川西坳陷中段陆相地层水纵向变化特征及水—岩相互作用初探

地层水是孔隙流体的重要组成部分,在空间变化上受控于流体动力场,时间演化上主要受控于流体—岩石相互作用过程。通过川西坳陷300余个地层水化学数据的系统分析,对研究区地层水化学特征及其所反映的成岩作用过程进行了初步探讨:川西坳陷上侏罗统到须家河组可分为地层水交替阻滞带和地层水交替停滞带2个水化学作用带,大气水作用的范围在530m以上地层;黏土矿物大规模脱水的淡化作用是地层水交替阻滞带离子浓度随深度变大而变小的主要因素,而该带中HCO3-随埋藏深度的增加而不断增加的原因则可能主要与有机质成熟过程中CO2的加入有关;盐岩溶解可能是交替阻滞带地层水Na+富集的主要因素,Ca2+的富集则可能主要由蒙皂石的伊利石化和少量碳酸盐岩的溶解造成;钙长石的钠长石化是研究区地层水交替停滞带的一项重要的水—岩作用过程,同时存在的成岩作用类型还包括绿泥石化、碳酸盐矿物的溶解以及钠长石的溶解。

川西坳陷中段须家河组天然气地球化学特征与气源追踪

川西坳陷中段上三叠统须家河组天然气组成、碳同位素、天然气轻烃的地球化学特征及气源追踪研究表明:须家河组天然气不含H2S,属于典型的煤成气。其中川西坳陷整体表现为须二天然气以自生自储为主,不排除下部小塘子组和马鞍塘组源岩对其有一定贡献。须四上亚段天然气也以自生自储为主,在有断达深部的断裂发育地区可能有下部(如须二)天然气窜层运移至该层,须四下亚段天然气主要来自须三段。须五段天然气则主要为自生自储为主。

川西拗陷中段天然气轻烃地球化学特征

在对川西拗陷中段天然气轻烃地球化学特征分析基础上,探讨了轻烃在该区天然气研究中的应用。C6轻烃和C7轻烃特征表明天然气为煤型气;利用庚烷值、异庚烷值定性判别成熟度和Mango稳态催化动力学轻烃成因理论方法计算成熟度(Ro为0.83%～1.59%),结果都表明天然气处于成熟和高成熟阶段。天然气苯/正己烷和苯/环己烷值分析表明,从T3x2到J2,天然气存在水溶相和游离相2种运移相态,随深度变浅水溶相运移加强;浅层的J3和K层位天然气以游离相运移为主。轻烃配对参数对比表明:须二段天然气以自生自储为主;须四段天然气主要来自须四段烃源岩,须五段烃源岩有一定贡献,须三段烃源岩贡献较小;侏罗系和白垩系天然气主要来自须五段烃源岩,须四段烃源岩有一定贡献。

川西坳陷侏罗系天然气气源对比研究

川西坳陷侏罗系天然气具有δ13C1<δ13C2<δ13C3的正常系列分布特征,为典型的热催化成因的煤型气,天然气母质类型主要为腐殖型。通过岩石组合特征分析,认为侏罗系天然气大部分来源于上三叠统须五段源岩,须四段和侏罗系本身源岩(如自流井组暗色泥岩)可能也有一定贡献;轻烃特征研究也说明了须五段源岩对侏罗系天然气有较大的贡献;δ13C1-Ro关系更进一步说明了侏罗系天然气主要来源于须五段烃源岩,而孝-新-合地区须四段和自流井组源岩可能有一定程度的贡献。

断层体系分维与油田分布

本文将分形几何学的原理和方法，应用于东营凹陷Ｔ２、Ｔ６和ＴＲ３个不同构造层的断层体系的二维平面分布特征研究，发现在研究的标度范围内（ｌ＝０．５～４ｋｍ）不仅具有统计自相似性，并且同一构造层不同子区域具有不同的分维值Ｄ，分维值分布特征为南区分维值略低于北区分维值，东区分维值略高于西区分维值，将本区断层体系的这种分维值分布特征与油田分布特征对比，可发现分维值越高，油田规模越大。

