Low organic matter abundance and highly efficient hydrocarbon generation of saline source rock in the Qaidam Basin,NW China

The geochemical analysis and experimental simulation are comprehensively used to systematically study the hydrocarbon generation material,organic matter enrichment and hydrocarbon generation model of Paleogene source rock in the Western Qaidam Depression,Qaidam Basin,NW China.Three main factors result in low TOC values of saline lacustrine source rock of the Qaidam Basin:relatively poor nutrient supply inhibits the algal bloom,too fast deposition rate causes the dilution of organic matter,and high organic matter conversion efficiency causes the low residual organic carbon.For this type of hydrogen-rich organic matter,due to the reduction of organic carbon during hydrocarbon generation,TOC needs to be restored based on maturity before evaluating organic matter abundance.The hydrocarbon generation of saline lacustrine source rocks of the Qaidam Basin is from two parts:soluble organic matter and insoluble organic matter.The soluble organic matter is inherited from organisms and preserved in saline lacustrine basins.It generates hydrocarbons during low-maturity stage,and the formed hydrocarbons are rich in complex compounds such as NOS,and undergo secondary cracking to form light components in the later stage;the hydrocarbon generation model of insoluble organic matter conforms to the traditional“Tissot”model,with an oil generation peak corresponding to Ro of 1.0%.

准噶尔盆地东道海子凹陷二叠系平地泉组烃源岩特征及热演化史模拟

基于钻井、录井、测井及烃源岩分析测试等资料,对准噶尔盆地东道海子凹陷二叠系平地泉组烃源岩的生烃潜力和热演化史进行了系统研究。研究结果表明:(1)准噶尔盆地东道海子凹陷二叠系平地泉组烃源岩主要为深灰色、灰黑色泥岩,颜色深且厚度普遍较大,自东北部斜坡区向凹陷中部厚度逐渐增大,并向西部莫索湾凸起逐渐减小,最大泥岩厚度可达536 m。(2)研究区平地泉组烃源岩有机质丰度综合评价为中等—极好,纵向上以平一段有机质丰度最高,平面上以凹陷东北部滴南7井区和滴南19井区最高;平地泉组有机质类型主要为Ⅱ_(2)—Ⅲ型,少部分为Ⅱ_(1)型,纵向上以平二段有机质类型最好,平面上凹陷区烃源岩有机质类型主要为Ⅱ_(1)—Ⅱ_(2)型。(3)热演化史模拟结果显示,凹陷区和斜坡区烃源岩分别在晚三叠世和晚侏罗世达到生烃高峰,现今分别处于高成熟阶段和成熟阶段。(4)研究区发育“下生上储”和“自生自储”2类油气藏,其中平地泉组烃源岩与上乌尔禾组储集层形成“下生上储”油气藏,平二段和平一段的优质烃源岩与湖盆边缘的小型扇三角洲沉积在平地泉组内部形成“自生自储”油气藏,二者油气勘探潜力均较大。

柴达木盆地咸化湖盆低有机质丰度烃源岩高效生烃模式

通过实验模拟和地球化学分析,系统研究柴达木盆地柴西坳陷古近系烃源岩的生烃母质、有机质富集与生烃模式。柴达木咸化湖盆烃源岩总有机碳含量(TOC)值偏低的原因主要有3方面:相对贫乏的营养物质供应抑制了藻类勃发、过快的沉积速率导致有机质被稀释、较高的有机质转化效率导致残留有机碳偏低。针对这类富氢有机质生烃过程中有机碳降低,应用TOC值评价有机质丰度时需根据成熟度对其进行恢复。柴达木盆地咸化湖盆烃源岩生烃包括可溶有机质生烃和不溶有机质生烃两部分。可溶有机质主要继承于生物体在咸化湖盆中得以保存,在低演化阶段生烃形成的烃富含氮、氧、硫等杂原子化合物,在后期二次裂解形成轻质烃类组分;不溶有机质即干酪根生烃模式符合传统的“Tissot”模式,生油高峰对应于Ro值1.0%左右。

