富有机质烃源岩中显微组分分离及地球化学特征研究

利用干酪根富集、液氮冷冻-室温下解冻和重液中加入乙醇等方法,解决了烃源岩中显微组分分离中存在的有机质丰度低、脆性差和亲油性强的问题,初步建立了烃源岩中显微组分的分离方法。运用该方法从云南禄劝和吉林桦甸等地区的样品中成功制备出葡萄球藻、层状藻、角质体和镜质体等单种显微组分,并对上述显微组分和手选出的树脂体进行岩石热解、红外光谱和活化能分析。结果表明：壳质组的生烃能力较强,生烃范围窄;不同显微组分结构差别较大,产物也不同;镜质体生烃能力相对于壳质组组分非常低,生烃范围宽,且产物以气为主;显微组分的密度与其生烃能力存在一定的负相关性。     

吐哈盆地株罗纪煤系有机质成烃作用

吐哈盆地是典型的煤成油气盆地，其主要成烃贡献组分为基质镜质体。应用重液分离富集技术获得较高纯度的单显微组分，并采用核磁共振波谱和热解气相色谱对其生烃性进行评价，结果表明，显微组分生油能力大小顺序为孢子体，角质体，基质镜质体，木栓质体和丝质体，基质镜质体生油能力为孢子体的一半，进入生油高峰早晚顺序为基质镜质体、角质体、木栓质体、孢子体。在此基础上，结合显微组合荧光机理，并考虑显微组分在烃源岩中所占比     

吐哈盆地侏罗纪煤系有机质成烃作用

吐哈盆地是典型的煤成油气盆地。其主要成烃贡献组分为基质镜质体。应用重液分离富集技术获得较高纯度的单显微组分，并采用核磁共振波谱（13CNMR）和热解气相色谱（Py－GC）对其生烃性进行评价。结果表明，显微组分生油能力大小顺序为孢子体、角质体、基质镜质体、木栓质体和丝质体，基质镜质体生油能力为孢子体的一半；进入生油高峰早晚顺序为基质镜质体、角质作、木栓质体、孢子体。在此基础上，结合显微组分荧光机理，并考虑显微组分在烃源岩中所占比例，建立了吐哈盆地煤及其显微组分生烃模式。通过煤相分析，指出下三角洲平原及其上发育的分流间湾沼泽是煤系烃源岩发育的有利场所，流水沼泽相是煤成烃最有利相带。依据化学键能分析，提出O、S等杂原子的存在是煤中有机显微组分早期成烃的先决条件，非烃在煤成烃演化进程中具有重要作用。     

鄂尔多斯盆地延长组烃源岩有机显微组分特征

从有机岩石学角度出发,综合应用干酪根和全岩光片观察方法,在《透射光—荧光干酪根显微组分鉴定及类型划分方法》部颁行业标准的基础上,结合富氢组分随热演化程度光性变化明显的特点,将鄂尔多斯盆地三叠系延长组优质烃源岩显微组分划分为腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组4种类型,其中,腐泥组作为最主要的组分表明湖生藻类是其主导生源类型。另外,烃源岩中腐泥型微粒状镜质体的普遍存在,一方面证实了当时沉积水体为还原环境,微生物降解强烈;另一方面也说明了优质烃源岩已进入大量生烃期,为本区有机质热演化阶段划分提供了佐证。     

新疆三塘湖盆地侏罗系烃源岩的显微组分组成及生烃组分剖析

运用有机岩石学全岩分析方法，对新疆三塘湖盆地中、下侏罗统煤系烃源岩进行了显微组分组成与生烃组分剖析。三塘湖盆地烃源岩显微组分中富含镜质组、贫腐泥组，明显具有高等植物陆源有机质占绝对优势的特点。显微组分含量与组成在各层段中呈现均不衡性，八道湾组为该区的主力烃源岩，孢子体和角质体是煤成油的最主要的生烃组分，渗出沥青体、微粒体的出现为该区烃类生成提供了证据。     

