准噶尔盆地东北缘石炭系烃源岩生烃演化特征及其石油地质意义

准噶尔盆地东北缘石炭纪沟弧盆环境发育多种类型的烃源岩,为落实主力烃源岩高效供烃区,指导该区油气勘探,基于钻井、露头烃源岩样品有机地球化学及生烃热模拟实验等测试数据,地质—地化相结合,对不同类型烃源岩生烃机制、生烃潜力、生烃演化过程及供烃特征进行了研究。研究区石炭系主要发育泥岩、凝灰质泥岩和碳质泥岩3种类型的烃源岩;不同类型的烃源岩生烃母质构成、生烃活化能分布不同,其生烃潜力及生烃演化模式存在明显差异,即泥岩相对低成熟演化阶段快速生烃,凝灰质泥岩持续缓慢生烃,碳质泥岩相对高成熟演化阶段快速生烃;后期构造改造、沉积充填及地温场演化联合控制了烃源岩生烃热演化过程及供烃特征。依据烃源岩生烃与油气散失时空耦合,划分出高效生烃—低散失—高效供烃、高效生烃—较高散失—较高效供烃、较高效生烃—低散失—较高效供烃、较高效生烃—高散失—低效供烃、低效生烃—高散失—低效供烃和低效生烃—低散失—低效供烃6种供烃模式。石北、滴水泉等凹陷属较高效生烃—低散失—较高效供烃单元,具备形成大中型油气田的物质基础,为最有利的勘探区。

腐泥型烃源岩生排烃模拟实验与全过程生烃演化模式

利用半开放体系生排烃模拟实验、封闭体系的黄金管生烃动力学模拟实验与开放体系的高温热解色谱质谱实验数据与实测数据,在经典生烃模式基础上,对烃源岩全过程生烃演化特征、排烃效率与滞留烃量、高过成熟阶段天然气来源及甲烷同系物裂解温度等问题开展了深入探讨。研究认为,腐泥型烃源岩在主生油阶段(R_o值为0.8%~1.3%)的排烃效率为30%~60%,高成熟阶段(R_o值为1.3%~2.0%)的排烃效率在60%~80%;高成熟阶段干酪根降解气与原油裂解气对总生气量的贡献比大致为1∶4,干酪根降解气量占20%,滞留液态烃裂解气量占13.5%,源外原油裂解气(包含聚集型与分散性原油裂解气)量占66.5%。初步确定了天然气的裂解下限,建立了烃源岩全过程生烃演化模式。

东濮凹陷优质烃源岩生烃演化机理

复杂构造条件下蒸发成因咸化湖盆优质烃源岩的生烃演化机理,是目前有机地球化学研究最为关注的问题之一。为探索这一问题,文中以东濮凹陷为例,在分析烃源岩地球化学特征的基础上,开展了不同流体介质条件下优质烃源岩成烃生物组成和有限空间生烃热模拟等研究。结果表明:生烃过程受地层水矿化度和有机质生物来源的双重控制,咸水环境优质烃源岩最为发育,有机质来源于颗石藻、蓝藻和沟鞭藻等多种藻类的贡献,显微结构呈纹层状互层,生烃时间早,生烃周期长,液态烃产率高,具有5个生烃阶段;淡水环境优质烃源岩极少,有机质来源于绿藻和高等植物的贡献,生烃时间晚,液态烃产率低,气态烃产率高,仅具有3个生烃阶段;半咸水环境优质烃源岩的有机质主要来源于沟鞭藻,优质烃源岩发育概率、生烃时间、液态烃产率介于咸水环境和淡水环境烃源岩之间,具有3个生烃阶段。

中国南方海相层系埋藏史类型与生烃演化模式

在漫长的地质历史中,中国南方海相层系经历了多旋回构造运动与强烈后期改造。印支运动以来,多期沉降与隆升及其地区差异性表现产生了"早降晚抬"和"早抬晚降"两大类6种形式的埋藏演化史类型。受埋藏史类型控制,南方各地区不同层系烃源岩的生烃演化史存在明显差异性。按生烃过程是否连续及成熟演化明显暂停前是否已达到或超过生烃高峰期,将南方海相烃源岩的生烃演化过程归纳为连续生烃模式、二次生烃模式和晚期生烃模式等3种类型。