确定有效烃源岩有机质丰度下限的一种新方法——以鄂尔多斯盆地陇东地区上三叠统延长组湖相泥质烃源岩为例

以鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系上三叠统延长组长4+5、长6、长7和长9段暗色泥岩为例,利用有机碳与氯仿沥青"A"转化率、热解有机质相对生烃量(IHC=S1/w(TOC),%)的关系,建立了适合研究区的湖相有效泥质烃源岩的有机质丰度下限值.热解S1和氯仿沥青"A"含量代表烃源岩中的已生烃量,在不排烃情况下,随有机碳含量增加而增大,当其减小时则表明有烃类的排出.代表有机质相对生烃量的热解参数IHC和沥青转化率(w(A)/w(TOC),%)随有机碳含量增加而开始降低的转折部位对应的有机碳含量即为有效烃源岩的下限值,研究区的有机碳质量分数为1.1%,相应的热解S1+S2下限值为2.2 mg/g,氯仿沥青"A"质量分数下限值为0.03%,总烃质量分数下限值为150×10-6.该下限值主要适合于研究区湖相有效烃源岩的识别,不同含油气盆地不同层段的有效烃源岩有机质丰度下限值应根据相应的分析数据加以确定.

内蒙古西乌珠穆沁旗地区寿山沟组烃源岩有机地球化学特征

内蒙古西乌珠穆沁旗地区广泛出露下二叠统寿山沟组暗色泥页岩。选取该组塔宾庙林场剖面的烃源岩样品,进行有机质丰度、类型、成熟度等有机地球化学特征研究,初步对其生烃潜力进行评价。研究表明,西乌旗地区下二叠统寿山沟组暗色泥页岩的有机质丰度达到了中等—好烃源岩标准;有机质来源以高等植物为主,干酪根类型以Ⅲ型为主。有机质热演化进入高成熟—过成熟演化阶段,是潜在的烃(特别是气)源岩,系上古生界重要的烃源岩勘探层系之一。

鄂尔多斯下古生界碳酸盐烃源岩评价与成烃特征

在岩性、热解参数等原生性识别和碳酸盐烃源岩评价的基础上，经统计有机质丰度、类型、性质，确定有机质成熟度与演化阶段，进行综合评价与对比后，对研究区烃源岩的生烃能力作出了综合评价，认为原始生烃母质属Ⅰ—Ⅱ1型，具有中等生烃强度的烃源岩特点，属较好烃源岩范畴，研究认为，鄂尔多斯下古生界碳酸盐烃源岩具有三段式四阶段的生烃演化特征，即以见R0=0．65％、1．50％、2．25％划分为低成熟、成熟、高成熟三段式和热裂解气生成的第四阶段。第四阶段主要处于过成熟阶段，以残余干酪根的热裂解以生成高温甲烷干气为特征，马家沟组中下部和寒武系正处于这一成烃演化阶段。

下扬子区海陆过渡相不同沉积环境页岩气成藏条件对比

以下扬子区二叠系龙潭组富有机质泥页岩为研究对象,通过岩石热解模拟、元素分析测试、物性测试和X-射线衍射等实验,结合前人研究成果,对泥页岩空间展布特征、沉积微相类型、有机地球化学特征、储层特征和含气性特征等页岩气藏评价参数开展对比分析,结果表明：下扬子区龙潭组富有机质泥页岩广泛发育在滨岸平原、障壁-泻湖、三角洲前缘和浅海陆棚等海陆过渡相沉积环境中;泥页岩中有机质丰度较高,总有机碳（TOC）含量平均值为2.43%;干酪根主要为Ⅱ型、Ⅲ型;镜质体反射Ro分布范围是0.55%~2.66%,多数有机质处于中—高热成熟阶段;生烃潜力（S1＋S2）平均值为2.96 mg/g,具备较大的页岩气生成潜能;研究区泥页岩物性较差,属于特低孔特低渗储层,但石英、长石、方解石等脆性矿物含量丰富,脆性指数（Ⅰ,Ⅱ）较高,有利于页岩气储层的压裂开发;保守估算下扬子区龙潭组吸附气量为0.34~0.96 m3/t,且物性封闭和烃浓度封闭作用进一步增强了页岩气的储存能力。对比不同沉积环境下页岩气成藏条件参数,综合研究认为下扬子地区障壁-泻湖相具备更为优势的页岩气成藏环境。

