下扬子区二叠系烃源岩评价与生源环境

基于下扬子区海域-陆域钻井岩心和露头岩样,通过有机岩石学和有机地球化学方法,应用有效指标参数,从不同维度综合分析下扬子区上二叠统大隆组、龙潭组和下二叠统孤峰组、栖霞组4套烃源岩在纵向及平面上的有机地球化学特征、生烃潜力和生源环境。根据测试数据及前人研究资料,栖霞组和大隆组烃源岩的有机质丰度为中等—好级别,龙潭组烃源岩的有机质丰度为一般—中等级别,孤峰组烃源岩有机质丰度达到很好级别。下二叠统烃源岩有机质丰度在平面展布上表现出海域优于陆域的特点,上二叠统则反之。根据干酪根碳同位素特征,栖霞组烃源岩有机质类型最好,为Ⅰ~Ⅱ型;其他3套烃源岩均为Ⅱ~Ⅲ型母质类型。4套烃源岩成熟度参数镜质体反射率主频分布范围为1.3%~2.0%,均达到高热演化阶段,在平面展布上表现出明显的非均一性。二叠系4套烃源岩生物来源以低等水生生物为主,有机质均在贫氧的弱还原—弱氧化条件下保存,其中大隆组沉积的水体动荡频繁和生物变化较明显。综合认为,下扬子区二叠系烃源岩有机质丰度高,类型较好,具有形成大型油气田的良好物质基础,尤其是以往被忽略的孤峰组烃源岩评价等级被提高,是一套潜在的优质烃源岩,其对该区进一步的油气勘探具有重要的指导意义。

青岛海洋地质研究所45年来海域油气资源调查进展

石油和天然气资源是重要的能源矿产和战略性资源,海洋蕴含着丰富的油气资源,青岛海洋地质研究所(简称青岛所)自1979年重建始,便开启了海域油气资源调查、研究与评价工作的序幕。45年来,青岛所持续开展了海域及邻区含油气盆地对比、黄东海新区新层系油气资源调查评价、中国海域和海丝路海域油气勘探开发形势分析,并于2019和2021年开展了2个航次的北印度洋重点海域联合地质科学考查。本文回顾了45年以来青岛所海域油气调查与研究历史,梳理了取得的主要进展,重点介绍了海域新区新层系油气资源调查技术、东部海域新区新层系油气地质新认识、印度扇近海盆地的科学考查发现与认识、海域油气资源勘探开发总体形势与战略性方向,梳理了面临的主要挑战,同时展望了油气调查主要领域和方向,这对进一步摸清海域油气资源家底、服务海域油气矿政管理和国家能源资源安全保障具有重要意义。

南黄海盆地崂山隆起中南部海底沉积物饱和烃类地球化学特征与热成因烃类输入

通过有机地球化学方法研究南黄海崂山隆起中南部海底表层沉积物的饱和烃地球化学特征,分析其与深部油气的关系。南黄海盆地崂山隆起中南部25个站位海底沉积物的正构烷烃色谱图呈前峰型和后峰型2种类型分布,其中一些站位海底沉积物的正构烷烃色谱图存在明显的难溶复杂化合物“UCM”鼓包,指示这些站位的海底沉积物可能有热成因烃类输入并受到生物降解。海底沉积物藿烷系列在m/z191质量色谱图上呈现地质构型、生物构型及混合构型,其中地质构型为主的站位海底沉积物Ts/Tm和C_(31)升藿烷22S/(22S+22R)指示有机质成熟度高,表征有外来高成熟度热成因烃类的输入。一些站位的20S/(20S+20R)-C_(29)甾烷与αββ/(ααα+αββ)-C_(29)甾烷参数反映海底沉积物中有机质的成熟度达到成熟,明显偏离了现代沉积物未熟-低熟的特征,也表明有外来成熟热成因烃输入。南黄海崂山隆起中南部海底沉积物有机质主要有3种来源,包括陆源有机质、海洋内源有机质和热成因烃类输入有机质。深部油藏沿边界断裂和地层之间不整合面向海底表面渗漏是海底沉积物热成因烃类输入的主要机制。

