烃源岩排烃期与储层致密期匹配关系的确定及其意义——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油为例

烃源岩排烃期与储层致密期匹配关系是致密砂岩油气成藏机理及富集规律研究中尚未得到很好解决的关键问题。在大量数据统计分析的基础上,结合排烃门限理论、孔隙度演化规律和构造演化背景,以有机质成熟度Ro为纽带,探讨了烃源岩排烃期与储层致密期之间的匹配关系。通过对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩有机质丰度、类型和成熟度等特征的分析,认为芦草沟组烃源岩为一套较好-好的烃源岩,以Ⅱ型干酪根为主,处于成熟演化阶段。应用生烃潜力法对芦草沟组烃源岩的排烃特征进行了研究,结果表明其Ro达到约0.73%(埋深约3 200 m)后,烃源岩进入排烃期,开始大量排烃。鉴于芦草沟组砂泥岩互层特征以及Ro与埋深的正相关性,用烃源岩Ro的演化来反映紧邻(互层的)地层的埋深变化。通过对实测岩心孔隙度随埋深演化的统计分析,结果表明在埋深超过约2 700 m(对应Ro约0.6%)后,芦草沟组孔隙度普遍小于10%,整体进入致密期。考虑到Ro的不可逆性,认为芦草沟组致密油具有"先致密,后排烃(成藏)"的特征,该特征在一定程度上为芦草沟组致密油的近源成藏(充注)过程提供了有利地质条件,烃源岩排烃条件决定了宏观上致密油富集区域。     

准噶尔盆地风城地区风城组烃源岩生排烃特征及致密油资源潜力

应用地质、地球化学、测井、地震反演、沉积相和构造埋深等资料,预测烃源岩厚度、有机质丰度和有机质类型等的平面分布,采用生烃潜力方法建立风城组烃源岩的生排烃模式,评价风城组致密油的资源潜力。结果表明:风城组烃源岩分布面积广、厚度大、有机质丰度高,有机质类型以Ⅱ型为主,目前处于低成熟—成熟演化阶段。风城组烃源岩在镜质体反射率Ro为0.5%和0.85%时分别达到生烃门限和排烃门限。风城组烃源岩现今累积生烃量为3.185×10~9 t,累积排烃量为1.531×10~9 t,残留烃量为1.654×10~9 t,其中云质岩致密油与页岩油资源量分别为0.613×10~9 t和1.565×10~9 t。综合分析认为,风城组烃源岩类型好、生排烃量大,为晚期排烃,具有广阔的致密油勘探前景。     

吉木萨尔凹陷吉174井二叠系芦草沟组烃源岩地球化学特征

通过对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷吉174井二叠系芦草沟组烃源岩进行有机地球化学分析,研究了源岩有机质的丰度、类型和成熟度,并初步评价了其生烃潜力。研究结果表明,吉174井二叠系芦草沟组泥岩类有机质丰度达到了好-最好烃源岩标准。有机质以II型为主,有机质热演化进入成熟演化阶段。因此,吉174井二叠系芦草沟组泥岩类为一套优质的烃源岩,其生烃潜力大,是该区二叠系芦草沟组致密油的供给者。     

二叠盆地Wolfcamp统致密油成藏特征及主控因素

在分析二叠盆地Wolfcamp统构造、沉积特征的基础上，通过烃源岩、储层等方面的系统研究，深入剖析了Wolfcamp统致密油成藏条件，探讨了致密油成藏主控因素。研究结果表明，Wolfcamp统具有致密油富集的优良地质条件，发育一套优质烃源岩，以硅质泥岩和钙质泥岩为主，并和储层呈现"下源上储、源储互层"的优良配置关系。致密油产层和产能分布主要受烃源岩、储层和源储配置控制。烃源岩特征为最核心的控制因素，它决定了资源丰度；储层特征和优良的源储配置关系决定了致密油主要产层、油气运移方式和排烃效率，是致密油富集的关键因素。     

