吐哈盆地煤及显微组分生烃模式

吐哈盆地是典型的煤成油气盆地,主力烃源岩为中下侏罗统煤及含煤有机质.有机岩石学研究表明,吐哈盆地侏罗系烃源岩生油组分,在显微层次主要表现为基质镜质体、壳质组(主要是薄壁角质体、小孢子体和木栓质体)和少量腐泥组(主要是藻类体和沥青质体),在超微层次则主要表现为分布在基质镜质体和粗粒体中细菌成因的超微类脂体.基质镜质体是吐哈盆地煤成烃最主要的母质.壳质组(含腐泥组)在煤成烃中具有不可忽视的贡献. 采用密度梯度分离法从煤中分离出纯度较高的单组分(表1),进行热解气相色谱和核磁共振波谱测试,确定各显微组分生烃性质,并结合显微荧光性质确定其生烃阶段,由此建立煤与显微组分成烃模式.     

吐-哈盆地煤中基质镜质体生烃潜力与特征

吐鲁番-哈密盆地油气勘探已取得重要成果,找到了一系列的油气藏.油源对比结果,其主力油气源岩确认是盆地内中下侏罗统煤及煤系有机质.本区煤及煤系有机质显微组分组成以镜质组为主,其含量占总有机质的40%—95%,一般为60%—80%.镜质组中又以无结构基质镜质体为主,见少量的结构镜质体;惰质组分含量变化为0.4%—89%,一般为10%—25%,半丝质体含量高是本区惰质组组成最主要特征;壳质组分含量为0.8%—23%,一般为5%—15%,主要是孢子体、角质体和木栓质体,树脂体及藻类体偶见,还可见到沥青质体、渗出沥青体,并见有较多的碎屑壳质体.     

煤和烃源岩镜质体中超微类脂体检出及意义

镜质体是煤中最丰富的显微组分,同时也是烃源岩特别是陆相烃源岩中常见的显微组分。煤和烃源岩中存在着不同类型的镜质体,不同类型镜质体性质的差异性及其原因在石油地质。煤田地质和煤炭利用等方面受到了重视。本文应用透射电子显微镜(TEM)分析了我国不同地区煤和烃源岩中镜质体的超微结构,发现镜质体中普遍存在着常规光学显微镜不能识别的超微类脂体,并且镜质体的荧光性和产烃潜能与超微类脂体数量紧密相关。     

显微组分激光诱导荧光特性与其富氢程度关系的初步研究

采用激光荧光显微探针技术（ＦＡＭＭ）初步研究了各种显微组分的激光诱导荧光特性与富氢程度的关系，惰性组－镜质组－壳质组／腐泥组之间的荧光性呈连续过渡，荧光性取决于显微组分的富氢程度。目前仪器条件下可以获得镜质组和惰性组的Ｈ／Ｃ原子比与激光诱导荧光强地一量由于显微组分的油气产率完全取决它本身的富氢程度，因此，荧光特性也表现出与显微组分气／油比分配的定量关系，研究表明，激光荧光显微探针能够最大限度地适应     

奥陶系类Ⅲ型烃源岩及其生成天然气的特征

在塔里木盆地烃源岩的评价和研究中，发现成熟阶段的奥陶系地层中存在一种以生成轻质油和天然气为主的烃源岩，其主要生物构成为底栖褐藻类，其显微组分构成，组成结构及地球化学特征都具有类于腐殖型生烃母质的特点，生成的天然气也与腐泥型天然气有明显的不同。     

高成熟碳酸盐岩地层烃类生成和运移的激光诱导荧光显微镜观测与判识

用最新组装的激光诱导荧光显微系统(LFM)有效地观测研究了鄂尔多斯盆地、塔里木盆地下古生界高成熟碳酸盐岩生烃、含烃和烃类运移的重要现象．在鄂尔多斯盆地等效镜质体反射率达1.6%~1.7%残余有机碳含量为0.14%~0.35%的下奥陶统条纹状碳酸盐岩样品中发现广泛分布有强荧光的G.Presea粘球形藻、层状藻、结构藻和藻屑等有利于生烃的原始显微有机组分及矿物晶间荧光沥青，并在白云岩孔洞中发现他形充填状和球粒状高演化储层沥青．在塔里木盆地奥陶系和寒武系高成熟碳酸盐岩及钙质、砂质页岩中见有多种类型的荧光有机包裹体和沥青，为探讨大中型气田有效烃源和优质烃源岩的判识与评价提供了直观依据．高功率的激光诱导荧光的观测还充分揭示了碳酸盐岩地层生烃、排烃运移的网络与微网络体系．     

