吐哈盆地侏罗系煤系地层烃源岩的测井研究

以吐哈盆地侏罗系煤系实际测井资料为基础，，对烃源是井曲线响应之间的关系分析的结果表明，烃源岩的测井曲线特征比较明显，便于识别。     

大庆探区煤系烃源岩的生烃条件研究

大庆探区主要包括松辽及其外围盆地，勘探实践证实这些盆地在晚侏罗系、早白垩系和第三系广泛发育的煤层和煤系烃源岩层是油气生成的潜在物质基础。探讨这套烃源岩的生烃潜力对指导各研究区块的煤成烃勘探具有现实的参考价值。因此，应用有机地球化学、有机岩石学和热模拟实验技术并结合地层的沉积史和热演化史分析，系统研究了大庆探区煤系烃源岩的生烃特征及其勘探潜力。结果表明，煤系烃源岩的生油潜力分为好、中、差、非4种类型，各类煤系烃源岩的生烃特征、有机质结构和成烃模式均存在明显差异，从而影响了煤成油气的勘探方向。地质与地球化学综合研究表明，海拉尔盆地煤成油的勘探前景相对较好；汤原断陷煤成油的勘探以低熟油为主；鸡西盆地煤成油的勘探以寻找次生油藏为主：松辽盆地煤成油的勘探前景不大．以寻找煤成气为主。     

石炭-二叠纪煤系烃源岩二次生烃模拟实验结果探讨

模拟实验表明，煤系烃源岩在二次生烃模拟达到一次生烃终点温度时，已有新的烃类生成、排出，同时轧值变大。分析认为，产生此结果的原因除了有模拟实验本身的因素外，很可能是由于煤系烃源岩对已生成的烃类具有较大的吸附作用，同时二次生烃又经历了一次热加载过程，一次生烃后烃类的排出使参与二次生烃的烃源岩的热动力学体系发生了变化，使得烃源岩中的有机质在达到一次生烃的温度时，变质程度已升高而再次生烃。上述结果解释了义155井中新生界不整合面上下R。值的拟合曲线呈不连续的两段式现象，为孤北地区石炭-二叠纪煤系烃源岩晚期二次生烃提供了依据。     

渤海湾盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩二次生烃研究进展与关键问题

渤海湾盆地下伏石炭系—二叠系煤系烃源岩自古近纪以来的二次生烃具有重要的油气成藏意义,成为中国东部深层油气研究的热点。综合前人对该套烃源岩的分布特征、地化特征、二次生烃研究方法以及二次生烃模式等研究成果,认为研究区石炭系—二叠系煤系烃源岩的二次生烃起始点确定、二次生烃动力学机制分析以及二次生烃有效性评价是研究的关键问题;此外,构造演化解析和烃源岩生烃史的恢复可以确定二次生烃起始点,开展不同二次生烃起始点的热模拟实验可以揭示二次生烃过程中形成油气的有机质性质及其生烃动力学机制,结合研究区不同构造单元的温度和压力条件可以预测二次生烃资源量,达到深层油气资源预测的目的。     

煤系烃源岩对砂岩致密化发育的影响

为了解煤系烃源岩与致密砂岩发育的关系,在岩石薄片、阴极发光等实验基础上,发现在阴极发光下,在鄂尔多斯盆地宜川地区下石盒子组盒8段中可以观察到大量发棕褐色光的石英,同时具有浅褐色的石英次生加大边,阴极发光分析表明,至少有10%～20%的长石是在埋藏成岩过程中被与煤系地层有关的酸性流体所溶解。在煤系地层中,早期植物遗体氧化分解产生腐植酸以及煤系烃源岩中Ⅲ型干酪根中含氧基团断裂产生大量有机酸,这些酸性流体溶蚀石英、长石等不稳定矿物,产生SiO2,形成石英次生加大,使储层孔隙度大量减少。因此,煤系烃源岩与砂岩致密化发育过程是密切相关的。     

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.     