松潘—阿坝地区下古生界烃源岩评价

松潘—阿坝地区是油气勘探新区。该文对该地区下古生界露头剖面样品进行了有机碳分析,并结合烃源岩有机质丰度进行研究,对松潘—阿坝地区下古生界烃源岩进行了评价。作者认为,寒武系为潜在的好—很好烃源岩;奥陶系属潜在的差—中等烃源岩;志留系为潜在的中等—好烃源岩。

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组非主力有效烃源岩发育特征

通过油源对比确定了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长4+5、长6、长9暗色泥岩和长7油页岩与暗色泥岩的有效性,进一步采用热解烃指数(HCI)、可溶有机质与有机碳含量关系确定了有效烃源岩的有机碳含量下限为1.1%。以此下限值作为标准,与单井测井资料预测的有机碳含量值结合,确定了单井不同层段有效烃源岩的厚度。通过大量钻井有效烃源岩的厚度统计,确定了不同层段有效烃源岩的厚度分布特征。长4+5有效烃源岩主要分布在研究区中部,最大厚度超过60m。长6有效烃源岩的分布中心集中在庆城—马岭一带,最大厚度超过70m,沉积中心的厚度在20～70m,分布范围与长7油页岩的分布较为一致。长9有效烃源岩在东北部的志丹地区,主体厚度在30～60m。

海底热液活动与富有机质烃源岩发育的关系——以黔西北地区下寒武统牛蹄塘组为例

为明确海底热液活动对黔西北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩有机质富集的影响,在综合中外热液成矿研究成果的基础上,结合沉积地球化学与有机地球化学的测试资料,重点研究了海底热液活动特征元素与烃源岩有机质丰度的相关关系;通过2组沉积环境相似但受热液活动影响明显不同的剖面样品对比,对当时的古生产力和氧化还原环境进行了恢复。距离热液喷口较近的温水村剖面受到热液活动的影响强烈,特征元素大量富集;而较远的毛捭村剖面由底部到顶部受到热液活动的影响明显减弱。在恢复古海洋生产力中发现非陆源Ba(热液成因与生物成因总和)含量与有机碳含量有很好的相关关系,证明热液活动确实参与了海洋中生物的生命活动,从而认为热液活动可以为海洋生物的发育提供物质基础并提高古生产力。随着底层还原—酸性的热液流体的注入,在大环境为还原环境的情况下更加深了牛蹄塘组底部的缺氧程度,改善了有机质保存条件。热液活动为黔西北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩提供了必要的物质基础和保存条件,有利于形成富有机质的优质烃源岩。

下古生界海相碳酸盐烃源岩地球化学的研究现状

本文对国内外下古生界海相碳酸盐岩研究的四个主要方面作了总结：（1）有机质丰度及其影响因素；（2）有机质赋存形式；（3）下古生界海相碳酸盐岩有机质丰度和生烃潜力恢复方法和原理；（4）下古生界海相碳酸盐岩热成熟度研究。这四个方面是评价我国下古生界海相碳酸盐岩勘探前景至关重要的因素，也是近年来我们研究下古生界海相碳酸盐岩的热点和难点问题。

缺氧环境下热液活动对页岩有机质丰度的影响

在页岩气勘探中,首先寻找高有机质丰度的页岩已被广泛认可.研究页岩中有机质的富集机理,认清沉积环境与页岩中有机质丰度的关系对页岩气勘探非常重要.黔西北地区下寒武统牛蹄塘组底部广泛发育黑色页岩.在有机化学与元素化学相结合的基础上,对其进行了精细研究.发现其有机质含量丰富,有机碳的质量分数大多超过3.0％,有机质类型以Ⅰ型为主且有机质演化成熟度Ro介于2.0％ ～3.0％,从烃源岩的角度作为页岩气源岩具有很好的勘探前景.同时,黑色页岩中Ba、As、U、P、Mo等元素大量富集,Sr、Al、Ti、Mg等元素含量较低,显示其形成于缺氧的还原环境当中,同时又伴随热液活动作用的影响,有机碳的质量分数与表征缺氧环境和热液活动的元素化学参数w（Cu） /w （Zn）、δU和w（Si） /w （Al）、w（U） /w （Th）等的质量分数具有很好的相关性,缺氧的沉积环境和热液活动是这套富有机质页岩形成的主控因素.

