塔里木盆地草湖凹陷热演化与生烃史——基于IES软件盆地模拟技术

利用IES-PetroMod盆地模拟软件,在塔里木盆地草湖凹陷单井埋藏史模拟的基础上,进行热史和生烃史模拟与分析。研究表明:1)凹陷区寒武—奥陶系烃源岩在奥陶纪中期Ro就达到0.5%,开始成熟生烃,生烃高峰期为加里东中期—海西早期;寒武系烃源岩在海西早期就已进入过成熟阶段;奥陶系烃源岩在海西早期进入高成熟生气阶段,海西晚期达到过成熟。2)东西缘斜坡区寒武系烃源岩生油高峰期为加里东中期—海西晚期;奥陶系烃源岩生油高峰期为海西期—印支期。3)库尔勒鼻凸寒武—奥陶系烃源岩在海西早期已达成熟—高成熟阶段;在海西晚期大幅抬升,停止生烃,早期生成的油气被破坏;燕山晚期—喜山期持续沉降,但埋深有限,几乎无二次生烃的可能。     

渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩生烃特征研究

近年来，渤海湾盆地探明数个石炭系—二叠系煤系烃源岩供烃的凝析油气藏，展现出可观的勘探潜力。针对研究区烃源岩生烃特征认识不清、勘探方向不明的问题，亟需重新认识煤系烃源岩的供烃能力。为此，以渤海湾盆地黄骅坳陷为研究对象，通过岩心、测井、录井、试油等多元数据统计，基于盆地内构造单元沉积充填特征差异分析，运用盆地数值模拟技术建立沉积单元评价模型，开展黄骅凹陷煤系烃源岩不同岩层的空间展布、生烃潜力与生烃特征综合分析，明确了渤海湾盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩生烃模式，并预测了研究区潜山油气有利聚集带。结果表明：黄骅坳陷石炭系—二叠系煤系烃源岩以煤岩为标志层，发育泥岩、炭质泥岩与煤岩3种生烃岩性，其中，泥岩厚度大，连续性强，生烃潜力大；生烃模拟表明，一次生烃以泥岩生油为主，二次生烃以多种烃源岩混合生油生气为主；发育早期沉降型、晚期沉降型与持续沉降型3类生烃模式，持续沉降型与晚期沉降型生烃区对潜山原地油气聚集最为有利。研究成果可为研究区煤系烃源岩供烃的油气成藏理论研究与勘探部署提供技术支撑。     

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。     

淮南煤矿山西组煤样的二次生烃模拟研究

对南华北地区淮南煤矿山西组煤样进行的热模拟实验结果表明：只有达到或超过一次演化温度点，煤才开始大量生烃。二次生烃总量与连续生烃量接近，一次生烃量越大，则二次生烃潜力越小。对二次生烃机理进行了讨论，认为二次生烃与一次生烃连续。以连续生烃烃产率曲线为基础建立的煤二次生烃烃产率数值模拟方法已应用于南华北地区石炭-二叠系煤成烃资源评价中。图2表2参6     

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。     

沉积有机质二次生烃定量模拟研究及应用

沉积有机质二次生烃现象在我国东部盆地比较普遍。基于热模拟实验建立的系列二次生烃量 版，进行了二次生烃计算机数值模拟方法的研究，提出了常规方法的改进方案，并应用该方 法进行了单井二次生烃定量评价。结果表明，改进方法不仅简化了常规评价过程，而且提高 了评价结果的准确性与可靠性，应用性较强。     

江汉平原海相晚期生烃潜力与勘探方向研究

通过开展主要烃源岩有机质热演化程度的系统分析,认为在江汉平原海相晚燕山—早喜山期沉降幅度较大的地区,二叠系、上三叠统—侏罗系烃源岩具有晚期生烃潜力,盆地模拟结果认为晚期生烃资源规模较大;通过分析江汉平原海相晚期生烃潜力,指出针对晚期生烃的勘探方向,即沔阳凹陷西部、小板凹陷—岳口低凸起东部、江陵凹陷北部—荆门断陷南部。     

