开放体系下有机质与有机碳、氢、氮损失动力学研究

本文对Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根的有机质、有机碳、氢、氮的损失进行了动力学研究,获得了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根的总量、有机碳、氢以及氮质量损失动力学参数。此动力学参数可用于烃源灶的有机质总量,有机碳、氢、氮质量的恢复研究。在此基础上,结合专用Kinetics软件,将此动力学参数应用于干酪根有机碳丰度、氢/碳和氮/碳原子比恢复系数计算。结果表明,在Ro介于0.47%～3.05%之间Ⅰ型干酪根有机碳丰度,碳、氢、氮总丰度,氢/碳和氮/碳原子比的恢复系数依次为1～1.89、1～1.96、1～2.13和1～0.56;Ⅱ型干酪根依次为0.98～1.05、1～1.06、1～1.89和1～0.66。Ⅲ型干酪根依次为1～0.82、1～0.83、1～1.59和1～0.56。因此在对高成熟—过成熟干酪根进行生烃评价时,Ⅰ、Ⅲ型干酪根残余有机碳丰度需要进行恢复,而Ⅱ型干酪根残余有机碳丰度不需要进行恢复。3种类型干酪根的H/C原子比均需要进行恢复。本文建立的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根恢复动力学可用于计算开放体系热演化过程中残留干酪根或有机碳总量,在一定程度上弥补了以往着重考虑生出烃类演化的不足之处。

湖相烃源岩原始有机质恢复与生排烃效率定量研究--以东营凹陷古近系沙河街组四段优质烃源岩为例

在烃源岩沉积有机相精细划分的基础上,优选东营凹陷古近系沙河街组四段的优质烃源岩样品,建立了完整的自然演化地球化学剖面,并应用物质平衡法,开展了原始有机质恢复和生排烃效率定量计算。计算结果表明,沙河街组四段主力供烃区间内的优质烃源岩具有高生排烃效率和原始有机质丰度恢复系数,其中深层高过成熟阶段排烃效率可达70%~80%,原始有机质丰度恢复系数可达1.5~2.0,较以往资源评价中采用的数值有较明显提高。据该结果推算,东营凹陷沙河街组四段的总排烃量总体上将有一定程度的提高,其中中浅层烃源岩的资源贡献有所降低,而深层烃源岩的资源贡献有较大幅度升高,主力烃源岩埋藏深度有下沉的趋势,这预示着深层具有丰富的资源基础和勘探前景。研究成果对于济阳坳陷乃至整个渤海湾盆地的油气资源潜力再认识和深层油气藏勘探具有重要的指导意义。

中上扬子五峰组页岩有机质丰度恢复及评价

通过室内实验和理论推导,提出一种基于有机质类型和镜质体反射率的有机质丰度恢复新方法。对中上扬子五峰组高、过成熟烃源岩进行了有机质丰度恢复,五峰组页岩平均有机碳含量为7.45%,平均生烃强度为0.96 t/m2。利用有机质类型、原始有机碳含量和生烃强度对烃源岩进行综合评价,明确五峰组页岩为有机质类型好、丰度高、厚度薄、生烃强度低的中等烃源岩。为同类海相页岩气资源量估算和评价提供借鉴。

渤海湾港城盐碱原土的快速改良研究

通过淡水洗盐、有机质增效和提高渗透性方法,对港城原土进行了快速改良研究。结果表明:通过淡水洗盐均可将不同含盐量土壤的盐分洗至正常水平(0.2%)以下,加水量(Y)与土壤含盐量(X)的直线回归方程为Y=1.455 2+0.597 0X(R2=0.934 5);添加玉米秸秆可明显提高土壤有机质含量,且随添加比例的增加而提高;添加玉米秸秆和珍珠岩可提高土壤渗透性,添加比例以5%为宜。

内蒙古西乌旗地区下二叠统寿山沟组泥页岩有机地球化学特征——以MXD1井为例

本文采用岩石热解、饱和烃色质、芳烃色质等测试方法,首次对内蒙二连盆地西乌旗地区MXD1井钻遇的二叠统寿山沟组二段深灰色、灰黑色泥页岩样品进行了系统的有机地球化学分析,对烃源岩的沉积环境、母质来源及有机质类型和有机质成熟度等科学问题进行了深入研究。样品的正构烷烃特征表明该段的有机质受到生物降解作用的影响较小。规则甾烷相对含量、碳优势指数(CPI)、三环萜烷/17α-藿烷值特征表明该段的沉积环境为咸水、还原环境,生源以水生藻类与浮游生物为主,有少量的陆源植物贡献,为该段为海相沉积环境提供了证据。正构烷烃的峰型峰态、Pr/nC17值与Ph/nC18值相对关系和规则甾烷相对含量共同表明有机质类型主要为Ⅱ型。芳烃中三甲基萘、菲、三芳甾特征和饱和烃中藿烷、甾烷、正构烷烃的分布特征和指标共同表明烃源岩成熟度高,镜质体反射率Ro平均为2.93%,可以判断有机质成熟度为高成熟-过成熟,有利于天然气的形成。样品残余有机碳含量为0.10%~0.85%,经过原始有机碳恢复可以得到原始总有机碳含量为0.17%~1.46%,表明MXD1井寿山沟组二段的部分泥页岩层段可达到中等到较好烃源岩的水平。综合评价认为内蒙古西乌旗地区寿山沟组二段烃源岩具有中等的生烃潜力。以上研究成果表明该区上古生界具备油气成藏的烃源条件,为西乌旗地区的新层系油气勘探提供了重要的有机地球化学依据,对二连盆地及外围地区的石炭二叠系新领域油气勘探工作具有一定的借鉴意义,对于我国北方石炭二叠系的油气勘探的战略接替及可持续发展也有一定的参考价值。

松辽盆地四深1井区上古生界烃源岩原始品质特征恢复及排烃量估算

松辽盆地四深1井区基底古生界已发现天然气,但是烃源岩有机质热演化程度高,仅依据现今残余的有机质丰度和生烃潜力参数会极大降低烃源岩评价的准确性,误导油气远景的评估。利用岩石热解参数、有机碳同位素、镜质体反射率及有机显微组分等实验数据,通过多种方法恢复烃源岩原始有机质丰度及生烃潜力,确定降解率法的恢复结果可靠,进一步结合生烃潜力法分析热演化过程中烃源岩的排烃特征。结果表明,四深1井区古生界烃源岩大部分为Ⅰ型和Ⅱ_1型有机质,恢复后的原始有机碳(TOC)平均值为2.56%,原始热解烃量(S_(2))平均值为16.11 mg/g,恢复后的原始烃源岩品质达到好—极好级别。基于Ⅰ和Ⅱ_1型有机质热演化过程中烃源岩的排烃量曲线,得出四深1井区上古生界烃源岩在三叠纪早期(约230 Ma)进入排烃门限(R_(o)=0.7%),在三叠纪晚期(约210 Ma)到达排烃高峰(R_(o)=1.1%),原油主要成藏阶段在三叠纪—侏罗纪早期(230~200Ma),排烃量为416.423×10^(8)t。主要成气期在侏罗纪中晚期阶段(200~165 Ma),排烃量为55.093×10^(8)t。研究表明,四深1井区上古生界烃源岩已经为油气藏的形成提供了丰富的烃源。