临清坳陷东部上古生界煤系烃源岩的生烃演化

为了明确临清坳陷东部上古生界煤系烃源岩的生烃演化过程,对煤系烃源岩的热演化特征、生烃演化与构造-埋藏的时空匹配关系进行了动态分析。研究结果表明,临清坳陷东部上古生界煤系源岩具有多期次的生、排烃过程:初次生烃过程具有区域一致性,主要发生在印支期中三叠世末期,但生烃量有限;主要生烃过程发生在燕山期和喜马拉雅期,现今进入生烃门限的深度在4 000 m左右。临清坳陷东部可以划分出中隆新隆、中坳新隆、中坳新坳等3种不同类型的盆地叠合单元,对于上古生界煤成气藏勘探而言,应在盆地叠合单元详细区划的基础上,重点在中坳新坳型叠合单元寻找那些主力二次生烃期较晚(古近纪末或新近纪—第四纪),且后期构造变动相对较弱的地区。

东营凹陷滨南地区水下火山喷溢对烃源岩形成及生烃演化的作用

东营凹陷滨南地区沙河街组沙三段自下而上发育深灰色泥岩玄武岩碳酸盐岩油页岩岩性序列。研究结果表明 ,水下火山喷溢导致了碳酸盐岩和油页岩沉积 ,玄武岩中的火山矿物和过渡金属对周围烃源岩生烃起到了显著的催化作用 ,从而使烃类早熟和低熟 ;橄榄石蚀变产生的氢气对烃源岩具有加氢作用 ,使其生烃量显著增加。间歇性的火山活动除形成玄武岩储集岩外 ,还导致上覆白云岩破碎 。

海拉尔盆地泥岩干酪根（13）~C NMR谱及生烃演化特征

海拉尔盆地泥岩干酪根样品的１３ＣＮＭＲ（ＣＰ／ＭＡＳ和ＤＤ）谱分析表明，不同类型的未成熟干酪根，其芳族碳、氧接碳和脂族碳原子组成及结构参数存在明显差异，这些特征为研究干酪根的生物来源和生烃潜率提供了重要信息。随着成熟度增加（Ｒｏ为０．４％～１．１％），干酪根产油率减少，产气率增大，各类脂碳原子的组成分布随成熟度的变化揭示了干酪根的主要生烃产物和成烃时期。

济阳坳陷中生界烃源岩生烃演化

济阳坳陷中生界油气藏发育,但至今尚未对中生界烃源岩的生烃演化进行过系统研究,影响了对该区中生界油气的勘探。对该区进行了地球化学数据分析,结果表明:济阳坳陷中生界下—中侏罗统坊子组主要为沼泽相的煤系烃源岩,总体评价为差—较好烃源岩,以生气为主;下白垩统蒙阴组以湖相泥岩为主,有机质类型好,达到中等—好烃源岩的标准,应以生油为主;下白垩统西洼组和中—上侏罗统三台组为差—非烃源岩。利用镜质体反射率(Ro)数据,结合构造演化史动态分析了中生界烃源岩在不同地质时期生烃演化过程。结论认为:研究区中生界有机质经历过两期成熟演化过程,济阳坳陷次级凹陷的中生界烃源岩的二次生烃门限深度介于3000～3700m;主要生烃演化过程发生在新生代,具有较大的油气资源潜力。研究成果为该区中生界下一步勘探目标的选择提供了依据。

济阳坳陷石炭系—二叠系烃源岩的生烃演化

济阳坳陷石炭系——二叠系煤系烃源岩在多期构造运动的影响下发生过多次生烃演化。对石炭系——二叠系煤系烃源岩在不同地质时期生烃过程的动态分析表明，研究区石炭系——二叠系有机质具有阶段性成熟演化特征和多次生烃过程，其中燕山期和喜山期是济阳坳陷石炭系——二叠系煤系烃源岩最重要的生烃期。利用镜质体反射率对济阳坳陷次级凹陷的石炭系——二叠系烃源岩的再次生烃门限进行了划分，确定了再次生烃门限深度约为3900-4500m。按照不同地区的石炭系——二叠系煤系烃源岩的生烃一埋藏历史，将其生烃演化过程分为4种类型，并指出了济阳坳陷石炭系——二叠系煤系烃源岩再次生烃的有利地区。

