叠合盆地的热演化史与油气生成——以吐鲁番-哈密盆地南部构造带为例

叠合盆地演化的长期性和构造作用的多阶段性 ,造成盆地内多套烃源岩发育和多阶段的热演化作用 ,以及油气生成的复杂性。吐鲁番 -哈密盆地南部构造带的研究表明 ,自晚古生代以来 ,该地区遭受多期次的构造作用与改造。构造热体制和热演化经历了 5个不同的阶段 ,即石炭 -早二叠世为伸展裂谷、快速埋藏与超高温阶段 ,中二叠世为裂谷后凹陷、较快速埋藏与高温阶段 ;晚二叠世至三叠纪为克拉通内凹陷、稳定沉降与较高温阶段 ;侏罗纪至白垩纪为广覆式坳陷、稳定沉降与较低温阶段 ;新生代为挤压造山、较快速沉降与低温阶段。不同地区不同层位的烃源岩具有不同的有机质成熟演化史。台南凹陷二叠系芦草沟组烃源岩和托克逊凹陷中上三叠统小泉沟组烃源岩均具有两次油气生成过程。由于埋藏史和油气生成史的不同 ,台南凹陷和托克逊凹陷油气藏类型和油气性质出现明显差异。

惠民断陷湖盆演化过程与油气生成

古近系沙河街组是惠民凹陷最重要的生油层系,该凹陷主要由临南、滋镇、阳信、里则镇等次级洼陷组成。由于沉积过程的差异性,导致形成了各洼陷不同的生烃环境和生烃潜力。其中临南洼陷沉积厚度大,而且有利于烃源岩发育的沙四段和沙三段沉积厚度也较大,属于持续沉降-深埋藏型洼陷,在其周围形成了大规模的油气聚集。而阳信、滋镇和里则镇虽然也发育了一定厚度的沙四段和沙三段泥质岩沉积,但由于后期沉降逐渐减慢,整个地层埋藏较浅,生烃作用缓慢,在这些洼陷周围仅零星发现有低成熟或未成熟油气,该类洼陷属于逐渐抬升-中、浅埋藏型。由于临南洼陷充填演化的阶段性和多旋回性,形成了多套富含有机质的烃源岩层。油源对比表明,目前发现的原油均来自沙三段烃源岩,而富含有机质的沙四上亚段烃源岩虽然埋藏较深、成熟度较高,但是目前尚未发现来自该源岩的油气藏。因此,沙四上烃源岩应成为今后油气勘探的一个重要方向。

活动热流体对有机质热演化和油气生成作用的强化

通过地质、地球化学的综合分析和动态模拟表明，在莺歌海、琼东南盆地中，活动热流体对有机质热演化和油气生成具有重要的强化作用．在油气聚集区，活动热流体的强化作用表现为储层段的高地温、低地温梯度及相邻层位有机质成熟度的突变性增高，从成因上可分为深源流体侧向输导增温型和深源流体垂向输导增温型；在油气运移路径附近，活动热流体的强化作用表现为有机质成熟度的明显倒置．活动热流体的强化作用使在单一传导背景下不可能成熟的地层进入生烃门限，扩大了有效源岩的层位和体积。

青藏高原羌塘盆地油气生成特征

本文从沉积、地球化学的角度分析了羌塘盆地的油气生成特征。羌塘盆地的沉积及古地理环境控制了多层系生油岩的形成 ,但主要为三叠系和侏罗系以海相沉积为主的碳酸盐烃源岩和泥质烃源岩 ,厚度巨大 ,有机质丰度高 ,热演化程度较高 ,生烃潜力大 ,构成了羌塘盆地主力烃源岩。

多期构造演化盆地的复杂地温场对油气生成的影响——以塔里木盆地塔中地区为例

根据磷灰石裂变径迹分析（ＡＦＴＡ）及干酪根自由基浓度分析了塔里木盆地塔中地区单井的热历史，同时结合波动地质学分析的结果研究了其复杂的构造演化－沉积埋藏史，由此探讨了复杂构造运动对油气生成和油气藏形成的影响，表明多期构造运动一方面对油气藏会产生破坏作用，而另一方面却对延长生油层的生烃时间有利（即可以晚期生烃）。后期多次构造运动有利于烃源岩晚期。