渤中坳陷优质烃源岩有机质丰度下限标准

前人多通过对有机质丰度数据的统计学分析,确定优质烃源岩的有机质丰度下限,但无法体现优质烃源岩对油气成藏的主要贡献作用。为了揭示渤中坳陷优质湖相烃源岩的有机质丰度下限,根据前人利用原始有机质丰度与排烃量的关系确定丰度下限的思路,对渤中坳陷主要层段烃源岩原始总有机碳质量分数与排烃量进行计算,并作散点分析。结果显示:原始总有机碳质量分数较低时,排烃量极低;而当原始总有机碳质量分数升至某一阈值时,排烃量急剧增加,即确定该阈值为优质烃源岩残余有机碳质量分数下限。其中,东三段阀值为1.74%,沙一段为1.70%,沙三段为1.85%。

下扬子陆域海相中—古生界烃源岩有机质丰度特征及其岩相古地理

通过开展陆地野外地质调查及资料收集发现,下扬子陆域海相中—古生界共发育4套主要烃源岩,从烃源岩有机质丰度角度分析,这4套烃源岩都是较好的烃源岩,具有很好的油气远景。结合烃源岩产出的岩相古地理背景,发现泥质烃源岩主要产出于早古生代深水陆棚—盆地相(下寒武统幕府山组和下志留统高家边组)和晚古生代海陆交互相(上二叠统龙潭组),而碳酸盐岩烃源岩则主要产出于碳酸盐岩台地相(下二叠统栖霞组),尤以局限台地相为优。研究沉积相带平面展布特征可以发现,烃源岩有利沉积相带明显具有向南黄海延伸的趋势,从而证明南黄海盆地海相中—古生界具有较好的油气潜力。

黄骅坳陷大港探区奥陶系烃源岩评价及有机质丰度下限探讨

碳酸盐烃源岩有机质丰度下限受多种地质因素控制,取下限值应视不同地质条件而定.黄骅坳陷大港探区下古生界海相碳酸盐岩的有机碳下限值取0.1%较为合适.区内下古生界奥陶系碳酸盐烃源岩厚315～517 m;有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主;有机质成熟度较高,整体处于成熟阶段中后期-高成熟阶段,存在3个成烃高峰;有机质丰度普遍较低,但一半以上样品达到有机质丰度下限.最有利和较有利的生烃区分布在孔西潜山构造带周围的孔店-黄骅-大中旺地区.

涠西南凹陷D次凹流二段优质烃源岩特征

涠西南凹陷D次凹流二段发育有机质丰度很高的层段,为了研究这些层段的分布及地球化学特征,首先基于烃源岩总有机碳(TOC)-氯仿沥青"A"的关系提出了该地区优质烃源岩的丰度下限(T0C=2%);然后利用测井资料采用△logR法计算了流二段烃源岩的TOC曲线,结果显示流二段烃源岩整体有机质丰度很高,达到优质烃源岩的标准,并在纵向上识别出上下两层丰度异常高的层段(TOC=10%);利用流二段干酪根元素及岩石热解参数得到了优质烃源岩的有机质类型,主要为Ⅰ-Ⅱ_1型;利用R_0及烃源岩可溶有机质演化等方法确定了该地区烃源岩生烃门限深度(2 600 m)和排烃门限深度(3 100 m),并探讨了典型井区烃源岩的热演化阶段;最后对优质烃源岩发育的成因进行了分析,认为藻类勃发提供的高古生产力和深湖相还原环境是优质烃源岩发育的有利因素。

