鄂尔多斯盆地早奥陶世碳酸盐岩有机质研究

沉积盆地中分散有机质是油气生成的物质基础,所生成的油气的质量与数量取决于盆地内分散有机质的类型和丰度。有机质类型决定烃源岩的质量的优劣,一个没有优质烃源岩的盆地不是一个具有良好前景的含油气盆地。鄂尔多斯下古生代地层由于受沉积作用和多幕地壳构造的影响,使得研究区奥陶系碳酸盐岩有机质普遍处于高成熟和过成熟作用阶段。鄂尔多斯地区奥陶纪碳酸盐岩形成于海相环境,远离陆源物质供给区,其有机质的生源组成属腐泥类,干酪根类型应归为Ⅰ型为主。通过研究区碳酸盐岩类型热解分析结果得到研究区有机质类型为Ⅲ型,一般认为是高演化程度造成的。为了研究导致碳酸盐岩有机质类型与其生源不一的原因,需要排除热演化的干扰,对有机质类型进行恢复,将结果进行具体分析。本文旨在通过恢复有机质类型,对研究区碳酸盐岩有机质类型转化的因素进行系统的研究。     

油页岩原位热解孔隙结构演化的低温氮吸附分析

孔隙结构是油页岩的一个重要特征,直接影响油页岩内的传热效率与油气流动行为。为分析油页岩孔隙结构在热解过程中的演化规律,采用热重分析与低温氮气吸附(LTNA)手段,定量分析了压力及不同热解终温下油页岩孔隙结构特征。结果表明:抚顺油页岩的有机质降解阶段为350~540℃,干酪根分解与沥青的二次分解在同一温度区间完成,没有明显的两阶段过程。以有机质热解起始温度350℃为界,孔隙结构与类型发生重大改变。低于该温度时以墨水瓶型孔为主,高于该温度时以狭缝型孔为主,有机质热解对油页岩孔隙类型的变化起控制作用。油页岩孔隙结构演化涉及复杂的物化过程,是有机质、热解产物与无机矿物共同作用的结果,有机质的热解使比表面积与孔体积产生大幅增加,研究结果可作为油页岩原位开采的有益参考。     

微生物碳酸盐岩同生-早成岩阶段有机质降解示踪:以四川盆地灯影组四段为例

微生物碳酸盐岩中有机质在同生-早成岩阶段的降解既可以产生酸性流体对碳酸盐颗粒进行溶解,扩大后期成储流体通道,有利于储层发育;但也可能导致孔隙水处在碱性环境下,形成碳酸盐矿物胶结,阻碍溶蚀流体对储层的改造.因此,同生-早成岩期有机质降解对微生物岩储层储集空间的形成有重要影响,但研究薄弱.以四川盆地北部地区上震旦统灯影组四段(灯四段)微生物碳酸盐岩为例,综合岩石学和原位微区地球化学分析(LA-ICP-MS),开展了这一降解过程的地球化学示踪研究.结果显示,当微生物碳酸盐岩中的有机质处于有氧降解时,微亮晶和亮晶组构均具有Ce负异常;当亮晶组构Ce元素转变为正异常时,表明有机质进入厌氧降解阶段.此外,微生物岩亮晶组构中Cr含量高于微亮晶组构,可以作为有机质降解经过了硝酸盐还原过程的识别标志.如果有机质被Fe-Mn氧化物氧化降解,则会造成微生物岩微亮晶组构中Fe含量高于亮晶组构.随着成岩环境的还原状态进一步加强,有机质降解进入硫酸盐还原阶段,将导致微生物岩中亮晶组构相对于微亮晶组构富集Cu,Mo元素.因此,Ce,Cr,Fe,Mo,Cu等元素在微生物岩不同岩石组构中的变化可以有效识别微生物岩同生-早成岩阶段有机质降解的成岩环境并示踪有机质降解过程.     