地球深部流体与油气生成及运移浅析

近年来的研究工作表明 ,流体不仅存在于地球表层及上地壳 ,而且也大量存在于地球深部(下地壳及地幔 ) ,其成分以 H2 O和 CO2 为主。由于特定的温度和压力条件 ,流体均呈超临界状态存在 ,它们是能量与物质的运移载体。由于其独特的性质 ,因而它们不仅参与了深部油气的无机生成 ,而且也对油气的富集及向上运移成藏起了重要作用。

南盘江盆地主要烃源岩热演化史及油气生成史

南盘江盆地过成熟烃源岩经历了多期构造运动,因此恢复该地区油气生成过程将十分困难。应用化学动力学的2种方法开展了南盘江盆地主要烃源岩的热演化过程和油气生成、演变过程的研究。烃源岩热演化史研究表明,南盘江盆地中下泥盆统烃源岩总体上在海西晚期—印支早期就已经进入了过成熟阶段,但是不同地区的热演化过程存在差异。同时油气生成史表明,南盘江盆地东部地区大致在晚二叠世末期或早三叠世初期,中泥盆统烃源岩生成的原油完全裂解成甲烷天然气;西部地区则在晚三叠世,中泥盆统烃源岩生成的原油才彻底裂解成甲烷天然气。

鄂尔多斯盆地下古生界热史与油气生成动力学研究

作为典型的壳内克拉通盆地，鄂尔多斯盆地具独特的古热流演化史和油气生成动力学特征。以下古生界奥陶系烃源岩为主要研究对象，利用地球动力学—地球化学结合法反演恢复其热流演化史，在成熟史研究的基础上对下奥陶统马家沟组烃源岩的成烃史进行了定量模拟，并对所得结果进行了分析、对比、讨论。研究表明，该盆地奥陶系的古热流演化在整体较低热流值的背景下可划分出白垩纪前较高热流值和白垩纪后较低热流值两大阶段；奥陶系烃源岩有机质热演化整体都已进入高成熟—过成熟阶段，烃类相态以天然气为主；马家沟组烃源岩生烃特别是生气总量巨大，具良好的油气勘探前景。

黏土矿物对油气生成的催化作用:研究进展与方向

黏土矿物是烃源岩的主要组成部分,但其对油气形成所产生的影响和作用还存在很多争议。大多数研究认为:在开放含水体系中,黏土矿物没有催化作用甚至对生烃有抑制作用;在封闭体系中,黏土矿物对烃类物质的生成具有催化作用。关于黏土矿物的催化作用,一种观点认为黏土矿物的催化大大提高了烃类物质的产率,且增加了生成物中烃的种类;另一种观点认为,黏土矿物的催化只改变产物的组成,而不改变烃类物质的产率。黏土矿物的催化机制主要有正碳离子机制和自由基机制,在地质过程中两者中哪一个起主导作用,尚无统一的认识。目前的研究主要集中在以正碳离子机制支持的催化裂化,缺乏对自由基机理的研究,特别是地质过程中自由基发挥的作用。通过对前人在该领域研究成果的分析,寻求造成研究结果迥异的原因,阐述黏土矿物催化研究的新认识,提出多种地质催化剂协同催化的研究思路。

