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烃源岩滞留油气作用及其对泥页岩含油气率的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2013年第6期44卷 2439-2448页

作者：姜福杰庞雄奇姜振学刘洛夫高小跃郭继刚白静中国石油大学盆地与油藏研究中心北京102249 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249

泥页岩滞留油气的形式主要包括游离态、吸附态、水溶态和油溶态,其中,石油主要以游离态和吸附态滞留为主,天然气则以多种方式滞留。依据物质平衡原理,提出了依据滞留烃指数变化计算泥页岩滞留油量的方法。研究结果表明:泥页岩滞留油气... 详细信息

泥页岩滞留油气的形式主要包括游离态、吸附态、水溶态和油溶态,其中,石油主要以游离态和吸附态滞留为主,天然气则以多种方式滞留。依据物质平衡原理,提出了依据滞留烃指数变化计算泥页岩滞留油量的方法。研究结果表明:泥页岩滞留油气量主要受有机质的丰度、类型和演化程度以及矿物组成和温压条件等影响。一般地,有机质丰度越大、温度压力越高滞留油气量越大。泥页岩滞留油气的性质主要受有机质类型和演化程度影响,Ⅲ型有机质和高演化程度的泥页岩以滞留气为主,而Ⅰ型有机质和低演化程度的泥页岩以滞留油为主。东营凹陷沙四上亚段泥岩滞留油量为58.42×108t,表明泥岩具有较好的含油前景。

关键词：页岩油页岩气烃源岩滞留烃物质平衡法

烃源岩不同尺度孔径演化特征及滞留烃定量表征

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烃源岩不同尺度孔径演化特征及滞留烃定量表征

作者：靳继阳中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

全球能源发展,加之美国在页岩油气开采方面取得了巨大成功,显现了页岩油气具有极高的商业价值。据我国国土资源局调查统计发现我国页岩气资源潜力巨大,有待进一步的勘探开发以缓解我国目前能源紧张的局面,因此近几年我国国家能源局已将... 详细信息

全球能源发展,加之美国在页岩油气开采方面取得了巨大成功,显现了页岩油气具有极高的商业价值。据我国国土资源局调查统计发现我国页岩气资源潜力巨大,有待进一步的勘探开发以缓解我国目前能源紧张的局面,因此近几年我国国家能源局已将页岩油气开发上升到国家能源战略层面。但目前我国对于页岩油气勘探开发还处于初级探索阶段,其中页岩油气的勘探开发工作最为重要的一点就是页岩油气储层的储集空间、不同尺度孔径演化特征以及滞留烃量的表征等方面的研究。基于目前页岩油气储集空间孔径演化特征及滞留烃定量表征对于页岩油气勘探开发的迫切性和重要性,本文在中石油勘探开发研究院重大研究课题的资助下开展了基础研究工作。本论文重点研究了两大问题:1、烃源岩不同尺度孔径演化特征,2、烃源岩不同孔径内滞留烃的定量表征。关于问题1,本文作者的研究思路为:首先获取低熟样品,然后通过催熟实验将其催熟到不同的成熟阶段,然后将不同成熟阶段的岩石样品分别进行高压压汞实验,N吸附、CO吸附实验,核磁共振实验,通过此四种实验手段获取不同成熟度孔隙结构及孔径分布演化特征。同时将不同成熟度样品进行扫描电镜和EDS能谱实验,获取有机无机孔隙及岩石矿物的演化分布特征;关于问题2,作者将不同成熟度的样品首先进行基础的地化实验获取基础地化数据,然后将不同成熟度样品分成两份进行抽提和不抽提实验,然后将抽提和未抽的样品分别进行核磁,N、CO吸附实验,前者抽提的样品可以获取样品总的孔径分布特征,后期未抽的样品可以获取含油时的孔径分布,最终可得到不同尺度孔径内滞留烃量分布情况。由于上述实验技术都有一定的缺陷和适用范围,所以本文作者综合创新性的综合适用上述几种实验手段扬其所长、避其所短,来研究泥页岩孔径演化特征,且作者使用了催熟样品和地质条件下的样品对比研究即弥补了催熟样品的不符合地质真实演化过程的缺陷,与地质实际样品对比也有助于后期地质参数的对比校正,所以现实了催熟样品和实际地质样品很好的结合。最终本文作者研究发现:松辽盆地青山口组泥页岩样品主要发育微纳米孔隙其孔隙度约为5.6%,且随着成熟度的增加,孔隙越来越发育,较小孔径的孔隙变的更为发育,其孔径主要分布在20nm和大于1000nm范围。四川盆地龙马溪组泥页岩其孔隙度发育范围为3.9%.53%,且随着成熟度的增大,孔隙度增加,其中有机孔越来越发育,占中孔比例增大,有机孔主要发育在5000nm之间,无机孔受成熟度的影响变化较小。松辽盆地滞留烃的演化特征,中孔内滞留烃随着成熟度的增大呈现减小趋势,在低熟和成熟阶段,滞留烃的量较多,大约为0.015cm/g,而在高熟和过熟阶段滞留烃量基本为零;微孔内的滞留烃,随着成熟度增大,微孔内滞留烃量呈现先减小后增大的趋势。

