渝东南牛蹄塘组页岩有机质特征及沉积环境研究

下寒武统牛蹄塘组页岩是四川盆地震旦系成藏的主要烃源岩,同时也是四川盆地页岩气勘探的目标层位之一。为研究富有机质页岩TOC含量在垂向上的变化规律,探讨沉积环境对富有机质页岩的控制作用,对渝东南酉阳地区牛蹄塘组页岩新鲜露头剖面进行系统野外观察、连续采样,进行有机碳、硫含量、Rock-Eval热解、有机质碳同位素、生物标志化合物、全岩X-射线衍射和黏土矿物含量等测试分析。结果表明：页岩有机碳含量分布在2.43%~9.89%之间,平均高达7.0%;有机碳同位素值分布在-32.4‰~-31.1‰之间,为典型的海相Ⅰ型干酪根;正构烷烃、萜烷以及规则甾烷的分布特征反映了泥页岩有机质低等的水生生物和菌藻类母质来源特征;富含硫和黄铁矿,且与有机碳含量呈较好正相关性,表明强还原沉积环境有利于有机质的富集;富含石英矿物,平均为61%,与有机质含量呈正相关,黏土矿物平均为17.6%,与有机质丰度负相关,表明深水陆棚相沉积环境中,越靠近深海,页岩石英矿物与有机质越富集,黏土矿物含量越少。     

蛇纹石化作用的气体形成研究进展

蛇纹石化过程可驱动热液系统并产生甲烷和氢气,还能够为生物体提供能量和电子来源的分子氢。超基性岩蛇纹石化生成非生物成因烷烃与其他有机化合物,为化能自养微生物群落提供所需要的能量和初始物质,是生命起源最重要的变质水化反应。橄榄岩的蛇纹石化是大洋中不可忽略的重要地质过程,与热液系统相关的基性—超基性岩在大洋中是很普遍的,蛇纹石化过程可能驱动热液系统并产生甲烷和氢气异常。蛇纹石化作用气体的甲烷碳同位素组成提供了非生物成因甲烷存在的证据,蛇纹石化作用被认为是地球内部形成非生物成因烷烃的一种重要机制。通过研究现今地球上蛇绿岩套的水岩反应,可以类似地用来模拟火星上可能存在的生物环境,认为低温条件下蛇纹石化作用是火星上甲烷产生的可能来源。     

不同采样装置及储存时间对非烃气体碳、氢、氧同位素的影响

以CO2和H2为例,探讨了常见的几种气体采集装置对于非烃类气体采集、储存过程中碳、氢、氧同位素的影响。采集装置包括高压钢瓶、锡箔纸袋、玻璃瓶,其中玻璃瓶分为蒸馏水封存和饱和食盐水封存2种,实验时间为样品采集后96 h以内。整个时间段测试结果显示:对于CO2碳同位素和H2氢同位素而言,采样装置的选择和储存时间的长短对碳、氢同位素的测定影响不大,而对于CO2氧同位素,在最初的5 h内,无介质参与时所采集的样品氧同位素基本保持恒定,有介质参与时,受介质的影响,整个测试过程中氧同位素持续变化从而无法获得准确的氧同位素比值,故建议通过现场测定的方式来获取CO2氧同位素。以上实验结果可为科研人员采集非烃类气体样品时提供参考和借鉴。     

鄂尔多斯盆地东缘柳林—子洲地区本溪组富有机质泥页岩发育影响因素与发育模式

鄂尔多斯盆地东缘上石炭统本溪组海陆过渡相泥页岩是该区潜在的页岩气勘探目标。在盆地东缘柳林—子洲地区本溪组代表性剖面和重点探井的系统观测和采样分析基础上,对该区本溪组富有机质泥页岩的发育影响因素与发育模式进行了研究,并建立了本溪组“缓慢沉降、陆源供给、封闭保存”的海陆过渡相富有机质泥页岩的发育模式。结果表明:鄂尔多斯盆地柳林—子洲地区本溪组富有机质泥页岩主要发育在晋祠段和畔沟段,以黏土质泥页岩为主,含少量硅质泥页岩; 其有机质丰度高,有机质类型主要为腐殖型; 本溪期炎热潮湿的气候导致区域内成煤植物繁盛,沉积水体有机质供应充足; 在鄂尔多斯盆地东缘整体缓慢沉降的海侵背景下,障壁岛-瀉湖-浅海泥质陆棚体系在水体底层形成较高盐度的缺氧还原性水体,为沉积有机质的保存和富集提供了良好场所。     

