鄂尔多斯盆地延长组长7富铀烃源岩铀的赋存状态

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组长7段是一套深湖相富铀烃源岩,铀含量很高,其矿物学特点是富含胶磷矿、草莓状黄铁矿、有机质等。通过光片、扫描电镜、电子探针、能谱分析、α放射性照相等研究方法,分析了长7段富铀烃源岩中铀的赋存状态,结果表明铀除了以类质同象赋存于胶磷矿中,以及以吸附态赋存于黄铁矿和有机质中以外,还在长7富铀烃源岩中发现铀以独立铀矿物形式存在于胶磷矿中,铀矿物颗粒大小在2~14μm,矿物类型为铀石、含钛铀矿物。两种独立铀矿物的存在表明其生成环境为中低温、还原—强还原环境,认为长7优质烃源岩曾遭受过低温热液作用。总之,长7富铀烃源岩中铀的赋存主要以类质同象、独立铀矿物和离子吸附三种状态存在。

富有机质烃源岩中显微组分分离及地球化学特征研究

利用干酪根富集、液氮冷冻—室温下解冻和重液中加入乙醇等方法,解决了烃源岩中显微组分分离中存在的有机质丰度低、脆性差和亲油性强的问题,初步建立了烃源岩中显微组分的分离方法。运用该方法从云南禄劝和吉林桦甸等地区的样品中成功制备出葡萄球藻、层状藻、角质体和镜质体等单种显微组分,并对上述显微组分和手选出的树脂体进行岩石热解、红外光谱和活化能分析。结果表明:壳质组的生烃能力较强,生烃范围窄;不同显微组分结构差别较大,产物也不同;镜质体生烃能力相对于壳质组组分非常低,生烃范围宽,且产物以气为主;显微组分的密度与其生烃能力存在一定的负相关性。

沾化凹陷渤南洼陷沙一段湖相富有机质烃源岩岩石学与孔隙结构特征:以罗63井和义21井取心段为例

以沾化凹陷渤南洼陷罗63井和义21井沙一段取心段为例,依据研究样品的热解、全岩与黏土矿物X射线衍射、有机岩石学、孔隙度、氩离子抛光+扫描电镜以及微孔隙结构等分析结果,开展了沙一段湖相富有机质烃源岩岩石学与孔隙结构特征研究,结果表明:罗63井和义21井沙一段取心段富有机质烃源岩主要由碳酸盐矿物、黏土矿物和石英组成,另含少量长石、黄铁矿和石膏,其中黏土矿物主要由伊/蒙混层、伊利石组成,由取心段顶部至底部,碳酸盐矿物质量分数明显增高,而黏土矿物和石英则显著降低,呈现由钙质或灰质泥岩至演变为泥质灰岩的特征,岩石构造类型包括层状、纹层状和块状3类;罗63井和义21井沙一段取心段富有机质烃源岩平均孔隙度分别为2.09%和4.43%,具纹层状构造的烃源岩具有相对高的孔隙度;主要发育矿物基质孔隙(即粒间孔隙和粒内孔隙)和裂缝型孔隙两大类,而有机质孔隙不发育,孔隙半径从十几微米至几纳米的孔隙均有分布,以发育孔径50nm以上的宏孔为主。

鄂尔多斯盆地油气资源丰富的成因与赋存-成藏特点

鄂尔多斯盆地油气发现早,至今油气勘探和开发仍方兴未艾。2020年产油气当量已超过7 900×10^(4) t,位居中国诸含油气盆地之首。盆地油气资源丰富的成因和赋存-成藏特点,主要与以下4个特性有关:(1)盆地南部中生代延长期富烃坳陷形成于构造活动明显和深部作用活跃的动力环境中,具大型、伸展和热温特性,属后陆盆地原型;(2)现今盆地为中生代和晚、早古生代3个世代大型克拉通盆地复合叠加而成,为多重叠合盆地;(3)三叠系延长组优质烃源岩和石炭系-二叠系煤系烃源岩,均以富铀并夹多层凝灰岩为特色;(4)盆地后期遭受了多种形式边强内弱的改造,遂隆升为高原,属残留盆地。这4大具有鲜明个性的属性和特征,使盆地蕴藏有巨量油气资源,各世代盆地油气赋存-成藏各具特点、空间分区类型有别;常规与非常规油气在成藏和分布诸方面存在明显的时空过渡性和共存兼容性,多以垂向短距离运聚、近源成藏为特色;低渗-特低渗致密储层广布,油气藏主要为致密地层岩性油气藏,具低渗、低压、低产特征;盆地持续勘探潜力巨大、领域广阔。

鄂尔多斯盆地深部富铀烃源岩提供铀源可能性的实验研究

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段石油优质烃源岩以富铀为特色,而盆地侏罗‒白垩纪地层以赋存大量砂岩型铀矿而著称.为探索深部长7富铀烃源岩为浅部砂岩型铀矿形成提供铀源的可能性,选择盆地南部的富铀烃源岩、油样以及具有代表性的碳酸铀酰作为反应物,在中‒高温高压还原条件下分别进行烃源岩生排烃‒排铀模拟实验和油‒铀关系模拟实验.结果表明,铀元素可随烃源岩排烃过程一同排出,30~200℃和2~5 MPa内温压的增高有利于生烃量和排铀量的增加;且铀携出率随生烃量增加而增大,一般为55%~75%.其中水溶性铀占比约12%,由生烃作用叠加导致的铀携出率为43%~48%.本实验发现铀迁移形式特殊,为四价(UO_(2))、六价(UO_(3))、四价与六价的混合价态(U_(3)O_(8))及水合物胶体形式(UO_(3)·H_(2)O、U_(6)O_(7)(OH)_(2)O),主要是被低温油气流体吸附而随之迁移,且铀吸附量随温度的增加和压力的降低呈增加的趋势.因此,低温热液含铀的油‒水流体往浅部地层迁移时对铀矿形成是有利的.综合研究认为鄂尔多斯盆地深部的长7富铀烃源岩可大量释放或排出铀元素,铀以四价、六价、混合价态等形式被低温油气吸附,并且随油水流体一起沿断裂通道向上迁移,从而为盆地浅部砂岩型铀矿的形成提供铀源.

