生物降解稠油的成藏及次生变化：济阳拗陷郑家-王庄油田油藏剖面实例研究

多种地球化学指标证明，济阳拗陷郑家．王庄稠油油田原油来自沙四上亚段成熟烃源岩的贡献．原油生物降解程度为2～8级；生物降解是导致原油稠化的主要原因；垂向上从油柱顶部向底部生物降解程度增加，发育良好的生物降解梯度．甾烷、萜烷、甲基菲等参数计算表明原油与沥青砂的母源成熟度在0．7—0．9左右，Easy Ro模型计算母源生烃温度为120～140℃，与储层包裹体实测均一温度吻合．实测均一温度代表的是烃源岩的生烃温度，与充注时的储层温度差别较大，反映原油的充注是一个快速过程．同时也说明成藏期与生烃高峰期一致．据生烃史计算，成藏时间为7～15Ma．生物降解序列与动力学计算研究认为，研究区原油生物降解时间约为4～15Ma．     

塔里木盆地塔中志留系油藏运移和聚集成藏的主控地质要素

通过对塔里木盆地塔中地区断裂附近的志留系油藏含氮化合物和饱和烃、芳烃成熟度参数运移示踪研究发现，志留系油藏的运移和聚集成藏均与断裂作为优势通道的垂向运移有关．综合分析认为塔中志留系油藏运移和聚集成藏的主控地质要素是走滑断裂，发育于奥陶纪至晚海西期．塔中志留系下步勘探可以通过精细研究走滑断裂的形成演化与分布，明确有利油气聚集区，落实有利目标．     

塔北轮南地区原油沥青质生烃动力学研究

利用限定体系下的黄金管热解技术，研究了轮南地区原油沥青质生烃过程中气态烃的分子组成和分子碳同位素的变化特征．结果表明，轮南地区原油沥青质具有较高的生成甲烷的潜力，生烃过程中气态烃成分和碳同位素的变化规律与干酪根初次裂解气以及原油二次裂解气有所差异。根据原油储层的古地温史对沥青质生成甲烷的动力学计算结果表明，沥青质生成的甲烷具有碳同位素较轻的特征，与已报道的轮南地区天然气甲烷偏重的碳同位素组成不符。轮南地区天然气可能主要来自烃源岩干酪根高温裂解的贡献．     

中国海相沉积盆地富气机理与天然气的成因探讨

中国海相盆地蕴含有丰富的天然气资源，特别是古生界海相层系成为近年来中国天然气勘探的热点，并相继有大型气田发现．研究认为中国古生界烃源岩的高．过成熟或煤系烃源岩以倾气为主及TSR作用是导致海相层系富气的主要原因．古生界海相发育优质的泥质烃源岩和煤系烃源岩，其中前者热演化程度高且沉积组合富含硫酸盐类，导致原油裂解成气；后者以成气为主且演化程度已进入高成熟，因而海相盆地以富气为主，特别是四川盆地和鄂尔多斯盆地的海相层系几乎没有发现油藏，且以干气为主．海相天然气主要属于煤成气和原油裂解气或二者的混合，其中在原油裂解气中往往富含硫化氢和二氧化碳，烃类碳同位素组成较为复杂且存在倒转现象，这主要是受热演化和TSR次生蚀变或不同成因类型天然气的混合所致．煤成气是中国海相天然气的主要构成部分，四川盆地上二叠统和鄂尔多斯盆地石炭系-二叠系煤系烃源岩具有较大的生烃潜力，是今后海相天然气勘探的重点，塔里木盆地海相层系不发育煤系烃源岩，因此以寻找原油裂解气为主．     