胶莱盆地东北部白垩系烃源岩特征与评价

胶莱盆地具有页岩气形成条件和勘探潜力,本研究对胶莱盆地莱阳凹陷和海阳凹陷中部、西南部的白垩系莱阳组水南段和逍仙庄段露头泥页岩进行了系统采样与有机地球化学测试,以期为后续盆地内页岩气的研究和勘探提供基础资料。数据分析得出研究区白垩系莱阳组烃源岩总体品质中等-差。莱阳凹陷水南段仅有22%的样品为有机质丰度中等的Ⅱ_(2)型成熟烃源岩,海阳凹陷中部水南段仅有16%的样品为有机质丰度较差的Ⅱ_(2)型成熟烃源岩,海阳凹陷西南部水南段仅有22%的样品为有机质丰度较差的Ⅱ_(2)型低成熟烃源岩,除去以上达到有效烃源岩标准的样品,其余样品均为非烃源岩。通过分析各项有机地球化学参数,认为本次样品遭受了强烈的风化淋漓作用,导致各项参数普遍偏低,在该区烃源岩评价中的作用有限,但可提供一份基础资料作为在胶莱盆地莱阳组研究的参考。露头样品相对于井下样品品质差异较大,部分构造稳定的露头区可能烃源岩保存条件较好。结合大量前人研究成果综合分析认为,莱阳组水南段烃源岩在后期遭受了强烈的风化,使露头样品的测试结果表现为不利于有机质保存的氧化环境,而井下样品的测试结果则表明烃源岩形成于还原环境且生源以藻类为主,所以莱阳组烃源岩的实际品质可能优于本次样品,因此推测莱阳组水南段存在一套较好的烃源岩。

下扬子区海相古生界高成熟烃源岩评价指标的优选

以下扬子区陆域2口地质浅钻及南黄海科学钻探CSDP-2井的古生界烃源岩样品为研究对象,采用有机岩石学和有机地球化学研究方法,对下扬子区海相古生界烃源岩有机质丰度、类型及成熟度的测试指标进行厘定,判识烃源岩评价指标参数的有效性,从而建立一套适合该区热演化程度高,达到高-过成熟烃源岩的评价指标体系。综合分析认为,基于常规烃源岩评价指标(氯仿沥青"A",热解生烃潜量(S1+S2)、氢指数(HI)和常规生标参数等)已失效的情况下,可采用总有机碳含量、有机显微组分和干酪根碳同位素特征、"沥青反射率"和金刚烷参数分别作为下扬子区古生界烃源岩有机质丰度、类型和成熟度判识的优选组合指标,进而为下扬子区海域延伸部分南黄海盆地的海相古生界高成熟烃源岩的评价、指标参数的选择提供重要的参考和指导。

南海神狐海域表层沉积物稀土元素地球化学

南海神狐海域表层沉积物稀土元素总量变化较大,分布范围为66.8～218.3μg/g,平均值为128.1μg/g,相对接近于中国黄土(w(∑REE)=170.66μg/g);∑REE受"粒度效应"控制,主要富集于黏土质粉砂中;各类沉积物及与中国黄土、上陆壳和珠江口沉积物的稀土元素标准化曲线的变化趋势基本一致,表明这些沉积物具有相同的物源区,且具有大陆地壳性质。铈的负异常主要受陆源源区气候环境变化控制,而与海水关系不大。∑REE与CaO、CaCO3和Sr元素呈负相关,与Al2O3、K2O、SiO2呈正相关,表明稀土元素与生物作用基本无关,可能主要吸附于黏土矿物表面和赋存于陆源碎屑矿物的晶格中。

北黄海盆地LV井侏罗系烃源岩特征及油源对比

对北黄海盆地LV井中、上侏罗统烃源岩及上侏罗统原油(油砂抽提物)进行常规有机地球化学分析和碳同位素测试,分析研究烃源岩和原油的地球化学特征并探讨原油的来源问题。测试结果显示,侏罗系烃源岩达成熟—高熟阶段,有机质类型以Ⅲ型为主。中侏罗统烃源岩有机碳含量较高,但生烃潜能、氯仿沥青"A"及总烃含量低值,属于差的烃源岩。干酪根碳同位素总体偏重(-24.4‰^-23.5‰),与原油碳同位素特征(-29‰左右)差异显著,排除与原油的母岩关系。上侏罗统烃源岩有机碳含量较中侏罗统低,但生烃潜能、氯仿沥青"A"及总烃含量高值。上侏罗统烃源岩抽提氯仿沥青"A"碳同位素(-26‰^-21.5‰)特征、单体烃碳同位素分布模式及甾萜烷生物标志物特征都与原油相似,综合分析认为原油应该来源于上侏罗统中干酪根类型较好、母质为混源的成熟烃源岩。

墨西哥湾盆地北部深水前第三系成藏组合分析

墨西哥湾盆地是一个中—新生代的裂谷盆地,在盆地北部深水区（美国一侧）可能存在着油气成藏下组合,具有古生新储的成藏特征。侏罗系发育了主力烃源岩,烃源岩厚度大,深水区中一半的烃源岩尚处在生油期;白垩系发育主力成藏组合,储层物性良好。整个盆地广泛发育的盐岩地层使盆地的地温梯度较低（约1.8~2.3℃/100 m）,致使成藏期偏晚。据此推断,盆地北部深水区前第三系存在大量油气富集区,勘探潜力巨大,为油气勘探提供了有利的方向。

