1井是渤中凹陷北部钻遇古近系东营组优质成熟烃源岩层段的第一口预探井。烃源岩地球化学特征及油源对比分析表明,该井东三段发育Ⅱ1型干酪根为主的中等—好烃源岩,烃源岩厚度大,生烃门限深度在3200m附近;4100m附近的东三段烃源岩发生过一定规模的排烃;东营组油气藏自生自储特征明显,新近系油藏油气主要源于东营组烃源岩。QHD34-4-1井的成功钻探,证实了东三段烃源岩为渤中凹陷北部第三套主力烃源岩的推断,也改变了渤中凹陷中北部地区中浅层油气主要源于沙河街组烃源岩的认识,特别是东营组自生自储型隐蔽油气藏的揭示,对推动渤中凹陷中浅层(尤其是古近系东营组)油气勘探将起到积极的作用。     

东濮凹陷不同环境烃源岩评价及生排烃特征研究

东濮凹陷不同环境烃源岩生烃潜力差别巨大,文中对不同环境烃源岩有机地球化学特征和生排烃特征进行了研究。研究结果表明:东濮北部咸水环境烃源岩为好—优质烃源岩,北部半咸水环境烃源岩为中等—好烃源岩,南部淡水—微咸水环境烃源岩最差,为差—中等烃源岩。不同环境烃源岩均有2次生烃和2次排烃,第一期生烃为镜质体反射率Ro小于0.7%,该期主要是可溶有机质直接转化成未熟或者低熟油,第二期为Ro大于0.7%,主要以干酪根热降解生成成熟油为主。东濮凹陷不同环境烃源岩评价及生排烃特征的研究,对东濮凹陷下一步勘探具有指导意义。     

歧口凹陷沙河街组烃源岩分级评价及优质烃源岩分布

歧口凹陷沙河街组发育沙一段、沙三段2套重要的烃源岩层系,烃源岩累计厚度达1 500～2 500m,有机质丰度高,为歧口凹陷提供了丰富的油气资源。但由于不同地区、不同层系原始沉积环境和后期演化程度的差异使得烃源岩的质量和分布有着很强的非均质性。如何客观地评价烃源岩质量,并对不同质量的烃源岩分布进行精细刻画,明确优质烃源岩的展布是当前研究的重点和难点。通过研究,建立了烃源岩分级评价工作流程,厘定了歧口凹陷不同次凹、不同层系有效烃源岩和优质烃源岩下限标准,明确了歧口凹陷沙河街组优质烃源岩的分布特点,提出生烃中心南移的新认识,有效指导了勘探方案的制定。     

黄骅坳陷北塘凹陷古近系烃源岩特征与演化

根据大量有机地球化学分析资料,系统讨论了北塘凹陷古近系烃源岩有机质丰度特征、有机质类型、有机质演化以及油气勘探等方面的基础地质地球化学问题。认为始新世中晚期湖盆扩张期形成的沙河街组三段,尤其是沙河街组三段下部地层是北塘凹陷主要生油层,它具有有机质丰度较高,转化率较高的特点;渐新世湖盆稳定发育期和抬升期形成的沙河街组一段和东营组烃源岩为差一非生油层。沙河街组三段有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型干酪根为主,沙河街组一段和东营组烃源岩则主要以Ⅲ型干酪根为主,其中的腐泥组和壳质组含量与烃源岩生烃潜力呈正相关关系,而镜质组含量则与烃源岩生烃潜力呈反相关关系,证实主要生烃母质为腐泥组和壳质组。研究区古近系烃源岩镜质体反射率为0.3%-1.1%,总体上处于低成熟-成熟演化阶段,烃源岩演化经历了低成熟和成熟两个演化阶段,有效生油层主要分布在凹陷南部新村、塘沽、新港地区,油气资源量约1.18×108t,新港构造是北塘凹陷下步油气勘探的有利地区。     