干酪根类型及生烃潜力确定新方法

干酪根是由千差万别的原始有机物质经过生化作用和物化作用改造而成,它们彼此之间的化学组成、内部结构、形状及大小各不相同。对于干酪根类型的划分,目前存在很多方法,如三分法、四分法、五分法和"X"图解等,最常用的是Tissot的三分法。虽然有这么多的分类方法,但是无法对干酪根类型进行准确定量分析。因此,在四型分类法的基础上提出了新的定量分析方法。拟合"Van Kerevenlen"图版上4种类型曲线方程,然后计算目标点到4种类型曲线的距离,从而确定干酪根类型(到哪条曲线的距离值最小,目标点就属于该型的干酪根)。采用新建立的干酪根生烃潜力指数确定干酪根的生烃潜力。通过对比分析干酪根类型和生烃潜力的计算结果,研究发现,新建立数值化方法的结果和生烃潜力计算结果基本吻合,说明新的数值化类型确定方法是正确的、可靠的。并且具有计算速度快、精度高、计算范围大、计算机操作方便等多方面的特点。     

鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组泥页岩地球化学特征及沉积环境

鄂尔多斯盆地非常规油气资源丰富,盆地东部石炭系本溪组具有良好的非常规天然气勘探潜力。沉积环境是控制天然气资源分布的重要因素,因此以鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组重点全井段连续岩心为基础,通过对泥页岩地层矿物组成及元素地球化学特征的研究,揭示研究区本溪组泥页岩地层古沉积水体环境特征,探讨沉积相类型对泥页岩发育的控制作用。结果表明：本溪组古沉积水体盐度自下而上先减小后增大,为咸水—半咸水沉积环境;本溪组氧化—还原敏感参数自下而上呈现先增加后降低的趋势,整体反映出本溪组为缺氧—还原环境;古水深（Rb/Zr）研究表明,本溪组古水深自下而上由较小变大再逐渐变小,呈周期性变化;CaO/（Al₂O₃+MgO）、CIA等古气候指标反映了本溪组自下而上温度逐渐降低,风化程度逐渐减小,其中湖田段、畔沟段、晋祠段均为炎热潮湿气候。通过对比鄂尔多斯盆地东部本溪组泥页岩矿物组成、岩性组合、地球化学特征,认为本溪组泥页岩主要沉积类型为潮间带—潟湖沉积,且泥坪—潟湖混合沉积为本溪组富有机质泥页岩发育的有利沉积环境,并在此基础上对本溪组全段地层沉积模式进行综合分析,认为湖田段为风化淤化体系下的沼泽沉积,而畔沟段、晋祠段均为障壁海岸沉积体系,沉积环境分别为潮坪—潟湖—障壁岛混合沉积与潮坪—潟湖—障壁岛—沼泽混合沉积。     

原位油气藏特征、形成机制及其资源潜力

首次提出原位油气藏的概念,把油气生成的原生地层中形成的具有商业开采价值油气资源的地层单元称为原位油气藏,能够生成烃类并能为原位油气藏提供储集空间的地层称为原生地层。分析了原生地层中有机质含量与原位油气藏的形成关系以及原生地层中烃类的相态与有机质热演化程度,探讨了有机质的数量、类型、热演化程度以及在有机质热演化过程中地层中不同状态的有机质(干酪根→液态烃(沥青)→湿气→干气)相互转化等因素对原生地层中油气的富集程度以及原位油气资源相态的控制作用。中国发育了海相、海陆过渡相到陆相等多种沉积环境条件下10余套富含有机质及页岩油气资源的泥页岩系,具备形成以页岩油和页岩气为主或油气共生特征的原位油气藏成...     

