四川盆地志留系龙马溪组页岩矿物组成与有机质赋存状态

选择四川盆地长宁县双河镇下志留统龙马溪组新鲜露头剖面,在野外考察的基础上,对30个页岩样品进行光、薄片鉴定、SEM、电子探针、XRD和阴极发光分析,研究龙马溪组页岩岩石学特征、矿物组成、性质和有机质赋存状态的变化特征。分析结果显示,龙马溪组页岩矿物组成为脆性(碎屑)矿物石英、长石、云母和黄铁矿;硅化和碳酸盐化作用成因的隐晶质石英(玉髓)、方解石和白云石;黏土矿物伊利石和绿泥石。划分出岩石中残留固态有机质原位的5种赋存状态,其与矿物性质具有密切关系,碎屑矿物中的解理或裂隙对页岩气的生成和运移有重要的影响,该区在成岩作用过程中可能发生过多期次的油气运移。

湖相碳酸盐岩致密储层有机质赋存状态与孔隙演化微观机理

孔隙发育机理及预测是湖相碳酸盐岩致密储层研究中的一大难题。以渤海湾盆地束鹿凹陷沙三下亚段致密碳酸盐岩为对象，开展热压模拟实验模拟岩石埋深演化过程。通过对实验岩石产物进行地球化学、离子抛光扫描电镜及低温氮气吸附实验分析，研究了有机质赋存状态及成熟作用对其储集孔隙的影响，揭示了致密储层有机质孔隙热演化机制。结果表明：碳酸盐岩中有机质主要与泥质或灰泥质基质以络合-复合的形式存在，成熟作用对有机质孔隙形成与演化影响巨大。随有机质成熟度（ R0 ）从0.5%增加到1.5%，有机质丰度（TOC）减少一半以上（从2.07%降低到0.85%），孔隙总比表面积和孔隙体积增加3～4倍。在低成熟-生油窗阶段（R0 =0.5%～1.0%），有机质孔隙不很发育；随成熟度升高，有机质逐渐发育裂缝和孔隙，尤其进入湿气窗-干气窗阶段（R0≥1.5%），孔隙比表面积和总孔隙体积快速增加，孔隙大量生成。有机质的分解是孔隙总体积和比表面增加的主要原因。新生成孔隙主要为有机孔，尤其以微孔-介孔对成熟度变化最为敏感，直径小于5nm的孔隙对新增总孔隙体积和比表面积贡献最大。孔隙总体积和比表面的增加主要依赖于新增孔隙的形成，而不是原有孔隙的扩大。

塔里木盆地下寒武统底部高熟海相烃源岩中有机质的赋存状态

近年来的研究证明 ,中新生代未熟 -低熟海相富有机质泥质烃源岩中有机质是通过溶解在水中的分子规模的碳有机质以化学吸附的形式被吸附到矿物表面上和蒙脱石结构层内 .然而 ,对于高熟海相泥质烃源岩中有机质的赋存状态却少有报道 .通过对塔里木盆地下寒统底部高熟海相泥质烃源岩的有机碳含量、矿物表面积、扫描电镜和透射电镜的综合分析 ,得到了其有机质以细小的颗粒状保存于沉积物颗粒之间的结论 .同时 ,通过高熟海相烃源岩与现代未熟海相烃源岩有机质赋存状态的对比 ,提出了值得进一步研究的有关科学问题 .

安页1井志留系龙马溪组页岩有机质拉曼光谱特征及其地质意义

我国下古生界海相页岩有机质热演化程度普遍高、陆源植物镜质体缺乏,显微组分难以区分,现有镜质体反射率、岩石热解、Tm/Ts等生物标志化合物指标的测试方法难以有效评价泥页岩有机质成熟度。本文以贵州正安地区安页1井志留系龙马溪组页岩为研究对象,利用场发射扫描电镜观察和激光拉曼光谱检测相结合,不依赖于有机质显微组分类型,直接获取高演化页岩中不同赋存状态有机质的拉曼谱图,利用拉曼谱图衍生参数评价高演化页岩的有机质成熟度。结果表明:安页1井志留系龙马溪组页岩发育着生物结构型、脉状或团块状、自形边界填隙状、他形边界填隙状4种类型有机质,其中自形边界填隙状有机质孔径大于80nm,他形边界填隙状有机质孔径小于60nm,这两种填隙状占比在90%以上,是页岩储层的主体储集空间;4种形态的有机质热演化程度不一致。激光拉曼面扫描取谱方式获得大量数据计算的拉曼成熟度主体介于2. 8%～3. 0%,各类型有机质的拉曼成熟度数量占总数量的比例与场发射扫描电镜观测的半定量统计结果一致。该方法为刻画我国高-过成熟度页岩有机质成熟度提供了一种行之有效的手段。

