准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系烃源岩三芳甾烷分布特征及油源对比

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组、乌尔禾组和其他不同层系原油中普遍检测出三芳甾烷（TAS）和三芳甲藻甾烷系列。基于多口井的原油和14块代表性烃源岩样品的芳烃组分色谱-质谱资料,系统分析其TAS组成特征,并将其用于油源对比研究。结果表明：TAS分布特征可以有效区分准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩和乌尔禾组烃源岩。风城组烃源岩中TAS具有C₂₆?20S含量低、C₂₇?20R含量高的分布特征,并且几乎不含有三芳甲藻甾烷;而乌尔禾组烃源岩中TAS具有相反的分布特征,即C₂₆?20S相对丰度较高,C₂₇?20R相对丰度较低,并且具有分布完整的三芳甲藻甾烷系列。玛湖凹陷不同层系原油TAS分布特征基本一致,主要表现为C₂₆?20S含量低,C₂₇?20R含量高,三芳甲藻甾烷含量低或者未检测出,与风城组烃源岩分布特征相似。应用C₂₆?20S/C₂₈?20S TAS与C₂₇?20R/C₂₈?20R TAS比值和TAS三角图图版进行了原油对比分析,结果表明不同层系原油均来源于风城组烃源岩。因此,三芳甾烷及三芳甲藻甾烷系列可以作为该区油源对比的有效分子标志物。     

准噶尔盆地西北缘风城组烃源岩热演化生物标志化合物变化及意义

以准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷二叠系风城组泥质烃源岩为研究对象,通过封闭体系热模拟实验,以热模拟温度为成熟度标尺,对风城组烃源岩的典型生物标志化合物判识参数,如姥植比、Pr/nC₁₇、β-胡萝卜烷绝对含量、C₂₀、C₂₁和C₂₃三环萜烷分布样式以及孕甾烷与规则甾烷比值等,进行不同成熟度阶段的生物标志化合物演化特征及其适用范围的研究,以期通过与盆1井西凹陷的原油进行对比,更加准确地判识盆地西北缘风城组来源的高熟油气。结果表明,除C₂₀、C₂₁与C₂₃三环萜烷的分布样式外,姥植比、Pr/nC₁₇、β-胡萝卜烷绝对含量等参数受成熟度影响较大,不能用作高熟凝析油气的来源判识。通过在油源对比分析过程中加入成熟度因素的考量,结合新建立的风城组烃源岩正构烷烃单体碳同位素图版,对盆1井西凹陷盆5井来源有争议的高熟凝析油进行对比分析,推测其主要来源于风城组烃源岩。     

准噶尔盆地玛湖凹陷大油区不同类型原油分布及成因

基于不同层位潜在烃源岩地质-地球化学特征分析及原油类型划分,结合生烃热模拟实验,以揭示玛湖凹陷大油区不同性质原油的来源成因及分布规律。研究表明：(1)玛湖凹陷发育4套潜在烃源岩,其中二叠系风城组烃源岩生烃潜力最高,有机质类型以Ⅱ型和Ⅰ型为主,生油能力强;其他层位烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型,以生气为主。(2)玛湖凹陷原油可分为A类、B类和C类,其C₂₀、C₂₁和C₂₃三环萜烷分布形态依次呈上升型、山峰型和下降型,三环萜烷相对含量和甾烷异构化参数逐渐增加,指示原油成熟度逐渐升高。不同类型原油的空间分布具有明显的有序性,其中A类原油靠近凹陷边缘,C类原油集中在凹陷中部地区,而B类原油处于A类与C类之间的斜坡区。(3)油源对比和热模拟实验结果显示,3类原油来源于不同热演化阶段的风城组烃源岩。玛湖凹陷原油特征差异性成因的新认识合理解释了3类原油的来源、分布和形成机理,对于玛湖凹陷全方位立体找油、全油气系统不同性质原油分布及有利勘探区预测均具有一定的指导作用。     