塔里木盆地和四川盆地海相烃源岩成烃演化模式探讨

通过系统分析源岩沉积样式并结合区域地温场，综合研究了塔里木盆地下古生界和四川盆地古生界海相烃源岩的热演化特征，建立了相应的成烃模式，探讨了各自的生烃潜力．海相烃源岩可划分为4种成烃演化模式：早期快速演化型、中期快速演化型、持续演化型和多期演化型．其中，早期快速演化型对形成工业性油气藏直接贡献不大，以寻找古油藏或原油裂解气为主：中期快速演化型虽然已发现较多气藏，但总体规模有限；后两种类型都取决于前期的演化程度，若较低后期仍可生成液态原油，否则以生气为主．四川盆地古油藏得以较好地保存，源岩普遍经历了干酪根-油-气的演化过程，这对于塔里木盆地天然气勘探具有一定的借鉴意义．     

四川盆地川东北部飞仙关组高含硫化氢大型气田群气源探讨

近年来四川盆地川东北地区下三叠统飞仙关组发现了多个高含硫化氢的大型鲕粒岩气藏，天然气探明储量已超过5000×10^8m^3．由于该区烃源岩层数多且演化程度高，受到TSR的蚀变改造，因此气源一直难以确定．在天然气样品分析的基础上，综合分析油气地质、烃源岩的分布与演化、成藏充注与调整、以及天然气混合作用与次生蚀变等因素，认为飞仙关组气藏的主力气源是二叠系龙潭组烃源岩，其次是志留系龙马溪组烃源岩．由于圈闭形态与不同烃源岩生排烃时期的匹配差异，造成各气藏天然气成因的差异，其中，普光气田主要捕获了龙潭组烃源岩生成的天然气，混有志留系生成的原油裂解气，而渡口河、铁山坡、罗家寨等以志留系生成的原油裂解气为主，并混有龙潭组烃源岩生成的天然气．     

运移、扩散、水洗对鄂尔多斯盆地中部上古生界煤成气影响的模拟研究

对鄂尔多斯盆地中部上古生界煤成气特征进行了动力学模拟．通过与中部苏里格庙气田区上古生界储层中现存天然气特征对比发现，二者在干燥系数上存在明显差别，分析认为主要原因在于运移作用．同时对包括扩散作用在内的各种次生作用进行了数字模拟，从而认识到穿过盖层由扩散作用影响的天然气，富含甲烷，湿气组分含量变小；甲烷的碳同位素组成变轻，乙烷等湿气组分的碳同位素基本不变；残留天然气受之影响，特征变化一般不大，可忽略．具体到本盆地，由于扩散作用的影响，上古生界煤成天然气碳同位素特征(δ^13C1=-33．46‰，δ^13C2=-23．1‰，C1／C1-4=85．6％)变为残余天然气特征(δ^13C1=-32．78‰，δ^13C2=-23．1‰，C1／C1-4=83％)；水洗作用使8％的煤成气损失，但对天然气特征影响不明显；天然气从煤系源岩排出过程中，各组分的碳同位素值变化较小，但对于干燥系数的影响比较大．     

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．     

海相干酪根天然气生成成熟度上限与生气潜力极限探讨——以塔里木盆地研究为例

塔里木盆地海相寒武系-奥陶系烃源岩的热解、干酪根元素、高温热解气相色谱及黄金管封闭热模拟实验揭示，海相Ⅰ，Ⅱ型干酪根的天然气生成成熟度上限或“生气死亡线”为镜质体反射率3．0％；以煤为代表的Ⅲ型有机质的“生气死亡线”最高可达镜质体反射率10％．不同类型有机质生成天然气的极限量存在明显差别．干酪根元素物质平衡法计算，海相Ⅱ型干酪根在R0〉1．5％以后演化阶段的生气量极限小于185m^3／t（TOC），不足其总生烃量的30％；在R0〉2．0％演化阶段的生气量极限小于110m^3／t（TOC），不足其总生烃量的20％．岩石热解法获得的相同演化阶段天然气生成量仅为干酪根元素质量平衡法计算值的1／10左右．黄金管封闭高温高压热模拟和高温热解方法获得的生气量介干两者之间，镜质体反射率1.3％以后的生气量极限为60～90m^3／t（TOC）．岩石热解法获得的生气量是最小生气潜力，而干酪根元素质量平衡法获得的生气量是其极限生气潜力，实际生气量应低干元素质量平衡法计算出来的生气量极限．     

