油藏演化的两个极端过程

油气藏形成之后，在地质务件变化不大的情况下，储集层中的油气一般保持相对的稳定。但当地质条件变化较大时，油气藏中则发生明显的蚀变。其中两个极端的演化过程，一是抬升破坏形成生物降解沥青，一是深埋发生原油裂解转化成焦沥青和天然气。生物降解沥青没有一定的形态．在显微镜下呈席状分布，沥青反射率低，抽提物具有明显的生物降解特征。原油裂解形成的焦沥青具有一定的几何形态，沥青反射率很高而无常规抽提物。原油裂解生成的天然气在组分和碳同位素特征上与干酪根裂解生成的天然气有别。图6参15     

中国生物气研究之酌议

生物气(包括原生生物气和表生菌解气)可能是一种重要的接替能源,在中国开展生物气研究与勘探已成当务之急。在对国内外生物气研究现状分析的基础上,提出了中国生物气的近期研究对策:通过生物气形成机理与运聚成藏规律研究,探索生物气资源的评价与勘探方法,建立并完善中国生物气地质理论。     

关于古生界烃源岩有机质丰度的评价标准

我国海相碳酸盐岩地球化学评价的焦点问题之一，是如何确定有其有机质丰度下限和划分有效烃源岩与非烃源岩的标准。长期以来，国内一些颇具影响的论点使人们相信，有机碳含量低到0．1％的碳酸盐岩仍能作为有效烃源岩。然而，国内外大量的勘探实践和实验室研究表明，有机碳含量为0．1％－0．2％的纯碳酸盐岩不能作为有效烃源岩，否则，有机质丰度不会成为油气勘探评价中的一个限定因素。在海相地层或海相碳酸盐岩中，能有效生烃的烃源岩是其中有机质丰度高的泥岩、泥灰岩和泥晶灰岩。碳酸盐岩或泥质岩中相同类型干酪根的有机质转化率相似，不存在碳酸盐烃源岩烃转化率高于泥岩的现象；生排烃过程一般并不会有机碳含量显著降低。因此，评价海相地层或碳酸盐岩地层中的烃源岩，沿用泥岩的有机质丰度下限值（有机碳含量为0．5％）是适合的。有效烃源岩的厚度不必很大，但有机质丰度必须高（有机碳含量大于0．5％），且要有一定的分布范围。     

塔里木盆地喀什凹陷油气来源及其成藏过程

塔里木盆地喀什凹陷目前发现的最为重要的烃源岩分布于下石炭统和中、下侏罗统。下石炭统为Ⅱ型海相烃源岩，中、下侏罗统以湖相的Ⅱ- 型扬叶组烃源岩为主，其次为下侏罗统煤系烃源岩，油气源对比表明，喀什凹陷的克拉托、杨叶等油苗主要源自中侏罗统杨叶组的湖相烃源岩，阿克1井天然气主要源自石炭系Ⅱ型烃源岩。成藏过程研究表明，阿克1井天然气主要聚集了石炭系烃源岩在R0值为1.5%-1.8%阶段生成的天然气，具有晚期阶段聚气的特征，这是造成阿克1井天然气碳同位素组成偏重的主要原因。侏罗系烃源岩生成的烃类在上新世早期形成油藏，在上新世晚期受到破坏形成地表油苗或油砂。图7参26     

深层多途径复合生气模式及潜在成藏贡献

深层—超深层是当前和未来油气勘探的重要方向,明确高演化阶段天然气的生气途径、机制和潜力,将有助于发展天然气成因理论和指导深层油气勘探。结合大量模拟实验和动力学计算,探讨了不同母质和途径生气的成熟度和温度界限（生气时限）及贡献,建立了深层多途径复合生气模式。提出I/II型有机质或干酪根直接热降解（初次裂解）生气下限可延至R_O=3.5%,最大生气量可达120~140 m³/t_TOC,R_O>2.0%阶段的生气量可达20~40 m³/t_TOC。系统认识了原油全组分裂解动力学过程,提出在2 ℃/Ma地质升温速率条件下,液态烃大规模裂解的地质温度为190~220 ℃,对应的成熟度为R_O=2.0%~2.3%;源内残留烃和源外液态烃裂解生气贡献分别为约80 m³/t_TOC和200 m³/t_TOC,乙烷裂解温度要高于230 ℃。硫酸盐热化学还原作用（TSR）导致液态烃裂解温度降低20~40 ℃,加速高含硫化氢（H₂S）天然气藏的高效聚集;无机流体和矿物参与的加氢生气作用可提高天然气生成潜力20%~30%,是深层高—过成熟天然气生成的途径之一。多途径生气过程构成了天然气形成的完整演化序列,揭示在传统油气“死亡线”之下,深层—超深层仍具有天然气勘探潜力。     