博格达山构造演化控制下的烃源岩生烃演化模式

为解决准噶尔盆地东南部博格达山构造演化过程及其控制下的有效烃源岩的分布问题,应用平衡剖面恢复技术恢复演化过程;利用生烃模拟技术分析烃源岩演化过程。结果表明:博格达山经历了多期隆升-沉降的演化过程,主要经历了以下4个构造演化阶段:早中二叠世博格达地区处于拉张裂陷阶段、晚二叠世-三叠纪为弱挤压挠曲阶段、早中侏罗世为弱伸展演化阶段、侏罗纪末期至今为持续挤压隆升演化阶段。明确了构造对烃源岩生烃的控制作用,建立了博山山前带一次生烃型、持续生烃型和二次生烃型三种生烃演化模式,落实了有效烃源岩分布。

东濮坳陷上古生界烃源岩生烃演化研究

为揭示东濮坳陷上古生界烃源岩生烃演化历史,利用磷灰石裂变径迹测试、矿物包裹体分析以及EASY%Ro数值模拟技术深入研究了研究区烃源岩的埋藏史、受热史和生烃史,认为东濮坳陷上古生界烃源岩经历了多期构造-热事件,导致其有机质生烃作用呈阶段性演进。

黄骅坳陷中生代构造运动对上古生界煤系烃源岩生烃演化的控制

近期,渤海湾盆地黄骅坳陷港北、乌马营和歧北等古潜山内幕与上古生界煤系有关的原生气藏勘探取得重大发现,揭示其巨大的油气资源潜力。为了深入认识该坳陷中生代构造运动对上古生界煤系烃源岩生烃演化的控制作用,采用构造解析、埋藏—热史分析、岩心薄片观察以及盆地生烃模拟等手段,综合分析了中生代构造体制与演化、盆地迁移过程、煤系烃源岩地球化学特征和生烃史,研究了中生代盆地沉降、迁移及岩浆活动对煤系烃源岩生烃的影响。研究结果表明:①黄骅坳陷中生代发生了多期、多类型的构造运动,构造事件主要有三叠纪克拉通抬升—沉降运动、侏罗纪差异压陷—压扭运动、白垩纪火山活动和伸展抬升运动;②盆地迁移过程为由南向北,孔店隆起为南、北迁移的重要界限;③黄骅坳陷上古生界煤系烃源岩经历两次生烃过程,存在着早期油气藏;④沧东凹陷上古生界煤系晚侏罗世末进入有效生烃门限,歧口凹陷上古生界煤系烃源岩早白垩世末进入生烃门限;⑤中生代构造运动对烃源岩一次生烃演化的控制主要体现在中生代各时期盆地迁移事件控制烃源岩一次生烃序列、岩浆岩局部加热事件促使烃源岩中有机质加速生烃和异常成熟等两个方面。结论认为,该研究成果明确了中生代构造运动对上古生界煤系烃源岩一次生烃演化的控制作用,对华北地区中生代构造运动、原型盆地恢复、煤系生烃演化研究以及油气勘探等都具有参考价值。

吐哈盆地吐鲁番坳陷西部二叠系生烃演化特征

二叠系塔尔朗组为吐哈盆地一套主要生烃供烃层系,目前发现的鲁克沁油田,其油源证实来自该层系。对吐鲁番坳陷西部来说,研究二叠系塔尔朗组烃源岩生烃演化动态过程是探索油气成藏规律的关键。文中系统地研究了吐鲁番坳陷西部地区塔尔朗组烃源岩的生烃史,结合古构造研究分析,来探讨不同历史时期二叠系烃源岩的生烃演化特征。结果表明:吐鲁番坳陷西部二叠系受多期构造运动影响,可分为沉积间断型、后期再沉积型、持续沉积型等3种埋藏史类型;二叠系塔尔朗组烃源岩发育一次生烃型、持续生烃型等2种生烃史类型。生烃演化的精细研究,为精确寻找油气藏奠定了基础。