确定烃源岩有效排烃总有机碳阈值的方法及应用

针对油气地质学中排烃源岩难以识别的问题,依据生排烃原理,利用常规烃源岩有机碳和热解（Rock-Eval）分析测试参数,建立了判别排烃源岩的实用方法。该方法主要基于生烃量参数[I_HC=S₁/w（TOC）]和沥青转化率[w（A）/w（TOC）],判别排烃源岩的总有机碳阈值,高于该值的烃源岩即为排烃源岩。根据分析测试资料,对准噶尔盆地和三塘湖盆地二叠系芦草沟组、酒泉盆地营尔凹陷和青西凹陷白垩系下沟组以及鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段的排烃源岩进行判别,判别效果较好,应用该方法时要求烃源岩的母质特征与热演化程度接近。由于气态烃易散失,所以采用的参数主要反映烃源岩中生成的液态烃量。该方法对于油源岩的判别更为有效。      

单冷阱热解色谱仪在烃源岩评价中的应用

利用单冷阱热解色谱仪对烃源岩样品进行热解分析,通过电磁切割和冷阱富集的匹配,能实现烃源岩不同演化阶段热解生烃组分色谱分析,气态烃也得到很好分离,从而为烃源岩组分动力学研究提供了技术保障。对不同类型烃源岩的热解分析表明,烃源岩从Ⅰ型到Ⅲ型有机质,甲烷产率快速增加,而轻质油和重质油则逐渐减少,湿气与有机质类型关系不明确,产率变化不大;烃源岩热解产物正烷烃与正烯烃的比值受到热解速率、烃源岩演化阶段及类型的综合影响,不能简单地以烃源岩热解正烷烃与正烯烃的比值来确定有机质类型。建立的烃源岩热解生烃组分动力学分析技术能提供包括C₁(干气)、C₂—C₄(湿气)、C₅—C₁4(轻质油)和C₁₅₊(重质油)的动力学数据,从而为烃源岩定量评价、确定其主成油期、主成气期、油气比和资源量计算提供了重要技术参数。      

准噶尔盆地东部中二叠统芦草沟组烃源岩生烃潜力评价

中二叠统芦草沟组是准噶尔盆地东部最重要的烃源岩层系,前期研究已证实其在吉木萨尔凹陷具备极好的生烃潜力,但在东部其他地区是否具备规模生烃潜力尚待深入研究。基于总有机碳和热解、有机岩石学、生烃模拟实验、盆地模拟、井—震联合解释等方法,系统比较了吉木萨尔凹陷和盆地东部其他地区芦草沟组烃源岩的生烃潜力,探讨了优质烃源岩的发育环境,刻画了规模有效烃源灶的分布。研究结果表明：准噶尔盆地东部芦草沟组烃源岩为一套以I—II型干酪根为主的倾油型烃源岩,总体为好—极好烃源岩。除继承性凸起区外,该区芦草沟组烃源岩在侏罗纪陆续进入生烃门限,在白垩纪普遍进入主生油窗,现今进入主生油窗的面积达1.1×10⁴ km²。吉木萨尔凹陷与盆地东部其他地区芦草沟组烃源岩具有相似的生物标志物特征,表现为较低的姥植比和Pr/n-C₁₇、Tm/C₃₀藿烷、C₁₉/C₂₁三环萜烷和C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷值以及较高的β-胡萝卜烷丰度、伽马蜡烷丰度和Ts...     

珠江口盆地惠州凹陷古近系文昌组优质湖相烃源岩生烃动力学

基于两种升温速率下的玻璃管封闭体系烃源岩生烃模拟实验，最大程度排除烃类裂解的影响，揭示了珠江口盆地惠西南地区古近系文昌组半深湖相优质烃源岩的生油与生气的绝对产率及其与成熟度的理论共变模式。通过生烃模拟实验提供的精确产率数据，首次建立了该区文昌组优质烃源岩生成重烃（C₁₄₊）及降解气（C_1-5）的动力学模型参数。利用地质推演的手段重建了半深湖相烃源岩生成重烃-烃气转化率与地层温度的理论协变关系，结合生烃洼陷的埋藏史-热演化史，认为惠州26洼文昌组半深湖相优质烃源岩的生烃演化进程具有“早油晚气”的特点，早期石油快速生成，对应的地质年代跨度介于40～15 Ma，地温范围为95～160 ℃，而晚期主力烃源岩生成大量天然气，对应的地温范围为119～205 ℃，烃源岩现处于生气阶段的末期。     