梨树断陷主力烃源岩与油源对比

通过对梨树断陷不同地区、不同层位烃源岩、原油的地球化学特征分析,明确了主力烃源岩特征和原油地球化学特征。在生物标记化合物、碳同位素分析对比的基础上,认为梨树断陷中的原油主要来源于Ⅱ1型生烃母质,苏家屯地区有部分Ⅲ型生烃母质来源原油的混入。油源对比表明,梨树断陷原油主要来自沙河子组烃源岩,部分地区有营一段烃源岩的贡献。     

西湖凹陷煤系烃源岩显微组分组成特征及地质意义

以黄岩14-1-1井为例,西湖凹陷煤系烃源岩显微组分可以划分为2种类型:类型一以镜质组为主,类型二以壳质组+腐泥组为主.2种类型煤系烃源岩显微组分生烃模拟实验结果表明,类型一烃源岩生烃产物以液态烃为主,类型二烃源岩生烃产物以气态烃为主,2种类型的煤系烃源岩纵向和横向上差异性分布导致了西湖凹陷油气藏表现为上油下气的分布特征.     

柴达木盆地北缘井下石炭系烃源岩的发现及其地质意义

在柴达木盆地北缘,尕丘1井首次钻遇了石炭系海陆交互相地层.该井石炭系烃源岩的碳质泥岩有机碳含量平均为1.85%,灰岩有机碳含量平均为0.42%;灰岩母质类型属于Ⅱ型干酪根;烃源岩成熟度中等.尕丘1井石炭系烃源岩与马北2等井的原油生物标志物、柴达木盆地北缘不同油田(或油井)及烃源岩的伽马蜡烷/C₃₁升藿烷值分布特征以及尕丘1井周边井天然气中氩同位素分布特征均有一定的可比性和相关性,说明该套烃源岩在柴达木盆地北缘可能曾经发生过生烃、运移和聚集成藏的过程.     

煤系烃源岩不同极性溶剂抽提物基本地球化学特征

正己烷、苯、二氯甲烷、氯仿4种不同极性溶剂抽提烃源岩的实验表明，溶剂极性对抽提物含量和化学组成影响很大。抽提物含量随溶剂极性增加而增加，但不同类型烃源岩抽提物含量变化幅度差异明显，其中湖相泥岩氯仿抽提物仅为正己烷抽提物的1.2～1．4倍，煤系泥岩为2～5倍，煤系炭质泥岩和煤为5～10倍。抽提物族组成分析表明，随溶剂极性增加，抽提物中饱和烃比例明显减少，芳烃比例略为减少，非烃和沥青质比例明显增加。正己烷抽提物的化学组成与煤系原油最相近，氯仿抽提物中饱和烃的含量明显偏低而非烃、沥青质含量明显偏高。抽提物中饱和烃含量定量计算表明，不同极性溶剂萃取的饱和烃质量相对于岩石质量变化很小，正己烷已经能够萃取出烃源岩中绝大部分饱和烃，极性强的溶剂并不能从煤中莘取更多的饱和烃。这可能意味着虽然煤的氯仿抽提物组成与煤系原油化学组成存在很大差异，但不影响煤的正构烷烃组成，也就可能不影响抽提物与煤系原油生物标志物之间的对比。图4表1参19     

塔里木盆地寒武系源岩地化特征及与典型海相原油对比

对27件塔里木盆地台盆区寒武系烃源岩样品进行地球化学分析及油源对比表明,寒武系烃源岩具有低姥植比、C₂₁三环萜烷/C₂₃三环萜烷比值大于1、升藿烷含量低甚至不含、伽马蜡烷含量高、C₂₈规则甾烷相对含量高、C₂₇三芳甾烷相对含量高、三芳甲藻甾烷含量高及同位素偏重等特征。寒武系烃源岩与典型寒武系、奥陶系原油油岩对比分析表明,寒武系烃源岩与T904和TD2等典型寒武系原油具有良好的亲缘性,而与台盆区大量发现的奥陶系油藏原油并无相关性,从而否定了寒武系烃源岩作为台盆区海相原油主力烃源岩的可能性。此外,塔西北地区柯坪隆起肖尔布拉克、东二沟及苏盖特布拉克等剖面烃源岩样品在生源构成上与台盆区其余寒武系烃源岩有一定差异,其母源有机质可能与奥陶系原油母源有机质具有部分相同的菌藻类构成。     