苯基取代多苯环化合物的成熟度指示意义——以柴达木盆地西部古近系—新近系烃源岩为例

通过对柴达木盆地西部古近系—新近系半咸水—咸水湖相烃源岩,及其热模拟实验固体残渣抽提物色谱质谱联用仪（GC-MS）分析,在样品的芳烃馏分中均检测到苯基取代三环芳烃化合物,三联苯（TrP）和苯基萘（PhN）系列,分别为邻位三联苯（o-TrP）,间位三联苯（m-TrP）和对位三联苯（p-TrP）;一位苯基萘（1-PhN）和二位苯基萘（2-PhN）。实验观察三联苯和苯基萘系列中不同取代位置的同分异构体相对含量,与烃源岩的热演化程度有一定关系。在低熟样品中o-TrP和1-PhN含量较高,随着成熟度的增加,m-TrP、p-TrP和2-PhN相对含量增加。可以总结出m-TrP>p-TrP>o-TrP及2-PhN >1-PhN的热稳定序列,并将三联苯异构体相对含量参数TrP1=p-TrP/o-TrP、TrP2=(m-TrP+p-TrP)/o-TrP和苯基萘异构体相对含量参数PhNR=2-PhN/1-PhN与镜质体反射率（R_O）作对比,发现它们之间有很好的正相关性（R_O=0.47%~1.32%）,尤其是在烃源岩处于成熟—高成熟热演化阶段,常规生物标志化合物成熟度参数[C₂₉αα-20S/(20S+20R)\,C₃₁αβ-22S/(22S+22R)\,MPI1]失去指示效应,TrP1,TrP2和PhNR仍然具有指示意义。     

鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组页岩气地质特征及富集规律

鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组广泛发育富有机质泥页岩,具有良好的资源勘探前景。通过对本溪组泥页岩的有机地球化学特征、孔隙分布特征、含气性等一系列页岩气成藏条件研究,查明了本溪组页岩气地质特征及成藏富集规律,提出晋祠段富有机质泥页岩为本溪组页岩气有利层段,具有四大地质特征：(1)有机质含量高(平均TOC值为3.06%),且普遍处于成熟—高成熟阶段(R_O值平均为1.84%),有机质类型主要为Ⅲ型,生气能力强;(2)发育微纳米级孔缝,以无机孔为主,部分有机质发育有机质孔,微孔和介孔为页岩气提供了主要的赋存空间,平均孔体积为0.024 m³/g,平均比表面积为11.05 m²/g,具备较好的储集能力,页岩气主要以吸附态存在于孔隙之中,其中压力和有机碳含量是影响泥页岩吸附气含量的重要因素;(3)硅质页岩段脆性矿物含量较高,大于40%,表明储层的可压性较大,有利于后期的压裂开采;(4)具有理想的成藏组合特征,以8#、9#煤层分别为顶、底板,煤层与泥页岩间较大的烃浓度差提供了良好的保存条件,2套煤层之间发育炭质页岩和硅质页岩,高TOC的...     

柴达木盆地乌南—绿草滩地区烃源岩地球化学特征

依据烃源岩有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度分析,发现乌南—绿草滩地区较好—好烃源岩主要分布在下干柴沟组上段和下干柴沟组下段。烃源岩生物标志化合物主要特征为正烷烃系列中—低碳数(15～19)出现偶碳数优势,高碳数(25～29)表现为奇数碳优势。萜类化合物表现出高伽马蜡烷—高三环萜和低伽马蜡烷—低三环萜2种类型,C34、C35升霍烷含量较低,甾烷既有C27优势,也有C29优势。反映烃源岩发育区主要处在深湖相带与滨浅湖相带之间的过渡相带,水生生物与陆源高等植物有机质生源各有一定比例。值得关注的是,在绿参1井不同深度的5个古近系—新近系烃源岩样品,在其芳烃馏分中均检测到三联苯系列化合物,发现三联苯系列中不同取代位置的同分异构体相对含量和烃源岩中有机质的热演化程度表现出很好的正相关性,成为氯仿沥青"A"芳烃馏分中判识烃源岩有机质热演化程度的有意义参数。