玛页1井风城组页岩油藏地质特征及甜点评价

玛湖凹陷风城组是一套以湖相暗色泥页岩与白云质岩为主的碱湖优质烃源岩,页岩油资源量大,是准噶尔盆地十分有潜力的非常规勘探领域。为明确其地质特征,针对玛页1井风城组连续取心资料,通过岩心观察、薄片鉴定、全岩分析、岩石热解、干酪根镜检、脆性评价等手段,对比分析了风城组各亚段的沉积环境、优势岩性、烃源岩品质、储集性能、天然裂缝特征、脆性和可动性。结果表明,风城组细粒沉积岩按岩石组分和层理构造可划分为12种岩石类型,结合沉积环境可将风城组划分为淡水、咸化、蒸发盐岩、弱咸化和低盐度5类沉积组合,对应风城组5个沉积亚段;风三₃亚段为一套有机质丰度中等、以Ⅱ₁型和Ⅰ型干酪根为主的成熟烃源岩,发育纹层状混积岩优势储集层,裂缝和溶孔发育,物性和含油性好,脆性指数大,油气可动性强,具有利于页岩油富集的生烃、储集等诸多优势条件,是玛湖凹陷风城组页岩油下步勘探开发的重点。     

判别分析油源对比方法及应用——以渤海湾盆地渤中凹陷为例

渤海湾盆地发育多套优质湖相烃源岩,不同烃源岩地球化学特征相似,油源对比难度大。针对常规油源对比方法无法有效区分不同湖相烃源岩的问题,以渤中凹陷为研究靶区,引入判别分析油源对比方法,利用108件烃源岩样品建立判别模型,判识了115个原油样品的油源,并结合成藏条件对判别结果进行合理性探讨。研究表明,利用判别分析方法筛选出的C₁₉/C₂₃三环萜烷、C₂₁/C₂₃三环萜烷、ααα-C₂₉甾烷(20R)/C₃₀藿烷等17个生物标志化合物参数组合,可以在多维空间有效区分渤中凹陷沙三段、沙一段和东三段3套湖相烃源岩;判别分析油源对比模型初始验证正确率达92.6%,交叉验证正确率达83.3%,提高了油源对比可靠性。该油源对比方法不仅适用于渤中凹陷,也可推广应用至其他多源供烃的含油气盆地。     

渤海海域渤中地区烃源岩封闭金管热解模拟生烃实验研究

选取渤海海域渤中地区沙南凹陷沙三段、沙一段和东三段烃源岩各1个样品,秦南凹陷沙三段烃源岩2个样品,进行封闭金管加水热解实验。烃源岩样品为湖相泥岩,有机质丰度高,干酪根类型为Ⅰ型,且处于低熟阶段。烃源岩矿物组成以黏土矿物为主,方解石、石英和长石也占有相当的比重。热解过程涵盖了主要的生油阶段,沙三段、沙一段和东三段烃源岩平均生烃活化能集中分布在219~222 kJ/mol,同一凹陷不同层系、不同凹陷同一层系差别不大,但黏土矿物含量较低和方解石含量较高的样品平均活化能略偏高。封闭热解生烃高峰C₁₄₊液态烃产物碳同位素相比原岩沥青“A”碳同位素增重幅度可达11.3%,应用低熟源岩沥青“A”碳同位素进行油源对比时须谨慎。残余固体总有机碳损失可达48%,对原本有机质丰度高和类型好、现处于高演化阶段的烃源岩评价时,有必要进行有机质丰度和类型的恢复。      