渤中坳陷活跃烃源岩分布特征及其对PL19-3油气成藏的控制作用

渤中坳陷存在多套烃源岩,烃源岩与油气分布关系的研究对该区油气勘探具有重要的意义。通过演化史分析、盆地模拟及地化分析技术对渤中坳陷活跃烃源岩的分布作了研究。渤中坳陷沙河街组活跃烃源岩主要分布于黄河口凹陷、庙西凹陷和渤东凹陷,而渤中凹陷主体区域沙河街组烃源岩已经达到了高过成熟阶段,仅在边缘分布少许活跃的烃源岩。东下段活跃烃源岩主要分布于庙西凹陷的北段、渤东凹陷以及渤中凹陷的东部边缘。活跃烃源岩的分布控制了油气来源,PL19-3油源及油气成熟度研究表明其油气主要来源于周边活跃烃源岩,渤中坳陷周边沉降中心高成熟度地区对其贡献有限。     

南堡凹陷的含油气系统分析

根据油岩对比分析,南堡凹陷存在两个已知的含油气系统:(1)沙河街组含油气系统;(2)东营组含油气系统。前一含油气系统在东营组沉积末时,沙河街组三段的烃源岩开始生烃,形成自生自储型原生油气藏,明化镇组沉积末,烃源岩二次生油,除形成原生油气藏外,还形成了上第三系次生油气藏;后一含油气系统在明化镇组沉积末时,东营组三段烃源岩在高柳断层以南开始生烃,形成东营组自生自储型油气藏及上第三系次生油气藏,而在高柳断层以北,烃源岩尚未开始生烃,不能形成含油气系统。因此,在南堡凹陷进行油气勘探时,高尚堡及柳赞地区,应以寻找沙河街组含油气系统的油气为主;北堡和老爷庙地区以寻找东营组含油气系统的油气为主。     

渤海湾盆地南堡富油气凹陷烃源岩的形成及其特征

渤海湾盆地南堡凹陷近年来油气勘探取得重大发现,已成为该盆地油气富集程度最高的富油气凹陷之一。研究发现：下第三系沙河街组特别是沙三4亚段发育高丰度的优质烃源岩,TOC高达5%以上,由于其形成于南堡凹陷主裂陷幕,此时湖盆水体最深,湖盆范围最广,发育大面积深湖相灰色、灰黑色泥岩、钙质泥岩、油页岩,且厚度大,平面上分布稳定,具有巨大的生烃潜力;沙三3亚段的暗色泥岩,生烃潜力较大。指出沙三段烃源岩是南堡凹陷最重要的烃源岩,其生烃量占南堡凹陷70%以上。沙一段烃源岩虽然没有东营组烃源岩厚度大,但是演化程度比东营组烃源岩高,二者生烃量比较接近,分别占南堡凹陷生油量的15%左右。     

东濮凹陷文留地区古近系沙河街组烃源岩特征分析

东濮凹陷位于渤海湾盆地西南端，是一个受区域性应力拉张作用所形成的盐湖断陷盆地，文留构造位于东濮凹陷中央隆起带，是东濮凹陷油气产量的主力区。通过对烃源岩有机质丰度、类型与成熟度的研究，综合评价东濮凹陷文留地区的生烃潜力。研究结果表明文留地区沙河街组烃源岩有机质丰度高，干酪根的类型以沙一段烃源岩最好，主要为ⅡA，以生油为主；沙三3，4段及沙四段烃源岩类型较差，主要为ⅡB-Ⅲ型以生气为主，沙三1，2段烃源岩类型介于两者之间，烃源岩在2450m左右进入成熟阶段，3300m左右进入高成熟阶段，至4100m时进入湿气阶段，5000m以下为干气阶段。     

用生烃动力学研究八面河地区的资源量*

生烃动力学方法为油气成因研究和油气资源评价提供了新的思路与方法.针对八面河地区的资源量评价主要以定性和半定量为主的不足之处,采用以模拟实验为基础的化学动力学方法,对八面河地区主要烃源岩层沙三段、沙四段进行生烃门限深度及资源量的定量评价.研究结果显示:该地区沙河街组烃源岩的生烃门限深度为2700 m,牛庄洼陷的总生烃量为145×108 t;成熟的油气贡献远大于未成熟或低成熟的油气贡献,是八面河地区的主要油气源.     