惠民凹陷上古生界烃源岩的生烃动力学研究

以化学动力学方法定量评价烃源岩是近些年发展起来的一种新方法。本文采用金管-高压釜封闭体系研究了惠民凹陷上古生界烃源岩(碳质泥岩)生烃动力学,取得了热解产物C1和C2～C5烃类气体组分生成动力学参数,结合Kinetics生烃动力学专用软件计算,模拟了具体地质条件下的成烃规律。结果表明,生成CH4所需活化能较高,分布范围较宽;随着碳数的增加(C2～C5),所需活化能与甲烷相反。结合惠民凹陷埋藏史与受热史,烃源岩发生过二次生烃过程,模拟计算结果与实际地质背景相吻合,指出古地温演化模式对烃源岩的生烃行为有重要的影响。生烃动力学参数为计算含油气盆地烃源岩油气生成量提供了科学依据。

南海神狐表层沉积物常量元素地球化学特征及其物源分析

通过对神狐海域109个站位表层沉积物样品的常量组分化学分析,研究了该区域海底沉积物常量组分的地球化学特征、R-型因子分析和典型组分分析与物质来源的关系。分析结果表明,SiO2含量最高,并随着水深增加而增大,CaO和CaCO3含量的变化趋势与SiO2正好相反;常量组分相关分析结果表明,SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、K2O、Na2O、TiO2、MnO之间存在显著至弱的正相关关系,而CaO、CaCO3和烧失量与上述组分呈明显的负相关关系。R-型因子分析和典型组分分析结果表明,神狐海域物质来源复杂,主要受陆源组分和碳酸盐型的生物碎屑组分控制,属于半深海沉积环境。

南黄海中部海底沉积物饱和烃地球化学特征及物源判识

通过对南黄海中部海底表层沉积物饱和烃及生物标志物测试分析,研究了沉积物饱和烃及生物标志物的分子地球化学特征,进行了物源判识。结果显示,研究区表层沉积物正构烷烃系列有3种碳数分布模式:后峰型、双峰型和中间型。各地化指标说明沉积中有机质是混源输入的结果,以陆源高等植物贡献为主。沉积有机质是在海相缺氧的还原条件下沉积的。甾、萜烷中地质构型的化合物丰度高,反映了有机质低熟-成熟特征,推测研究区海底表层沉积物中有机质受人文活动或工业污染的可能性较小。

维京地堑南部烃源岩地化特征及油源对比

通过分子地球化学参数和碳同位素特征对维京地堑南部上、中侏罗统烃源岩抽提物和原油及凝析油特征属性的研究,确立了烃源岩的生烃条件,同时建立了储层中烃类物质与烃源岩之间的相关性。研究分析认为7类原油与3组源岩有关,分别为:上侏罗统上Draupne组泥页岩、下Draupne组和赫赛尔组泥岩、中侏罗统Hugin和Sleipner组腐植煤及碳质泥岩。上侏罗统Draupne组源岩为主力烃源岩层,储层中84%的烃类物质来源于此目的层。

南黄海北部海底沉积物饱和烃地球化学特征及物源判识

对南黄海北部48个海底表层沉积物样品进行了常规的有机地球化学分析测试,对沉积有机质中的饱和烃组分进行了色谱定量、色谱—质谱分析。测试结果显示沉积有机质受微生物的降解作用在饱和烃色谱图中出现不同程度的UCM鼓包,峰型为双峰型,奇偶碳优势明显,且长链烃奇数碳优势更加显著;石油烃参数Pr/nC17和Ph/nC18比值较高;甾、萜烷成熟度生物标志物参数均显示了有机质进入生烃的热成熟阶段。综合分析认为,南黄海北部海底沉积物受双源控制,以陆源输入为主,有机质保存条件好,成熟度较高,推测可能有外源烃的污染。

海底沉积物烃类气体地球化学异常识别与成因解释

烃类气体是海底渗漏烃的重要组分之一。它们在海底沉积物中主要以游离态和束缚态形式存在。测量海底沉积物烃类气体组成的方法有顶空气法、酸解烃法和热释烃法等。顶空气测量的是在海底沉积物中以游离态存在的烃类气体,酸解烃测定的是吸附在颗粒表面或存在内部包裹体中的束缚烃类气体,热释烃测定的是海底沉积物中被硅铝酸盐所吸附的束缚烃类气体。海底沉积物地球化学异常识别方法包括图解法和计算法等多种方法。海底沉积物地球化学异常成因主要包括有生物成因、热成因和混合成因等。利用烃类气体含量、组合及比值,结合同位素组成特征可以解释地球化学异常成因。