湖相烃源岩中的火山—热液深源物质与油气生成耦合关系研究进展

陆内湖相烃源岩系是中国含油气盆地广泛发育的一类组分复杂且富含有机质的细粒沉积岩。随着非常规油气资源需求量日益增加,该岩系被作为致密油或页岩油层系受到广泛关注。然而,其极细的粒度增加了精细岩石学、矿物学研究难度,使它长期被简单视为陆源沉积岩。研究发现,该岩系中发育丰富的火山喷发及热液喷流产生的深源物质,并与油气的生成和富集表现出了极强的耦合关系。因此,探索深源物质如何参与烃源岩形成并影响油气生成亟待深入研究。作者详细总结并探讨了国内外近年来关于湖相烃源岩成因以及火山—热液活动带来的深源物质与油气形成关系的现阶段新发现与认识。并结合笔者研究团队基于新疆三塘湖盆地二叠系芦草沟组烃源岩的新发现,采用精细的岩石学、矿物学方法,结合无机和有机地球化学等方法,初步开展了该耦合关系的机理研究。认为火山—热液深源物质参与了烃源岩的沉积与成岩作用,并与正常湖相沉积物共同影响着油气的形成。建议重新认识湖相烃源岩的物质组成,从而拓展陆相生油理论,同时为同类型非常规油气资源勘探开发提供理论指导。

东海平湖油气田烃源岩特征与油气生成

东海平湖油气田平湖组地层天然气饱和-超饱和油气藏广泛分布,油气藏垂向分布特征明显。基于PH1~PH5井470多个岩石热解数据的分析表明,平湖油气田源岩为典型的煤系源岩,源岩类型属于Ⅱ~Ⅲ型,有机质丰度w（TOC）大于6%的碳质泥岩（或煤层）对应的氢指数[I（H）]为200~350 mg/g。原油和源岩分子地球化学参数对比分析显示,原油为成熟原油,源岩在大约3 500 m以下开始大量生排烃,平湖组是平湖油气田油气的主要贡献层段。在烃源岩定量表征基础上,分别计算了PH1~PH5井有效源岩的排烃强度和气油比（GOR）,分别为1.44×106~23.61×106t/km2和7 225~7 792 m3/t,说明源岩的类型[表现为I（H）]和厚度决定了平湖地区排油气强度的大小,煤系源岩以生气为主,由于这种类型源岩的存在,决定了平湖地区高GOR油气藏分布的局面,并进一步导致现今油气成藏的独特特征。

裂谷盆地的火山热液活动和油气生成

我国东部裂谷盆地主力烃源岩中均不同程度地发育有玄武岩和辉长岩等基性火成岩 ,并且伴有规模不等的热液活动。火山热液活动会给烃源岩带来热量 ,促使有机质快速生烃和异常成熟。玄武岩活动期间的热液作用为烃源岩提供了大量矿物质和养料 ,使周围泥质岩富含碳酸盐和有机质 ,可以形成优质烃源岩 ;热液活动向烃源岩提供了大量过渡金属元素 ,作者的实验证明了过渡金属对有机质生烃具有强烈的催化作用 ,使烃源岩在较低温度下生成较多数量的油气 ;火成岩周围的烃源岩可以提前进入生烃门限。

应用热压模拟实验资料研究油气生成相态

在国内Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根的三组模拟实验资料基础上，经过生烃产物油气配方的摩尔组成计算，应用ＰＲ状态方程计算了生烃产物的ＰＶＴ 相图；根据生烃产物的气油比和ＰＶＴ相图特征分析发现，Ⅰ、Ⅱ型干酪根的油气生成相态具有两种类型，即“油相型”和“气相型”，两者的Ｒｏ 分界线分别在１ ．５ ％ ～１．６％ 和０ ．９ ％ ～１．０ ％ 之间；而Ⅲ型干酪根的生烃产物均表现为“气相型”。

藏北措勤盆地油气生成特征

根据藏北措勤盆地的沉积、构造、地球化学特点，分析了不同烃源岩的油气生成特征，综合评价认为：沉积、构造的演化控制了烃源岩的发育与空间展布。上、下古生界主要为碳酸盐烃源岩，热演化程度高，以生气为主；三叠系、侏罗系烃源岩不发育，生烃潜力有限；下白垩统发育碳酸盐烃源岩和泥质烃源岩，热演化程度适中，为措勤盆地的主力烃源岩。生烃潜力较大。措勤盆地东北部为最有利的油气勘探远景区。