松江盆地白垩系烃源岩地球化学特征及油源对比

松江盆地白垩系发育大砬子组和长财组两套烃源岩。通过对烃源岩及原油进行常规有机地化分析和生物标志化合物测试,研究了烃源岩和原油的地球化学特征并探讨油源关系。有机地化分析表明,其白垩系烃源岩有机质丰度高,Ⅱ₁-Ⅱ₂型有机质,低成熟-成熟。大砬子组烃源岩生烃潜力大,长财组次之。生物标志化合物分析表明,白垩系部分烃源岩和原油遭受了一定程度的生物降解作用。长财组烃源岩可分为3类,第Ⅰ和第Ⅱ类生烃母质以高等植物为主,为偏氧化的淡水和微咸水沉积,第Ⅲ类伽马蜡烷和β胡萝卜烷含量丰富,为咸水环境沉积。大砬子烃源岩为咸化的还原环境沉积,生烃母质为混合源。经油源对比表明,长财组下段原油来源于长财组第Ⅰ类烃源岩,长财组上段原油来源于第Ⅱ类烃源岩,而偏还原的大砬子组原油来源于大砬子组上段烃源岩。     

准噶尔盆地陆南地区油气成因

陆南地区侏罗系和白垩系油气勘探获得重大突破,但其油气成因及来源存在争议。采用全烃地球化学方法,对天然气、原油轻烃和生物标志物特征进行分析,并与周缘构造油气特征进行对比,明确了陆南地区油气成因及来源。该区原油碳同位素较轻,轻烃庚烷值和异庚烷值较小,甲基环己烷含量较高,C₂₈甾烷丰度较低,与莫北凸起原油明显不同,与滴南凸起南分支原油和东道3井白垩系储层抽提物特征基本一致;天然气组分和甲、乙烷碳同位素特征与莫北凸起天然气以及典型的石炭系来源天然气均不同。结合区域构造和烃源岩分布特征,指出陆南地区浅层原油和天然气源区均为东道海子凹陷,原油主要为二叠系平地泉组成熟阶段产物,并存在侏罗系源岩成熟阶段产物的混合;天然气主要为石炭系高-过成熟阶段产物,存在二叠系来源的成熟阶段产物的混合。该区下步勘探应往东道海子凹陷延伸,凹陷北斜坡迎烃面大量发育的岩性圈闭和构造-岩性圈闭具有巨大勘探潜力。     

塔里木盆地古生界海相油气来源争议与寒武系主力烃源岩的确定

塔里木盆地古生代海相地层油气资源丰富,是中国唯一一个发现大规模海相石油的盆地。虽然经历了近40年的勘探开发与科学研究,海相油气探明储量近30×10⁸t,但盆地台盆区海相油气的来源问题（是来自于寒武系-下奥陶统烃源岩,还是来自于中-上奥陶统烃源岩）一直存在争议。一方面,生物标志化合物和碳、硫同位素等不同地球化学指标指示油气具多源性,在学术界产生较大争议;另一方面,地质勘探的实际规律表明,油气富集分布与油源断裂密切相关,绝大多数勘探家认为寒武系是台盆区海相油气的主力烃源岩。通过系统总结和对比塔里木盆地油气源研究的历史、争议的焦点与依据,结合近年来模拟实验数据和勘探认识,发现烃源岩的热演化差异性和各类次生作用是导致油源对比结果出现争议的关键原因,生物标志化合物、碳同位素等指标的有效性是在限定的范围内。基于芳基类异戊二烯、硫同位素、单体碳同位素等建立了油源对比的新指标,揭示了台盆区油气的主要来源是寒武系烃源岩。目前奥陶系发现的油气主要通过断穿寒武系的断裂体系运移而来。     