冀北凹陷高于庄组与洪水庄组在岩芯、露头中多赋存态生物标志物的对比

利用气相色谱—质谱联用仪对采自燕山地区冀北凹陷的中元古界长城系高于庄组(Chg)灰岩和蓟县系洪水庄组(Jxh)泥页岩露头和岩芯中不同赋存状态生物标志物进行了分析。正构烷烃和萜类生物标志物显示从高于庄组(Chg)到洪水庄组(Jxh)生源由浮游类和底栖类为主转变为浮游类为主,而沉积水体的盐度则由高变低。露头样品和相应岩芯中生物标志物的对比显示,风化等因素对该区烃源岩露头中藿烷类生物标志物影响较小,而对正构烷烃和甾烷的分布模式有影响。灰岩样品中不同赋存状态生物标志物变化不大,而泥页岩结合态相对于游离态具有相对较高含量的长链正构烷烃,显示酸性条件可以降低泥页岩对有机质的吸附能力。

海拉尔盆地乌尔逊、贝尔凹陷优质烃源岩特征

通过岩心观察和取样分析,对海拉尔盆地乌尔逊及贝尔凹陷优质烃源岩发育特征进行精细描述,并与普通烃源岩进行对比。研究表明:1)研究区优质烃源岩与砂岩纵向交互频繁,排烃效率高。优质烃源岩是在还原—强还原环境下沉积形成,而普通烃源岩是在氧化—弱氧化的环境下沉积形成;2)优质烃源岩有机质的赋存状态以层状富集为主,有机质呈平行或基本平行层理分布。而普通烃源岩中有机质分布呈斑块状,分布不均匀,或断续纹层状;3)优质烃源岩生烃潜力大,是普通烃源岩的10倍以上;4)优质烃源岩具有高有机碳和相对低氯仿沥青"A"的特征,反映研究区砂泥互层剖面中优质烃源岩的排烃效率高。

页岩油原位成藏过程及油藏特征——以松辽盆地古龙页岩油为例

为了搞清古龙页岩油成藏过程及油藏特征,指导古龙页岩油勘探开发,利用大量岩心实验分析数据,分析页岩形成的古沉积环境,通过观察大量扫描电镜照片,深入分析有机质赋存状态。以封闭体系低熟页岩生烃热模拟实验为基础,结合成烃—成岩—成储耦合过程研究,系统分析古龙页岩油成藏过程,从而明确其油藏特征。结果表明:(1)青山口组古沉积环境优越,层状藻是古龙页岩有机质的主要来源,古龙页岩原始有机碳含量高,平均在3.0%以上,奠定了页岩油生成的物质基础;(2)古龙页岩有机质主要有3种赋存状态,第1种为有机质和黏土等无机矿物呈互层状分布,第2种为有机质受挤压后在无机矿物粒间赋存,第3种为有机质在黏土矿物层间吸附沉积,有机质的不同赋存状态为古龙页岩的普遍含油奠定了结构基础;(3)古龙页岩油的成藏演化主要经历了压实—大量生烃前阶段、大量生烃阶段、原油裂解等3个阶段;(4)古龙页岩油藏具有大面积连续立体式分布、纯油油藏、压力系统稳定且与埋深关系密切、原油密度和原油黏度受成熟度控制且在平面上呈环带状变化等4个特点。研究成果明确了古龙页岩油成藏过程以及油藏特征,为松辽盆地北部古龙页岩油有利富集区优选以及开发方案设计提供了理论依据。