准噶尔盆地东部石炭系烃源岩演化模拟

利用TSM盆地模拟软件,对准噶尔盆地东部石炭系烃源岩的埋藏史、热演化史和生烃史进行分析。结果表明,研究区的沉降中心从侏罗纪到新生代存在由南向北迁移,而后又南移的跷跷板过程。南部的吉木萨尔凹陷内巴塔玛依内山组烃源岩有2个关键的生烃期:侏罗纪末,该烃源岩的镜质体反射率(R_o)分布在0.6%～1.3%之间,新生代中晚期之后,R_o分布在1%～2%之间;北部五彩湾凹陷内滴水泉组烃源岩的关键生烃期为白垩纪末期,R_o大部分在0.7%～1.5%之间,处于生烃高峰期;北部石钱滩凹陷石钱滩组烃源岩白垩纪末则刚进入生烃门限,演化程度低。另外,生烃强度从层位上看,滴水泉组和巴山组相对较大,可达200 mg/g,而石钱滩组较小,最高只有40 mg/g。      

冀中坳陷晋县凹陷下第三系断陷湖盆的演化与烃源岩的形成

渤海湾盆地冀中坳陷晋县凹陷的泥质岩类主要发育在下第三系孔店组—沙河街组,其中孔店组二段(Ek2)和孔店组一段—沙河街组四段(Ek1-Es4)是最重要的2套烃源岩。在孔店组和沙河街组早期(Ek3至Es4)沉积时期,断陷活动强度由南向北转移,沉降中心也随之向北迁移,使晋县凹陷南北呈现出“跷跷板”式沉积,即早期(Ek2)沉降中心在凹陷的南部,而后期(Ek1-Es4)沉降中心则转移到北部。因此在凹陷南部Ek2的沉积厚度和泥岩厚度都明显大于北部,而Ek1-Es4发生了反转,北部的沉积厚度和泥岩的发育程度都远大于南部。其中在凹陷北部Ek1-Es4为一套岩盐、硫酸盐岩、碳酸盐岩和砂泥岩互层的蒸发咸湖—盐湖沉积建造,蒸发盐厚逾千米,其中膏盐厚度超过400 m,与岩盐、膏盐互层的含膏泥岩、白云质泥岩、钙质泥岩和暗色泥岩有机质丰度较高,目前埋深在2 500~3 500 m左右,为北区油气田的主力源岩;而Ek2为南部的主力烃源岩。油源对比表明,北区原油以明显的植烷优势、高伽马蜡烷含量、高孕甾烷含量等特征明显区别于南区各套烃源岩,油源应来自北部的Ek1-Es4烃源岩;而南区原油中伽马蜡烷和孕甾烷含量极低、姥鲛烷含量较高等特征的原油应来自于南部的Ek2烃源岩,否则是来自南部的Ek1-Es4烃源岩。      

Petroleum source rocks characterization and hydrocarbon generation of the Upper Jurassic succession in Jabal Ayban field,Sabatayn Basin,Yemen

The Upper Jurassic samples of Jabal Ayban field, Sabatayn Basin, western Yemen were used to determine the source rock characteristics and petroleum generative potentials. Based on organic geochemical analysis, the Upper Jurassic source rocks have variable TOC content in the range of 0.82–13?wt%, indicating a fair to very good source rock generative potential. The bulk geochemical results showed that Safer Member contains Type III kerogen grading to mixed Type II–III, while the Lam and Meem members displaying generally Type II, mixed Type II–III and Type III kerogens, which have the ability to generate mixed oil and gas accumulations under thermal maturation level. Vitrinite reflectance in the range (0.35–0.78% Ro) and Tmax in the range (411–445?°C), generally proving that the Meem source rocks have sufficient thermal maturity for hydrocarbon-generation, whereas the Lam and Safer are immature source rocks. 1D basin modelling was performed to analyse the hydrocarbon generation and expulsion history of the study area. Calibration of the model with measured VR (% Ro) and (BHT) data shows that the paleo-heat-flow was high at Late Jurassic. The burial/thermal history models indicate that the source rocks in the Lam and Safer members are immature source rocks and the peak oil generation has not been reached yet. The models also indicate that the early hydrocarbon generation (0.64% Ro) in the Meem source rock occurred during late Jurassic at 150?Ma and the main hydrocarbon generation (0.79% Ro) has been reached approximately at 146?Ma. Therefore, the Meem Member can be consider as generative potentials of prospective source rock horizons in Jabal Ayban field, Sabatayn Basin.     