南祁连盆地三叠系烃源岩有机地球化学特征

通过系统的野外剖面测量和样品采集, 并运用岩石热解、有机碳测试、干酪根分析、镜质体反射率、饱和烃气相色谱、透射光照射等技术进行室内样品测试, 综合评价了南祁连盆地三叠系碳酸盐岩和泥岩露头样品的有机质丰度、类型和成熟度, 探讨了有机质的原始沉积环境和生源特征。结果表明: 尕勒得寺组(T₃g)属于好烃源岩, 有机质类型为Ⅰ~Ⅱ型, 大加连组(T₂d)为Ⅱ~Ⅲ型; 有机质演化程度高, 处于高?过成熟阶段; 碳酸盐岩和泥质岩沉积环境分别为海陆过渡相和陆源为主; 碳酸盐岩与泥岩有机质生源分别为生物降解的水生生物和陆生生物。     

南祁连冻土区中下侏罗统有机地球化学特征

为测试南祁连冻土中下侏罗统窑街组烃源岩中有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度,利用岩石热解测试方法,测得窑街组有机碳含量的平均值为7.141%,游离烃平均值为0.432 mg/g、热解烃平均值为4.636 mg/g、产油潜率平均值为5.068、残余碳平均值为29.04mg/g、产率指数为0.273、有效碳平均值为0.421%,烃指数平均值为47.085;有机质的类型主要为Ⅱ2型和Ⅲ型;有机质的热演化达到了成熟阶段。窑街组中泥质岩类的有机质较为丰富,是一套很有潜力的烃源岩。     

辽东湾某区块1号井有机地球化学研究

运用CDS820GS地球化学分析系统,分析了辽西凹陷某区块1号井烃源岩有机质的热解气相色谱特征、模拟烃源岩热解化学反应的动力学,并结合其它地化分析资料对烃源岩的有机质类型及热演化程度进行了研究。沙三段和东下段为两套主力烃源岩。沙三段以偏腐泥的过渡类型有机质(Ⅱ_1)为主,其热演化过程为中等;东下段以偏腐殖的过渡类型有机质(Ⅱ_2)为主,其热解演化为低成熟。文中还提出了利用热解气相色谱方法划分有机质类型的几项参数指标,分析和讨论了矿物质在热解中的影响。     

生油岩原始有机碳恢复方法的探讨

本文在前人工作的基础上,根据物质平衡原理和热模拟实验揭示了干酪根演化过程,探讨了沉积有机质在热降解中的转化与“消耗”,确定了各种类型成油母质在不同成熟阶段中碳的演化规律,找出了生油岩实测有机碳与干酪根中碳的对应关系,提出了各种生油岩有机碳恢复系数。文中给出了泥质岩和碳酸盐岩的应用实例。     

河北省下花园地区下马岭组碳酸盐生油岩热模拟实验

对下马岭组灰岩进行了热模拟实验,对碳酸盐岩腐泥型有机质的热演化规律进行了研究,划分了其演化阶段,给出了成熟度指标和各阶段油气产率.研究表明,矿物对有机质热演化的影响,在成熟阶段主要表现为催化作用;在高过成熟阶段则主要表现为对干酪根裂解、脱氧和缩合有阻碍作用.沥青“C”的某些成熟度指标可较好地反映有机质成熟度;在缺乏镜质体时焦沥青反射率可作为有效的成熟度指标.此外还对比了岩样和干酪根的模拟结果,以及沥青“A”和“C”的差异.     

基于热模拟实验探讨湘鄂西地区黑色页岩孔隙结构演化

利用湘鄂西地区低成熟度龙马溪组富有机质页岩制备不同热演化梯度的热模拟样品,分别进行低温N_2吸附等实验定量表征其孔隙结构,分析在有机质生烃过程中,页岩孔隙结构的变化规律,并将模拟样品与自然样品的实验结果进行对比分析,研究有机质成熟度对页岩孔隙结构的影响。结果表明:区内以发育有机质内孔隙为主的黑色页岩的热演化过程分为3个阶段:①有机质内部孔隙遭受压实和破坏作用(2%Ro3%),能够进行热解生烃的有机质消耗殆尽,部分生烃产物未能从页岩孔隙中及时排出,造成部分孔隙被堵塞;②有机质内部孔隙广泛发育阶段(3%Ro4%),有机质热解生烃导致微孔和介孔孔隙数量增多,页岩孔隙结构的非均质性增强,分形维数不断增大;③有机质热解消耗殆尽阶段(Ro4%),页岩中有机质逐渐被热解消耗殆尽,内部生烃作用残余的较小孔隙孔径增大,孔隙结构趋于简单。在有机碳含量较高的页岩中,甲烷分子的吸附空间主要由有机质生烃作用形成的孔隙提供,随着热成熟度不断提高,有机质热解生烃导致其自身含量减少,从而不利于甲烷分子的吸附。     