贵州六盘水地区龙潭煤系煤岩富氢显微组分的生烃潜力与生烃贡献

从有机岩石学与有机地球化学角度研究烃源岩有机质成烃演化和生烃作用是油气资源评价的一个重要方面.本文探讨了贵州六盘水地区煤岩显微组分的生烃潜力和生烃贡献,并对富氢显微组分的组成与氢指数作了相关性研究,提出了计算显微单组分生烃贡献的一种方法.结果表明:研究区的基质镜质体早于树皮体产生液态烃类,富氢显微组分的含量与氢指数表现出很好的相关性;基质镜质体是煤生烃作用的最大贡献者.这一结论对研究区油气资源潜力评价有着重要的参考价值.笔者认为,烃源岩有机质的生烃潜力是针对其生烃性能而言的,是生烃作用的“质”的衡量标准;生烃贡献则是针对其在生烃过程中的生烃配分而言的,是生烃作用的“量化”标准,提出将生烃贡献指标作为烃源岩有机质生烃评价的判别指标的可行性和必要性.     

应用NMR技术分析大港探区煤岩及显微组分生烃特性

勘探实践证实石炭-二叠系煤岩是大港探区非常重要的烃源岩,其生烃组分以基质镜质体为主,壳质组次之,比较容易获得相对富集的组分样品。壳质组中以小孢子体、角质体为主,树脂体次之,个别样品中可见树皮体。煤岩的有机组分组成复杂,而且不同组分的化学组成与结构差异较大。要想深入了解研究区煤岩的成烃机理,还应该从化学组成和结构的角度对其进行研究。因此,为了加深了解大港探区石炭-二叠系太原组和山西组煤岩中不同生烃组分化学结构、生烃性能差异,首次应用NMR技术定量评价大港探区煤及显微组分生烃特性。研究结果表明大港探区石炭-二叠系煤岩及显微组分具有较强的生烃能力,但其中基质镜质体以生气为主,树脂体以生油为主,角质体生油气能力相当。     

鄂尔多斯盆地吴起—志丹地区长10烃源岩特征与生烃潜力

鄂尔多斯盆地中部志丹—吴起地区延长组长10油层组顶部发育一套湖相暗色泥岩,确定该套烃源岩的地质地球化学特征及生烃潜力对该区油气勘探有重要意义.利用岩心和测井资料,研究了长10暗色泥岩的分布特征,通过开展岩石热解、干酪根显微组分、镜质体反射率、可溶有机质族组分及饱和烃色谱—质谱等有机地球化学测试和分析,评价了长10烃源岩的生烃潜力.研究表明,长10暗色泥岩分布广泛,厚度为5～20m;烃源岩有机质丰度和生烃转化率较高,有机质母质中陆源植物生源贡献较大,主要为Ⅱ型和Ⅲ型干酪根,有机质热演化程度达到成熟生油阶段,总体评价为较好—好烃源岩.长10烃源岩的生物标志化合物特征有别于长7烃源岩和长9烃源岩,具有高Pr/Ph值、ααα20R构型C27、C28和C29规则甾烷呈反“L”型分布的典型特征.长10烃源岩的生烃量较大,是鄂尔多斯盆地中生界另外一套重要的有效烃源岩,该套烃源岩的发现为鄂尔多斯盆地中部延长组下组合的深入勘探提供了科学依据.     

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。     

吐哈盆地侏罗系煤系烃源岩常规地球化学特征

本文通过对吐哈盆地侏罗系煤系47个烃源岩样品进行有机岩石学特征研究和岩石热解数据分析,系统剖析该区煤系烃源岩常规地球化学特征。研究结果表明,富氢显微组分是煤系有机质中主要的生油显微组分,与普遍认为的烃源岩主要生烃潜力为腐泥组和壳质组不同,在该区西山窑组煤系烃源岩中发现较大数量的基质镜质体和矿物沥青基质与生烃潜量存在明显线性关系,其产油的作用不容忽视。这种线性关系与基质镜质体和矿物沥青基质中某些富氢组分密切相关,而富氢组分可能来源于被微生物作用的高等植物所产生的二级有机质。这与前人关于该研究区的富氢基质镜质体和矿物沥青基质对生烃潜力起着主导因素这一推论相一致,对吐哈盆地煤系烃源岩进一步的油气勘探具有重要的理论指导与研究意义。     