不同类型镜质体的气态烃碳同位素生成动力学

金管封闭体系热模拟条件下镜质体生烃动力学研究表明：活化能随镜质体类型、结构的不同而有很大差异．均质镜质体裂解活化能最高而基质镜质体活化能分布相对较低．而由不同类型镜质体裂解生成的甲烷均具有非常相似的碳同位素分布，热模拟早期δ^13C1随温度的升高而下降，晚期逐渐上升，更高温度热解时保持平衡或略有下降．由此可见镜质体的热解天然气碳同位素分馏主要受时间、温度及总碳同位素值的控制，而镜质体结构及活化能分布对碳同位素分馏影响较小．早期δ^13C1下降的趋势可能是由于镜质体的不均质性或在不同的活化能区间^12C-^12C及^12C-^13C之间的活化能差值(△E)有所不同造成的．     

四川南桐矿区灾害性煤层有机岩石组成和显微标志特征研究

南桐矿区煤层为晚二叠纪龙潭煤系,煤种为肥焦-瘦贫煤,该煤层具强烈煤与瓦斯突出和爆炸灾害性。实验证明,它们多为富含烃类物质的煤层,其R_0为1.00—1.72％.我们用光学方法对该区煤层进行了系统的有机岩石学研究,表明煤层的含烃性和灾害性与煤有机岩石组成和性质有关,并在这些灾害性煤层中发现了大量与煤成烃有关的显微标志。它可为深入煤成烃和煤层瓦斯灾害性的深入研究提供依据。     

黄县褐煤抽提物的多环芳香烃

笔者以黄县褐煤为例,采用GC/MS技术研究其多环芳香烃组成,主要在两环至五环范围内检测出11类56个芳香烃化合物,其中芳构化萜烷类化合物占总组成的94％,它们大多与生物先质有密切的亲缘关系。本文样品取自山东黄县煤田北皂矿井下第三系黄县组,R_0=0.46％,其显微组分以腐植组为主占91.6％,其中密屑体68％;细屑体10.4％;壳质组和惰性组合量较低,分别为5.8％和2.5％。     

库车煤成烃前陆盆地冲断带大气田形成的控制因素

库车拗陷是一个发育中生界三叠至侏罗系煤地层的前陆盆地, 通过对库车拗陷煤成烃前陆盆地的研究认为, 含煤地层的烃源岩丰度高、厚度大, 具有以生气为主的母质类型, 能够提供充足的气源; 其次, 尽管以挤压为主的前陆逆冲断裂带十分复杂, 但仍能形成完整的大型的构造圈闭, 同时逆冲断裂带是沟通深部源岩的通道; 而上部地层发育优质的膏泥岩盖层是大气田形成的关键. 受前陆盆地控制的源岩生烃史和前陆逆冲带的发育过程, 决定了大气田具有晚期成藏的特征.     

海相烃源岩二次生烃热模拟实验研究

通过高压釜热压模拟实验的方法, 对低成熟度泥晶灰岩的连续生烃与二次生烃过程进行了对比研究, 探讨了海相烃源岩的二次生烃机理. 热模拟实验中, 海相烃源岩二次生烃过程与一次生烃并不连续一致, 表现出与连续生烃不同的特征: (ⅰ) 二次生烃中存在液态烃生烃高峰, 且液态烃生烃高峰的出现与起始成熟度密切相关; (ⅱ) 烃源岩二次生烃过程起步更快, 在成熟度未发生显著变化时就有烃类的生成; (ⅲ) 两次不连续累计生烃量始终大于连续生烃量, 两次不连续生烃过程不同, 累计生烃量也不相同. 复杂生烃史条件下, 对烃源岩不连续生烃过程的描述不仅需要考虑平行反应机制, 还应当考虑可能存在的顺序反应机制.     

山西沁水盆地煤生烃动力学研究

以生烃动力学方法对煤的生烃潜力进行定量评价是近些年发展起来的一种新方法. 文中通过对煤岩在高温高压封闭体系条件下的热模拟实验, 取得了热解产物烃类气体组分的动力学参数, 应用这些参数对沁水盆地上古生界煤生烃动力学特征和生烃史进行了研究. 结果表明, T末到J₂末期间, 地质时间相对较长, 古地温较低, 使沁水盆地煤层甲烷产率增长比较缓慢, 煤的产烃能力较弱; 而J₃到K₁期间, 地质时间持续相对较短, 但是古地温较高, 这一阶段的甲烷产率增长最快, 煤岩产烃能力较强. 模拟和实测资料对比表明, 根据甲烷和C₂~C₄生成史所计算的干燥系数为判识沁水盆地不同研究地区煤层气成因提供了证据; 首次对成煤物质泥炭进行了生气动力学实验模拟, 并将模拟结果应用于沁水盆地的古地温演化史中, 与煤岩的生烃动力学特征进行了对比, 表明了泥炭比煤岩具有更高的生气能力; 具有较高演化程度的煤岩样品的化学动力学模拟实验结果不能完全恢复该煤岩的生烃能力, 会导致煤层气资源量评价结果偏小; 用泥炭生烃的动力学模拟结果进行煤层气生成量预测, 估算了研究地区的煤层气生成量的上限. 对研究地区不同煤层的煤层气生成量范围的计算结果显示, 所研究的阳城地区太原组和山西组煤层气生成量最高, 是最有利的煤层气形成地区之一; 沁源地区太原组和山西组煤层气生成量也较高, 是比较有利于形成煤层气的地区; 霍山地区煤层气的生成量最小, 煤层气形成条件最差.     