“源热共控”北部湾盆地福山凹陷油气的形成

基于大量地球化学、地质资料以及"源热共控"的思想，深入研究了北部湾盆地福山凹陷油气的形成。结果表明，福山凹陷的"源"为古新世流沙港组烃源岩，该烃源岩有机碳丰度分布范围宽，有机碳含量TOC为0.4 % ~6.0 %，但有机质类型主要为腐殖—腐泥型（Ⅱ₂型）烃源岩，属于"源够"型凹陷；"热场"研究表明，福山凹陷经历过多期构造热事件，火成岩侵入导致烃源岩有明显热异常，促使东部地区烃源岩快速成熟生气，故凹陷热场类型定为"热足"型。"源够热足"型耦合作用促成了福山凹陷油气的形成，该成果进一步丰富了"源热共控"理论，揭示富油气凹陷烃源岩成熟及油气富集机理，进而指导油气勘探。     

松辽盆地西部斜坡油气来源与运移研究

通过地球化学指标分析,松辽盆地西部斜坡的原油大多属于成熟原油,与齐家-古龙凹陷的原油有相似性,而与西部斜坡本身的未熟-低熟烃源岩可比性差;咔唑类含氮化合物分析数据显示由东向西屏蔽型含氮化合物(运移距离远)相对含量逐渐增大,而裸露型含氮化合物(运移距离短)相对含量逐渐减小,表明西部斜坡原油发生了较长距离的运移;嫩一、二断湖相泥岩形成的区域性盖层,姚家组、青山口组砂岩,姚家组底区域不整合面以及单倾的斜坡使齐家-古龙凹陷生成的油气具备了向西部斜坡发生运移的地质条件。     

塔里木盆地北部地区上奥陶统烃源条件

塔里木盆地北部地区已有大量钻井揭示上奥陶统恰尔巴克组、良里塔格组和桑塔木组。对钻井样品烃源条件系统分析表明,上奥陶统特点是有机质丰度低,有机质类型以腐殖-腐泥型为主。塔河南地区上奥陶统镜质体反射率为1%左右,烃源岩不发育,基本不具备形成规模油气的烃源条件。塔里木盆地北部上奥陶统碳酸盐岩具有既可能是烃源岩又可能是储层的双重特点,常规的油-岩对比可能成为实际意义上的油-油对比。文中采用了两种油-岩对比方法,以岩心直接抽提物及经抽提处理后的热模拟产物分别与原油进行对比。结果表明,塔河原油与上奥陶统烃源岩基本没有源属关系,上奥陶统烃源岩直接抽提物的地球化学特征介于原油与岩心热解模拟产物之间,而原油与上奥陶统岩心热解模拟产物则主要表现为差异性。新的油-岩对比方法在研究思路上解决了上奥陶统作为储集层与烃源岩于一体、不能直接进行常规油-岩对比的局限性。     

鄂尔多斯盆地晚古生代煤层作为气源岩的成烃贡献

鄂尔多斯盆地中部大气田的部分气源来自于上覆晚古生代煤层,为评价晚古生代煤层作为气源岩的成烃贡献,以盆地晚古生代原煤样和显微单组分热模拟实验结果为基础,利用盆地内292组显微组分含量数据参与计算煤的生烃强度,估算出全盆地晚古生代煤成气原始生成量为（328.82~579.48）×10¹² m³,中间值为463.20×10¹² m³,其中边浅部中间值为61.49×）×10¹² m³,中深部为401.71×）×10¹² m³;在讨论该盆地晚古生代煤的成烃贡献时,重点论述了吸附于煤储层本身、未纳入常规天然气贡献之列的理论吸附气量。结果表明,鄂尔多斯盆地晚古生代煤源岩的排烃系数为82%~90%,煤对气体的吸附容纳能力非常有限,绝大部分煤成气在形成之后都运移到了围岩中。