近源成藏——来自鄂尔多斯盆地延长组湖盆东部“边缘”延长组6段原油的地球化学证据

延安以东和以北的鄂尔多斯盆地东北部地区曾被认为位处三叠纪延长组7段（长7段）沉积期古湖盆的"边缘"，一些学者认为该区延长组烃源岩不发育，因而其油藏原油系湖盆中心生成的原油经长距离侧向运移而来；但也有研究认为，包括盆地边缘在内的整个鄂尔多斯盆地致密油藏均为近源成藏。为明确盆地东部地区延长组原油来源，对三叠纪湖盆"东缘"七里村油田的主力油层延长组6段（长6段）原油开展了原油地球化学和油源对比研究。七里村油田长6段原油具有高饱和烃、高饱芳比、低非烃和低沥青质的特征，正构烷烃呈前高单峰型，主峰碳为C₁₉，生物标志化合物分析显示长6段原油为同源成熟原油，生油母质以藻类等低等水生生物为主，混有陆源高等植物，母源沉积环境为偏还原性的淡水湖泊。七里村油田长6段原油与本地区长7段黑色泥页岩和暗色泥岩2种烃源岩均具有明显亲缘关系，而与志丹、富县等湖盆中心地区的长7段烃源岩在族组成、生物标志化合物和稳定碳同位素特征上均存在明显区别。综合分析认为七里村油田长6段原油并非湖盆中心长7段优质烃源岩所生油气经长距离运移而来，而主要为原位长7段烃源岩生成的原油经垂向运移和短距离侧向运移在长6段等储层中聚集成藏，属于近源成藏。     

近源成藏——来自鄂尔多斯盆地延长组湖盆东部“边缘”延长组6段原油的地球化学证据

延安以东和以北的鄂尔多斯盆地东北部地区曾被认为位处三叠纪延长组7段（长7段）沉积期古湖盆的"边缘"，一些学者认为该区延长组烃源岩不发育，因而其油藏原油系湖盆中心生成的原油经长距离侧向运移而来；但也有研究认为，包括盆地边缘在内的整个鄂尔多斯盆地致密油藏均为近源成藏。为明确盆地东部地区延长组原油来源，对三叠纪湖盆"东缘"七里村油田的主力油层延长组6段（长6段）原油开展了原油地球化学和油源对比研究。七里村油田长6段原油具有高饱和烃、高饱芳比、低非烃和低沥青质的特征，正构烷烃呈前高单峰型，主峰碳为C₁₉，生物标志化合物分析显示长6段原油为同源成熟原油，生油母质以藻类等低等水生生物为主，混有陆源高等植物，母源沉积环境为偏还原性的淡水湖泊。七里村油田长6段原油与本地区长7段黑色泥页岩和暗色泥岩2种烃源岩均具有明显亲缘关系，而与志丹、富县等湖盆中心地区的长7段烃源岩在族组成、生物标志化合物和稳定碳同位素特征上均存在明显区别。综合分析认为七里村油田长6段原油并非湖盆中心长7段优质烃源岩所生油气经长距离运移而来，而主要为原位长7段烃源岩生成的原油经垂向运移和短距离侧向运移在长6段等储层中聚集成藏，属于近源成藏。     

透射光-荧光下干酪根有机显微组分的划分

针对目前国内外烃源岩有机质分类的研究现状，以有机岩石学研究为核心，运用透射光荧光分析手段，通过对国内外大量样品的镜下观察分析，结合有机地化和有机质的成因、来源分析，并考虑生烃贡献，建立了烃源岩干酪根有机显微组分的一种新的分类方案，将无定形体进一步划分为腐泥无定形体和腐殖无定形体，将镜质体进一步划分为正常镜质体和荧光镜质体。该分类方案在科研和生产中的应用效果较好。表１参５（梁大新摘     