准噶尔盆地南缘芦草沟组云质岩储层致密化过程

云质岩是准噶尔盆地芦草沟组重要的致密储油岩类型。通过对博格达地区芦草沟组云质岩的铸体薄片观察、显微荧光分析和孔洞中矿物充填序列的研究,探讨了白云岩储层的致密化过程,揭示了油气成藏与致密化间的匹配关系。结果表明,芦草沟组云质岩储层主要为孔洞型,孔洞中经过多期次油气和热液流体的充注,形成多个世代的矿物充填,从而使白云岩储层孔隙度降低、逐步致密。多期次的热液流体释放和充注可能与构造隆升造成的古油藏破坏密切相关。早期芦草沟组烃源岩排烃时白云岩储层并未致密;中期边致密边成藏,孔隙度有轻微降低;晚期油充注时白云岩开始致密,属于油气成藏过程中和油藏破坏过程中致密。     

三塘湖盆地石炭系埋藏溶蚀型凝灰岩致密油成藏特征

凝灰岩致密油藏作为一种特殊的油藏类型,已受到高度关注,但前人对埋藏成岩阶段形成的凝灰岩致密油藏研究很少。本文通过对三塘湖盆地石炭系哈尔加乌组埋藏溶蚀型凝灰岩致密油成藏条件的研究,明确了成藏主控因素,并建立了成藏模式。研究表明：哈尔加乌组烃源岩有机质丰度较高,有机质类型较好,并处于成熟演化阶段,油源对比表明埋藏溶蚀型凝灰岩油藏中原油来自哈尔加乌组内部烃源岩;埋藏溶蚀型凝灰岩物性较好,溶蚀孔隙为上部烃源岩在演化过程中产生的大量有机酸对储层的溶蚀作用而形成;埋藏溶蚀型凝灰岩油藏的形成主要受哈尔加乌组成熟烃源岩分布、卡拉岗组大套烃源岩下部物性较好的凝灰岩储层及圈闭条件的控制,形成“下部成熟烃源岩供烃、上部有机酸溶蚀形成物性较好凝灰岩储层及有效圈闭存储”多项成藏条件有利配置下的成藏模式。本文研究将对其他地区埋藏溶蚀型凝灰岩油藏的分布与预测提供借鉴。     

江汉盆地新沟嘴组致密油藏成藏特征及其形成环境

江汉盆地新沟嘴组下段Ⅱ油组发育一套厚层泥岩沉积,并发育多套碳酸盐岩、粉砂岩夹层,具备形成致密油藏的良好条件。从烃源岩、储层特征,含油饱和度及其主控因素等方面详细总结了致密油藏特征,在此基础上,利用岩心、测井、分析化验等资料分析了江汉盆地新下Ⅱ油组致密油藏的形成环境。分析结果认为,致密油藏具有自生自储、烃源岩成熟度低,储层致密且厚度小、层数多,油藏含油饱和度低,油藏大面积准连续分布的特征。亚热带湿润气候下的盐湖沉积环境是决定致密油藏特点的主要因素。综合烃源岩及储层发育条件,初步确定了江汉盆地致密油藏有利分布区域。     

柴达木盆地扎哈泉地区致密油新类型的发现及其特征

运用沉积学、储层地质学和有机地球化学等手段,对最近在柴达木盆地扎哈泉地区新发现的致密油藏进行研究。扎哈泉地区沉积相以滨浅湖的滩坝砂为主体,为致密油的形成打下了沉积学基础。本区致密油的产状特征是油层薄,与烃源岩呈薄互层产出,为近源自生自储关系,提供了非常有利于致密油形成的源储共生组合条件。致密油储层致密,具有微米级孔隙和纳米级孔隙,储层平均孔隙度为5.8%,平均渗透率为0.45m D,属于典型致密油藏。与致密油储层互层的古近系烃源岩的有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主;Tmax在311~461oC之间,处于低熟至成熟阶段。有机碳含量主要分布在0.29%~4.42%之间,但多数低于1.0%,比现阶段致密油烃源岩的标准明显偏低,属于一种特殊类型。与其他盆地相比,虽然柴达木盆地扎哈泉地区致密油烃源岩有机质丰度偏低,但该地区咸化湖泊环境使其具有生烃转化率高的典型特点,因此,同样可以生成较多的液态烃类,预示柴达木盆地致密油勘探具有很大的潜力。     