黄骅坳陷歧口凹陷热史和油气成藏史

利用镜质体反射率数据模拟计算了歧口凹陷24口井的热历史,模拟结果表明,沙河街时期的地温梯度高,每百米大约为5.0～5.6℃,东营时期每百米大约为4.5～5.0℃,馆陶时期每百米大约为3.5～4.5℃,现今的地温梯度每百米大约为3.1～3.2℃。利用包裹体均一温度和恢复样品的埋藏史、源岩的热演化史及生烃史,确定该区有两期油气充注期:第一期发生在东营末期;第二期为馆陶末期至现今。歧口凹陷的油气充注以第二期为主。利用PRA二维模拟软件对地质剖面进行油气运聚模拟,也得出歧口凹陷有两次油气聚集高峰,第一次为东营末期;第二次为馆陶末期至现今。     

松辽盆地徐家围子断陷火山活动期次与烃源岩演化

徐家围子断陷在断陷期有3次较大规模的火山活动,营城期火山活动持续时间最长。火山活动加速了深层火石岭组、沙河子组、营城组3套主力烃源岩的成熟。烃源岩的埋藏史、热史和生烃史模拟计算结果表明,徐家围子断陷深层火石岭组烃源岩埋深1300 m的R_o值,在约1Ma 时间内迅速达到0.7%。沙河子组以及火石岭组烃源岩埋深约2600 m时,R_o值已经达到1%。泉头组沉积前,沙河子组及火石岭组烃源岩已进入生气高峰。青山口组沉积前,营城组烃源岩处于生气高峰,沙河子组以及火石岭组开始生成干气。此时,登娄库组二段和泉头组一、二段区域盖层业已形成,徐家围子断陷开始形成营城组-泉头组天然气藏。嫩江期末,由于边界断层的活动,营城组-泉头组天然气藏进行再分配。     

四川盆地二叠系烃源岩及其天然气勘探潜力(二)——烃源岩地球化学特征与天然气资源潜力

四川盆地二叠系发育中二叠统海相碳酸盐岩和上二叠统海陆交互相碎屑岩两套烃源岩,由于其热演化程度高,造成对烃源岩原始生烃潜力及天然气资源潜力认识不清。为此,通过研究该盆地内探井及盆地周缘剖面大量二叠系烃源岩样品的地球化学特征及生烃潜力随成熟度的变化规律,探讨了二叠系烃源岩的原始生烃潜力以及在地质历史时期生排烃量、干酪根与原油裂解生成天然气的资源潜力。研究结果表明:(1)上二叠统龙潭组泥岩和碳质泥岩总有机碳含量高、原始生烃潜力大,是二叠系中最主要的油气烃源岩,龙潭组煤层也是非常重要的气源岩,上二叠统大隆组有机碳含量和生烃潜力也很高,是四川盆地北部重要的油气源岩,中二叠统碳酸盐岩烃源岩总有机碳含量与原始生烃潜力低,是次要的油气源岩;(2)二叠系烃源岩在地质历史时期生成原油3 290×10~8 t,生成天然气420×10~(12) m~3,龙潭组烃源岩对原油和天然气的贡献率分别为80%和85%;(3)二叠系烃源岩形成的古油藏原油资源量为580×10~8 t,原油裂解气资源量为4.45×10~(12) m~3,干酪根直接生成的天然气资源量约为2.10×10~(12) m~3,天然气资源总量可达6.55×10~(12) m~3,其中原油裂解气占70%。结论认为,四川盆地北部和中部—东南部是二叠系的两个生烃中心,也是最有利的二叠系油气成藏和天然气勘探区域,古油藏是最具天然气资源潜力的勘探目标。     

