准噶尔盆地石炭系不同类型烃源岩生烃模拟

以往对准噶尔盆地石炭系烃源岩生烃潜力的研究主要是采用静态地球化学指标进行的,目前尚无对生烃动态特征的系统评价,因而制约了对该区烃源岩潜力的客观认识和资源战略选区。为此,选取不同沉积环境发育的多种类型的烃源岩样品,通过烃源岩生烃热模拟实验,对比分析了不同类型烃源岩的生烃产物、产率特征及生烃演化规律。实验结果表明:1该区石炭系不同沉积环境发育的烃源岩产烃能力差异较大,最大烃产率从高到低依次为弧间盆地深浅海相泥岩、弧后盆地潟湖相泥岩、残留洋盆滨浅海相泥岩、弧后盆地潟湖相沉凝灰岩;2烃源岩的产烃率大小受控于其母质与埋藏热演化条件,有机质类型越好,产烃率相对越高,而受火山作用影响越剧烈,则产烃率越低;3下石炭统广泛发育的弧间、弧后盆地暗色泥质岩类烃源岩具备高产烃率特征。最后指出乌伦古坳陷和滴水泉地区在早石炭世分别为弧间盆地火山活动间歇期泥质岩与潟湖环境泥岩有利烃源岩发育区,是准噶尔盆地以石炭系为烃源灶的有利勘探区。     

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。     

准噶尔盆地烃源生烃模型

利用高压釜加水模拟的实验方法建立了准尔盆地各主要烃层系的生烃模式，并利用动力学参数建立了盆地主要生烃凹陷的干酪根生烃模型。准噶尔盆地烃源岩当Ｒ０为１．０－１．２％时为生油高峰期，当Ｒ０大于１．０％时开始大量生气；二叠第烃源岩生油、生气能力较强，其他层系烃原岩生油能力弱，但生产能力较强；玛湖凹陷内的上二叠统风域组烃源岩当埋深到３７００ｍ左右时成熟窗口，吉木萨尔凹陷内的上二叠统芦草沟组烃源岩当到３２５     

四川盆地二叠系烃源岩类型与生烃潜力

通过野外和岩心样品系统采集,对四川盆地二叠系烃源岩元素组成、Rock-Eval、碳同位素组成等地球化学参数分析,确立了二叠系烃源岩干酪根类型以Ⅱ型为主,局部存在Ⅰ型或Ⅲ型;利用烃源岩TOC和热解生烃参数探讨了其生烃潜力,泥岩有机碳含量一般高于灰岩,生烃潜力大。同时,对于高演化海相泥岩和灰岩生烃潜力进行了恢复,提出了高演化泥岩和灰岩生烃潜力的恢复对客观评价我国南方高演化碳酸盐岩具有一定必要性。四川盆地二叠系烃源岩热演化程度普遍高,已达到高-过成熟阶段;在早白垩世二叠系烃源岩进入生气高峰有利于后期天然气聚集成藏,为我国南方海相上组合天然气勘探提供了雄厚的物质基础。     

西峰油田延长组烃源岩生烃潜力评价

通过Rock—Eval岩石评价、显徽镜下观察、有机元素分析、镜质体反射率等分析，对鄂尔多斯盆地西峰油田延长组烃源岩进行了地球化学特征研究及生烃潜力评价。分析结果表明：①延长组长7段、长8段烃源岩有机质丰度普遍较高，其中，中等和好烃源岩所占比例分别为94％和77％，长8段烃源岩样品有机质丰度与生烃潜力均高于长7段烃源岩样品，董志区烃源岩样品高于白马区烃源岩样品；②长7段、长8段烃源岩有机质类型多为腐殖-腐泥型；③长7段、长8段烃源岩有机质热演化普遍处于成熟阶段，具有生成大量原油的有利条件，这对该区油气源对比和油气勘探具有重要的价值。     

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。     

利用干酪根H/C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力

在近几年来，人们倾向于利用Rock-Eval热解法的氢指数来评价烃源岩，而忽略了用干酪根H／C比值评价烃源岩的优点，Rock-Eval热解法能快速，廉价、定量（mgHC/g岩石）地给出岩石中干酪根的热解数据，由于在数据分布上的普遍分散性，一般人们认为Rock-Eval热解法对烃源岩评价是一种筛选评价，描述了在烃源岩评价中应用H／C比值的优点，并确定了H／C比值与热成熟度，有机质转化率和排油量之间新的相关性。热解干酪根的H／C比值与I型，II型干酪根的热转化率程度存在一定的相关性，定量计算的氢和碳损失与加水热解实验中的损失具有很好的一致性，表明干格根H／C比值可作为干酪根端元热成熟度的一个好的指标，如果现在原始H／C比值确定，那么这些数据同时也为评价有机质转化率提供了一种新的方法，现在H／C比值可通过微相有机质分析测试，对于生油源岩，I型未熟干酪根的H／C比值为1．35－1．50，II型H／C比值为1．20－1．35。在加热水解实验中，油的排出量与H／C比值之间的相关性可为勘探工作者提供一种快速评价油的排出量的方法。依据加水热解实验，测试的H／C比值和计算的原始TOC（总有机碳）对Williston盆地（Bakken页岩），Los Angeles盆地（Nodulard页岩）和Illionis盆地（New Albany页岩）的成熟烃源岩进行了初步体积估算，其结果于已发表的该盆地油的评价值非常吻合。     