关键词：泥页岩孔径分布演化特征滞留烃

不同赋存状态页岩滞留烃APPI高分辨率质谱分析技术

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不同赋存状态页岩滞留烃APPI高分辨率质谱分析技术

作者：莫翰中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

在济阳坳陷页岩油勘探中泥页岩层段滞留油的赋存状态以及流动状态是页岩油勘探亟需解决的问题。本文主要运用傅里叶变换离子回旋共振质谱仪进行研究,并针对页岩油成分组成建立了大气压光电离-高分辨质谱分析方法,有效的对页岩油中弱极... 详细信息

在济阳坳陷页岩油勘探中泥页岩层段滞留油的赋存状态以及流动状态是页岩油勘探亟需解决的问题。本文主要运用傅里叶变换离子回旋共振质谱仪进行研究,并针对页岩油成分组成建立了大气压光电离-高分辨质谱分析方法,有效的对页岩油中弱极性化合物(主要是多环芳烃和含硫化合物等)进行精细组成分析,并利用高分辨质谱分析技术对胜利油田页岩油勘探的系统取芯井岩心抽提物进行了高分辨质谱分析。通过对罗69井不同深度岩心提取物中的杂原子化合物DBE及碳数分布特征的分析表明:HC类化合物DBE均大于2,且具有最高的相对丰度;S1类化合物DBE分布仅次于HC类化合物,同时随埋藏的加深,DBE=6或9的S1类化合物相对富集于低碳数的该类化合物中。采用正离子APPI-高分辨质谱对沾化凹陷和东营凹陷系统取芯井岩心提取物进行系统分析表明,由于沉积环境不同,沾化凹陷岩心抽提物中含硫化合物的丰度较高,且参数S(m/z212)/HC(m/z212)较大;而东营凹陷系统取芯样品抽提物中含硫化合物的丰度很低,且参数S(m/z212)/HC(m/z212)比较小。运用多温阶热释烃的方法,选取樊页1系统取芯井典型样品,实验结果表明,其中FY1-11B、FY1-22为后峰型,即S1-1和S1-2含量很低,而S2-1和S2-2含量较高;FY1-18和FY1-33为前峰型,即S1-1和S1-2含量很高,而S2-1和S2-2含量较低,并结合岩心薄片观察,确定FY1-11B、FY1-22样品提取物以吸附烃为主,不易流动;FY1-18、FY1-33样品提取物主要以游离烃为主,可动性强。对樊页1井典型样品进行高分辨质谱数据分析表明,在第一类页岩样品(烃类流体与有机质以吸附态赋存且游离烃吸附烃比值较小)中,烃类(HC)与N类化合物的强度比值较低,高缩合的HC类化合物相对丰度较高,而在第二类页岩样品(烃类主要赋存在粒间孔隙及裂缝中)中,烃类(HC)与N类化合物的强度比值较高,高缩合的HC类化合物相对丰度较低。