塔里木盆地中上奥陶统油源层地球化学研究

通过对塔里木盆地古生界地层的沉积岩石学、有机地球化学、有机岩石学以及测井地质学等的综合研究,发现在满加尔凹陷南北斜坡带及柯坪露头区发育的中上奥陶统泥灰岩、泥页岩具有有机质丰度高(TOC 0.5%~5.54%)、有机成熟度适中(VRE 0.8%~1.3%)的特点,且具有一定的厚度分布。这套源岩的发育主要受上升洋流引起的高有机生产力带的控制,其生烃母质的构成具有浮游和底栖植物双重性。根据三芳甲藻甾烷和24-降胆甾烷等具有特殊生源和时代意义的生物标志物的油-岩对比分析和生烃史分析结果,证实目前在台盆区发现的工业性油流主要来源于这套地层。     

原油裂解气在天然气勘探中的意义

从油气生成理论和古油藏演化过程的讨论中引申出原油裂解气的问题。一般所说的原油裂解气主要是指古油藏演化中的原油裂解气 ,油藏中的原油由于后期深埋 ,必然发生裂解而形成天然气和沥青。这种原油裂解气只有在特定的地质条件下才能形成 ,如塔里木盆地巴楚隆起的和田河气田的天然气 ,主要是由于构造运动使早期形成的油藏埋藏很深导致原油裂解的产物。塔北隆起东部桑塔木断垒带的天然气与和田河气田的天然气同是源自寒武系烃源岩 ,但桑塔木天然气主要为干酪根裂解气 ,而和田河天然气主要为原油裂解气 ,因此二者在天然气组成和天然气组分碳同位素特征上存在差异 ,如虽然二者成熟度一致 ,但和田河气田天然气的非烃气体含量高于桑塔木天然气 ,其甲烷碳同位素值则比桑塔木天然气的轻。对于古油藏而言 ,原油裂解既对油藏起破坏作用 ,同时又可形成天然气藏的特殊气源。图 6参 1 2     

注蒸汽开采稠油过程中H2S的形成

蒸汽吞吐和蒸汽驱是目前广泛使用的稠油热开采技术，但当该技术用于生产时，由于高温蒸汽对油层的加热，可产生大量的次生型H₂S。指出了次生型H₂S产生的原因主要为含硫化合物的热裂解（TDS）和硫酸盐热化学还原（TSR）反应等，当储层为浅层砂岩时，硫化氢的产生量与原油的硫含量成正比，如果地层中含有硫酸根离子，地层的高温高压条件有利于TSR反应的进行；生产实践证明热采过程中H₂S的形成确实与上述2种原因有关，并且这2种原因又是一个相互联系的统一体。     

油气成藏过程研究的地质意义

油气成藏过程研究是含油气盆地研究的重要内容,具有十分重要的地质意义。根据近几年笔者对油气成藏过程研究的实例,认为油气地球化学特征除了具有“源控”特征外,还具有不可忽视的受油气成藏过程控制的特征;对一个地区烃源岩的评价,尤其对高过成熟的烃源岩的生气潜力的评价,不能只停留在静态条件下的评价,必须结合成藏过程综合评价。同时以中西部前陆盆地为例,讨论了油气成藏过程研究对油气勘探方向的指导作用。     

烃源岩中无机矿物对有机质生烃的影响

对华北下花园地区下马岭组及鄂尔多斯盆地延长组2组低成熟泥岩全岩及分离的干酪根样品开展有水热解实验,探讨了烃源岩源内无机矿物对有机质生烃及同位素分馏的影响。实验结果表明,两组全岩有水体系液态烃及气态烃产率不同程度低于干酪根有水体系,CO₂及H₂产率则明显偏高。同时,全岩有水热解体系气体产物异构烃含量相对较低,表明烃源岩中无机矿物的加入抑制了水-有机质的反应并一定程度上改变了反应途径。稳定同位素的分析结果表明,相同热演化程度下,2组全岩及相应干酪根热解生成的甲烷碳同位素变化不大,但前者生成的二氧化碳碳同位素显著升高,且气态烃氢同位素更低。表明全岩有水热解体系下,烃源岩中的无机矿物参与到有机质热解过程中,改变了CO₂产率及同位素组成,并存在H₂间接加氢作用。