临清坳陷东部煤系烃源岩特征及生烃演化史

临清坳陷东部石发—二叠系煤系烃源岩极为发育,厚度大、分布范围广。结合多种分析测试资料,开展对烃源岩的有机地球化学特征的综合分析。研究表明,临清坳陷东部煤系烃源岩有机质含量较高,氯仿沥青"A"含量和氯仿沥青"A"转化率偏低,埋藏较深的地区生烃潜力也较大。生烃母质以产气态烃的Ⅲ型干酪根为主,其次为Ⅱ_2—Ⅲ型。临清坳陷东部整体煤系烃源岩具有的埋藏深度大,热演化程度高,进入成熟—过成熟阶段。最后通过烃源岩热演化史的研究,确定本区煤系烃源岩的两个主要生气期,其中古近纪一第四纪为本区的主要生气聚集期,研究对深层的煤成气勘探具有重要意义。

川中古隆起下寒武统烃源岩生烃演化特征

四川盆地川中古隆起安岳震旦系—寒武系特大型气田的发现,揭示了该区下寒武统烃源岩巨大的天然气资源潜力。综合前人相关数据,构建了川中地区下寒武统烃源岩的地质—地球化学模型,应用PetroMod盆地模拟软件,结合Easy%RO模型,对川中古隆起的代表钻孔在关键地质时期的古地温梯度演化进行恢复,并对下寒武统烃源岩的生烃演化进行模拟。研究结果表明,中生代是川中古隆起下寒武统烃源岩油气生成与演化的关键时期,该时期其古地温梯度较高,并呈现逐渐降低的趋势。研究得到的古地温梯度模型为：3.5℃/100m（≥96Ma）—3.2℃/100m（65Ma）—2.7℃/100m（0Ma）。川中古隆起下寒武统烃源岩经历了早期生油、晚期生气的演化过程,烃源灶位置与文献报道的古裂陷槽基本吻合,其油、气累积生成强度分别可达（8~10）×106t/km2与（55~65）×108 m3/km2。古裂陷槽下寒武统烃源岩在主生油期（中—晚三叠世）生成的液态石油,可通过不整合面与断层组成的网状输导体系运移至磨溪—高石梯构造与威远—资阳构造形成古油藏;古油藏内的原油在侏罗纪—早白垩世期间完全裂解,原油裂解气是这2个构造下寒武统龙王庙组与上震旦统灯影组天然气藏的主要来源。

渤海湾盆地临清坳陷西部中生界烃源岩生烃演化

临清坳陷西部中生界烃源岩尚未进行系统研究,制约了该区中生界勘探。利用钻井、地震资料结合地球化学特征对中生界烃源岩进行评价。研究表明:中生界烃源岩为下—中侏罗统坊子组煤层和下白垩统丘城组半深湖相—深湖相暗色泥岩和油页岩,主要分布于丘县凹陷和南宫凹陷。坊子组煤系地层为中等—较好烃源岩,丘城组暗色泥岩和油页岩为中等—好烃源岩。利用构造演化史动态分析了中生界烃源岩的生烃演化过程,分析认为:丘县凹陷中生界烃源岩经历过2期生烃过程,第一期发生在白垩纪中晚期,生成煤层气和少量低熟油;第二期发生在古近纪,达高成熟—过成熟阶段,以生成裂解气为主;南宫凹陷中生界烃源岩在古近纪成熟,主要生成成熟油。下白垩统暗色泥岩厚度巨大,有机质类型较好,可构成自生自储式生储盖组合,具有良好的勘探前景。

塔东地区下古生界烃源岩热演化及有利生烃区分析

塔东地区寒武系—中下奥陶统烃源岩为海相Ⅰ类腐泥型,其热演化程度很高,基本处在高过成熟阶段,历史过程中有过很大的油气贡献。综合前人研究将本区古地温演化划分为两个大区5个阶段。同时对固体沥青求得等效镜质体反射率,利用镜质体反射率反演及BasinMod软件,来恢复各关键历史时期的成熟度,重塑整个热演化过程,划分出3种成熟演化类型。据干酪根生气理论和"接力生气"来划定塔东地区有利生烃区范围。