关键词：济阳坳陷页岩油滞留烃大气压光电离高分辨质谱多温阶热释烃

烃源岩滞留烃量的定量表征——以四川盆地海相烃源岩为例

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烃源岩滞留烃量的定量表征——以四川盆地海相烃源岩为例

作者：宋立平中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

利用烃源岩的生烃量及其滞留烃量可计算其排烃效率。有机质成烃优先满足干酪根的溶胀、干酪根的吸附、干酪根孔隙的容留、无机矿物的吸附以及无机孔隙的容留等滞留能力后后才能外排出运聚成藏。定量评价烃源岩的滞留烃量对于准确地计算... 详细信息

利用烃源岩的生烃量及其滞留烃量可计算其排烃效率。有机质成烃优先满足干酪根的溶胀、干酪根的吸附、干酪根孔隙的容留、无机矿物的吸附以及无机孔隙的容留等滞留能力后后才能外排出运聚成藏。定量评价烃源岩的滞留烃量对于准确地计算烃源岩各个时期的排烃效率,从而准确地预测油气的分布和聚集规律有重要的理论和实践意义。本文调研整理相关文献,从溶胀和吸附两方面探讨烃源岩中滞留烃的赋存机理。根据烃源岩干酪根的溶胀和吸附实验数据,结合有机质溶胀和吸附模型,计算得到有机质在不同演化阶段溶胀和吸附油气量。利用粘土矿物分析等方法研究不同岩石矿物的组成,用高压压汞等实验研究不同量岩样的孔隙度,根据吸附势理论模型,计算无机吸附量,得到烃源岩在不同演化阶段下无机孔隙中油气吸附量与容留量。研究结果表明,有机质类型越好,干酪根溶胀量越高,吸附能力越弱。有机质成熟度越高,干酪根最大溶胀能力越低,且溶胀烃量呈现先增大后减小的趋势;干酪根溶胀油量远大于溶胀气量,且类型越差,溶胀气比例越低。干酪根吸附烃量随Ro的增大呈现先增大后减小的趋势,且类型越差,干酪根吸附烃比例越高。高熟过熟阶段,随Ro的增大,油裂解成气生成的死碳堵塞干酪根孔隙,泥页岩的压实作用减小干酪根孔隙,使干酪根孔隙体积减小,无机容留量减小;高熟过熟阶段:无机容留气量与粘土矿物含量及TOC呈现良好的正相关关系,与石英及Ro关系不明显。无机吸附态比例随Ro的增大呈现先增大后减小的趋势,在低成熟阶段吸附态比例随Ro的增大而增大;当成熟度继续升高时,吸附态比例随Ro的增大而减小。本次研究针对四川盆地筇竹寺组海相烃源岩,应用已完成的不同赋存状态滞留烃定量评价模型对滞留烃进行了定量评价,实际应用效果良好。

关键词：滞留烃定量评价溶胀实验吸附实验筇竹寺组

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深层古老烃源岩滞留烃及其裂解气定量评价

深层古老烃源岩滞留烃及其裂解气定量评价

滇黔桂盆地桂中坳陷下石炭统鹿寨组页岩气勘探潜力

第八届中国含油气系统与油气藏学术会议

作者：李剑王义凤王东良马卫杨威李志生王志宏中国石油勘探开发研究院廊坊分院中国石油集团公司天然气成藏与开发重点实验室

我国高-过成熟海相天然气主要是原油裂解气,滞留烃是原油裂解气的重要来源。滞留烃与排烃效率为互补关系,是重要的科学问题。通过实验模拟(正演)和地质剖面解剖(反演)相结合的方法进行了烃源岩排烃效率和滞留烃的定量评价研究,研究结果... 详细信息

