实验模拟法确定塔里木盆地海相灰岩生排烃参数

利用内加热压实式生、排烃实验模拟装置,对塔里木盆地巴楚隆起海相的群4井灰岩进行了热解演化模拟。在实验演化过程中,该灰岩表现出较强的生气能力,所生成的气体以非烃气为主（约占85％－100％）,而烃类气体中以甲烷为主;该灰岩还具有较强的生油能力（峰值为78．5mg/g-c),生油范围宽,并在整个演化过程中均具有较强的排油能力,其排油效率分布在45％－55％之间。灰岩中有机质的赋存形式及其在高温下的演化作用使其具有特殊的生油族组分分异特征。     

EASY%Ro法在滨北地区热演化史中的应用

EASY%Ro动力学模拟方法,适合模拟中高热演化程度的盆地模型.为考察松辽盆地滨北地区热演化历史,采用EASY%Ro动力学模拟方法,恢复了该地区的古地温场,结合现今地温场特征,分析了烃源岩热演化历史.结果表明:滨北地区白垩纪古地温梯度高于现今地温梯度,古地温梯度在晚白垩世为4.3~5.8℃/(100m),第三纪以来降低到3.2~3.6℃/(100m);最高古地温是在白垩系末期,有机质热演化在白垩纪末期达到最高峰.自第三系开始的持续抬升剥蚀(白垩纪末至早渐新世为长期沉积间断)和大地热流值衰减降温,致使热演化作用过程“冷冻”,生烃作用停止.     

不同热模拟实验煤热解产物特征及动力学分析

利用Rock-Eval-II型热解仪、TG-MS（热失重-质谱联用仪）及金管装置对松辽盆地沙河子组煤样进行了热模拟实验。TG-MS实验中甲烷生成温度对应的 R_o 与地质条件下气态烃产物生成时的成熟度接近,而Rock-Eval-II实验中烃气生成时对应的 R_o 要远小于地质条件下气态烃产物生成时对应的成熟度。TG-MS实验中煤生甲烷终止温度约为850℃,对应的 R_o 约为5.3%（10℃/min升温速率）。金管实验650℃时（R_o 约为4.9%,升温速率2 ℃/h）煤生气能力尚未结束,气态烃质量产率一直呈增长趋势,同时高温阶段密闭体系中甲烷的来源主要是有机质的初次裂解。煤生气动力学参数在徐家围子地区的应用结果表明,不同生烃装置热裂解实验下获得的动力学参数外推结果差别很大,建议采用TG-MS实验装置模拟地质条件下烃源岩边生气边排出的情况,采用金管装置热裂解实验模拟存在二次裂解的封闭体系下的生气情况。     

吸附水膜厚度确定致密油储层物性下限新方法——以辽河油田大民屯凹陷为例

伴随着致密油开采工艺技术的提高,其储层的可采物性下限也正逐渐降低,开采极限越来越接近致密油的成藏物性下限。引用水膜厚度理论,采用实验分析和理论计算相结合的方法,确定了辽河油田大民屯凹陷致密油储层物性下限。研究表明：大民屯凹陷沙河街组四段致密储层以油页岩为主,在相同地质条件下颗粒表面吸附的一层水膜（由强结合水和弱结合水组成）与储层喉道同处纳米级别。当喉道半径小于水膜厚度,相应孔喉及其所控制的微小孔隙则被束缚水所饱和;当喉道半径大于水膜厚度,喉道才能成为致密油有效的充注通道。通过对水膜厚度的受力分析,根据力平衡关系,可建立不同地层压力下水膜厚度与喉道半径的关系,进而求取致密油充注的临界喉道半径。通过借鉴土壤学中水膜厚度与孔隙度、比表面积及束缚水饱和度关系,又可把临界喉道半径下限值转化为适用范围更广的孔隙度下限值。该方法不仅理论依据强,又有实验数据支撑,具有一定的推广性。     

准噶尔盆地南缘中下侏罗统煤系烃源岩生气史

利用化学动力学方法,以西山窑组煤成气为例,模拟计算了准噶尔盆地南缘地区中下侏罗统煤系烃源岩的生气过程。结果表明,该区中下侏罗统煤系地层主要生气期为燕山运动期,约占最终生气量的80%,并以白垩纪为主。因此,对应绝大部分天然气的生成,燕山运动形成第一排背斜圈闭对该中下侏罗统煤成气成藏意义重大。而喜马拉雅运动则最终决定该区天然气的成藏条件:一方面对第一排背斜圈闭的构造调整(包括油气在原生油气藏中的继续保存和向次生油气藏的转移)在很大程度上决定了该区天然气的资源前景;另一方面所形成的第二、第三排背斜圈闭可聚集烃源岩晚期热解及原油二次裂解所生天然气。     

