东营凹陷Es4-Ek油气资源评价

设计开放和封闭两种模拟实验体系进行东营凹陷有机质初次裂解生烃(成油、成气)和原油二次裂解成气的模拟实验.根据模拟实验结果建立并标定相应的化学动力学模型,进而结合该凹陷地史、热史资料进行地质应用得出生烃剖面.利用生烃剖面对研究区的有机质丰度和生烃潜力进行恢复.最终结合烃源岩发育和残留烃情况对研究区进行了生、排烃量的计算,...     

基于热模拟实验的富有机质泥页岩孔隙演化研究进展

富有机质泥页岩是非常规油气领域重要的研究对象,揭示其孔隙演化特征对于研究页岩油气赋存机理具有重要意义,并为页岩油气资源评价以及勘探开发提供参数。热模拟实验结合扫描电镜,气体吸附和高压压汞等实验技术手段可应用于泥页岩孔隙演化的研究。相比于开放体系和封闭体系,半封闭半开放实验体系的设计是更接近地下真实地质过程,其更适用于孔隙演化的研究。富有机质泥页岩孔隙演化是有机质和矿物在高温高压及流体等多因素长时间共同作用的结果,基于热模拟实验条件下总结归纳了富有机质泥页岩孔隙演化特征(有机孔和无机孔两个方面)、孔隙演化主要控制因素(有机质生烃作用,矿物转化和压实作用)以及孔隙演化模型。尽管热模拟实验实现了对同一泥页岩样品全孔隙演化阶段的研究,但孔隙演化的研究还不够系统,问题在于:泥页岩样品在热模拟实验高温高压条件下易碎裂,导致样品制备上的困难;热模拟实验温压条件很难模拟地下真实成岩和生烃的过程;热模拟实验成本较高导致其不能大量开展,因此得到的样品和孔隙相关参数的数据也不够充足。如何系统地研究富有机质泥页岩孔隙演化也正是未来需要关注和研究的重点。     

有机质初次生烃升温速率对二次生烃的控制作用

对不同升温速率下加水热模拟残余样品热解生烃动力学特征进行了分析,并就初次生烃时的升温速率对残余有机质成烃动力学特征的影响进行了研究。结果表明,初次生烃时较慢的升温速率有利于烃类的初次生成,而残余有机质的二次生烃潜力明显降低,二次生烃时的启动温度增加;初次生烃时较快的升温速率不利于烃类的初次生成,但残余有机质二次生烃潜力大,再次生烃时的启动温度降低。通过模拟条件与实际地质条件的对比分析认为,在地质条件下也存在上述规律。在确定不同地区、不同地质时期的构造演化和地温变化情况下,可以对烃源岩的初次生烃量和二次成烃潜力进行合理的分析。     

有机质初次生烃升温速率对二次生烃的控制作用

对不同升温速率下加水热模拟残余样品热解生烃动力学特征进行了分析,并就初次生烃时的升温速率对残余有机质成烃动力学特征的影响进行了研究.结果表明,初次生烃时较慢的升温速率有利于烃类的初次生成,而残余有机质的二次生烃潜力明显降低,二次生烃时的启动温度增加;初次生烃时较快的升温速率不利于烃类的初次生成,但残余有机质二次生烃潜力大,再次生烃时的启动温度降低.通过模拟条件与实际地质条件的对比分析认为,在地质条件下也存在上述规律.在确定不同地区、不同地质时期的构造演化和地温变化情况下,可以对烃源岩的初次生烃量和二次成烃潜力进行合理的分析.     

海相碳酸盐烃源岩生烃潜力模糊评价方法

烃源岩主要包括泥岩、页岩和碳酸盐岩。因此,海相碳酸盐岩烃源岩也是油气成藏和含油气系统的基础。对 于海相碳酸盐岩烃源岩的评价,通常只侧重于物理化学性质的研究。由于不同的沉积盆地在沉积古环境,母质类型的 输入以及有机质所经历的热演化程度等方面差异较大,仅以烃源岩物理化学性质为侧重点的烃源岩评价方法很难评 价不同沉积盆地中烃源岩的生烃潜力。因此,为了快速有效评价碳酸盐烃源岩生烃能力,对有机质丰度、有机质类型、 有机质成熟度和生烃过程4 个方面因素进行分析研究,确定了海相碳酸盐岩烃源岩生烃潜力评价指标体系。并运用层 次分析法和模糊数学,建立烃源岩生烃潜力评价新模型;避免了在碳酸盐岩烃源岩评价过程中由于参数过多而导致的 矛盾现象,避免了选取参数时的盲目性,提高了烃源岩评价效率。在渤海湾盆地进行了生烃潜力评价,实际应用表明 该方法快速、实用、可靠,具有一定的推广价值。     

