烃源岩生烃潜力恢复与排烃特征分析——以辽河西部凹陷古近系烃源岩为例

根据排烃门限理论,对生烃潜力法进行了改进,建立了生烃潜力指数恢复模型,并对辽河西部凹陷各类型有机质的排烃特征分别进行了详细分析。研究表明,研究区不同类型有机质烃源岩排烃特征存在很大差异,有机质类型越好,排烃门限深度越浅,Ⅰ型和ⅡA型有机质的排烃门限深度为2 200 m,ⅡB型为2 700 m,Ⅲ型为2 900 m;相同埋深条件下,有机质类型越好,烃源岩单位有机碳排烃量越大,达到排烃高峰期越早,排烃效率也越高。研究区排烃期主要有2期,第一期为东营组沉积期(主要为东营组抬升遭受剥蚀前);第二期为明化镇组沉积期至现今。研究区烃源岩总排烃量为156.23×108t,其中沙三段和沙四段烃源岩分别占61.5%和21.2%,是西部凹陷的主力排烃源岩。

地质条件下湖相烃源岩生排烃效率与模式

烃源岩排烃研究是油气地球化学研究中最薄弱的环节,而排烃效率又是准确评价常规油气与非常规页岩油气资源的关键参数.目前对于烃源岩排烃效率的认识差异很大,尚未建立完整的各种类型有机质湖相烃源岩在地质条件下生排烃效率与模式.本文以中国渤海湾、松辽等4个大型湖相含油气盆地以及酒泉青西凹陷、泌阳凹陷等9个中小型湖相富油盆地/断陷为对象,通过15000余个湖相烃源岩样品在自然热演化过程中热解生烃潜力指数的变化研究,揭示了湖相烃源岩在地质条件下的生排烃特征,构建了湖相烃源岩在地质条件下的生排烃效率与模型.无论是大型湖相沉积盆地还是中小型断陷盆地,甚至是盐湖相沉积盆地,烃源岩生排烃特征基本一致.随着成熟度的增高,湖相烃源岩排烃效率逐渐增高,在低成熟阶段排烃效率较低,在成熟与高成熟阶段具有高或很高的排烃效率.Ⅰ型、Ⅱ型有机质类型烃源岩排烃模式相似,相对排烃效率在低成熟阶段小于45％,成熟生油高峰时达85％～90％,至生油窗下限时达90％以上;累积排烃效率在低成熟阶段小于10％,生油高峰时达50％～60％,生油窗下限时达75％～85％,主要的排烃阶段在镜质组反射率0.7％～1.2％之间,生油窗阶段生成并排出了绝大部分烃类.湖相Ⅲ型有机质烃源岩排烃效率明显低于Ⅰ、Ⅱ型有机质烃源岩,生油窗阶段累积排烃效率仅为50％左右,主要生排烃阶段在镜质组反射率0.8％～2.0％之间.控制湖相烃源岩排烃量和排烃效率的主要因素是有机质丰度、类型和成熟度,而盆地类型、断裂发育程度、烃源岩沉积环境、相邻输导层孔渗条件等因素均不影响烃源岩排烃与排烃效率.

一种生、排烃量计算方法探讨与应用

烃源岩的生烃量等于其残烃量与排出烃量之和。利用氯仿沥青“A”/总有机碳参数随深度的变化关系 ,可求出烃源岩的残烃率。在烃源岩演化过程中 ,(S1+S2 ) /总有机碳 (生烃潜力指数 )减小的唯一原因是有烃类从烃源岩中排出。无论生烃机制如何 ,烃源岩的现今生烃潜力指数与油气排出以前的原始生烃潜力指数之间的差值始终代表当前每克有机碳的排烃量 (排烃率 ) ,据此可计算生成未熟—低熟油的烃源岩的排烃量。将排烃率与对应的残烃率叠加 ,可求出烃源岩的油气发生率 ,结合烃源岩的厚度、面积、密度及有机碳丰度等资料 ,可计算生烃量。在东营凹陷八面河油田应用此方法发现 ,该区下第三系沙三段、沙四段的泥岩与油页岩的生、排烃演化模式不同 ,泥岩的生烃量巨大 ,但排烃效率很低。图 3表1参

渤海湾盆地济阳坳陷烃源岩排烃特征研究

烃源岩在埋藏演化过程中发生排烃的重要表现之一是其生烃潜力不断减小,反之也可利用烃源岩在演化过程中生烃潜力的变化规律来模拟其排烃特征。利用综合热解参数———生烃潜力指数[(S1+S2)/TOC]在热演化过程中的变化规律来确定源岩的排烃门限,并在此基础上模拟计算烃源岩在各演化阶段的排烃率、排烃速率及排烃效率。由于不同类型烃源岩的生烃潜力指数差别很大,在实际应用时应对不同类型源岩,含不同有机质类型的源岩进行区分。将此方法应用于济阳坳陷下第三系,发现油页岩和暗色泥岩具有不同的排烃特征,油页岩的排烃门限比暗色泥岩浅,排烃率也较高。

乌尔逊凹陷暗色泥岩排烃特征

生烃潜力指数是判别烃源岩是否排烃的重要指标.结合已知沉积相、地震相、构造发育特征等其他资料,分析研究区有效烃源岩厚度及其平面分布特征.综合利用乌尔逊凹陷不同层段的有机碳及有效烃源岩排烃率、厚度、密度等参数,给出研究区各个主力烃源岩层段的排烃强度,并计算各烃源岩层段的排烃量.研究结果表明,南屯组与大磨拐河组的排烃模式有所差异,南一段、南二段和大一段排烃量均较大,大二段和铜钵庙组排烃量较小.