四川盆地陆相天然气成因类型划分与对比

对四川盆地天然气轻烃指纹、碳氢同位素、稀有气体同位素等进行了系统研究。天然气碳同位素δ13C1—δ13C2关系的分区和分层对比研究显示天然气受母质类型、成熟度及运移等多种因素影响。轻烃指纹表明川西坳陷天然气以腐殖型来源为主,川中、川南及川东地区天然气既有腐殖型也有腐泥型来源,天然气明显具有油型气特征。川西坳陷中段须二段天然气碳同位素δ13C1较高,而部分碳同位素δ13C2位于-28‰以下显示了其油型气和高成熟度特征,研究区其它样品分布区间相对集中,均表现为典型的煤型气特征。四川盆地海、陆相天然气可以利用δ13C2—δD1很好区分,氢同位素δD1=-140‰和碳同位素δ13C2=-28‰可将四川盆地海相和陆相天然气进行区分。稀有气体同位素表明天然气基本上为壳源成因,无幔源稀有气体的加入。

川西坳陷煤系烃源岩成熟度特征及成熟度指标对比研究

烃源岩热演化程度是判断一个盆地是否具备生油能力的重要指标之一,然对热演化程度的定量识别标志较多,针对热演化程度不同或参数获取的难易程度而有所选择。研究基于川西坳陷龙泉驿斜坡LS1井J1z,T3x5,T3x3及T3t等4个主要烃源岩层位的17个样品的镜质体反射率(RO)、岩石热解及芳烃色质指标等分析测试,对研究区上三叠统须家河组及侏罗系主要烃源岩成熟度特征进行系统分析表明,研究区源岩镜质体反射率分布在0.97～1.59之间,Tmax值平均为488.67,ROMPI1值介于1.01～1.56之间,RO(3-MCH/1-MCH)值介于1.05～1.57之间,表明本区烃源岩处于成熟-高成熟阶段。芳烃各项指标随深度增大趋势明显,尤其是MPI1和3-甲基屈/1-甲基屈(3-MCH/1-MCH)随深度变化更为明显,且和RO与深度的变化趋势高度相似,而MDBI指数和4-甲基-二苯并噻吩/1-甲基-二苯并噻吩(4-MDBT/1-MDBT)与深度的相关关系相对较差,但总体仍呈现出逐渐增大的趋势。成熟度指标对比研究,证实镜质体反射率仍是较为成熟,易于横向对比的成熟度指标,芳烃色质参数MPI1和3-甲基屈/1-甲基屈(3-MCH/1-MCH)由于其较少受各成岩环境的影响,从而具有潜力的成熟度判别指标。研究还将MPI1及3-MCH/1-MCH通过计算转化成ROMPI1及RO(3-MCH/1-MCH)以实现在获取RO困难亦可进行对比。

川西坳陷新场地区上三叠统须家河组地层水成因探讨

川西新场地区上三叠统须家河组二段和四段地层水离子组合特征显示出海相地层水以及富溴泥页岩和煤层压释水侵入的特点,整体表现为富溴的压释水和海相地层水混合,原始沉积水和淡水的影响较小。由于海相地层水和富18O而贫氘的压释水对原始沉积水的侵入和替换,地层水的氘、氧同位素值增大。须四段地层水更为强烈的水岩反应造成其相对须二段地层水更高的氧同位素值这一反常现象。尽管Cl-、Na+、Br-等含量似乎只受控于地层水的混合,但是K+、Ca2+、Mg2+、和Fe2+、HCO3-、SO42-等变化则明显受水岩反应的控制,文中提出的成岩假设与须二段和须四段地层水中上述离子变化及前人的成岩研究相符,不同的水岩体系造成两者地层水化学特征的差异性,须四段更为开放的水岩反应体系使得其相对须二段地层水富Ca2+、Mg2+和Fe2+,但贫K+,这些离子差别可以很好地区分两者中的地层水。