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。     

下古生界碳酸盐岩生烃条件及二次生烃潜力评价--以临清地区TG5井为例

在对碳酸盐岩烃源岩成烃条件分析的基础上,研究了沉积环境及岩性对有机质富集程度的影响,并综合烃类包裹体、高压热模拟和盆地模拟分析技术成果,探讨了碳酸盐岩二次生烃潜力。研究认为：TG5井碳酸盐岩烃源岩具有成熟度高、有机质类型好、有机质丰度偏低的特性;下古生界虽存在二次生烃过程,但生烃潜力较差。     

苏北盆地高邮凹陷阜宁组油气成藏期研究

在前人研究的基础上,对苏北盆地高邮凹陷阜宁组的埋藏史、热演化史和生烃史进行了数值模拟,分析了流体包裹体岩相特征及均一温度。研究认为,阜宁组经历持续沉降—抬升—再沉降的过程,从古新世阜宁末期到始新世三垛末期大量生烃,油气在始新世三垛期开始连续充注成藏。油气充注深凹带早于北斜坡,三垛期为高邮凹陷主要成藏时期。油气主要成藏期与烃源岩大量生排烃期和圈闭形成时间匹配,有利于该区油气充注成藏。     

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。     

煤系烃源岩评价中的误区

勘探证实,煤系地层是有效烃源岩之一。通过对煤成气的研究,发现煤系烃源岩,特别是以煤层作为烃源岩的评价存在以下三个方面的误区。第一,煤层属于高有机碳含量的烃源岩,随着热演化程度的提高,有机碳含量亦不断增加,利用有机碳含量评价煤的生烃能力已失去意义;随着热演化程度的提高,氢含量逐渐降低,建议利用煤的氢含量代替有机碳含量评价煤的生烃能力。第二,煤的镜质体反射率（R0）与温度并不呈线性关系,而是温度与深度呈线性关系,因而利用镜质体反射率与深度的关系预测深部烃源岩的成熟度存在一定的局限性。第三,热模拟试验存在两方面的不足,首先有机质地下生烃过程中,始终处于开放系统,而热模拟是处于封闭系统;其次热模拟试验测定的生气量,特别是对于煤,没有考察模拟样品的吸附作用,因此建议进行样品的解吸试验,以准确地确定有机质的生气量。     

准噶尔盆地主要烃源岩生烃模拟实验及地质意义

对准噶尔盆地五大生烃岩系八套生烃层组的主要烃源岩进行了室内的热模拟实验。结果表明, 产烃率的变化取决于有机质类型和生源环境, 富氢源岩具有较高的产油率, 但产气率有别;强还原环境的富氢源岩可提前进入生烃门限, 生成低熟油;另外, 模拟产物液态烃和气态烃及干酪根随模拟温度的升高均发生不同的热分馏效应;模拟实验还再现了干酪根元素和各官能团的演化规律, 从而揭示了不同类型源岩的成烃机理。在此基础上, 提出除了在盆地范围内继续寻找与石炭—二叠系烃源岩有关的原生或次生油气藏和在盆地南缘寻找与三叠—侏罗系烃源岩有关的次生油气藏外, 南缘山前凹陷西侧下白垩统和下第三系具有生成低熟油气的地质地化条件应引起高度重视。     