塔里木盆地库车坳陷南斜坡三叠系烃源岩热演化特征及油气地质意义

根据最新的三维地震分层数据解释,塔里木盆地库车坳陷南斜坡地区三叠系烃源岩埋深较大,具备发育本地成熟烃源岩的可能性。通过地球化学资料及盆地模拟分析技术,对该地区三叠系烃源岩的埋藏史、热史和成熟度演化史进行模拟与分析,探讨烃源岩的成熟过程,厘定烃源岩的成熟阶段和生烃期次,进一步阐述其成藏意义。库车坳陷南斜坡三叠系克拉玛依组烃源岩分布广泛,在新和地区具有“南浅北深”的整体特征,南部地区埋深普遍在6 700 m左右,向北逐渐加深,最大埋深可达8 000 m以上。库车坳陷南斜坡整体沉降幅度一致,经历了早期稳定埋藏、中期持续沉降、晚期快速埋藏的演化过程。在三叠纪,该套地层稳定沉积,埋深厚度较小;白垩纪—古近纪期间,主要以陆相碎屑岩沉积为主,地层持续沉积;新近纪至今,库车坳陷南斜坡进入快速沉降阶段,埋深厚度最大。库车坳陷南斜坡三叠系烃源岩演化程度具有“北高南低”的特征。北部地区成熟早,古近纪初期达到了生烃门限(R_o=0.5%);古近纪末期演化至成熟阶段(R_o=0.7%);新近纪中期埋藏演化至高成熟阶段(R_o=1.0%);现今处于高成熟阶段(R_o=1.30%),以生气为主。南部地区成熟晚,新近纪初期才开始达到生烃门限;新近纪中期埋藏演化至成熟阶段(R_o=0.7%);现今处于成熟阶段(R_o=0.86%),以生油为主。库车坳陷南斜坡存在远源和近源两种输导体系,为圈闭成藏提供了充足的油气来源,具有“双源供烃”的特征。      

埃及西沙漠盆地中生界烃源岩特征及剩余资源分布

西沙漠盆地是埃及三大主要含油气区之一,已发现大量的油气田,现处勘探发现中期,预探风险增大。为此,在详细评价盆地烃源岩地球化学特征基础上,运用盆地数值模拟技术定量分析剩余资源潜力。研究认为,中侏罗统Khatatba组Safa段和Zahra段煤系暗色泥页岩以及上白垩统Abu Roash组AR-F段暗色泥页岩是盆地的3套主力烃源岩,各凹陷烃源岩广泛分布,厚度变化较大。Khatatba组烃源岩TOC含量在0.5%~10%,裂解烃S₂含量高,为中等-很好烃源岩;Abu Roash组AR-F段烃源岩TOC主要在0.5%~3%,裂解烃S₂含量中-高,属中等-好烃源岩。这3套烃源岩有机质干酪根类型以混合Ⅱ型为主,其次是Ⅲ型,少量为Ⅰ型。指出Khatatba组2套烃源岩全盆处于热演化成熟大量生排烃阶段,凹陷中心达高熟生烃、局部过熟生气阶段,油气并生;Abu Roash组AR-F段烃源岩仅Abu Gharadig和Natrun凹陷进入成熟生烃阶段。提出盆地北部地区主要由侏罗系Khatatba组烃源岩供给油气,东南部地区则有侏罗系Khatatba组和白垩系AR-F段双源供烃。计算表明,盆地剩余可采资源量达6.51×10⁸ t,剩余资源潜力很好;其中,南部Abu Gharadig凹陷古生界、侏罗系和下白垩统AEB,北部Matruh凹陷古生界、Faghur凹陷上白垩统,油气探明程度低,剩余资源可观,为下步勘探的有利方向。     

东营凹陷沙三段烃源岩生烃模式研究

为了进一步明确分散有机质(一般烃源岩)与有机质富集层(优质烃源岩)生烃过程的差异,采用东营凹陷沙三段中、下亚段烃源岩岩心进行生排烃模拟实验。结合地质剖面分析,认为沙三段中、下亚段烃源岩的生烃特征有明显的不同。沙三段中亚段主要生烃阶段为Ro大于0.5%;沙三段下亚段在Ro为0.4%-0.5%时可生成少量低熟油,当Ro大于0.5%时进入成熟阶段,具有较高的油气产率。沙三段下亚段烃源岩比中亚段明显具有更高的生烃潜力,且生烃区间较大。这取决于其特定的沉积环境所形成的烃源岩在有机质类型、富集程度等方面的差异。     

板桥凹陷低熟烃源岩的压实特征与油气初次运移

黄骅坳陷中段西部的板桥凹陷沙河街组烃源岩压实曲线具有两个明显的久压实峰,沙一段中部的欠压实峰是该层位的低熟烃源岩生烃所形成的,其幅度小于沙二段和沙三段成熟烃源岩生烃所形成的欠压实峰,这种不均衡的剩余压力分布特征导致沙一段中部的油主要来自同一层段的低熟烃源岩,而沙一段下部和沙二段的油则来自下部的成熟烃源岩。平面上,低熟油气的运移方向也受到过剩压力的控制,从高过剩压力区向低过剩压力区运移,即由板１３井