原油高温裂解生气潜力与气体特征

原油裂解气是高过成熟海相盆地的重要气源之一, 但对其生气潜力的评价及气体特征还没有一个明确的认识. 通过对塔里木盆地塔中62井志留系原油的连续热解与分步热解实验, 发现在C_1-5总气质量产率达到最大后(EasyRo=2.3%), 原油残余物的最大生气潜力为43.4 mL/g原油, 仅为初始原油产气率的12%. 结合动力学模拟结果, 认为该原油样品裂解的主生气期对应的EasyRo值介于1.6%~2.3%之间. 在封闭系统中, EasyRo>2.3%之后原油裂解气体积的增加主要与重烃气体的二次裂解有关, 并不是原油进一步直接裂解的产物. 实验结果表明, 原油残余物裂解气具有干燥系数大(> 92%)、甲烷碳同位素重的特征(介于-28.7‰ ~ -26.7‰), 与封闭体系中连续热解气存在明显的区别. 甲烷碳同位素分馏动力学模拟结果表明, 在一般地质条件下(2℃/Ma), 主生气期内(EasyRo<2.3%)的原油裂解气甲烷碳同位素远低于原油的初始碳同位素值. 本研究结果为高-过成熟盆地原油裂解气的客观评价提供了新的思路.     

原油裂解成气动力学模拟及其意义

应用封闭金管高压釜体系, 对塔里木盆地轮南14井三叠系原油进行了热解生气模拟实验. 通过对C₁～C₅气态烃及热解原油残余可溶烃组分的分析, 发现原油裂解成气的过程可明显分为气体初次生成与二次裂解两个阶段. 前者以液态烃裂解为湿气为主, 后者则以C_2~5组分继续裂解为甲烷和碳沥青, 气体组分逐渐变干为特征. 根据实验结果与化学动力学原理, 建立了原油裂解气初次生成与二次裂解的动力学模型, 获取了相应的动力学参数. 在此基础上, 进一步研究了原油在地质条件下的稳定性及其评价方法, 探讨了原油裂解气初次生成与二次裂解过程对原油裂解气成藏的控制作用, 发现凝析油/湿气热演化阶段是原油裂解气藏形成的关键时刻之一.     

千米桥地区上第三系严重生物降解石油的高分子量(＞C35)正烷烃

在千米桥地区上第三系馆陶组Ⅲ砂组（Ng1^Ⅲ）中钻探获得重稠油，含蜡量1.62%，在气相色谱图和气相色谱-质谱总离子流图上，该重稠油的链烷烃丧失殆尽，表明其已遭受严重的生物降解作用，但是，在m/z85质量色谱图上，仍可检测出残余的痕量nC13～nC36正烷烃；而且高温气相色谱分析还可检出由地于未受生物降解影响而连续发育的nC35～nC73y高分子量正烷烃系列，呈正态分布，主峰碳数在nC43，奇偶优势明显，CPI37～55与OEP41～45值分别可达1.17和1.20，对于这些高分子量正烷烃的研究，不仅证实前人有关其抗生物降解性的认识，并且为千米桥地区严重生物降解油的研究提供有关生源输入、成熟度等重要信息，也可被其他生物降解油的研究借鉴。     

硫化氢对碳酸盐储层溶蚀改造作用的模拟实验证据——以川东飞仙关组为例

四川盆地下三叠统飞仙关组储层是中国目前发现的次生溶蚀孔洞最发育、埋藏最深、优质碳酸盐岩储层最发育、储层有效厚度最大的碳酸盐岩储集层；同时飞仙关组气藏也是中国硫化氢含量最高的气田．研究发现，飞仙关组优质储层的形成与硫化氢之间存在十分密切的关系．含硫化氢的酸性流体与碳酸盐岩发生流体-岩石相互作用，促进了碳酸盐岩次生孔隙的形成．通过对飞仙关组储层碳酸盐岩岩芯样品在含硫化氢饱和水溶液中溶蚀试验发现，经过硫化氢的溶蚀，储层的孔隙度、渗透率得到大幅度的提高，孔隙度平均增大2％，渗透率增大幅度最大，平均将近提高两个数量级，岩石的密度也明显变轻，从而证实了硫化氢的溶蚀作用对飞仙关组优质储层形成所起到的关键作用．储层岩石学特征也证实了硫化氢对碳酸盐岩的溶蚀改造作用．     