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??The thermal simulation experiment of coal rock can provide a scientific basis for understanding the evolution of hydrocarbon generation in coal??bearing basin and the geochemical characteristics of coalbed methane and its resource prediction. The thermal simulation experiments of gas generation of the upper Paleozoic coal rock samples collected from Qinshui Basin were carried out at the temperatures of 336.8-600 ?棬 the pressure of 50 MPa and the temperature??rising rates of 20 ??/h and 2 ??/h. The results indicated that the gaseous products (relative percent content) were mainly composed of methane?? C_2-5 hydrocarbon gases and carbon dioxide?? the bydrogen content and hydrogen sulfide content being extremely low?? along with the increase in simulation temperature?? the methane and hydrogen increased but carbon dioxide decreased?? and the C_2-5 hydrocarbon gases and hydrogen sulfide increased first and decreased afterwards?? the low temperature??rising rate was favourable to the generation of methane?? C_2-5 hydrocarbon gases?? hydrogen and carbon dioxide?? their formation being stage?? the relative productivity of carbon dioxide or hydrogen was positively correlated with that of methane at the same temperature??rising rate?? which reflects that they and the methane were the products of simultaneous parallel reaction in the process of the pyrolysis of coal rocks?? and the ability of generating methane and C_2-5 hydrocarbon gases of Shanxi Formation coal rocks was higher than that of Taiyuan Formation coal rocks at the same simulation temperature and temperature??rising rate?? which means that the Shanxi Formation coal rocks were more beneficial to coalbed methane formation in natural conditions. Finally?? the significance tracing coalbed methane formation is discussed in the paper according to the experimental results. (Financed by the National Basic Research Program Project??No. 2002CB211701)     

楚雄盆地烃源岩特征及资源潜力分析

楚雄前陆盆地是西南地区重要的含油气远景盆地。从油气生成的角度,系统评价了该盆地6套11组烃源岩层系、5类烃源岩的有机质丰度、类型、热演化,认为该区具备油气形成的良好条件,其中三叠系煤系烃源岩是主力源岩。通过热模拟试验建立了烃源岩的产烃率图版,计算了盆地内各层系烃源岩的生烃强度,三叠系煤系烃源层生烃强度最大。楚雄盆地天然气资源量达15000×108m3,具备形成大、中型气田或油田的地质条件,油气勘探前景好。     

周口坳陷北部凹陷构造演化及上古生界油气成藏探讨

周口坳陷北部凹陷构造相对较简单,是坳陷内部油气勘探的一个重要区域。以地震剖面详细分析解释为基础,将该区古生代以来的构造演化划分为5个阶段：早古生代稳定沉一抬阶段;晚古生代稳定沉降阶段;中生代隆起剥蚀阶段;古近纪断陷沉降阶段;新近纪坳陷沉降阶段。在构造演化史分析的基础上。结合研究区埋藏史图。认为上古生界沉积之后经历埋深、剥蚀、再埋深的过程．最终形成一系列断块。本溪组到下石盒子组的煤层段和暗色泥岩段作为该区主力烃源岩,自古近纪以来进入二次生烃阶段,并大量生成天然气。区内上古生界油气藏聚集类型多样,上古生界油气成藏模式分为3种：自生自储、新生古储和古生新储。     

新汶地区煤系烃源岩生烃热模拟实验研究

采用囊式生烃封闭装置系统进行煤系烃源岩热模拟实验的分析研究,对新汶地区二叠系煤系烃源岩样品开展了产烃特征的分析,实验表明石炭系煤系烃源岩具有较好的生烃潜力,气态烃产率随温度变化而不同。将生烃阶段划分为连续生烃和二次生烃两种形式。连续生烃过程生成的天然气干燥系数低于二次生烃过程。从500℃~550℃开始,二者干燥系数又趋于一致,主要以生成甲烷为主。当二次生烃现象越多,总产气量就越少。     

济阳坳陷上古生界天然气资源潜力评价

济阳坳陷上古生界煤系烃源岩经历多次演化和生烃,天然气资源潜力大小成为勘探方向选择的关键。通过煤系烃源岩与热演化史等综合研究,评价了济阳坳陷上古生界天然气资源潜力。结果认为：石炭-二叠系煤层属于好的烃源岩、暗色泥岩为中等烃源岩;二次生烃是其显著特征,经历印支期一次生烃、燕山期部分烃源岩二次生烃和喜山期二次生烃,喜山期二次生烃属于晚期生烃,有利于晚期成藏。坳陷内东营南坡、惠民南坡和沾化凹陷孤北地区等具有较好的二次生烃条件和较大的资源潜力,是下一步天然气勘探突破的有利区带。