川东北地区飞仙关组气藏两种气源生气史及相对贡献

中国西部发现的大量天然气多具有干酪根降解和原油裂解两种裂解气特征,选择有机质丰度高、成熟度低的新疆三塘湖盆地二叠系灰岩样品和川东北地区飞仙关组灰岩抽提油样,设计并完成了有机质成油、成气和油成气模拟实验,以考察这两种裂解气气源生气史和其对气藏的贡献。根据热模拟实验结果建立并标定了干酪根生油、生气及油成气的化学动力学模型,并运用该模型评价了川东北地区二叠系烃源岩生油史、生气史及三叠系飞仙关组古油藏裂解成气史。研究结果表明,川东北地区二叠系烃源岩主要生油时期为距今210~190 Ma,主要生气期为距今205~185 Ma(印支晚期),三叠系飞仙关组油裂解生气主要时期为距今165~150 Ma。根据两种裂解气的生气史,初步估算了两种裂解气的相对贡献,其中干酪根生气和油裂解生气相对比例分别为17%和83%。图3表1参40     

松辽盆地南部扶余油层致密储层成岩序列及成藏期次

松辽盆地南部扶余油层致密油勘探已获得重大突破,但关于致密油的充注特征和成藏期次目前依然没有清楚认识。基于薄片的镜下观察和流体包裹体赋存特征,分析了不同次生矿物生长的先后顺序,建立了不同类型成岩作用以及油气充注在时间上的序列,同时依据流体包裹体均一温度,结合研究区地史、热史,分析不同区块的油气成藏期。研究表明,扶余油层致密储层主要发育压实、胶结、交代、溶蚀等成岩作用,压实作用贯穿于整个成岩作用的始末。油气在早期方解石胶结后和石英次生加大前开始充注,在石英次生加大期和长石溶蚀期间大规模充注,在晚期方解石胶结期油气充注进入尾期。液态烃在长岭凹陷区从嫩江组沉积时期至明水组沉积时期持续充注,扶新隆起区在嫩江组沉积初期充注。气态烃在隆起区为两期充注,分别为嫩江组沉积初期和四方台子—依安组沉积时期。     

辽河坳陷大民屯凹陷沙河街组四段页岩油富集资源潜力评价

页岩油具有高密度、高粘度以及低孔、低渗的特征,开采难度较大,因此对资源丰度相对较高、开采难度相对较小的富集资源进行评价十分必要。利用热解烃S₁与有机碳含量（TOC）的“三分性”关系确定TOC大于4%为靶区页岩油富集资源划分标准。热解烃S₁存在轻、重烃损失现象,在利用其进行资源评价前,需进行轻烃、重烃恢复。通过对比分析,发现抽提后页岩样品的裂解烃S₂普遍降低,说明S₂中包括一部分残留烃,而该部分残留烃在氯仿抽提过程中已被去除。利用抽提前、后S₂的差值ΔS₂对S₁进行重烃恢复,重烃恢复系数随成熟度的增大而增大。假设页岩在排烃过程中轻烃和重烃等比例排出,利用生烃动力学原理对页岩生成各烃类组分的比例进行评价,进而根据该比例对S₁进行轻烃恢复,轻烃恢复系数随着成熟度的增大呈先减小后增大的趋势。在测井评价页岩有机质非均质性（TOC和S₁）的基础上,对富集资源进行划分,并利用S₁的轻烃、重烃恢复结果,对页岩油富集资源进行资源评价。渤海湾盆地辽河坳陷大民屯凹陷E₂s^4（2）亚段页岩油富集资源量约为2.2×10⁸ t。     

渤南洼陷沙三下亚段页岩油资源潜力分级评价

地化分析表明渤南洼陷具备了形成页岩油的物质基础.根据总有机碳含量与含油性的关系确定了页岩油资源分级评价标准,将渤南洼陷沙三下亚段页岩油资源划分为3个等级进行评价.同时利用△logR法获取氯仿沥青“A”,通过化学动力学方法恢复了烃类的损失部分,并用体积法对渤南洼陷不同级别泥页岩层段的页岩油资源量进行了计算.研究认为沙三下亚段具有较大的页岩油资源潜力,其中Ⅰ级资源量明显高于Ⅱ、Ⅲ级,是油气资源勘探开发的有利目标.     

松辽盆地滨北地区生物气源岩酸性含氧化合物的分布及其地球化学意义

松辽盆地滨北地区白垩系源岩有机质演化程度低(Ro值为0.33%～0.70%),可溶有机质酸性非烃主要由正构一元酸、正构二元酸、姥鲛烷酸、植烷酸、藿烷酸和甾烷酸等化合物组成。其中正构一元酸含量占绝对优势并呈两种分布形态(一为单峰型,以C16为主峰,C18、C14丰度较高,生源母质主要为藻类等水生生物;二为双峰型,前峰群以C16为主峰,后峰群为次主峰,以C24为主,前峰群表征水生生物输入,后峰群表征有陆源高等植物输入),各形态均呈现偶奇优势(与生物脂肪酸合成酶合成双碳乙酰单元有关);正构二元酸含量较低;藿烷酸含量高于甾烷酸。随着埋藏深度的增加,多数样品的姥鲛烷酸/植烷酸的比值及甾烷酸/藿烷酸的比值均减小,表明沉积环境逐渐向还原环境转化。认为由于酸性含氧化合物尤其是正构烷基脂肪酸的脱羧反应,故在形成正构烷烃的同时形成CO2,不仅为产甲烷菌提供了大量营养能源,而且也提供了呼吸代谢的基质;在青山口组和嫩江组时期,湖盆面积扩大,水体加深,区域内出现滨浅湖―半深湖相沉积,因此滨北地区局部时空范围内可形成商业性生物气田。