压力对有机质成熟和油气生成的影响

沉积盆地中流体压力在地质历史中是变化的，所以很难确定压力对油气生成、有机质成熟作用的影响。高压模拟实验是研究压力效应的常用方法，但不同研究者采用不同的实验方式所得出的结论也各有不同。一些地质实例的研究则表明，压力增加可能会抑制或延迟油气的生成和有机质成熟。介绍了有关压力效应的不同观点，并提出压力效应研究中应进一步开展的内容及其意义。

渤海湾盆地临南洼陷高硫干酪根油气生成模式研究

渤海湾盆地临南洼陷沙河街组三段—四段暗色页岩和暗色泥岩干酪根中富含有机硫,对这类干酪根的油气生成模式一直未进行深入的研究。应用生烃动力学方法对取自渤海湾盆地临南洼陷沙河街组四段的一块典型富硫干酪根进行了生烃动力学参数及生烃模式研究。结果表明,该干酪根油气生成模式为：生油门限出现在EasyRo为0.53%,主生油期出现在0.60%~0.75%,生油下限出现在0.85%,对应埋深分别为2 500,2 600~3 250,3 850 m;天然气生成门限出现在EasyRo为1.05%与1.23%,对应埋深分别为4 100 m和4 650 m。与传统生油模式相比,该干酪根具有石油窗范围窄,主生油峰出现较早等特点。该研究成果对该区油气评价与勘探具有重要的指导作用。

深部碳酸盐岩油气生成和保存的特征及其模拟实验研究

塔里木盆地具有地温梯度低和油气藏埋藏深度大的特点，深埋引起的高压利于油藏保存，７０００ｍ的地层温度＜１６５℃，低于通常认为石油形成温度上限，油藏保存的深可以达到７０００ｍ。铁岭灰岩高温高压模拟实验表明，高压抑制油向气转化。塔里木盆地古生界海相碳酸盐岩晚期二次生烃使生油窗延伸至Ｒｏ１．５％

两种侏罗系煤的油气生成定量对比研究

在加水热模拟条件下通过对不同有机质类型煤的生油气特征及其演化的对比研究,校正模拟实验的Ro,建立了油气生成的定量数学模型。研究认为,煤的油气生成特征与其有机质类型和演化阶段有关:高碳煤的有机碳含量变化不明显,甚至有增加的趋势,不必恢复其有机质丰度;低碳煤的有机碳含量随演化程度的增加而降低,但幅度不大,对其有机碳含量可适当恢复。煤的生油量大小与其有机质类型的好坏成正比,气油比则与有机质类型、成熟程度有密切的关系。在高过成熟阶段,有机质类型越好,气油比越高,气态烃生成量越大;而有机质类型越差,气油比越低,气态烃生成量越小。

济阳坳陷孤南洼陷油气生成与聚集规律

孤南洼陷是渤海湾盆地济阳坳陷内的一个洼陷，该洼陷具有很好的油气成藏条件。洼陷内发育沙三段和沙一段两套良好的生油岩，同时它们又是区域盖层。储集居主要包括第三系碎屑岩和中生界火山碎屑岩。本区圈闭多与断层有关，圈闭的形成与油气的运移聚集有良好的配置关系。两套生油岩分别对应着两个成藏期。根据两套生油岩，两个成藏期可以识别出两个油气成藏系统，两个成藏系统的油气形成与分布规律不同，它们既相互独立，又通过断层和不整合联结。断层对本区油气藏的分布起控制作用，靠近洼陷中心的边界断层是油气富集的主要地区，同时也是勘探远景区。

渤海湾盆地上古生界油气生成的控制因素

通过对渤海湾盆地C -P煤系烃源岩有机质丰度、类型、成熟度、盆地构造及其热演化史等相关因素的综合分析 ,指出该区有利于油气 (凝析油 +湿气 )生成的条件为 :煤系烃源岩有机质丰度以中等以上为主 ,其中富含富氢有机显微组分 ,有机质类型除Ⅲ型外 ,还应有一定的Ⅱ型存在 ;处于成熟阶段 (R0 =0 7%～ 1 0 % )并达到二次生烃的条件 ;盆地构造与热演化组合以沉降 -抬升 -沉降型最好 .