鲁西地区上古生界煤系烃源岩生烃潜力

鲁西地区上古生界煤系烃源岩发育,为落实其煤成气的勘探潜力,通过野外剖面细测和钻井资料分析等手段,确定了该区烃源岩的类型和分布特征为：上古生界烃源岩主要由煤层、碳质泥岩、暗色泥岩组成,绝大部分地区烃源岩的有机质类型为腐殖型;煤层主要分布于石炭系太原组和二叠系山西组,具有层数多、单层厚度薄的特点。根据有机质丰度、干酪根组分等指标,结合构造演化史将各凹陷烃源岩的生烃演化过程划分为3种类型,在此基础上,评价了各凹陷烃源岩的生烃能力。结论认为：①济宁、巨野凹陷烃源岩为印支期一次生烃型,汶上凹陷烃源岩为印支-喜马拉雅山期二次生烃型,这两种类型烃源岩的热演化程度不高,对该区煤成气成藏贡献较小;②黄口、成武、鱼台凹陷烃源岩为印支-燕山期、喜马拉雅山期二次生烃型,烃源岩在古近纪大面积成熟,生烃潜力最大（鲁西地区喜马拉雅山期生成煤成气资源量为970.81×10⁸ m³,其中黄口、成武、鱼台3个凹陷占据总资源量的93.6%）,为最有利的勘探目标区。     

优质烃源岩成烃生物与生烃能力动态评价

在海相优质烃源岩常规有机地球化学分析的基础上,综合利用仿真地层热压模拟实验与超显微有机岩石学等新技术对优质烃源岩不同成烃生物生烃潜力进行分析。结果表明:我国下古生界高过成熟海相优质烃源岩目前能够识别的成烃生物主要由底栖生物（或底栖藻类）及菌类（真菌类和细菌）组成,干酪根类型主要为Ⅱ型,这些海相优质烃源岩的原始生烃能力相当于Ⅱ型干酪根,其中底栖藻类相当于Ⅱ₁型,真菌细菌类一般相当于Ⅱ₂型;其次为浮游生物,生烃潜力与Ⅰ型干酪根相当。优质烃源岩中浮游藻类和底栖藻类在不同成熟阶段的生油能力不同,在高成熟—过成熟阶段生气潜力及其与原油裂解生烃的相对贡献也有差异。因此,下古生界高成熟度烃源岩需要根据不同类型的成烃生物或干酪根类型在各成熟阶段的生油、生气能力进行动态地评价。不同成烃生物生烃潜力研究不仅对常规油气勘探而且对非常规油气勘探也具有重要的借鉴意义。     

南海南部礼乐盆地深水区烃源岩生烃潜力研究

礼乐盆地位于南海海域南部,拥有大面积深水区域,长期以来缺乏烃源岩生烃潜力方面的研究。在认识礼乐盆地构造—热演化特征的基础上,选用盆地内地震测线为研究对象,对盆地主要烃源岩热演化及生烃状态进行了研究。研究揭示：①礼乐盆地深水区烃源岩有机质热演化程度最高,现今已经达到生烃高峰,甚至湿气阶段,斜坡区热演化程度最低,尚未进入生烃阶段;②礼乐盆地白垩系烃源岩在深水区生烃潜力最大,与斜坡区存在量级差异;③礼乐盆地存在二次生烃过程,白垩系烃源岩的二次生烃发生在斜坡带和礼乐滩,古新统—始新统烃源岩的二次生烃发生在深水区。     

准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩生烃特征

中—下侏罗统烃源岩是准噶尔盆地南缘主力烃源岩,为进一步加深对其生烃特征与分布的认识,梳理了准噶尔盆地南缘9口井和9条露头剖面的沉积学和地球化学分析结果,开展了泥岩、碳质泥岩和煤3类岩性的生烃热模拟实验,并结合油源对比,开展3种岩性生烃演化特征的研究。结果表明,准噶尔盆地南缘下侏罗统八道湾组发育中等—好烃源岩,中侏罗统西山窑组和下侏罗统三工河组发育中等烃源岩,煤是重要的气源岩。侏罗系来源的原油主要来自暗色泥岩的贡献,而八道湾组泥岩在3套烃源岩中有机质类型最优,规模最大,是主力生油层。侏罗系烃源岩镜质体反射率达到0.9%~1.8%时,进入快速生气和排气阶段,是形成大规模天然气藏的关键时期,霍玛吐背斜带位于南缘侏罗系烃源岩生烃中心,镜质体反射率普遍大于2.0%,是寻找大型天然气田的有利区域。     