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气成藏特征

鄂尔多斯盆地上古生界气藏为致密砂岩气藏。通过对盆地上古生界烃源岩、储集层、储层致密和成藏时间以及天然气运聚的分析,详细研究盆地上古生界致密砂岩气藏的成藏特征。本溪组-山西组煤层是主要的烃源岩,烃源岩有机质丰度高,干烙根为Ⅲ型干烙根,有机质成熟度高,以高-过成熟为主,为盆地天然气成藏提供充足的物质基础。储层岩性以岩屑石英砂岩、石英砂岩和岩屑砂岩为主,孔隙度主要分布在4%~8%,渗透率在0.1×10~(-3)~0.5×10~(-3)μm~2,为低孔低渗致密砂岩储层。储层具有"小孔隙、细喉道、微裂缝不发育、孔喉连通性差"的特点。致密气藏是先致密后成藏,储层在早-中侏罗世储层演化为致密砂岩储层;而后在晚侏罗世-早白垩世天然气大量充注形成气藏。天然气在气体膨胀力的作用下沿着微裂缝近距离运移聚集形成大面积连片分布的致密砂岩气藏。     

准噶尔盆地南缘中二叠统烃源岩地球化学特征

以准噶尔盆地南缘地区妖魔山与红雁池剖面中二叠统芦草沟组与红雁池组样品为例,采用有机地球化学及有机岩石学方法,系统分析中二叠统烃源岩有机质丰度、有机质类型及成熟度。研究结果表明:中二叠统芦草沟组和红雁池组烃源岩厚度大,表征有机质丰度的有机碳含量、氯仿沥青"A"、总烃等地球化学参数均显示达到较好—好烃源岩的标准,有机质类型以Ⅰ型与Ⅱ1型为主,显微组分多为孢子体、角质体以及藻类体,以富氢组分为主,有机质成熟度Ro在0.6%以上,而在凹陷深部二叠系成熟度更高,三叠纪早期达到生油高峰,到目前为止已经结束生烃。总体上,中二叠统烃源岩具有较好的生烃能力,具有勘探价值。     

鄂尔多斯盆地延长组长6致密油成藏机理分析

根据野外露头、岩心观察、实验模拟、分析测试等资料,结合模拟软件,对长6致密油成藏过程与成藏模式开展分析。结果显示,长6致密油成藏动力为长7烃源岩生烃产生的过剩压力,主要成藏期为距今160Ma和120~100Ma,两期成藏阶段烃源岩生烃增压都大于10MPa,储层充注孔喉下限分别为18nm、16nm。恢复了长6不同沉积微相储层的孔隙度演化历史,原始孔隙度水下分流河道为39.59%、水下分流间湾为40.17%、浊积扇为37.70%,经过压实、胶结作用,在距今180Ma左右变为致密储层,此时尚未开始生烃,主力成藏期生烃增压推动致密油充注,属于先致密后成藏。岩心和野外露头观察发现长6致密油具有团块状石油局部富集、沿层理层状石油富集 、沿不同角度裂缝线状富集和沿不同裂缝交叉处的块状石油富集等4种富集模式。室内实验模拟显示,无裂缝参与时,致密油呈整体弥散型运移;有裂缝时裂缝控制了致密油的富集。近源超压强充注、裂缝垂向沟通与侧向短距离运移调整相互结合形成大面积分布、整体含油、局部甜点富集的长6致密油藏。     

渤海湾盆地南堡凹陷东营组东三段烃源岩排烃特征

为判定南堡凹陷东三段烃源岩的有效性,利用加权平均的方法,对单井烃源岩有机地球化学指标进行计算。采用单井分析测试数据与地震反演、沉积相、构造埋深等资料"点-面"相互结合、验证的方法,对烃源岩的厚度、有机质丰度、有机质类型和热演化程度进行平面预测与评价。在此基础上,应用生烃潜力法对东三段烃源岩的排烃特征进行分析,厘定烃源岩排烃门限,确定东三段存在有效烃源岩。结果表明,东三段烃源岩的主要排烃期为明化镇组沉积时期,排烃门限对应的镜质体反射率为0.82%,对应深度为3 620 m。东三段烃源岩的生烃量和排烃量分别为13.79×10~8 t和5.52×10~8 t。综合而言,东三段烃源岩能够排烃,且在凹陷内属于晚期排烃,具有一定的资源前景。     

