陆相砂泥岩层系中油气初次运移的定量化研究

分析了东濮凹陷东南部的油气地球化学特征,以濮深10井为例,计算了砂泥岩剖面的孔隙度和流体压力,以及不同性质生油岩在演化阶段的油气生成量。用生油岩孔隙中油气饱和度控制油气排出量的方法,可得到油气初次运移量和运移时期。研究表明,有机质丰度高、类型好的生油岩,在进入生油门限时期不久就有油气排出;而有机质丰度低的生油岩几乎无液态油排出,只会在高、过成熟条件下排出天然气。     

陆相砂泥岩层系中油气初次运移的定量化研究

分析了东濮凹陷东南部油气地球化学特征，以濮探10井为例，计算了 砂泥岩剖面孔隙度和流体压力，以及不同性质生油岩在演化阶段的油气生成量。用生油岩孔隙中油气饱和度控制油气排出量的方法，可得到油气初次运移量和运称时期。研究表明，有机质丰度高、类型好的生油岩，在进入生油门限时期不久就有油气排出；而有机质丰度低的生油岩几乎无液态油排出，只会在高、地成熟条件下排出天然气。     

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.     

陆相泥质烃源岩液态烃生成-排出-滞留模拟实验及其地质意义

块状、层状和纹层状泥质烃源岩是陆相湖盆烃源岩的代表,为了查明它们在生油窗内排出和滞留液态烃的数量和组成,利用高温高压装置进行生排烃模拟实验,发现它们在生油高峰期,块状烃源岩液态烃排出率可达77.8%,层状和纹层状烃源岩液态烃排出率约55%。3种烃源岩排出和滞留液态烃差别明显的有:块状烃源岩排出液态烃γ-蜡烷/C_(31)-藿烷比值小于滞留液态烃,而层状和纹层状烃源岩该比值是相反的。排出和滞留烃表现不一致的有(与岩性无关):轻质组分较重质组分更容易排出,排出液态烃Ts/Tm高于滞留液态烃,C_(29)ββ/(ββ+αα)比值也是如此;三环/五环(萜烷)、ΣC_(27)/ΣC_(29)(胆甾烷)两个比值在排出液态烃内高、在滞留液态烃内低。反映成熟度和沉积环境的OEP和Pr/Ph等参数在排出与滞留烃内基本一致,也与烃源岩岩性无关。该文对于定量分析烃源岩油气生成与排出过程特别是油源对比具有基础地质意义。     

湖湘叠层石生排烃模拟及微生物碳酸盐岩生烃潜力

利用地层孔隙热压生排烃模拟实验方法,开展叠层石灰岩从低熟—成熟—高成熟系列的热演化模拟实验。结果表明:叠层石灰岩单位有机碳的生油产率随着温度增加先增后降,生油高峰约在360℃,对应最大生油产率约为379. 99 kg/t,排油率为34%～68%;模拟气体产物中以二氧化碳产率最大,其次为氢气产率,烃气产率最小,烃气生成高峰约在380℃,对应最大烃气质量产率为101. 74 kg/t;模拟所得残留油和排出油总体上表现为高含非烃和沥青质、低含饱和烃和芳香烃的特点;在含相同有机碳数量的背景下,叠层石灰岩最大生烃产率小于灰质白云岩和灰色泥岩,但高于泥灰岩,尤其是叠层石灰岩具有更高的烃气产率和更低的有效烃源岩有机碳下限。     

马朗凹陷二叠系芦草沟组致密油源储特征

利用岩石取心、薄片、物性、有机质地化等资料,采用镜下观察、岩石热解分析、地化参数交会等方法,对三塘湖盆地马朗凹陷二叠系芦草沟组混积岩的源储特征和生烃潜力开展了分析,并讨论其成藏条件。结果显示,芦草沟组储层岩性分为泥岩、泥质灰岩、泥质白云岩和凝灰岩4类,储集空间以粒间孔—粒内孔、晶间孔、火山灰脱玻孔以及长英质溶蚀孔、溶蚀缝为主,物性特征为低孔、特低渗。烃源岩的优势岩性为白云质泥岩和泥岩,TOC平均值为4.41%,有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ₂型, 成熟度以低成熟—成熟为主,源岩为有机质丰度高、有机质类型好、生烃演化处于生油阶段的优质烃源岩。综合分析认为, 芦草沟组浅—半深湖相混积岩源储一体,生烃潜力大,是一套具备“物资基础好、基本条件够、油气高效聚集”有利成藏条件的“自生自储、高效聚集、他源供给”云质岩致密油藏。     

