济阳坳陷古近系沙河街组页岩有机质热演化特征

钻探显示渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街地层具有良好的页岩油资源潜力,成熟页岩厚度超过1 000m,其有机质热演化特征备受关注。通过对研究区5口页岩油钻井岩石热解地化参数详细统计和对烃源岩原始有机碳、可转换碳、页岩含油量以及生烃潜力等页岩有机质特征的分析,探讨了页岩镜质体反射率动力学应用范畴。沙河街组(沙三段下亚段和沙四段上亚段)页岩最大热解温度(T_(max))为423~450℃,有机质成熟度(Ro)为0.45%~0.94%,平均为0.73%,Ⅱ型烃源岩原始有机碳(TOCo)含量为0.92%~5.67%,平均为4.23%,可转换碳(Cc)比例为51%~63%,平均为59%,页岩含油量(S_1)为(10~75)×10~4 t/km^2,平均为39.67×10~4 t/km^2,生烃潜力(S_2)为(20~465)×10~4 t/km^2,平均为293×10~4 t/km,热解产量指数(PI)为0.03~0.47。综合研究认为,济阳坳陷沙河街组优质烃源岩主要集中在东营凹陷和沾化凹陷,有机质成熟度对页岩油的生成和聚集至关重要,当R_o为0.70%~0.74%时,油气开始大量生成,并且开始排烃。

江汉盆地南部二叠系烃源岩热演化特征

应用含油气盆地热史及构造—热演化模拟系统 ,对江汉盆地南部不同时期剥蚀量和底部热流值进行了反演 ,恢复了二叠系烃源层埋藏史、温度史、成熟度史和油气生成史 ;探讨了二叠系烃源岩的油气热演化规律 ,阐明了不同地区油气热演化历程的差异性 ;指出燕山期。

鄂尔多斯盆地东南缘金锁关地区延长组构造-热演化特征

采用野外剖面勘测与磷灰石裂变径迹(AFT)分析相结合的研究方法,综合分析了鄂尔多斯盆地东南缘金锁关地区上三叠统延长组的中-新生代构造-热演化特征。金锁关-淌泥河剖面延长组总体呈现为褶皱-冲断构造变形样式,剖面北段的淌泥河处发育较为强烈的斜歪褶皱-冲断构造;该冲断构造属于瑶曲-云梦山冲断构造带的重要组成部分,且中侏罗统卷入了与延长组协同的褶皱变形,并与其上覆的下白垩统呈角度不整合接触关系,表明其构造变形时间主要发生在燕山中期的晚侏罗世。剖面上强、弱变形区段2件延长组砂岩样品的磷灰石裂变径迹(AFT)中值年龄和池年龄非常接近地分布在(105±7)Ma和(93±6)^(94±6)Ma,表明金锁关地区延长组抬升冷却至AFT封闭温度以浅的峰值年龄主要集中在100 Ma左右;砂岩样品AFT热史模拟结果进一步揭示,延长组最晚在早白垩世中期的120 Ma左右已达到最大埋深增温,之后经历了早白垩世晚期120~115 Ma的快速抬升、115~40 Ma的缓慢抬升和40~17 Ma以来的快速隆升剥露过程。

烃源岩的有机组成与热演化特征研究

通过热模拟实验的方法，研究泥岩、油页岩和煤的有机质分子组成的热演化特征。结果表明：烃源岩有机质分子组成有较大差别，甾烷、萜烷的分布型式也显著不同，但成熟作用使得甾烷、萜烷分布型式的差异减小。发现有机质类型对高成熟样品的镜质体反率Ro值有较大影响，岩石中矿物基质的种类与含量直接影响甾烷、萜烷异构化比值的大小。黄县 褐煤与茂名油页岩模拟样品成熟度相近，但由于这些因素的影响，黄县褐煤的Ro值大于茂名油页岩，茂名油页岩的甾烷、萜烷异构化比值大于黄县褐煤。文中还对烷基环己烷系列化合物、D环芳构化8，14－断藿烷的热演化特征进行了初步讨论。

芳烃显微荧光光谱的热演化特征——渤西海域第三系生油岩评价

系统研究渤西海域两口井沙三段至东下段27块泥岩样品芳烃馏份的显微荧光光谱特征，以红／绿值Q（I650／I500）和λmax值作为判别生油岩演化的参数。研究结果表明，渤西海域中部东下段底部至沙三段生油岩进入生油门限，并处于低成熟阶段；东南部地区东下段底部及下伏地层进入生油门限，东下段底部至沙三段顶部生油岩处于低成熟阶段，大部分沙三段生油岩处于成熟阶段。

模拟实验中芳烃气相色谱参数的热演化特征

对碳酸盐生油岩热模拟实验中不同模拟温度下获得的芳烃化合物进行了气相色谱分析，从而得到了芳烃组成与有机质成熟度之间的关系，提出了一系列划分有机质成熟度的芳烃色谱指标。实验表明，芳烃气相色谱参数是较有效的成熟度指标，芳烃组分的研究有助于对有机质热演化过程和对干酪根生烃机理的深入认识。