低成熟海相黑色页岩生烃特征的热模拟实验

页岩气是黑色富有机质页岩生烃演化完成后滞留在页岩中的烃类气体,为了查明海相黑色页岩生排烃过程中产物的变化规律及影响因素,揭示海相富有机质页岩的生烃潜力,采用地层孔隙热压生烃模拟仪对四川盆地广元地区上寺剖面大隆组黑色页岩进行热压模拟实验.结果表明:①黑色页岩具有极高的生烃潜力,最高产烃量达452.43 mg/gTOC(总有机碳),其中气态烃总产率195.45 mL/gTOC,液态烃最高产率为377.8 mg/gTOC;②油的产率随热模拟温度升高表现为先升后降的特征,生油演化成峰型尖锐的单峰特征,生油高峰在360℃,甲烷随成熟度升高而增加,而重烃气C2-5则表现为先升后降的特征,甲烷主要由油裂解形成,其次是干酪根热解和重烃气裂解;③气态烷烃呈现δ13 C1<δ13 C2<δ13 C3<δ13 C4,且随热模拟温度增加,气态烃的碳同位素值均表现为逐渐富集13 C,说明了热模拟过程中只发生了碳同位素的动力学分馏.基于本次热模拟产物产率随热成熟度变化特征,建立了黑色富有机质页岩的生烃模式,分为两个主要阶段:热催化生油气阶段和热裂解生湿气阶段,特别是在很高热模拟温度下仍未进入生干气阶段,表明在过成熟阶段黑色页岩仍具有一定的生烃潜力.研究结果对拓展高过成熟页岩气勘探领域具有较好的参考意义.     

长岭断陷南部地区断陷层油气成藏机制及勘探潜力

利用天然气组成、轻烃指纹、碳同位素和生物标志化合物以及储层流体包裹体等地球化学特征,结合地质条件以及生烃史-热史模拟研究长岭断陷南部的龙凤山地区油气成因及成藏过程,揭示其油气成藏机制。结果表明:龙凤山地区断陷层天然气属于腐殖型和腐泥型的混合气,且为裂解气和干酪根热降解气组成的混合气,油气源主要为本地的沙河子组烃源岩,原油成熟度低于天然气,为同一油源不同热演化阶段的产物,属于次生凝析气藏,成藏表现为"近源多向供烃,复合输导,早期干酪根热降解成气与晚期原油裂解成气"的多期成藏模式;长岭南部地区发育优质烃源岩、营城组末期形成的反转构造提供了圈闭条件,具备较好油气输导条件、存在多期油气充注,油气勘探潜力大。     

中、上扬子区寒武-志留系高过成熟烃源岩热演化史分析

中、上扬子区寒武-志留系发育两套主力烃源岩:下寒武统牛蹄塘组页岩为主的烃源岩和下志留统龙马溪组连同上奥陶统五峰组笔石页岩为主的烃源岩.研究区曾遭受多期复杂的构造变动,烃源岩经历了不均一的抬升、变形、埋藏作用,导致烃源岩生烃演化的不连续性和分阶段性.基于详细的构造-埋藏史研究,烃源岩现今热演化程度分析,运用BasinMod盆地模拟技术,烃源岩生烃热模拟方法,深入研究了寒武-志留系烃源岩的埋藏史、受热史和生烃史,揭示出研究区寒武-志留系有机质生烃演化的阶段性和区域演化规律性,阐明了寒武-志留系烃源岩生烃作用发生的构造期次、时空分异特征等.认为鄂西-渝东区为下寒武统烃源岩主力生烃区,而川东南-黔中区为下志留统烃源岩主力生烃区.生烃热模拟实验再现了烃源岩生烃历程,借此探讨了高过成熟海相烃源岩剩余产烃潜力.     

复杂断陷盆地生烃洼槽预测与评价

近几年来随着陆相断陷盆地天然气勘探程度的提高,富烃洼槽与油气富及程度之间的关系被逐渐认识到。本文从沉积演化角度出发研究地层的沉积特征,并考虑火山活动对沉积过程的影响,对沉积岩厚度进行真厚度校正,预测出原始的生烃洼槽位置与范围。对有机质丰度进行恢复之后,按各个生烃洼槽内的烃源岩生烃潜力评价结果,优选出富烃洼陷区。     