沧东凹陷孔二段页岩生排烃效率及对含油性的影响

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段页岩油资源潜力巨大,且通过水平井钻控获得了稳产工业油流。应用常规热解和分步热解技术,优化生排烃物质平衡法,提出了基于原始生烃潜力和现今残余生烃潜力的页岩生烃和排烃效率氢指数平衡计算方法,并探索成熟度以外孔二段页岩排烃效率的主控因素及其与含油性的关系。选取深度和成熟度较为接近的样品,以排除成熟度这一公认的生排烃效率指标的影响。结果表明,页岩有机质丰度和类型、微观孔隙结构和岩石类型等是控制其生排烃效率的重要因素。Ⅲ型干酪根产物以轻烃为主,排烃效率变化大且普遍高于Ⅰ型和Ⅱ型干酪根。Ⅰ型和Ⅱ型干酪根在TOC超过3%以后,排烃效率随TOC的增加而增大。墨水瓶型孔对液态烃的滞留能力强于狭缝型孔;对气态烃而言墨水瓶型孔反而是利于排烃的优势通道。纹层状页岩比薄层状页岩具有更低的排烃效率。生排烃共同控制着页岩的含油量,页岩中含油量与排烃效率整体呈负相关,但与生烃潜力、生烃效率和滞留烃率的乘积呈明显的正相关性,展示了生排烃效率计算方法的可靠性和实用性。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组四、五段泥岩生烃潜力评价

为了重新认识鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长4 +5段湖相泥岩的生烃潜力 ,对其进行了有机地球化学综合研究和油源对比 ,利用单井盆地模拟恢复了其生烃史 ,并进行了生烃强度分析和生烃量计算 ,结果表明 :长4 +5段湖相沉积范围近 6× 1 0 4 km2 ,长4 +5段湖相泥岩有机质丰度较高 ,氯仿沥青“A”质量分数多数超过 0 .2 % ,有机碳含量和生烃潜量 S1+S2 分别在 0 .5 4 %～ 4.87%和 0 .5 8～8.0 8mg/g之间 ,属于中等到较好的烃源岩 ;长4 +5段湖相泥岩有机质类型以 型为主 ,泥岩样品热模拟烃产率达 447.2 6 mg/g TOC,具有很高的生烃潜力 .长4 +5段湖相泥岩生物标志物特征与中生界原油和长 7段泥岩相似 .长4 +5段泥岩 Ro值在 0 .5 8%～ 0 .96 %之间 ,现处于低成熟到成熟阶段 ,地史上距今 1 1 0～ 90 Ma处于生油窗阶段 ,最大生烃强度 40× 1 0 4 t/km2 ,期望生烃量 1 1 1 .1 3× 1 0 8t     

柴达木盆地烃源岩生、排烃特征模拟研究

利用热压物理模拟实验结果并结合排烃门限理论,对柴达木盆地各类烃源岩的生,排烃特征进行了模拟实验研究,在此基础上绘制了烃源岩排烃门限判别图。研究结果表明：①地质条件下水介质的存在有利于烃源岩生,排油气;②烃源岩在地史过程中存在一个向外大量排油气的门限,烃源岩只有进入这一门限后才能大量排油,在这之前生成的油均残留于烃源岩中;③煤,泥岩,碳质泥岩的生,排烃过程均可分为3个不同的阶段,即：生,排气态烃阶段,生,排液态烃和重烃气阶段,生、排高温裂解气阶段;④研究区各类烃源岩的原始有机碳生油率为10-500kg/t,残留油率为5-280kg/t,排油率为0-25kg/t,生、排气率为100-800m^3/t。柴达木盆地第三系下干柴沟组烃源岩在埋深为2250m左右进入排烃门限。     

柴达木盆地烃源岩生、排烃特征模拟研究

利用热压物理模拟实验结果并结合排烃门限理论 ,对柴达木盆地各类烃源岩的生、排烃特征进行了模拟实验研究 ,在此基础上绘制了烃源岩排烃门限判别图。研究结果表明 :①地质条件下水介质的存在有利于烃源岩生、排油气 ;②烃源岩在地史过程中存在一个向外大量排油气的门限 ,烃源岩只有进入这一门限后才能大量排油 ,在这之前生成的油均残留于烃源岩中 ;③煤、泥岩、碳质泥岩的生、排烃过程均可分为 3个不同的阶段 ,即 :生、排气态烃阶段 ,生、排液态烃和重烃气阶段 ,生、排高温裂解气阶段 ;④研究区各类烃源岩的原始有机碳生油率为 10～ 5 0 0kg/t,残留油率为 5～2 80kg/t,排油率为 0～ 2 5kg/t,生、排气率为 10 0～ 80 0m3 /t。柴达木盆地第三系下干柴沟组烃源岩在埋深为 2 2 5 0m左右进入排烃门限。     