川西坳陷中段原、次生气藏天然气特征及运移机制探讨

天然气的烃类组分、氮气和二氧化碳含量、干燥系数大小均是较好的天然气运移地球化学指标,其纵向变化规律显示天然气纵向运移特征。通过川西坳陷中段千余个天然气地球化学参数的系统分析,对川西坳陷中段原、次生气藏天然气特征及运移机制进行探讨。川西坳陷中段天然气随着运移距离的增加氮气含量逐渐增大（0~9.63%）,二氧化碳含量逐渐减小（1.94%~0）;次生气藏天然气沿着运移方向甲烷含量（83.48%~99.86%）、干燥系数（0.83%~1.00%）逐渐增大;而原生气藏天然气的变化趋势正好相反,甲烷含量（99.93%~85.06%）、干燥系数（1.00%~0.85%）逐渐减小。地层压力和区域构造应力场是川西坳陷中段天然气运移的主要驱动力。川西坳陷中段侏罗系次生气藏和三叠系原生气藏运移方式有着明显区别：上侏罗统天然气主要由下部须家河组天然气窜层渗流运移而来,断裂是其最重要的运移通道;中侏罗统部分气藏由须家河组气源沿高速运移通道运移而来,而部分气藏是通过下部气源以水溶相的方式运移聚集成藏;须四段天然气以扩散运移方式为主,反应该层段天然气成藏时储层已相对致密;须二段天然气则以渗流方式为主,断裂在其中起到了重要的作用。

陆相低成熟烃源岩有机硫与热解成烃动力学关系初探

对陆相低成熟烃源岩（Ｒｏ≤０．５％）有机硫与成烃动力学关系进行了研究。结果表明：①有机硫含量与镜质体反射率（Ｒｏ）之间呈负相关关系，即有机硫含量随成熟度提高而减少；②源岩的平均活化能（）有随有机硫含量增大而减小的趋势；③有机硫含量与源岩活化能分布最小值（Ｅｍｉｎ）和经可溶有机质抽提后的活化能分布最小值（ＥＳＥｍｉｎ）之间存在正相关关系；④活化能分布范围Ｅｍｉｎ～ＥＳＥｍｉｎ（ＥＳＥｍｉｎ＞Ｅｍｉｎ）内的可溶有机质生烃能力与有机硫含量具有一定的相关性；⑤综上结果推断东营凹陷南斜坡东段沙四段（Ｅｓ４）源岩中的有机硫在成烃过程中可能起到了一定的作用。

低成熟石油生成环境的生物标志化合物特征

低成熟石油的生成环境与其生物标志化合物有密切关系。由于低成熟石油生成沉积环境的差异，因而可能具有的某些与沉积环境相关的特征生物标志化合物也可能有所不同。通过对生物标志化合物特征参数（Ｐｒ／Ｐｈ，γ蜡烷／Ｃ３０ 藿烷等）与成油环境之间的关系进行综合分析研究。

云南保山盆地生物气源岩生物标志化合物特征

通过对保山盆地气源岩有机质饱和烃色谱、三环萜烷、四环萜烷、五环三萜烷及甾烷分布特征的研究,发现气源岩有机质碳数分布存在比较明显的奇碳优势,结合Ro数据,认为该区气源岩成熟度很低;可溶有机质生物标志化合物中的三环萜烷、四环萜烷含量低,五环三萜烷中有含量十分丰富的生物藿烷,表明源岩成熟度低;还检测出与细菌作用有关的C3 0-藿烯,并通过C30-藿烯的含量初步确定研究区1.2 km左右深度为细菌活动的死亡深度;C27、C28、C29规则甾烷具有C29>C27>C28的分布特征,为不对称"V"字形与反"L"字形,表现了陆源有机质输入为主的特征;甾/萜比值小,表明细菌对有机质的改造比较强烈。

低成熟石油的主要石油地球化学特征

从有机质类型、丰度和转化率、低成熟石油族组成特征、低成熟石油及烃源岩饱和烃色谱特征碳数分布特征 (低成熟石油饱和烃碳数分布的奇偶性 ) ,以及低成熟石油的特征生物标志化合物等方面 ,对低成熟石油的主要石油地球化学特征进行了较为广泛的讨论。