川东北地区上二叠统大隆组烃源岩生烃动力学应用

为了确定川东北地区大隆组烃源岩的生烃特征,选取广元矿山梁大隆组的暗色泥岩进行了Rock-Eval（开放体系）热模拟实验。同时选取飞仙关组抽提物进行了金管（密闭体系）热模拟实验以确定大隆组原油裂解成气特征。通过热模拟实验数据对成烃动力学模型进行标定。标定的大隆组泥岩样品动力学参数揭示其样品活化能主要分布在（190—230）kJ/mol之间,平均活化能为212 kJ/mol。川东北地区大隆组成烃史指出大隆组烃源岩自210 Ma左右开始大量生烃,到170 Ma（中侏罗世）干酪根生烃基本结束。油裂解成气主要发生在（180—160）Ma期间。川东北地区大隆组开江-梁平海槽和广元-旺苍海槽内平均生气强度为（10—20×10⁸）m³·km²,大隆组烃源岩累计生气量达到32.63×10¹²m³。大隆组烃源岩生烃期短,成烃期较晚,对成藏贡献大。     

鄂尔多斯盆地长7段泥页岩层系储层特征及其页岩油意义

陆相页岩油气资源是当前非常规油气研究领域热点。综合使用多种实验手段对鄂尔多斯盆地三叠系长7段泥页岩的岩性特征、成因类型、储集空间及地球化学特征进行分析。结果表明:岩石组分以泥质矿物为主、有机组分和陆源粉砂其次;成因类型主要为深湖—半深湖相页岩、三角洲相泥岩和沼泽相泥岩;储集空间类型主要为页理缝和基质微孔;实际地质样品的地球化学分析表明,样品中烃类组分随热演化程度的不断升高,呈规律性变化。泥页岩层系的热演化程度接近生油窗结束阶段时,已生成的烃类中有相当一部分进入了临近的非源岩夹层中,砂岩夹层含油性优于泥页岩段,烃类组分以饱和烃、芳香烃含量高为主要特征;H317井长7段泥页岩层系中砂岩夹层及部分块状泥岩具有较好的含油性,物性相对较好,脆性矿物含量较高,加之该段泥页岩层系中烃类流体的黏度和密度相对较低,流动性较好,因此砂岩夹层及部分块状泥岩可以作为页岩油勘探的有利目标。针对黑色页岩,可参考油页岩原位改质等相关技术方法进行试探性开采页岩油。     

盐类物质对泥质烃源岩生排烃过程的影响

根据中国东部下第三系盐湖相沉积存在的地质实际,利用地层孔隙热压生排烃模拟仪开展了仿真地层条件下的含盐和不含盐泥质烃源岩的生排烃模拟实验,通过对烃类产物的分析探讨了盐类物质参与烃源岩生排烃的过程。研究表明：（1）盐类的存在加速了成烃演化,促进了石油和天然气的生成;（2）盐类的存在降低了对有机质的吸附能力,加速了粘土转化和脱水过程,且盐层易解理,使烃源岩中微孔隙及孔缝发育,促进了油气的初次运移;（3）无盐泥质源岩发育区虽然滞留大量的石油资源,但由于其岩石本身难压裂,对于商业化开采页岩油并无太大意义,到达过成熟阶段后,可能是页岩气开采的有利区带。盐岩发育区虽然其整体演化过程中生成的油气易于排出,但在Ro=1.28%时仍然滞留着20% 的石油资源,富含大量的盐类脆性矿物而低含粘土矿物,有利于产生裂缝,易于压裂,是页岩油藏勘探的有利区带。     

单细胞海热模拟生烃研究

以单细胞海藻为材料进行热模拟生烃试验,对其不同温度级别下作了气体成分分析、族组份分析、热解色谱测试分析,从常温到250℃,单细胞海藻中有机物质未成熟,但具有很强的生烃能力,300－400℃达到成熟阶段,热模拟试验结果表明单细胞海藻是良好的生烃的高峰期,400－500℃时单细胞海藻中的有机质已经达到过成熟阶段,为产气为主,热模拟试验结果表明单细胞海藻是良好的生烃原始母质,并较清晰地显示出了单细胞海藻的热演化和生烃历程。     

油页岩原位转化热解反应特征研究综述

近年来,世界能源消耗日渐增加,作为非常规能源之一的油页岩是重要的接替资源。中国油页岩资源量丰富,居世界第四位。原位转化技术作为油页岩开采的主流技术,利用热解反应建立渗流通道,开采页岩油气。基于热解反应阶段、干酪根热解、矿物成分影响与热解协同孔隙结构演化等4个方面对原位转化过程中的热解反应特征进行研究综述：（1）热解反应各个阶段下的热物理演化与热化学反应;（2）干酪根热解的反应机理及其影响因素;（3）无机矿物分解对热解反应的促进与抑制作用;（4）热解反应协同孔隙结构演化的机理及其对微裂缝扩展的促进作用。立足于热解反应这一原位转化中的核心技术问题,力图为热解反应在油页岩与中低成熟度页岩油原位转化中的应用提供一定的参考。     