我国高-过成熟海相天然气主要是原油裂解气,滞留烃是原油裂解气的重要来源。滞留烃与排烃效率为互补关系,是重要的科学问题。通过实验模拟(正演)和地质剖面解剖(反演)相结合的方法进行了烃源岩排烃效率和滞留烃的定量评价研究,研究结果表明烃源岩的滞留烃量在大量生油气阶段有40%0%的残余,最高达70%。也就是说滞留在烃源岩里的烃量占了生烃量的一半以上,且多数要裂解成气,这部分滞留烃裂解气的量要比早期排出的气成藏的量要大的多,对海相地层而言,世界上的天然气资源,有很大一部分是由滞留烃二次裂解成气形成的,滞留烃的定量研究意义重大,可以对滞留烃资源及其裂解气成藏贡献潜力进行预测。正演和反演两种方法结合求取了我国重点盆地不同类型、不同丰度、不同演化阶段的滞留烃量。建立了五种类型、低、中、高丰度烃源岩的滞留烃演化模型,为源内滞留烃及其裂解气资源潜力预测提供了参数支持。以滞留烃演化模型为依据,初步计算了四川和塔里木盆地海相烃源岩中高成熟阶段-现今滞留烃资源分布和裂解排气量。结果如下:塔里木盆地奥陶系滞留烃在高演化阶段裂解气排出量为11.9万亿方。寒武系烃源岩滞留烃在高演化阶段裂解气排出量为24.4万亿方。四川盆地筇竹寺组滞留烃在高演化阶段裂解排出的气态烃总量230.4万亿方,滞留烃裂解气显示出很好的成藏潜力。初步评价四川盆地筇竹寺组源岩滞留烃裂解气的有利区主要包括高石梯-磨溪、资阳、威远地区,有利分布面积4.3万km。

关键词：烃源岩高-过成熟滞留烃裂解气定量评价

来源： cnki会议评论

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天然气地球科学 2023年第9期34卷 1515-1534页

作者：王祥赵迎冬岑文攀张美玲黄文芳黄恒陈海武王来军陈基瑜广西壮族自治区地质调查院广西南宁530031 南宁师范大学广西南宁530001

滇黔桂盆地桂中坳陷下石炭统鹿寨组富有机质页岩厚度比四川盆地龙马溪组更大,有望成为继四川盆地、滇黔地区之外重大突破领域,但地质条件更加复杂。为探索广西页岩气富集条件及主控因素,以桂中坳陷下石炭统鹿寨组为研究对象,利用钻井、... 详细信息

滇黔桂盆地桂中坳陷下石炭统鹿寨组富有机质页岩厚度比四川盆地龙马溪组更大,有望成为继四川盆地、滇黔地区之外重大突破领域,但地质条件更加复杂。为探索广西页岩气富集条件及主控因素,以桂中坳陷下石炭统鹿寨组为研究对象,利用钻井、测井、地震、大地电磁测深及分析测试等资料,开展富集条件及主控因素研究。研究表明:①桂中坳陷下石炭统鹿寨组富有机质页岩厚度大、分布广、有机质丰度高,有机质类型好、处于高成熟—过成熟阶段,具备较高孔隙度等良好储集条件,现场解析含气量最高为2.9 m^(3)/t,等温吸附实验表明最高吸附能力为5.32 m^(3)/t,保存条件较好,对比国内外典型页岩气藏,鹿寨组具备良好的页岩气富集条件;②桂中坳陷下石炭统鹿寨组页岩气富集的主控因素为:台盆或深水陆棚相是页岩气富集的有利相带,适中埋藏深度下的“滞留烃”和干酪根联合生气,保证了充足的气源,R_(O)值为1.5%~3.5%,处于生储耦合的最佳窗口,较缓慢的抬升及有利构造样式是页岩气富集的关键因素;③基于桂中坳陷剥蚀厚度大、热演化程度高、断裂多期活动等特点,综合分析认为柳城北地区、鹿寨地区、南丹地区及环江地区为鹿寨组页岩气勘探有利区。

关键词：鹿寨组页岩气富集条件主控因素滞留烃生储耦合保存条件有利区桂中坳陷

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影响烃源岩中分散液态烃滞留数量因素研究

石油实验地质 2010年第6期32卷 588-591,595页

作者：李永新王红军王兆云中国石油勘探开发研究院北京100083

采用加水热模拟方法,对低丰度海相泥灰岩进行了不同压力条件下的生排烃模拟。结果表明,10MPa压力条件下,烃源岩在310℃左右达到生、排烃高峰,排出油产率和总产油率最大值分别为182.5,193.4mg/g;20MPa压力条件下,烃源岩生、排烃高峰对应... 详细信息

