江汉盆地潜江凹陷盐间云质页岩热压生排烃模拟实验研究

江汉盆地潜江凹陷盐间云质页岩具有形成规模页岩油资源的潜力。通过对潜江组未熟的云质页岩烃源岩样品开展热压生排烃模拟实验,定量分析了不同热成熟度烃源岩有机质的生烃产率,并探讨了盐间云质页岩的生排烃过程。此外,将由总排烃量计算获得的转化率作为热成熟度的标尺,分析了排出油和烃气组成随热成熟度的变化。研究结果显示,残留油和排出油之间存在明显的"前驱体—产物"关系,反映了有机质生油过程为"干酪根→沥青→原油"两步同时进行的转化过程。由总排烃量计算获得的转化率与EasyR_o之间服从较严格的玻尔兹曼分布,可用于描述生油窗内烃源岩的排烃行为。当转化率在0~25%之间时,排出油各族组分相对含量变化较小;而当转化率在25%~100%之间时,排出油沥青质组分的相对含量迅速减少而饱和烃和芳烃组分明显增加,说明干酪根裂解形成的沥青(即残留油)是排出油中烃类逐渐富集的主要物质来源;与此同时,形成更多的小分子烃类改善了烃类流体的流动性,排烃作用相应增强,导致排出油产率在该阶段快速增加。

低熟湖相泥质烃源岩中不同赋存状态可溶有机质的地球化学特征

烃源岩的矿物组成可能会对可溶有机质的赋存状态产生显著的影响,进而影响烃源岩的生排烃行为以及页岩油资源的勘探开发。本文对东营凹陷沙河街组两个低熟湖相泥质烃源岩进行了分级抽提实验,获取了烃源岩中不同赋存状态的可溶有机质,依次为:呈游离态的和以物理吸附在干酪根或矿物表面的可溶有机质(氯仿沥青"A")、与碳酸盐矿物紧密结合或被其包裹的可溶有机质(氯仿沥青"C")、与硅酸盐矿物或干酪根紧密结合的可溶有机质(氯仿沥青"E")。通过气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和傅里叶变换-离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)等分析手段,研究了各种赋存状态可溶有机质族组成、饱和烃以及极性化合物的组成及分布特征。结果显示:两种烃源岩的氯仿沥青"A"都约占总可溶有机质的90%左右,且氯仿沥青"A"和氯仿沥青"E"含量可能与总有机碳含量有关。不同赋存状态可溶有机质在族组成上存在明显的差异:自氯仿沥青"A"至"C"再至"E",饱和烃和芳烃含量依次下降,而胶质和沥青质的含量依次上升,这可能与不同矿物基质对可溶有机质的选择性吸附或富集作用差异有关。FT-ICR MS分析结果显示:中性含氮化合物主要富集在氯仿沥青"A"中,而氯仿沥青"C"和"E"中的极性化合物主要为各种强极性的含氧化合物。本工作对揭示低熟湖相泥质烃源岩中可溶有机质的富集机理具有重要意义。