陆相凝析气藏中沥青垫的发现及其地质意义

沥青垫(Tar mats,有人译为焦沥青)是沥青质富集带,常发育于凝析气藏和轻质油藏中,是油气藏中的有机隔层.近年来,随着薄层色谱-氢火焰检测技术(TCL-FID)广泛地应用于油藏有机地球化学描述中,使得油藏内沥青垫的确认成为现实.国外已报道了来源于海相烃源岩沥青垫的地球化学特征及其形成机理,但对来源于陆相烃源岩的沥青垫至今未见报道.作者在对塔里木盆地油藏地球化学研究中,在牙哈油气田陆相凝析气藏中发现两层沥青垫,并对其地球化学特征进行剖析.本文选择牙哈2井下第三系凝析气藏中沥青垫作为研究对象,试图建立陆相凝析气藏中沥青垫确认的地球化学标志.1 沥青垫分布产状与储层特征现有资料表明,牙哈油气田第三系和白垩系产层中的油气来自库车坳陷陆相三叠～侏罗系生油岩.牙哈2井沥青垫储层岩性为下第三系细砂岩,岩矿成分以石英为主,含量为50%～60%,一般低于65%;长石含量7%～23%,平均为21%,以正长石为主;岩屑含量14%～34%,平均为24%.颗粒分选中～好,次圆～次棱角状.储层孔隙度分布在2.06%～12.69%,平均值为8.63%;渗透率为31.5×10~(-3)～57.7×10~(-3)μm~2,平均值为18.2×10~(-3)μm~2.沥青垫储层孔、渗低于上覆油层段孔隙度(15.31%～19.27%)和渗透率(53.7×10~(-3)～885.2×10~(-3)μm),但又明显高     

塔里木盆地轮西地区奥陶系潜山油藏成藏过程及聚集模式

轮西地区奥陶系溶缝洞型潜山油藏中的原油以重油为主，为源自中、下寒武统烃源岩和中、下奥陶统烃源岩的混合油，经历了以侧向运移和聚集为主的加里东晚期-早海西期油气聚集和破坏，即有沿断裂向上调整又有侧向运移和聚集的海西晚期油气聚集并在海西末期降解形成重油的成藏过程．轮西地区奥陶系潜山油藏不存在燕山晚期-喜山期油气充注，却受该期深部轻质油气扩散的影响，表现为重油与原油裂解形成的干燥系数为0．91—0．96的溶解气伴生．通过对该地区奥陶系潜山成藏过程的研究，对塔里木盆地克拉通地区早期充注形成的油气藏的勘探潜力的认识具有重要的意义．     

硫在干酪根裂解生烃中的作用

对茂名油页岩干酪根及其加硫醚、加硫磺进行了干体系的热裂解模拟．实验结果表明：硫的存在提高了干酪根的产烃率，并使重烃的生烃高峰温度降低了20％，芳烃的生烃高峰温度降低了40℃，脱氢芳构化作用加快．从裂解产物的组成看，加硫的干酪根裂解产物与文献报道的高硫干酪根裂解产物相似，从而证明高硫干酪根除较弱的C—S键和S—S键断裂之外，硫的催化或脱氢作用也可能是使高硫干酪根裂解生烃高峰温度降低的一个主要因素．     