准噶尔盆地西北缘天然气成因来源及勘探潜力

准噶尔盆地是中国陆上四大含油气盆地之一,但天然气勘探进展缓慢,已有发现主要集中在盆地的东部和南部。基于天然气的组分和稳定碳同位素组成,在准噶尔盆地西北缘发现了4种类型的天然气。第Ⅰ类天然气主要来自下二叠统风城组湖相烃源岩,可进一步细分为Ⅰ_A（主要来自沙湾凹陷）和Ⅰ_B（主要来自玛湖凹陷）两个亚类。第Ⅱ类天然气为沙湾凹陷深部石炭系和下二叠统佳木河组高-过成熟腐殖型烃源岩生成的煤型气。第Ⅲ类天然气为第Ⅰ和第Ⅱ类天然气的混合气。第Ⅳ类天然气为油藏破坏后发生生物降解作用而形成的次生生物成因气。白垩纪,沙湾凹陷风城组、佳木河组和石炭系烃源岩生成的大量高成熟煤型气和油型气沿断裂和不整合面组成的输导体系运移至构造高部位成藏,而玛湖凹陷风城组烃源岩主体仍处在生油高峰,生成少量低熟油型气在凹陷内及边缘聚集。上述发现证实了准噶尔盆地西部上古生界发育石炭系（含佳木河组）和风城组两套规模有效气源岩,揭示了新的天然气勘探领域。研究成果提供了一个复杂地质条件下开展气-源对比和成藏过程恢复的典型案例,同时也深化了对准噶尔盆地天然气勘探潜力的认识。     

古老碱湖优质烃源岩:准噶尔盆地下二叠统风城组

碱 湖优质烃源岩是陆(湖)相优质烃源岩的一种重要类型, 迄今发现的典型实例主要分布于古近系始新统, 准噶尔盆地下二叠统风城组可能是这类烃源岩的最古老实例, 典型证据包括3方面:沉积学方面的成碱演化序列完整, 岩石矿物学方面的碱性矿物与丰富的微生物和黄铁矿, 地球化学方面的生物标志化合物。在生烃特征上, 风城组具有典型碱湖优质烃源岩的特征, 表现为有机质丰度高、类型好、生烃能力强, 丰富藻类有机质和微生物的存在使得烃源岩长期生烃, 所生油气优质, 成熟-高熟轻质油气连续充注, 这是研究区玛湖百里大油(气)区得以形成的根本资源基础。这一古老碱湖优质烃源岩的发现具有潜在重要 科学与勘探意义。     

准噶尔盆地中央坳陷西部下组合油气成藏模式及勘探前景

准噶尔盆地中央坳陷西部下组合具备形成大油气田的有利条件,勘探程度较低,是重要的战略勘探领域。通过系统梳理中央坳陷西部下组合构造、源岩、储层及成藏要素配置关系,建立成藏模式,优选有利区带。研究认为：中央坳陷西部发育石炭系、下二叠统佳木河组和风城组、中二叠统下乌尔禾组3套规模烃源岩,其中风城组是优质碱湖烃源岩,生烃潜力大,与伸入玛湖凹陷内的下组合构造圈闭直接接触,源-储配置关系好。下组合发育火山岩、泥质白云岩和碎屑岩3类储层,在风城组区域性云质泥岩盖层的遮挡下形成有利储-盖组合。下组合普遍发育超压,埋深6 200 m以深油气相态以凝析油和天然气为主,易于形成高产。根据源-储对接关系,建立了源边披覆型、源边侧接型和源内叠覆型3种成藏模式,其中源边侧接型和源内叠覆型圈闭目的层与烃源岩之间发育大型供烃窗,成藏条件优越。评价优选盆1井西凹陷东北环带、莫索湾凸起、玛中构造带、沙湾凹陷西环带和达巴松鼻凸带等5个有利勘探区带,是下组合油气勘探获得战略突破的重要区带。     

准噶尔盆地沙湾凹陷周缘上古生界天然气地球化学特征及成因研究

针对准噶尔盆地沙湾凹陷周缘上古生界天然气成因与来源认识不清的问题,运用烃源岩热解气模拟实验技术,根据热解气碳同位素分布,结合天然气组分、碳同位素、轻烃组成及伴生原油地球化学特征,揭示了沙湾凹陷周缘上古生界天然气成因与来源.研究结果表明:研究区天然气具有6种成因类型,Ⅰ类天然气来源于佳木河组烃源岩,δ13 C2值大于-2...     

