高、中、低氢指数芦草沟组干酪根生烃动力学差异性研究

芦草沟组油页岩在吉木萨尔盆地内广泛分布,具有很强的非均质性。为探究烃源岩非均质性对生烃动力学的影响,选取大龙口剖面芦草沟组高(724 mg/g)、中(555 mg/g)、低(219 mg/g)3个不同氢指数(HI)的干酪根样品,进行生烃动力学热模拟实验对比研究。结果表明:HI控制烃源岩的生烃潜力, HI越高,烃源岩的生烃能力越强,倾油性越强,生油气转化率越快,气油比(GOR)越低,生成的油芳香度越小,生成的气态烃干燥系数越小;HI越低,生烃能力越弱,倾气性越强,生油气转化率越慢,GOR越高,生成的油芳香度越大,生成的气态烃干燥系数越大。3个干酪根生油气动力学参数计算结果表明:HI越高,生油气活化能分布越集中;反之,生油气活化能分布越分散。生烃动力学参数反演生烃史(5℃/Ma)结果表明:HI越高,烃源岩生油量越大,排油越早,生气期越短;反之,生油量越小,排油越晚,生气期越长。根据烃源岩排油门限(100mg/g)和排气门限(20mg/g)研究,将芦草沟组干酪根生烃动力学结果应用于吉木萨尔凹陷烃源岩生烃评价,结果表明:吉木萨尔凹陷芦草沟组成熟度为低熟–生油窗阶段,大部分已达到排油门限但未至排气门限,具有很高的页岩油开采潜能,不具有天然气开采潜力。烃源岩非均质性对油气差异聚集和相态变化的启示为:HI高的烃源岩生烃占优势时产物以油相为主, HI低的烃源岩生烃占优势时产物以气相为主,二者搭配可形成“油溶气、气溶油”的运移模式;此外,在高演化阶段,低HI烃源岩的高产气能力可以对之前充注的油藏产生次生改造,形成次生凝析气藏。