中国海相油气田形成的地质基础

塔里木盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地古生界地层是中国海相油气勘探的重要层系之一，广泛发育以泥质岩为主的优质烃源岩，烃源岩的深埋藏决定了海相盆地以天然气为主，但不同盆地烃源岩有机质演化程度的不同又导致油气相态的差异；富含蒸发盐的碳酸盐岩地层中的硫酸盐热化学还原作用（TSR）对原油裂解成气具有明显的促进作用．海相储层以碳酸盐岩和碎屑岩为主，沉积相、白云石化作用、溶蚀作用、TSR和断裂裂缝作用控制了碳酸盐岩储层的发育．由于海相地层经历了多期构造旋迥，导致了多套生储盖组合的发育，圈闭和油气藏类型也多种多样；油气藏普遍具有多期成藏、晚期为主或晚期定型的特点：古隆起对油气富集有重要的控制作用．由于三大盆地海相主力烃源层的不同，油气富集层位、油气藏的类型与分布、油气成藏的特点也各不相同．     

煤层气组分的形成演化模拟实验研究

采用封闭高压高温热解实验装置，在336.8～600℃模拟温度和50MPa模拟压力及20℃/h和2℃/h升温速率条件下，对泥炭和煤岩进行了热解生气模拟实验，研究了煤层气组分的形成演化．结果表明，煤岩热解煤层气主要由烃类气体组成，其次为非烃气体，而泥炭则相反．烃类气体以甲烷(CH_4)为主，重烃气体(C_2～C_5)较少；非烃气体以二氧化碳(CO_2)为主，氢气(H_2)和硫化氢(H_2S)含量微量．温度是控制煤层气生成演化的主要因素，随着R_o值增大，热解煤层气CH_4生成量呈单向快速增加，CO_2则表现为缓慢增加趋势，C_2～C_5先增后降；泥炭与煤岩及山西组煤岩与太原组煤岩相比较，前者具有更高的煤层气生成潜力，反映了成气物质性质对煤层气组分的生成特征的影响；低温速率有利于CH_4，H_2和CO_2气体的生成以及C_2～C_5气体的裂解，说明时间对煤层气组分的生成演化具有重要的控制作用．结合研究结果，讨论了地质环境下煤层气研究的应用意义．     

塔里木盆地海相原油的油源问题的综合述评

塔里木盆地台盆区油气源问题争论已久，争论的焦点是盆地内已发现的海相油气资源主要来源于寒武系一下奥陶统烃源岩还是中、上奥陶统烃源岩．文中对前人的主要观点及其论据进行了总结，并对塔里木盆地台盆区油源研究中的有关核心问题，如对比参数的选择、成熟作用及物理分异作用对油源对比参数的影响、有关对比参数的地质、地球化学意义等问题进行了讨论．认为在应用那些受成熟度、物理分异效应等影响较大的参数进行油源对比时引起的歧义可能较大，只有那些地球化学意义明确、受成熟度影响小、次生变化过程中变化小的参数才是有效的油源对比参数．塔里木盆地海相原油包括了这两套烃源岩贡献，广泛存在混源油，发现有来源于寒武系的原油．建议塔里木盆地海相原油成因的进一步研究应优化油源对比参数，采用综合的地质地球化学方法．     

导管分子程序化死亡过程中Ca~(2+)的时空变化

利用焦锑酸钾沉淀法研究了辣椒叶片导管分子程序化死亡（ＰＣＤ）过程中Ｃａ２＋分布的变化．在导管分子形成初期，液泡和细胞核占据细胞的大部分体积，Ｃａ２＋主要分布在细胞间隙和细胞壁上；当壁次生加厚开始后，液泡、细胞核与其他细胞器解体，细胞内Ｃａ２＋明显增多；细胞质进一步解体，Ｃａ２＋在未进行次生加厚的细胞壁上明显增多，而次生加厚带上非常少；随着细胞质更进一步的消失，Ｃａ２＋主要分布于未次生加厚的细胞壁侧，次生加厚带上仍然非常少；在细胞内物质彻底消失后，Ｃａ２＋在次生加厚带部位上分布增加，而在未次生加厚的壁上减少．观察结果表明：在导管分子ＰＣＤ的初期、细胞壁次生加厚期和成熟期，Ｃａ２＋的分布发生时空变化，可能表明它对细胞壁次生加厚具有调节和提高 Ｃａ２＋运输效率的作用．