香港坪洲岛早第三纪地层发现优质烃源岩

香港地区至今没有发现过优质烃源岩, 坪洲组是香港及其周边地区惟一出露的中-新生代沉积岩, 坪洲组烃源岩有机质丰度高, 有机碳含量平均达1.9%, 氯仿沥青“A”含量0.14%~0.24%, 总烃含量880~1800 mg/g, 烃转化率在5~9之间, 热解氢指数达400~600 mgHC/gC, 显示为优质烃源岩的丰度特 征, 层状藻类体是坪洲组源岩的主要有机显微组分, 地球化学特征亦显示了坪洲组烃源岩的有机质类型为Ⅰ和Ⅱ₁, 含有较丰富的伽玛蜡烷和g, b-胡萝卜烷及C₂₄四环萜烷, 表明其形成于咸水和半咸水的沉积环境, 且该套烃源岩处于成熟期的生油窗阶段, 源岩裂隙方解石脉中有机包裹体的大量存在表明了其已经生成了一定数量的石油并发生了二次运移. 坪洲组地层厚度大, 优质烃源岩的厚度在200~300 m以上, 表明其油气生成潜力十分可观. 坪洲组优质烃源岩的发现, 对我国南部海域的油气资源勘探将具有十分重要的意义.     

煤成油排驱主要制约因素

煤成油的排驱是指煤在热成熟作用过程中,生成的烃类物质在某种动力的驱动下从煤层母体排出至输导层的过程。煤所生烃类排出母体一方面取决于煤所具有的固有内在属性,它包括两个含义:其一是煤原始生烃潜力,它决定了煤中烃类达到含油饱和度的难易程度;其二是煤分子排列格架及分子质点表面性质,它决定了烃类储存空间大小与烃类流动的难易程度。另一方面,外生地质营力的存在是煤层发生排烃作用的必要条件。适当的构造挤压应力及存在通过源岩的输导层（如断裂、层理面、剥蚀面等）以便形成差异应力,为烃类排驱与运移提供了外在条件,这两方面缺一不可。吐哈盆地煤成油的排驱亦正是煤内在属性与外部构造挤压力共同作用的结果。     

西北侏罗系煤成油藏形成的有利环境是水进序列的含煤建造

通过对我国西北地区侏罗系一些含煤盆地石油的形成、成烃机理、煤沼沉积环境及其演化的研究后发现,一些形成工业性煤成油田盆地的煤沼沉积环境演化有其一定的规律性,即在具完整湖平面变化旋回层序的水进序列中形成的含煤建造更有利于煤成油藏的形成含煤建造上覆的湖相泥岩,既可以是油源岩,同时,也是良好的盖层.根据西北侏罗系煤沼沉积环境演化特征,可将其划分为3种煤沼沉积环境演化类型:(1)发育在冲积体系和河流体系中的含煤建造,如祁连和贺兰山地区的一些山间聚煤盆地;(2)含煤建造(组)的上下没有发育典型的湖相地层,或含煤建造的直接上覆没有典型的湖相地层的发育,也就是说,除煤层外,很少有泥灰岩、炭质泥岩、油页岩等湖相地层的形成.典型的如鄂尔多斯盆地.该盆地延安组含煤建造的上覆是直罗组,该组由一套冲积体系组成;(3)煤沼发育的后期都发育有典型的湖相     