富硫泥灰岩油气生成特征模拟研究

利用泥灰岩加水热模拟实验探讨了泥灰岩的油气形成过程。研究结果表明,泥灰岩通常在还原性很强的沉积环境中形成,有机质丰度高、类型好,富含硫元素,生烃潜力很大,同时具有一定的低熟油生成能力。而台地相碳酸盐岩的有机质丰度太低,生烃潜力很小,很难形成有效生油岩,若其中含有泥灰岩或灰质泥岩,则可能成为好的生油碉。泥灰岩在主要生烃阶段以生油为主,并且有机质的生油量很大,而生气量较大,只有在较高的演化阶段帮对气的     

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。     

富硫泥灰岩油气生成特征模拟研究

利用泥灰岩加水热模拟实验探讨了泥灰岩的油气形成过程。研究结果表明 ,泥灰岩通常在还原性很强的沉积环境中形成 ,有机质丰度高 ,类型好 ,富含硫元素 ,生烃潜力很大 ,同时具有一定的低熟油生成能力。而台地相碳酸盐岩的有机质丰度太低 ,生烃潜力很小 ,很难形成有效生油岩 ,若其中含有泥灰岩或灰质泥岩 ,则可能成为好的生油岩。泥灰岩在主要生烃阶段以生油为主 ,并且有机质的生油量很大 ,而生气量较少 ,只有在较高的演化阶段才对气的生成有利。富硫泥灰岩生成的原油中饱和烃含量较高 ,且其中有较高含量的异构烷烃     

柴达木东部侏罗系源岩生油组分荧光特征

通过显微荧光分析与光度学研究 ,探讨了柴达木盆地东部侏罗系源岩的生烃意义 ,指出了其主要生油组分的类型、特征、生烃贡献、热演化特征及源岩中存在的排烃现象。研究表明 ,柴达木盆地东部侏罗系源岩有暗色泥岩、油页岩、煤及碳质泥岩等 4种类型 ,其中生油组分含量与生油组分种类存在着显著差别。主要生油组分为腐泥组、壳质组和矿物 -沥青基质 ,生油组分荧光特征差异是其生烃潜力大小、热演化程度及降解情况的综合反映。生油组分荧光特征反映出该区源岩整体处于低熟阶段 ,对于寻找油气资源勘探靶区具有指导意义     

湖相碳酸盐烃源岩热解生烃特征

湖相碳酸盐岩的生烃研究较为薄弱,但具有重要的勘探与理论意义.选择酒西盆地青西凹陷2种岩性的湖相烃源岩——泥岩和泥质白云岩进行热解模拟实验,对比分析了2种不同岩性湖相烃源岩的生烃过程,并建立了它们各自的生烃模式.实验结果表明,泥质白云岩生烃高峰明显晚于泥岩,即甲烷产量峰值较泥岩后移,液态烃的生烃高峰出现在高温演化阶段,具有晚期生烃的特点.对于湖相碳酸盐岩生油盆地,2套湖相烃源岩的生烃模式不同,生烃高峰期亦不同,门限深度不能一概而论.     

烃源岩排烃期与储层致密期匹配关系的确定及意义——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。     

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。     

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。     

东营凹陷古近系烃源岩成熟度特征

应用多种有机地球化学成熟度参数，对东营凹陷古近系烃源岩的成熟度随深度的演化特征进行了研究。结果表明，甾、萜的异构化参数、脱羟基维生素E的ω（β/ω）／ω（γ）值、热解转化率、饱和烃碳优势指数（CPI）和奇偶优势值（指数可以有效地确定烃源岩的成熟门限；而镜质体反射率、热解最高峰温和烃指数等是划分烃源岩更高成熟阶段的有效指标。综合利用多种指标确定烃源岩的成熟度，最终可将东营凹陷烃源岩有机质热演化划分出5个阶段：（1）未成熟生物化学作用阶段，对应深度为0～1800m；（2）低熟油生成阶段，对应深度为1800-2600m；（3）成熟阶段，对应深度为2600-3900m；（4）高成熟阶段，对应深度为3900-5100m；（5）过成熟阶段，对应深度大于5100m。东营凹陷古近系主力烃源岩层主要处于成熟和高成熟阶段，常规成熟门限较深，因而具有良好的油气保存条件，适合油气的保存，这也是东营凹陷油多气少的根本原因。     

排烃门限理论在大杨树盆地的应用

排烃门限是油气源岩在沉积埋藏过程中生成的油气满足了源岩自身各种形式的残留需要后开始大量排烃的临界地质条件 .通过源岩生烃量减去残留烃量判别排烃门限 ,进而求得排烃量和油气资源潜量的办法 ,可以规避复杂的排烃机理问题 .大杨树盆地是松辽盆地外围一重要盆地 ,暗色泥岩生烃条件理想 ,有机质已经成熟 ,但资源前景一直不明朗 .利用排烃门限理论对盆地油气资源前景进行研究表明 ,源岩已经进入排油气门限并开始大量排烃 ,天然气勘探前景好于液态石油的勘探前景 .盆地可聚资源量达 (1834.4 774～ 12 134.16 35 )× 10 4 t ,显示了良好的勘探前景