松辽盆地齐家致密油区青山口组有效烃源岩评价

以松辽盆地齐家地区青山口组致密油为例,讨论了致密油有效烃源岩评价标准。利用12口取心井的岩心资料和70多口取样井的地化数据,将齐家地区青山口组烃源岩分为Ⅰ类和Ⅱ类。在此基础上,综合前人的研究成果,根据质量守恒原理,建立残留烃和有机碳含量的关系、有机碳含量和厚度的关系,并确定有机碳含量下限、有效排烃厚度。通过生烃潜量、镜质体反射率和深度关系确定排烃门限和对应的成熟度,划分齐家地区有效烃源岩中Ⅰ类源岩有机碳含量在1.8%以上,厚度为0.9~2.8 m,镜质体反射率大于0.8%,Ⅱ类源岩有机碳含量在1.2%以上,厚度为0.7~1.5 m,镜质体反射率大于0.8%。研究结果显示:齐家致密油区有效烃源岩主要分布齐家—古龙凹陷的中部和南部。

笔石与页岩有机质的富集关系及其贡献率——以四川盆地南缘YS118井为例

中国南方地区下志留统龙马溪组发育高碳富含笔石的黑色页岩,然而作为页岩重要的生物输入,目前有关笔石对有机质富集的影响、生烃机理等方面的研究则较少,并且关于笔石对有机质的富集作用也还存在着争议。为此,基于对四川盆地南缘典型井YS118井龙马溪组底部的124块页岩样品的笔石丰度、全岩总有机碳含量(TOC)、围岩TOC以及能谱对笔石和围岩的分析测试结果,分析笔石的元素组成,厘清龙马溪组底部优质页岩段纵向上笔石丰度变化特征,探讨P. persculptus带-C. vesiculosus带笔石丰度与有机质富集关系,定量表征不同笔石带笔石体对有机质的贡献率。研究结果表明:①龙马溪组页岩中笔石体碳元素含量较高(27.23%~32.25%),碳元素是笔石构成的主要元素之一;②笔石TOC大于围岩TOC,笔石较围岩更富集碳元素;③全岩TOC明显高于围岩TOC,且笔石丰度与全岩TOC相关性较好,笔石是页岩有机质的重要贡献者;④P. persculptus带和A. ascensus带中的笔石体对有机质的贡献率分别为58.5%、55.3%,笔石是页岩中有机质的主要来源;P. acuminatus带和C. vesiculosus带中的笔石体对有机质的贡献率分别为24.23%、13.65%,笔石和其他生物共同控制有机质的丰度。结论认为,笔石丰度反映了页岩中有机质富集的程度。

柴达木盆地西部南区绿参1井暗色泥岩生烃条件研究

定量评价盆地烃源岩生烃潜能力是油气勘探中首先要解决的问题。以柴达木盆地西部南区绿参1井所钻遇的暗色泥岩为研究对象,采用有机质丰度、类型和成熟度指标定量或定性刻画了暗色泥岩的生烃潜力特征。研究认为,绿参1井烃源岩纵向上各层段有机质丰度随深度的增加而增加,下油砂山组至上干柴沟组烃源岩为差-非烃源岩,下干柴沟组为中等-好烃源岩;有机质类型为Ⅱ1型和Ⅱ2型,下干柴沟组上段、下段均为成熟烃源岩,生烃条件较好;下干柴沟组暗色泥岩生烃条件最佳,生烃潜力很大。

松辽外围东部盆地群下白垩统烃源岩沉积特征与生烃潜力分析

松辽外围东部盆地群位于中国东北地区的东部,研究区内共有39个中小规模沉积盆地,总面积约52×10~4km~2.在总结东部盆地群烃源岩沉积特征的基础上,通过对三江、勃利、通化及红庙子等盆地下白垩统烃源岩有机地球化学综合分析,查明了研究区下白垩统主力烃源岩有机质丰度、有机质成熟度以及有机质类型等指标特征、分布规律,并分析了影响这些指标在区域上规律变化的地质因素,以提升研究区的油气基础地质认识,为东北地区油气资源调查与勘探部署提供科学依据.