北黄海盆地东部坳陷中生界烃源岩特征

东部坳陷是北黄海盆地内最大的一个沉积坳陷,目前对该区的油气地质条件研究尚处于勘探早期。对该区烃源岩分布、地球化学特征和热演化特征作了初步分析,结果表明:东部坳陷内主要发育2套烃源岩,即中生界中、上侏罗统烃源岩;中侏罗统烃源岩母质以陆源高等植物为主,主要为Ⅲ型干酪根,有机碳含量中等,氢指数多在200 mg/gTOC以下;上侏罗统烃源岩母质为高等植物和低等水生生物混杂,兼有Ⅱ型和Ⅲ型干酪根,局部发育有机碳含量高、氢指数平均为500mg/gTOC的良好烃源岩;东部坳陷主体部位的2套烃源岩现今均已进入生烃门限,具备一定的生油气潜力,具有良好的油气勘探前景。

基于岩石热解资料的烃源岩有机碳构成计算方法及应用

随着热演化程度的提高,烃源岩中有机碳的丰度和组成持续变化。为研究有机碳组成的变化规律,提出了“有机碳构成”概念,并建立了基于岩石热解参数计算烃源岩残余有效碳相对含量、残余无效碳相对含量、原始有效碳相对含量和原始无效碳相对含量的方法。该方法基于低成本的岩石热解分析,能够快速定量计算各类烃源岩的有机碳构成。将该方法应用于银额盆地中生界低成熟和古生界过成熟烃源岩的有机碳构成研究,取得了很好的应用效果。应用结果表明:对于低成熟烃源岩,残余有机碳构成与原始有机碳构成相比变化不大,有效碳的占比仅有小幅度的减小,而无效碳的占比也只有小幅度的增加,表明低成熟烃源岩成烃转化率小,仅有少量有效碳转化为烃类;而过成熟烃源岩有效碳的生烃转化率极高,绝大部分残余有机碳为不可热解的“死碳”,而有效碳仅占极小的一部分。该方法实现了对烃源岩有机碳构成的研究从定性到定量的提升,可为烃源岩有机碳热演化特征等研究提供依据。

急倾斜煤层开采覆岩联动致灾特征分析

针对乌鲁木齐矿区急倾斜煤层采空区顶板冲击失稳诱发动力灾害问题,根据乌东煤矿地质条件进行灾害成因分析,建立急倾斜煤层覆岩结构力学模型,结合顶板岩梁能量分布特征,明确致灾源头,提出防控措施;鉴于此,设计覆岩联动致灾物理相似模拟试验,采用红外热像与岩石破裂声发射(Acoustic Emission,AE)综合监测手段分析覆岩联动致灾阶段性“声-热”演化规律,结合3DEC离散元数值计算,确定灾源时空信息,指导动力灾害防控。研究结果表明:急倾斜煤层开采顶板岩梁与覆岩应力拱形成的“拱-梁”结构具有空间结构关联特征,该结构在高阶段水平分段短壁综放开采条件下失稳诱发动力灾害,将顶板岩梁按能量等级划分为本水平梁端起裂区、中部离层演生区和上水平拱脚高能区3个区域,其中上水平拱脚高能区为重点致灾区域;同时,在急倾斜煤层开采过程中覆岩结构动态破裂具有阶段性“声-热”演化规律,结合三区内热值异化程度与AE能率演化特征,将顶板破断周期划分为低水平发展、震前平静、加速活跃和松弛阶段,其中加速活跃阶段为灾害孕育期;基于研究结果制定了采空区顶板预裂爆破切顶解危措施,经全景智能钻孔窥视监测,致裂效果明显,灾害得到有效控制,为急倾斜煤层开采动力灾害防控提供借鉴。

急倾斜坚硬岩柱动态破裂“声–热”演化特征试验

急倾斜坚硬岩柱稳定性预测对科学采矿具有重要意义。以乌鲁木齐矿区急倾斜特厚煤层安全开采为背景,基于平面组合加载试验平台,构建急倾斜坚硬岩柱动态破裂"声–热"演化特征模型试验,采用岩石破裂声发射和红外热像综合监测方法,揭示开采扰动作用下岩柱破裂过程中的声发射与温度演化规律。研究表明:坚硬岩柱破裂过程中红外热像呈现温度辐射区(可分为低温边界区、中温过渡区和高温中心区);岩柱破裂经历弹性变形、微破裂至破裂失稳过程,该过程中温度辐射区温度逐渐降低,AE能率呈持续性增长;动态破裂"声–热"演化实质为热弹效应和摩擦热效应。这对急倾斜特厚煤层安全开采具有科学意义。

沧东凹陷孔二段烃源岩评价及生排烃研究

大港油田历经50年勘探,业已建成一个大型油气区。但随着勘探程度的不断提高,勘探难度日益加大,资源接替成为制约油田发展的主要问题之一。沧东凹陷是黄骅坳陷的主要富油气凹陷之一,近两年于孔二段岩性地层油藏勘探的重大突破,为此需明确沧东凹陷孔二段烃源岩的主要特征、成烃演化规律和油气资源潜力,以有效的指导油气勘探和规划部署。