济阳坳陷湖相烃源岩有机质化学组成特征及其石油地质意义

文中选择了在中国东部具典型意义的陆相断陷盆地济阳坳陷下第三系不同沉积环境的4个未成熟烃源岩, 分别采用氯仿、甲醇-丙酮-氯仿三元试剂和CS₂/NMP超强混合溶剂对烃源岩中有机质的结合方式进行了研究. 结果表明, 不同沉积环境形成的烃源岩中有机质结合方式和组成特征有较大差别. 咸水-半咸水环境下的沙四段烃源岩约有79%的有机质以非共价键的结合方式分布, 表明沙四上亚段源岩中的有机质并非严格意义上的干酪根, 而具有可溶有机质的性质. 这种形式结合的有机质转化生烃所需要的温度较低, 这是东营凹陷的未熟-低熟油主要来自咸水-半咸水环境沙四上亚段烃源岩的根本原因. 微咸-淡水环境沉积的沙三段烃源岩有机质则以共价键的结合方式为主, 约占70%, 这就决定了沙三段烃源岩以干酪根晚期热降解为主, 不易形成未熟-低熟油. 对三种有机溶剂相继抽提后的固体残余物进行生烃热模拟, 获得的氯仿抽提物与三种有机溶剂抽提物做对比发现, 奇偶优势(OEP)主要是可溶有机质的特征, 植烷主要以非共价键的缔合方式存在于可溶有机质中, 这与未熟-低熟油特征相吻合.     

青藏高原羌塘盆地首口油气科探井(QK-1)新发现

羌科.1井(QK-1)是藏北高原第一口油气地质科学探井,也是目前世界上海拔最高的科探井.通过实施羌塘盆地科探井及其配套地质浅钻,在油气封盖条件、优质烃源岩、油气显示及地层沉积序列等方面取得了一系列新发现.钻探发现了两套区域性优质盖层:雀莫错组(J1-2q)硬石膏层厚达353.8～365.0m,夏里组(J2x)含膏泥质岩...     

鄂尔多斯盆地中部大气田的气源判识

1989年6月在鄂尔多斯盆地北部靖边县发现了我国目前面积最大的气田,现已探明含气面积达4000km~2,天然气主要储存于下奥陶统马家沟组上部的白云岩孔隙(O_1m_5~4)及其上面的古风化溶蚀带(O_1m_5~(1～2))中。上覆为晚石炭世滨海沼泽相地层,也含气。这里发育有两套气源岩:(1)下奥陶统上部马家沟组(O_1m)为碳酸盐岩,折算及。值高达2.0％～5.0％,属腐泥型过成熟气源岩;(2)上石炭统太原组(C_3t)～下二叠统山西组(P_1s)含煤地层,R_0值为1.5％～2.5％,属腐植型高成熟气源岩。由于对中部气田天然气碳同位素资料认识上的不同及混源现象的存在等,使人们对该气田的主力气源层和天然气成因类型的判识上发生了分歧。     

利用电子顺磁共振方法研究沉积盆地源岩有机质热演化

1 实验方法和原理利用电子顺磁共振技术研究沉积盆地有机质,主要基于其自由基的变化.自由基在干酪根演化过程中的变化及由此引起的电子顺磁共振谱线特征的变化,是我们用电子顺磁共振研究有机质热演化的基础.由干酪根自由基的形成过程可知,自由基的数目(浓度)与受热温度有关,随干酪根在热成熟过程中的不断裂解,失去烷基链,自由基浓度也就不断增加;除此以外,干酪根结构中杂原子(O,N,S等)键随演化过程的断裂也会形成自由基.因而可用电子顺磁共振方法(基于自由基浓度的变化)来研究烃源岩的成熟度和盆地的热历史.     

沉积盆地盐构造热效应及其油气地质意义

海相沉积盆地广为发育盐岩,盆内油气藏多与盐岩有关.塔里木盆地是中国最大的海相沉积盆地,该区以往的盐构造研究主要集中于其作为良好盖层的封堵性能和作为构造圈闭的盐相关构造.实测表明,盐岩热导率远大于普通沉积岩(约2~3倍),盐岩这一强烈的热物性差异必然会对盆地地层温度分布及烃源岩热演化产生显著影响,但该问题尚未引起重视.本文基于系列理论模型和库车前陆盆地盐构造地震解释剖面,采用二维有限元数值模拟实验,定量探讨了盐构造的热效应及其对烃源岩热演化的影响.研究表明,盐体会造成盐上地层显著增温(3%~13%)和盐下地层降温(11%~35%),进而分别加速盐上烃源岩和抑制盐下烃源岩的热演化过程.盐体的热导率、几何形态、厚度和埋深是控制地热异常幅度的主要因素.异常范围与盐体尺寸有关,横向上可达盐体宽度的2倍、垂向上为盐体厚度的2~3倍.盐构造使得库车前陆盆地盐下地层温度显著降低,造成盐下侏罗系烃源岩镜质体反射率(Ro)降低约18%,从而有利于盐下深层油气的保存.库车前陆盆地东、西部的盐构造在埋深、厚度、成分和构造变形样式等方面均存差异,这可能是造成该区中生界烃源岩有机质成熟度时空差异分布的原因.上述盐构造的热效应对中国海相沉积盆地深层油气资源潜力评价与勘探具有重要意义.