复杂岩性沉积盆地油气演化的数学模型及其应用

对现有的油气演化数学模型进行了改进.并提出了复杂岩性地层剖面的回剥模型.利用这一模型.可以同时处理碎屑岩和碳酸盐岩两类剖面以及砂岩、泥岩、石灰岩、白云岩和膏盐五种岩类.把Falvey镜质体理论模型引入热史模拟中.从而使现在的热史模型可以在模拟热流史和地温史的同时.直接地模拟出烃源岩的R_0史.同时提出了组分产率曲线法这一新的生烃史模拟方法.它不仅可以模拟出烃源岩的生油史和生气史.而且还可以模拟出各烃类组分的生成史.利用这一组模型.可以对既有碳酸盐岩又有碎屑岩的复杂岩性沉积盆地中的油气演化进行模拟.该模型已成功地应用于鄂尔多斯地区古生界油气演化的模拟中.     

下三叠统未成熟碳酸盐岩热解模拟热演化实验结果

本文应用岩石热解色谱技术,对未成熟的下三叠统碳酸盐岩进行了人工热解模拟热演化实验,得到了较有效的结果。利用岩石热解分析中最高热解峰温可以迅速地划分碳酸盐岩有机质的不同热演化阶段,实践证明这种方法是可信的。应用有机质降解潜率可以了解各演化阶段有机质热降解产烃的效率,预测生油气潜力。从获得的地球化学信息来看,这种方法有实用价值。     

吉林桦甸油页岩原位近临界水热解开采室内实验

从多学科交叉角度出发,将油气生排烃实验地质技术、绿色化工等相关领域方法引入到油页岩原位开采中。选取吉林桦甸油页岩样品,利用地层孔隙热压生排烃模拟实验仪开展了原位干馏热解和近临界水热解实验。研究表明:近临界水热解促进了油页岩原位油气转化,高温高压近临界水、反应生成的高含CO2的气体和较高的地层流体压力提高了油页岩原位页岩油潜在可采率/回收率,展现了利用近临界水特性开采油页岩,尤其是低品质油页岩的良好前景。针对我国油页岩资源埋藏深、品位低、非均质性强的情况,可以考虑利用近临界水做热传导介质和水溶解性催化剂,对地下油页岩进行原位开采。     

川东北地区三叠-侏罗系陆相烃源岩评价及油源对比

通过系统的有机地球化学分析, 对川东北陆相地层主力烃源岩进行了系统评价, 对油、源进行了精细对比, 查明了非常规油气的成藏特征。分析认为陆相地层须家河组、自流井组和千佛崖组发育大量有效烃源岩甚至优质烃源岩, 有机质丰度较高, 各地区各层系TOC平均值介于0.41%~2.99%之间, 有机质类型主要为Ⅱ, Ⅲ型, 处于成熟?过成熟阶段(Ro介于 1.3%~2.0%之间), 具有良好的生烃潜力, 可成为该区中、下侏罗统 非常规油气的主力烃源岩。经油源对比及成藏特征分析, 发现中、下侏罗统陆相非常规油气来源于陆相烃源岩, 未显示海相油气来源, 说明由于陆相储层异常致密, 导致油气运移困难而源内或近源成藏。其中, 元坝?阆中地区千佛崖组的油气来自于自流井组烃源岩, 自流井组的油气来自于自流井组及须家河组两套烃源岩。宣汉?达县地区的油气来自于须家河组烃源岩。下侏罗统泥页岩具备页岩气形成的条件, 中、下侏罗统致密砂岩具备致密砂岩油形成的条件。     

修武盆地构造热演化史对下寒武统页岩含气性的影响

构造热演化史可以确定泥页岩在不同地质时期的成熟度状态及构造演化特征,对页岩含气性研究和资源评价都具有重要意义。综合运用包裹体测温法、构造热演化法以及盆地模拟软件Petromod对修武盆地的热演化史和埋藏史进行研究和重建。修武盆地JY1井的剥蚀厚度计算结果为4 142.75 m;自晚古生代以来热流值经历了低—高—低的变化过程;王音铺-观音堂组页岩在早志留世(434 Ma)进入生烃门限,早志留世-中志留世(434~422 Ma)为生油阶段,晚志留世-早二叠世(422~265 Ma)为生湿气阶段,早二叠世-晚侏罗世(265~145 Ma)为生干气阶段;王音铺组-观音堂组页岩早期大量生烃、长期深埋、生气时间早和抬升时间早,使得JY1井王音铺组-观音堂组页岩含气量(0.28~0.93 m3/t)并不理想。