基于热模拟实验的泥页岩黏土矿物演化及成岩阶段划分

目前成岩作用研究主要集中于砂岩及碳酸盐岩,对泥页岩本身成岩作用及阶段划分的研究较少。随着页岩气研究的兴起,泥页岩成岩作用逐渐受到科研工作者的重视,因此,基于泥岩样品的热模拟实验,对不同演化阶段的样品分别进行X衍射分析、镜质体反射率(R_o)测试、岩石热解(T_(max))分析,应用测试及分析结果进行泥页岩黏土矿物演化的定量表征,并划分泥页岩成岩阶段,为泥页岩储层评价提供参考。研究结果表明,随着泥页岩成岩作用的进行,黏土矿物演化主要表现为高岭石向伊利石和伊/蒙(I/S)混层转化,可将泥页岩成岩作用划分为六个阶段,每个阶段对应的R_o、T_(max)临界值大于砂岩成岩作用相应的R_o、T_(max)临界值。     

莘县凹陷下第三系生油条件的探讨

根据莘县凹陷下第三系生油岩的发育特征和地球化学特征。对凹陷内下第三系生油问题进行了探讨.指出沙三中下段是本区主力生油层,其有机质的丰度和类型.可与好生油凹陷相媲美.但由于生油层埋藏较浅,地温梯度偏低,致使各生油层有机质的成熟度明显比好生油凹陷低,主要生油层目前仍处于低成熟—成熟演化阶段.主要油源区集中在禹城、梁水镇等深洼陷区,它们控制着下第三系油气最有远景地区的分布.     

百色地区下三叠统-泥盆系烃源岩有机地球化学特征及生烃潜力分析

百色盆地海相烃源岩主要为孤立台地和台间海槽碳酸盐岩.根据百色盆地周缘大量露头样品的残余有机碳含量、干酪根碳同位素、饱和烃色谱及色质等地球化学实验数据,分析了下三叠统-泥盆系海相烃源岩的有机质丰度、类型、热演化程度.针对地表烃源岩样品具有高热演化、低丰度的地化特征,在有机质丰度的热解损失和地表风化损失校正基础上,采用蒙特卡罗法模拟计算烃源岩生烃强度.在综合分析烃源岩地化特征和生烃强度的基础上,认为百色盆地下三叠统-泥盆系海相烃源岩具有低-中等级别的生烃能力.     

鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩有机质特征及烃源岩研究

鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组碳酸盐岩分布广,但有机质丰度较低,且成熟度高。通过对马家沟组碳酸盐岩中的有机质丰度、类型及成熟度在三维空间分布特征的研究,指出盆地中部马五段、马三段蒸发台地相碳酸盐岩为较好的烃源岩,盆地内其余地区和层位的碳酸盐岩为较差的烃源岩。烃源岩的分布受碳酸盐岩沉积相和盆地基底构造所控制。     

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     

演化及勘探方向

本文对黔南拗陷生油岩地化特征进行了分析,认为拗陷生油条件好,生油岩丰富,有机质主要为腐泥型,生烃潜力好。按有机质成熟度大致分为三个区即:低值区、中值区和变质区。并对生油岩热演化史作了论述,对油气演化和构造演化进行了分析。最后,对拗陷进一步的勘探方向提出建议,以供参考。     

临清坳陷东部地温及有机质热演化特征

对临清坳陷东部地区地温及其影响因素进行了研究，并分析了下第三系烃源岩有机质的热演化特征．指出本区地温梯度低，生油层埋藏浅，致使下第三系各生油层经受的最高温度和有机质成熟度明显偏低，主力生油层尚处在主要生油阶段的早中期，难以生成大量成熟油气，从而影响了本区的油气勘探成效