珠江口盆地珠三坳陷不同沉积环境下烃源岩和原油中长链三环萜烷、二环倍半萜烷分布特征及地球化学意义

应用长链三环萜烷、二环倍半萜烷系列标志化合物,对珠江口盆地珠三坳陷文昌A、B凹陷3类重要烃源岩及相关原油的沉积环境和油源进行了研究。结果显示,3类烃源岩及相关原油中萜烷分布特征差异明显,这种差异性主要受控于烃源岩的沉积环境及有机质输入类型,表现在：①文昌B凹陷文昌组中深湖相烃源岩及相关原油中,长链三环萜烷以C₂₁为主峰碳,C₂₀—C₂₁—C₂₃呈山峰型分布,二环倍半萜烷高含8β(H)?升补身烷,含很低的重排补身烷和补身烷,揭示其有机质输入以低等水生生物为主,形成于偏还原的沉积环境;②文昌B凹陷文昌组浅湖相烃源岩及相关原油中,代表沉积环境和有机质输入类型的指标分布形态和相对含量具有双重特征,其母源兼有湖相低等水生生物及陆源高等植物输入贡献,形成于弱氧化—氧化的沉积环境;③文昌A凹陷恩平组浅湖相烃源岩及相关原油中,长链三环萜烷以C₂₀为主峰碳,峰形呈快速下降型,二环倍半萜烷高含重排补身烷,而含较低的8β(H)?升补身烷和补身烷,揭示其有机质输入以陆源高等植物为主,形成于偏氧化—氧化的沉积环境。     

准噶尔盆地新光地区佳木河组天然气地球化学特征及成因

通过对二叠系烃源岩生烃潜力评价及地层孔隙生烃模拟实验,明确了准噶尔盆地二叠系佳木河组、风城组和下乌尔禾组3套烃源岩生烃潜力及生烃特征,并在天然气地球化学特征研究基础上,结合与天然气伴生凝析油正构烷烃碳同位素分析,确定了准噶尔盆地中拐凸起新光地区佳木河组致密砂岩气藏天然气的来源。结果表明,二叠系3套烃源岩生烃潜力从大到小顺序为：风城组＞下乌尔禾组＞佳木河组,风城组烃源岩类型最好,以生油为主,下乌尔禾组烃源岩倾油倾气,佳木河组烃源岩倾气。新光地区佳木河组致密砂岩油藏天然气C₇轻烃组成以正庚烷为主,含量大于40%,甲基环己烷含量小于40%,乙烷碳同位素值分布在-29.0‰~-27.0‰之间,为偏腐泥型的过渡型气;与佳木河组致密砂岩天然气伴生的凝析油正构烷烃碳同位素增加呈“V”型分布,与下乌尔禾组烃源岩相一致,表明新光地区佳木河组凝析油来源于下乌尔禾组烃源岩。综合分析认为,准噶尔盆地新光地区佳木河组致密砂岩天然气主要来源于高成熟的下乌尔禾组烃源岩。     

准噶尔盆地沙湾凹陷烃源岩地球化学特征及天然气勘探方向

近年来,准噶尔盆地沙湾凹陷周缘构造天然气勘探陆续取得突破,但凹陷中心烃源岩地球化学特征和分布仍缺乏系统全面研究,各套烃源岩生烃演化史和产物特征认识不清,制约了该区块下一步勘探与开发。以凸起带烃源岩样品为研究对象,结合地震和生烃热模拟实验,开展烃源岩综合评价,明确不同层系烃源岩产物特征,进而指出下一步天然气勘探方向。研究结果表明：沙湾凹陷发育4套烃源岩,源岩厚度大,分布面积广,埋藏深,为周缘构造油气成藏奠定了物质基础。石炭系和下二叠统佳木河组烃源岩丰度高,但类型差且生烃潜力小,处于过成熟阶段,以生干气为主,而下二叠统风城组和中二叠统下乌尔禾组烃源岩丰度高、类型好,处于高成熟阶段,生烃潜力大。建立了沙湾凹陷天然气δ¹³C₁—R_O回归方程,明确了不同层系烃源岩生成天然气乙烷碳同位素分布特征,为周缘构造天然气成熟度计算和气源对比研究奠定了基础。沙湾凹陷西斜坡保存条件好,位于油气运移路径之上,与玛湖凹陷斜坡相似,具备形成大型地层岩性油气藏的地质条件,勘探潜力大,是研究区下一步天然气勘探的重点领域。