陇东西峰地区延长组烃源岩热演化程度研究

利用热分析、可溶有机质分析、干酪根镜质体反射率及生物标志物参数等,对与油藏有密切关系的延长组长8—长7段进行了热成熟度研究。烃源岩热解峰温、沥青和烃转化率、Ro值、OEP值、C29 ααα-20S/（20S+20R）甾烷参数值和C31 αβ-22S/（22S+22R）藿烷参数值均指示,长8—长7段烃源岩整体处于大量生烃的成熟有机质演化阶段,并已达到生油高峰,具备有利的生排烃条件。尽管西峰地区不同井位的构造位置和现今地层埋深各不相同,但经历了相近的沉降与热演化历史,长8—长7段烃源岩具有一致的热演化程度。为全面揭示鄂尔多斯盆地西南部西峰地区延长组烃源岩的生、排烃能力,提供了基础资料。     

渤海海域东部凹陷烃源岩特征及油源分析

通过对渤海海域东部凹陷各次级洼陷古近系沙四段、沙三段、沙一二段、东三段烃源岩热解数据和分子地球化学参数的深入分析,结合构造演化、油源对比,明确了烃源岩特征和油源特征。研究结果表明,4套烃源岩均为优质烃源岩。其中:局限咸化湖盆的沙四段烃源岩有机质丰度差异较大,从差到优质均有分布,成熟度相对较高;广泛分布的沙三段和沙一二段烃源岩有机质丰度为好到优质,成熟度较低;东三段烃源岩有机质丰度为好到优质,但成熟度最低,导致其生烃能力有限。不同次洼主力供烃源岩存在较大差异,庙西北洼以沙一二段烃源岩生烃为主,庙西南洼和黄河口东洼为沙三段、沙四段烃源岩混合供烃,莱州湾东北洼以沙三段烃源岩供烃为主,莱州湾南洼以沙四段烃源岩供烃为主,其中,高硫油主要来源于咸化湖盆烃源岩,是该地区沙四段烃源岩热演化生成的典型产物。     

泥质烃源岩的有效排油门限及页岩油地质意义

通过地质条件约束下不同类型、不同有机碳含量未熟—低熟烃源岩的生排烃物理模拟实验,结合排烃门限理论,建立一种有效排烃门限的确定方法,确定泥质烃源岩的有效排油门限值,并对其在页岩油勘探的地质意义进行探讨。研究表明:烃源岩发生有效排油的最低生油量门限值为5~8 mg/g(油/岩石),且有效排油门限值受控于有机质类型、丰度和演化程度三者之间的匹配;原始有机质含量小于1.5%的Ⅰ型烃源岩、小于2.0%的Ⅱ1型烃源岩和小于2.5%的Ⅱ2型烃源岩在整个生油阶段都达不到有效排油门限,生成的油滞留在烃源岩层系内,成为页岩油勘探的有利目标,由于其演化程度低、油品差,开采前景较差,原位加热转化开采技术可能是开发这部分页岩油资源的一种有利手段;页岩油的勘探开发当前要定位于已发生过有效排油、镜质体反射率(Ro)为1.0%~1.3%的烃源岩层系,由于成熟度的提高,滞留油气中含有较多的轻质油和天然气,气油比高,流动性较好,开采前景乐观。     

鄂尔多斯盆地定边庆阳地区长7段致密油烃源岩地质数据挖掘与评价

探讨鄂尔多斯盆地上三叠统长7段致密油有效烃源岩的主控地质因素及分布特征。结合地质异常理论,采用因子分析、痕量元素分析、趋势面分析及标准化处理等技术手段,提出一种对研究区长7段烃源岩进行地质数据挖掘与信息整合的评价方法,建立表征烃源岩品质的综合性无因次线性组合,揭示出在有机碳丰度普遍较高的背景下,有效烃源岩的发育主要受控于低等水生生物勃发(有机质类型指数)与有机质热演化程度(镜质体反射率)。有效烃源岩集中分布于姬塬南部、定边西部、油房庄东部、华池地区及合水东北部,对致密油高产富集带的分布具有一定的控制作用。有利于进一步提高长7段致密油勘探开发成效的地区主要是耿湾-环县、华池北部、油房庄-吴仓堡及定边。     