低成熟石油烃源岩的动力学研究

本文介绍了对东营凹陷下第三系沙河街组沙四段上部具有不同自然熟化程度的低成熟石油烃源岩进行动力学研究的结果。结果表明，浅埋藏、低成熟、低有机丰度且与碳酸盐岩相关的源岩具相对较高的烃产率和平均活化能；平均活化能可能会掩盖低熟成烃特征。依据研究结果，指出当前进入门限埋深以下且具有低活化能生烃母质存在的牛１１样品可能在浅埋藏、低成熟时曾为该区（八面河低熟油田）低成熟石油的形成提供了油源。另外，笔者通过对样品可溶有机质抽提前后活化能分布对比研究，指出了低活化能分布范围内的生烃母质主要为可溶有机质。并且进而提出本区低成熟石油的成油下限埋深划分至２８００ｍ为宜，其对应的下限反应活化能不超过１７７ＫＪ／ｍｏｌ。

源岩平均活化能影响因素浅析

对源岩平均活化能的影响因素进行了讨论。结果表明 :源岩中可溶有机质对源岩平均活化能有较大影响 ;可溶有机质的存在可以掩盖各种显微组分与平均活化能之间的关系 ;源岩中的粘土矿物的含量与平均活化能大小也有密切的相关性 ;另外 。

我国低成熟石油地质分布特征及找油方向

以往对低成熟石油的研究多集中在其有机地球化学特征、生物标志化合物和成烃机理方面，而对其地质分布的空间行为以及油藏的地质产状特征等方面研究甚少。文中主要对我国含油气盆地中低成熟石油的地质分布特征进行了统计、归纳，分别对低成熟石油区域分布特征、空间纵向埋深和产出层位的分布特征以及低成熟油藏的地质产状类型和在沉积盆地中赋存的可能位置等方面进行了详细的研讨，并在此基础上指出了低成熟石油的找油方向。

云南保山盆地生物气源岩地球化学特征及环境指示意义

通过对云南保山盆地生物气源岩有机碳含量、源岩可溶有机质及族组分特征分析,认为绝大多数源岩样品已达生油岩标准;通过气源岩镜质组反射率、岩石热解参数的研究,认为该盆地源岩处于未成熟阶段;通过气源岩有机质饱和烃色谱特征分析,认为该区有机质沉积时期主要为弱氧化-弱还原环境,有机质以陆源输入为主的混合型有机质。

源岩活化能分布最小值与有机质成熟度的关系

提出了一种确定源岩中干酪根活化能分布最小值的方法,并通过东营凹陷南斜坡东段沙四段源岩的动力学特征研究,发现源岩活化能分布最小值与有机质成熟度之间没有明显的正相关关系,而可溶有机质抽提后的源岩活化能分布最小值与有机质成熟度之间存在较为明显的线性正相关关系。

川西坳陷中段喜山期剥蚀厚度恢复

自晚三叠世以来,川西坳陷先后经历了安县运动、印支晚幕运动和喜山运动,造成工区内地层的多次抬升剥蚀,形成了多个不整合面。本次研究是通过镜质体反射率和声波时差法,恢复川西坳陷中段喜山期的剥蚀厚度。通过镜质体反射率恢复的剥蚀厚度为844 m～3 192.6 m,平均为1 642.5 m;通过声波时差法恢复的剥蚀厚度为1 015.5 m～1 676.1 m,平均为1 386.4 m。这一差值是由于工区内普遍存在的超压,对声波时差法恢复剥蚀厚度的影响造成的。剥蚀厚度恢复结果表明:川西坳陷具有从北往南剥蚀厚度减小的特征;从西往东,则表现为先变小后变大的特征。在鸭子河地区剥蚀较强、往东到马井地区剥蚀厚度变小,再往东到中江,剥蚀厚度又变大。

超临界流体对生油岩烃类抽提研究

超临界抽提是近年应用于有机地球化学和沉积岩中烃类抽提的一种新方法。笔者应用这一方法于东营凹陷沙四段卜部生油岩的研究结果表明，超临界抽提能有效地革取生油岩中的烃类。已见的文献报道以ＣＯ２为超监界流体对生油岩抽提的结果，超监界抽提物总量较索氏（Ｓｏｘｈｌｃｔ）溶剂抽提物总量要少、但是在笔者的实验中在ＣＯ２里加入１％的异丙醇，却得到超临界抽提物总量较索氏溶剂抽提物总量多若干倍的结果，表现在低成熟生油岩中更甚。这一实验结果在准确评价生油岩生烃能力和资源量计算上可能具有重要的意义。