采用加水热模拟方法,对低丰度海相泥灰岩进行了不同压力条件下的生排烃模拟。结果表明,10MPa压力条件下,烃源岩在310℃左右达到生、排烃高峰,排出油产率和总产油率最大值分别为182.5,193.4mg/g;20MPa压力条件下,烃源岩生、排烃高峰对应的温度为330℃,排出油产率和总产油率峰值分别为92.1,111.4mg/g。对比显示,压力增加抑制了有机质的生烃作用,导致烃源岩的有效排烃期增长,主排烃期延迟,使得更多的液态烃滞留于烃源岩中,为高演化阶段天然气的生成提供了重要母质来源。

关键词：低丰度泥灰岩滞留烃迟滞作用压力变化加水热模拟

膏盐岩含量对成熟阶段页岩生烃影响的模拟实验

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特种油气藏 2022年第5期29卷 113-118页

作者：孟庆强李京洲刘文汇 Fu Qi 王晓锋王杰页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 中国石油冀东油田分公司河北唐山063200 西北大学陕西西安710127 Experimental Organic Geochemistry Laboratory University of HoustonHouston U.S.A 77092 中国石化石油勘探开发研究院江苏无锡214126

中国海相和陆相盆地烃源岩层系中均发育厚度不等的膏盐岩层,为探究膏盐岩含量变化对烃源岩生烃过程及产物特征的影响规律,以美国二叠盆地Eagle Ford组页岩为烃源岩,通过添加不同质量分数的天然膏盐岩开展生烃模拟实验,分析滞留于固态反... 详细信息

中国海相和陆相盆地烃源岩层系中均发育厚度不等的膏盐岩层,为探究膏盐岩含量变化对烃源岩生烃过程及产物特征的影响规律,以美国二叠盆地Eagle Ford组页岩为烃源岩,通过添加不同质量分数的天然膏盐岩开展生烃模拟实验,分析滞留于固态反应物中液态产物的特征。结果表明:随着膏盐岩质量分数的增加,海相烃源岩滞留烃产率呈现“先降低再升高”的U型曲线特征,且膏盐岩含量与饱和烃的相对含量呈线性关系,膏盐岩可显著改善原油品质;膏盐岩含量与Pr/Ph、U/R等生物标志化合物参数值正相关,参数应用时需充分考虑膏盐岩含量的影响。研究成果对精确评价页岩油储量潜力、明确页岩油品质变化主控因素具有重要参考作用。

关键词：膏盐岩滞留烃生烃页岩 Eagle Ford组

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页岩油地下原位转化的内涵与战略地位

石油勘探与开发 2018年第4期45卷 537-545页

作者：赵文智胡素云侯连华中国石油勘探开发研究院北京100083

页岩油地下原位转化是利用水平井电加热轻质化技术,将埋深300～3 000 m页岩中的重质油、沥青和各类有机物大规模转化为轻质油和天然气的物理化学过程,可称为"地下炼厂",在清洁开采、总量规模与产出物品质等方面具有明显优势。以有机质... 详细信息

页岩油地下原位转化是利用水平井电加热轻质化技术,将埋深300～3 000 m页岩中的重质油、沥青和各类有机物大规模转化为轻质油和天然气的物理化学过程,可称为"地下炼厂",在清洁开采、总量规模与产出物品质等方面具有明显优势。以有机质生排烃机理为基础,研究认为陆相中低成熟度(R_o值小于1.0%)富有机质页岩中,滞留液态烃占总生油量最大比例约25%、未转化有机质达40%～100%。适合地下原位转化的富有机质页岩需具备以下条件:页岩集中段TOC值大于6%,且越高越好;R_o值为0.5%～1.0%;厚度大于15 m;埋深小于3 000 m、面积大于50 km^2;页岩段顶底板封闭性好;地层含水率小于5%等。中国页岩油原位转化潜力巨大,技术可采资源量石油约(700～900)×10~8 t,天然气约(60～65)×10^(12) m^3。页岩油地下原位转化是新时期"进源找油"勘探的重大接替领域,如能实现商业突破,对中国石油工业的长期稳定乃至跨越式发展都具有里程碑意义。

关键词：页岩油原位转化地下炼厂技术可采资源量陆相页岩滞留烃中国陆上

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