海拉尔盆地贝尔地区烃源岩特征及潜力区

通过油源对比确定海拉尔盆地南部贝尔凹陷不同区域主力烃源岩层,分析源岩有机质类型、丰度、成熟度,重点研究贝尔凹陷不同区域主力烃源岩的演化特征,结合包裹体测温技术,综合分析烃源岩对于成藏的作用机制,探讨其勘探方向和重点潜力区。研究显示,贝尔凹陷的油源在平面上具有不完全一致性,B13井区原油母质源于南屯组烃源岩,H8井区原油可能来自南屯组和铜钵庙组烃源岩的共同贡献。贝尔凹陷油气成藏期次主要分为两大阶段:第一阶段在伊敏组沉积晚期至青元岗组,烃源岩进入成熟阶段排烃注入;第二阶段在青元岗组沉积以来构造运动导致已形成的油气藏重新调整二次注入成藏。综合认为H8井北部、B13井区的西南部构造带及HC5井区东南部为重要的勘探潜力带。     

贝尔凹陷优质烃源岩的发现及其地质意义

贝尔凹陷是海拉尔盆地南部最富油的凹陷之一。通过对贝尔凹陷烃源岩特征的研究,发现下白垩统南屯组第一段存在优质烃源岩。该烃源岩为暗色泥岩、泥灰岩、油页岩和含钙泥岩的互层,有机质丰度高,有机质类型好,生烃潜力大,排烃效率高,是形成大规模油气聚集的物质基础。该层段代表了白垩纪早期的缺氧事件,是贝尔凹陷重要的地层对比标志层。南屯组第一段优质烃源岩范围控制了贝尔凹陷油气的平面分布,优质烃源岩层上下油气最为富集。     

海拉尔盆地莫达木吉凹陷下白垩统烃源岩地球化学特征研究

海拉尔盆地莫达木吉凹陷下白垩统是区域油气勘探潜在目标层系,缺乏对烃源岩地球化学特征的详细研究。通过有机地球化学方法对莫达木吉凹陷下白垩统烃源岩地球化学特征进行了研究,认为南屯组(K_1n)和大磨拐河组(K_1d)烃源岩有机质类型以Ⅱ_2-Ⅲ型为主,差异性主要体现在有机质丰度和成熟度。同时,在恢复埋藏史的基础上建立了研究区主力烃源岩在该地质时期成熟度演化模型,模拟结果显示:大二段烃源岩处于未成熟-低成熟阶,大一段烃源岩处于低成熟阶段;南二段烃源岩处于低成熟-成熟阶段;南一段烃源岩热演化程度相对较高,达到成熟生油气阶段。综合分析得出大磨拐河组(K_1d)烃源岩有机质丰度整体较高,但热演化程度低,生烃潜力小;随着埋深的增加,烃源岩热演化程度增加,到南二段(K_1n_2)开始进入成熟生烃阶段,生烃潜力较大;南一段(K_1n_1)烃源岩有机质丰度低,为差烃源岩,生烃潜力较小。     

敦煌盆地侏罗系致密油地质特征及其意义

敦煌盆地残留性质明显,侏罗纪成盆后改造变化大、油气地质条件复杂。为进一步加快勘探进程,在前期成果基础上,以非常规油气地质理论为指导,从盆地的演化入手,通过新钻探致密油藏的解剖和地质特征的系统研究,明确了侏罗系致密油藏形成条件和地质特征。中下侏罗统发育二套较好烃源岩,其中中间沟组一段的烃源岩有机质含量高、以I～II_1型为主,发育于还原性的湖相环境,为致密油形成提供了较好的物质基础。广泛分布的三角洲、扇三角洲前缘砂体,是致密油聚集的主要场所。近源聚集、保存条件较好的致密油藏是下步勘探的主攻方向,三危山北侧的清台、五墩凹陷烃源岩发育厚度大,其深洼带断层发育较少,后期改造以整体抬升为主,保存相对完整,发育的岩性和构造-岩性圈闭最为有利,特别是被大山口组和中间沟组烃源岩包裹的有利砂体是首选的钻探目标。对区内实现实质性的突破,推动整个河西走廊中小盆地群的油气勘探,均具有重要的现实意义。