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。     

准噶尔盆地南缘中二叠统烃源岩封闭体系与开放体系生烃模拟试验研究

准噶尔盆地南缘地区二叠系烃源岩生烃潜力较好,部分层段达到优质烃源岩标准,勘探前景广阔。选取了南缘东部野外妖魔山和红雁池地区的野外地质剖面中二叠统不同类型干酪根的烃源岩样品,进行了开放体系与封闭体系的生烃模拟试验的研究。密闭体系的生烃模拟试验表明,南缘二叠系烃源岩Ⅰ型干酪根生油量与生气量均较高,好于Ⅱ型。并且二者的生烃演化过程也不同,Ⅰ型干酪根的镜质体反射率Ro值在1.0%左右时,吸附油量达到高峰,Ro值在1.3%左右时,排出油量达到高峰;Ⅱ型干酪根的Ro值在1.0%左右时,排出油量与吸附油量均达到高峰。开放体系模拟试验表明,不同类型干酪根的活化能存在差异,与干酪根的显微组分有关,并且从生烃转化表明,Ⅰ型干酪根的生烃转化早、快,在Ro值为0.90%左右时达到生烃高峰,Ⅱ型与Ⅲ型干酪根依次变慢。     

江汉盆地南部上古生界海相烃源岩生烃史与晚期生烃潜力

动态地评价江汉盆地南部上古生界烃源层在不同地质历史时期的生烃过程,特别是晚期生烃对早燕山期形成的很多局部构造能否得到后期的烃类充注是判断其含油气性的关键,因而生烃演化、特别是晚期生烃、晚期成藏对研究区海相上古生界勘探显得十分重要。从烃源岩的成熟度变化、地层推覆倒转剖面2个方面证明晚期生烃在研究区存在,但不同剖面之间、同一剖面不同层系之间晚期生烃现象存在差异。埋藏史研究认为,研究区内主要存在持续深埋型、深埋—剥蚀夷平型、深埋—抬升—深埋型、深埋—抬升—浅埋型4种类型的埋藏演化过程,其中前2类对于晚期生烃有十分重要的意义。生烃史与晚期生烃潜力计算结果进一步表明,上古生界烃源层晚期生烃潜力当阳地区略高于沉湖地区。
     

冀南地区巨1井石炭-二叠系生烃评价

以冀南地区石炭-二叠系烃源岩的生烃评价为目标，基于详细的构造-埋藏史研究，并结合磷灰石裂变径迹测试、有机包裹体分析，深入研究了巨1井的石炭-二叠系烃源岩的生烃演化历史，揭示了巨1井的石炭-二叠系烃源岩自形成以来经历了复杂的构造-埋藏史，并发生多次生烃演化。分析认为：巨1井处石炭-二叠系烃源岩曾发生过二次重要的生烃作用过程，初次生烃作用发生在印支期，太原组有机质生烃量为6 mg/g；而第二次生烃作用发生在喜山早期，太原组有机质生烃量为10 mg/g。最后指出在今后的勘探中，要特别重视东营运动的研究，寻找东营运动相对影响小的地区，有望在巨鹿低凸起实现石炭二叠系油气勘探的突破。     

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。     

准噶尔盆地莫北-莫索湾凸起西斜坡油气成藏分析

准噶尔盆地莫北-莫索湾凸起西斜坡长期位于油气运移的指向区,构造位置有利,自北向南已发现了莫北油气田、莫索湾油气田和莫西庄油田等,是准噶尔盆地腹部油气最为富集的构造带之一;油气藏沿凸起边部呈弧形串珠状分布,受控于断裂、构造及沉积储集层等多种因素,油气分布虽然复杂,但具有一定的特殊性和规律性。通过剖析和总结该区的油气成藏规律,对指导下步勘探具有重要意义。     

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。     

库车坳陷侏罗系煤系源岩的生烃动力学研究

采用黄金管-高压釜封闭体系热模拟实验，结合专用Kinetics软件，对塔里木盆地库车坳陷侏罗系煤系源岩进行了生烃动力学研究，求取了甲烷、C2-C3气态烃生成的动力学参数。研究结果表明，库车坳陷侏罗系煤系源岩具有高的生气性，在高演化阶段主要产甲烷气；甲垸、C2-C5气态烃的生成活化能分别为43～64和52～72kcal／mol生烃动力学方法可较好地将实验生烃数据外推到地质过程，在天然气评价与勘探中具有广泛的应用价值。