我国海域油气化探研究现状

较系统地介绍了我国海域油气化探的发展概况、测试技术方法,提出了我国今后研究和发展海域化探技术的基本思路,认为综合油气勘查是今后海域油气勘探的发展方向。

北黄海盆地LV井侏罗系油砂抽提物地球化学特征

对北黄海盆地侏罗系两块含油砂岩的抽提物进行了常规的有机地球化学分析和碳同位素测试,结果表明它们具有不同的地球化学特征:埋藏较深的油砂抽提物属正常原油,饱和烃以正构烷烃为主,色谱图显示单峰型正态分布;而埋藏较浅的油砂抽提物,在饱和烃色谱图中有明显的UCM鼓包,同时含有完整的低碳数的正构烷烃、姥鲛烷和植烷,全油及族组成碳同位素分布范围广,为-24.7‰^-32.3‰,其中,全油及沥青质碳同位素偏重,饱和烃和芳烃碳同位素轻,反映出遭受了强烈的生物降解作用。与成熟度相关的生物标志物参数显示,原油已进入成熟—高成熟阶段。生物标志物和碳同位素组成表明,母质是在水体较浅的湖相环境下沉积的,受陆源高等植物和低等水生藻类的双源控制。综合判断,研究区存在两期油气充注。

天然气水合物的地球化学识别标志及探测技术

介绍了天然气水合物地球化学识别标志及相关的分析测试技术,包括海底沉积物空隙水中阴离子和同位素地球化学异常、标型矿物、海底底层水中CH4异常等。应用地球化学、地球物理、地质方法对天然气水合物进行综合研究,可提高天然气水合物勘探的精确度。

南黄海中部表层沉积物中多环芳烃分布特征及来源分析

通过对南黄海中部49个表层沉积物样品进行总有机碳,粒度,多环芳烃和甲基菲等GS-MS定量分析,探讨了研究区沉积物中多环芳烃分布特征,分子组成,评估南黄海中部多环芳烃污染水平并识别其来源.研究表明,南黄海中部14种多环芳烃总量（ΣPAHs）在81.63~6567.31ng/g之间,其中优控多环芳烃（ΣEPAPAHs）11种,含量为29.2~1029.1 ng/g,平均含量255.1 ng/g,与国内外其他地区相比有机污染水平为中-低;苝为研究区内主要多环芳烃,分布较为广泛,其含量占所有PAHs的6.40%~88.85%,低含量苝与人为活动有关,而高含量苝代表了陆源有机质输入;多环芳烃组成,异构体分析和甲基菲特征表明,研究区优控多环芳烃主要为煤和高等植物燃烧或不完全燃烧产物以气溶胶形式输入,但部分样品表现出明显的石油源特性也证实了石油燃料,原油泄露产生的多环芳烃客观存在.

海相碳酸盐岩烃源岩热解动力学研究:全岩和干酪根的对比

我国海相碳酸盐岩地层分布广泛,厚度巨大,经历的地质历史较长,特点是有机质丰度低,多处于高过成熟阶段。碳酸盐岩烃源岩评价对我国的油气资源评价与勘探至关重要。用生烃动力学方法来研究碳酸盐岩生油气过程是一个值得探索的研究方向。本文通过生烃动力学热模拟实验,求取了碳酸盐岩全岩和其干酪根不同烃类组分(甲烷、C2～C5气态烃)的生成动力学参数并进行对比。结果表明,在生烃动力学热解实验中,全岩和其干酪根具有相似的动力学参数,采用烃源岩应该比干酪根更符合实际,但是干酪根样品可以测得更为详细的实验数据,因此可以根据样品的情况,选择合理且易行的实验条件。在此基础上,以本文得到的参数作为参照指标,用动力学方法外推到地质实际中,可准确地提出适合我国的碳酸盐岩生烃定量模型,能为碳酸盐岩的资源评估等方面给出定量数值,从而为有效烃源岩的定量评价提供一种新的方法和途径。

济阳坳陷下古生界碳酸盐岩的分子有机地球化学特征

本文主要针对济阳坳陷车古、义古和桩古潜山带若干钻井的下古生界碳酸盐岩样品,开展分子有机地球化学研究。研究主要揭示了下古生界碳酸盐岩氯仿沥青A中的生标组成及其碳同位素特征,可为环渤海地区下古生界潜在的原生油气藏的判识提供依据;同时研究表明碳酸盐岩晶包有机质中正构烷烃的分布和碳同位素组成与氯仿沥青A中的存在明显差异,早期有机质的特征仍被保留在晶包有机质中,因此可用于古沉积环境的探讨。