中国西北地区侏罗纪煤系油气形成（之三）

西北地区侏罗纪煤系中主要成烃显微组分是孢子体、角质体、藻类体、沥青质体、碎屑类脂体和基质镜质体等，木栓质体和树脂体等早期成烃组分含量极低。侏罗纪煤系有机质成烃演化特征与一般湖相有机质稍有差异，但基本上仍然遵循一般有机质热降解成熟生油模式，主要生油阶段的Ｒｏ值为０．７％～１．２％，生油高峰Ｒｏ值约为０．９５％。目前西北地区侏罗纪煤系烃源岩Ｒｏ值一般为０．４％～１．３％，多数地区成熟度较低，在山前深坳陷地区成熟度较高，烃源岩Ｒｏ值大于０．７％，进入大量生油阶段，西北地区主要煤系含油气盆地油气田均分布于这些地区，烃源岩成熟度对油气田形成有明显的控制作用。西北地区侏罗系有利的生烃区域基本分布在侏罗纪是沉降、沉积中心而后续埋藏又较深的山前坳陷。图４表１参４５（王孝陵摘）     

南襄盆地泌阳凹陷烃源岩成熟度厘定及其意义

利用FAMM技术对取自南襄盆地泌阳凹陷15口钻井的19件核桃园组湖相烃源岩样品进行了成熟度厘定。结果显示,烃源岩的镜质体反射率(R_o)抑制程度显著,抑制校正值介于0.08%~0.39%,有机质类型越好,镜质体反射率抑制程度越高。19件烃源岩样品的成熟度均已处于生油窗内(等效镜质体反射率值介于0.58%~1.29%),而非镜质体反射率结果所反映的处于0.38%~1.05%。根据4个钻井不同深度段烃源岩的成熟度确定古地温梯度为36~45℃/km,成烃门限深度为1 800~1 400 m。核桃园组烃源岩成熟度的正确厘定,为合理评价泌阳凹陷石油资源潜力奠定了基础。     

鄂尔多斯盆地南部平凉组烃源岩特征及其成烃演化分析

运用有机地球化学和有机岩石学相结合的方法,对鄂尔多斯盆地南部中奥陶统平凉组烃源岩进行了较系统的研究。研究区内平凉组烃源岩厚度平面分布特点为南厚北薄,纵向上岩性组合为上部灰岩、下部泥岩,下部烃源岩有机质丰度高于上部。烃源岩有机质类型属于Ⅰ—Ⅱ型,并以Ⅰ型干酪根为主。作为海相烃源岩成熟度研究的指标,海相镜质组反射率揭示研究区平凉组烃源岩成熟度为西低东高,现今主体处于成熟晚期—高成熟的演化阶段。通过PetroMod软件盆地模拟,并结合生烃热模拟实验结果综合分析,认为该区平凉组烃源岩于晚三叠世早期开始生油,中侏罗世末到达生油高峰,大规模生气期为早白垩世,具有一定的天然气勘探潜力。     

北部湾盆地流二段3类烃源岩的生烃成藏特征

传统研究认为北部湾盆地主力烃源岩为整个流二段湖相烃源岩。应用大量原油和岩石的地球化学分析资料,结合沉积和地质资料,重新对北部湾盆地流二段烃源岩进行了生烃和油气成藏研究。研究结果表明,古近纪沉积的流二段不同层段烃源岩的质量差异较大,明显存在着优质（油页岩）、好和一般3种不同类型的烃源岩。3类烃源岩的生烃和成藏研究表明,3类烃源岩对油藏的贡献各不相同,其中优质烃源岩[丰度高、类型好（Ⅰ型）、产油率达500mg/g_TOC]贡献最大,它对涠西南凹陷和乌石凹陷原油产量的贡献高达80%;好烃源岩[丰度中等、类型较好（Ⅱ₁型）、产油率为300mg/g_TOC]次之,对原油产量的贡献仅为20%;而一般烃源岩[丰度较低、类型较差（Ⅱ₂）、产油率仅为200mg/g_TOC]对凹陷原油的贡献极少。由此表明,厚度不大（厚约为50～100m）、质量极好的流二段底部优质湖相烃源岩才是北部湾盆地真正的主力烃源岩。优质烃源岩生成的原油主要成藏于流二段、流三段、长流组和角尾组,而好烃源岩生成的原油则主要成藏于流一段和涠洲组。3类烃源岩丰度、类型、生烃能力及成藏方面的差异,决定了北部湾盆地的油气勘探必须寻找到优质烃源岩才能提高勘探的成功率。     