柴达木盆地东部上石炭统海陆过渡相烃源岩生烃特征:来自天然气地球化学的证据

推进柴达木盆地东部(以下简称柴东地区)上石炭统油气勘探进程亟待明确其烃类地球化学特征、赋存状态及其生成过程。为此,通过天然气组分与碳同位素测试,探讨了柴东地区欧南凹陷2口关键井上石炭统天然气的成因与来源,在此基础上厘清了上石炭统海陆过渡相烃源岩生烃过程及烃类赋存状态。研究结果表明:①上石炭统天然气中烃类气平均含量为94.51%,非烃气平均含量为5.49%,干燥系数介于0.28~1.00,干气为主,湿气仅发育于上石炭统浅层,深层天然气干燥系数较高;②浅层气甲烷碳同位素明显偏轻,乙烷碳同位素和二氧化碳碳同位素分布范围大,低碳烷烃以腐泥型干酪根初次热解为主,早期产出的液态烃经微生物降解形成生物甲烷,高碳烷烃与原油裂解作用密切相关,腐殖型干酪根初步热解的煤成气多以吸附态形式赋存;③深层低碳烷烃为裂解反应较充分的原油裂解气混入部分煤型游离气,高碳烷烃可能与腐泥型干酪根二次活化裂解有关;④天然气中二氧化碳不仅存在干酪根热降解有机成因类型,也发育碳酸盐矿物化学反应释放的无机成因类型。结论认为,上石炭统烃源岩混合了海洋、陆地两种环境来源的生物有机质,海相腐泥型有机质因热化学活化能低而优先进入生烃门限生成液态烃及伴生油型湿气,原油裂解和陆相腐殖型干酪根生气在高成熟阶段逐步启动,在过成熟阶段2种生气机制的作用愈发突显,残余腐泥型干酪根也因高温条件发生二次活化裂解并生成少量高碳烷烃。

渤海湾盆地冀中坳陷上古生界煤系烃源岩地球化学特征与生烃演化

为深化渤海湾盆地冀中坳陷上古生界煤系烃源岩地质认识,以有机地球化学实验作为研究手段,分析了上古生界煤系烃源岩有机地球化学特征及其生烃能力,利用埋藏史—热史分析,探讨了生烃演化过程。研究结果显示,霸县凹陷的文安地区、武清凹陷和大城凸起上古生界烃源岩有机质丰度最高,其次是廊固凹陷北部地区,深县凹陷、束鹿凹陷相对较低;冀中坳陷东北部上古生界煤层显微组分以文安地区壳质组含量为最高,平均达29.1%,壳质组含量大于20%的样品数占样品总数的80%以上;生烃热演化经历了低成熟阶段、二次成熟阶段、高成熟凝析油湿气阶段和过成熟干气阶段;在白垩纪末,煤系烃源岩埋藏深度约为1200~2000 m,RO值为0.5%~0.7%,达到一次生烃状态;在古近纪末,煤系烃源岩最大埋深>7000 m,超过中生界最大古埋藏深度或古温度,开始二次生烃,资源潜力较好。

松辽盆地徐家围子断陷火山活动期次与烃源岩演化

徐家围子断陷在断陷期有3次较大规模的火山活动,营城期火山活动持续时间最长。火山活动加速了深层火石岭组、沙河子组、营城组3套主力烃源岩的成熟。烃源岩的埋藏史、热史和生烃史模拟计算结果表明,徐家围子断陷深层火石岭组烃源岩埋深1300 m 的 R_o 值,在约1Ma 时间内迅速达到0.7%。沙河子组以及火石岭组烃源岩埋深约2600 m 时,R_o 值已经达到1%。泉头组沉积前,沙河子组及火石岭组烃源岩已进入生气高峰。青山口组沉积前,营城组烃源岩处于生气高峰,沙河子组以及火石岭组开始生成干气。此时,登娄库组二段和泉头组一、二段区域盖层业已形成,徐家围子断陷开始形成营城组—泉头组天然气藏。嫩江期末,由于边界断层的活动,营城组—泉头组天然气藏进行再分配。