黄骅坳陷歧口凹陷古近系烃源岩主要生烃特点

黄骅坳陷歧口断陷湖盆沉积岩厚度大,地层分布范围广,由于盆内、盆外物源十分发育,构造活动频繁,使其沉积环境和沉积体类型丰富多样,烃源岩除湖相泥岩外,还发育较大范围的油页岩,且在油页岩主要发育期,在一定程度上因受海水影响而具有藻类勃发的条件,在油页岩和钙质页岩中发育一定的颗石藻;针对歧口凹陷烃源岩,以"富烃源岩生烃理论"为指导,对烃源岩进行分级评价,认为歧口凹陷具有烃源岩厚度大、有机质类型丰富、有机质丰度高、优质烃源岩发育的特点;同时,由于异常超压的发育,烃源岩的成熟门限偏深,有效生油井段长,与一般的烃源岩相比生油下限明显向深部偏移,因而也使得大量生气门限较深,有效生气期作用时间短,具有"持续生油、集中生气"的特点,歧口凹陷的这种生烃热演化特征对中深层油气的分布具有明显的控制作用。

沉积盆地有机矿产(油-气-煤)对铀成矿的作用机理及进展

该文以中亚及中国北方主要盆地为研究区,通过能源矿产时空赋存的统计和无机(铀)-有机(煤-油-气)矿产相互作用的模拟实验、单学科能源地质学及砂岩铀矿蚀变流体作用和铀矿微区原位同位素测年、稳定同位素对有机-无机能源相互作用的示踪等方法,研究发现,油、气、煤、铀同盆共存普遍、含矿层位联系密切、成藏(矿)-定位时期相同或相近。天然气规模性耗散是盆地改造阶段铀超常富集的关键因素,铀的存在对烃源岩生烃具有催化作用,深部油气烃源岩可以为浅部砂岩铀矿提供铀源。不同于中亚典型的层间渗入成矿作用,油气流体的铀成矿作用主要具有“垂向渗流”的特点,使矿体形态多呈板状及铀矿床成因具有低温热液作用的特点,没有典型的层间氧化带,却常具有还原性蚀变带,如绿色蚀变或白色蚀变的砂岩控矿特点。油-气-煤对铀成矿作用存在着许多可识别的地质地球化学标志,沿着油气耗散方向的浅表层,存在明显的系列油气蚀变现象,如砂岩的绿色蚀变、漂白现象、透镜状“钙质层”现象等。表现在地球化学特征上则是包裹体流体的H-O同位素异常、白色砂岩Si同位素异常、有机地球化学指标如脂肪酸甲脂异常、容矿层煤屑有机质成分及有机地球化学指标异常等。上述沉积盆地有机矿产(油-气-煤)对铀成矿作用的规律和机理,对找矿和能源矿产的前景评价具有重要的意义,一方面,多种能源同盆共存的规律及油-气-煤对铀成矿的各类烃类蚀变,为超大型砂岩铀矿的找矿提供了方向,另一方面,铀的存在可以使烃源岩生烃量增多和液态烃生成门限温度降低,解释了鄂尔多斯盆地南部富烃凹陷的形成及盆地油气丰富的原因,以及为我国柴达木盆地深部具丰富的低成熟度页岩气资源有较好远景的认识提供理论依据。

陆东凹陷致密油形成条件及资源潜力探讨

从致密油概念和形成条件入手,分析了陆东凹陷富有机质烃源岩发育特征以及致密储层分布状况。认为陆东凹陷具备致密油形成条件,参照致密油评价因素和标准,预测了致密油有利区,并利用小面元容积法初步计算了资源量。研究表明陆东凹陷致密油有较大勘探潜力,是辽河油田未来增储上产重要接替领域。

柴达木盆地英雄岭页岩油地质特征、评价标准及发现意义

柴达木盆地英雄岭地区古近系下干柴沟组上段页岩油获勘探重大突破,但咸湖相烃源岩低有机碳含量与页岩油成因机理、页岩油评价标准、资源潜力不清等问题,制约了英雄岭页岩油评价和勘探。把英雄岭地区以富有机质纹层状页岩与灰质白云岩高频间互为特征的页岩型和混积型页岩油类型作为攻关重点,通过大量岩心、钻井、地震及化验资料分析和综合研究,认为英雄岭下干柴沟组上段页岩油具有富氢烃源岩“二段式生烃”且滞留烃量大、多类储集空间发育且储集性能好、源储一体甜点厚度大且含油级别高、盐间与盐下压力系数高且地层能量充足、原油轻质组分多气油比高且品质佳、脆性矿物含量高且可压性好等6个特征。初步建立了以有机碳含量、有机质热演化程度、有效孔隙度、含油饱和度、脆性矿物含量、压力系数、页理密度、埋藏深度等8项参数为主的页岩油评价标准。结合下干柴沟组上段烃源岩厚度、烃源岩面积、油层纵向分布和游离烃含量等参数,初步估算英雄岭地区页岩油资源量达到21×10^(8) t;指出构造稳定区为当前最有利勘探区,落实英雄岭页岩油有利勘探面积800 km^(2)。