渤海湾盆地渤中凹陷东营组烃源岩地球化学特征及生烃模式

对东营组烃源岩特征及其生烃机理认识不清,制约了渤海湾盆地渤中凹陷油气成藏认识与资源评价。利用有机岩石学、显微组分、孢粉鉴定及原油地球化学参数等资料,系统评价了东营组烃源岩及其生成原油的地球化学特征,探究了有机质生烃的影响因素及生烃模式。结果表明:东营组烃源岩主要为含黏土长英质泥岩和混合型泥岩,矿物组成以石英和黏土矿物为主,长石和碳酸盐矿物次之;东营组三段与东营组二段下亚段总有机碳(TOC)含量平均值分别为1.94%、0.87%,整体为好—优质烃源岩,显微组分以壳质组为主,有机质类型为Ⅱ₁、Ⅱ₂型,处于低成熟—成熟热演化阶段。东营组烃源岩具两期生烃特征,早期生烃高峰对应镜质体反射率(R_o)为0.6%,生成低成熟度烃类,晚期生烃高峰对应R_o为1.0%,生成成熟烃类。原油物性及生物标志化合物特征显示东营组以生成成熟油为主,含少量低熟油,原油整体具有低密度、低黏度、低含硫量、高含蜡量、高饱芳比、高Pr/Ph、高C₁₉/C₂₃三环萜烷值、低伽马蜡烷指数和低4-甲基甾烷指数等特征,属于混源有机质生源、弱氧化—弱还原沉积条件和淡水贫硫湖泊环境综合成因的轻质—中质原油。壳质组中的底栖藻无定形体及松科属孢粉等组分对低成熟—成熟阶段的烃源岩生烃具有重要贡献,黏土矿物和碳酸盐矿物及地层超压在一定程度上影响了烃源岩生烃演化过程。东营组烃源岩发育受淡水湖泊、特殊生物、无机矿物和超压等要素共同控制的双峰生烃模式。研究认识对于开展以渤中凹陷东营组为主力烃源灶的油气勘探具有重要参考意义。     

HYDROCARBON POTENTIAL OF JURASSIC SOURCE ROCKS IN THE JUNGGAR BASIN, NW CHINA

Jurassic source rocks in the Junggar Basin (NW China) include coal swamp and freshwater lacustrine deposits. Hydrocarbon-generating macerals in the coal swamp deposits are dominated by desmocollinite and exinite of higher-plant origin. In lacustrine facies, macerals consists of bacterially-altered amorphinite, algal- amorphinite, alginite, exinite and vitrinite. Coals and coaly mudstones in the Lower Jurassic Badaowan Formation generate oil at the Qigu oilfield on the southern margin of the basin. Lacustrine source rocks generate oil at the Cainan oilfield in the centre of the basin.
The vitrinite reflectance (Ro) of coal swamp deposits ranges from 0.5% to 0.9%, and that of lacustrine source rocks from 0.4% to 1.2%. Biomarker compositions likewise indicate that thermal maturities are variable. These variations cause those with lighter compositions to have matured earlier. Our data indicate that oil and gas generation has occurred at different stages of source-rock maturation, an "early" stage and a "mature" stage. Ro values are 0.4%–0.7% in the former and 0.8%–1.2% in the latter.