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湖相富有机质泥质白云岩生排烃模拟及其对页岩油勘探的启示

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地球科学 2018年第2期43卷 566-576页

作者：李志明郑伦举蒋启贵马中良陶国亮徐二社钱门辉刘鹏曹婷婷中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室江苏无锡214126 国家能源页岩油研发中心江苏无锡214126 中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126

富有机质湖相白云质泥岩、泥质白云岩及其贫有机质粉砂岩、白云岩夹层是我国陆相盆地页岩油勘探的重要领域,但目前针对湖相富有机质白云质泥岩或泥质白云岩在近地质条件下的生排烃一体化模拟研究尚属空白.以典型低熟富有机质泥质白云岩... 详细信息

富有机质湖相白云质泥岩、泥质白云岩及其贫有机质粉砂岩、白云岩夹层是我国陆相盆地页岩油勘探的重要领域,但目前针对湖相富有机质白云质泥岩或泥质白云岩在近地质条件下的生排烃一体化模拟研究尚属空白.以典型低熟富有机质泥质白云岩为例,开展了近地质条件下的生排烃一体化模拟实验,揭示了其呈现四阶段生排烃演化模式.结果表明,Ro≤0.74%时为缓慢生油伴生烃气、排油能力有限阶段,0.74%生油伴生烃气、排油能力逐渐增高阶段,0.84%生烃气伴生油与油初始裂解、高效排油阶段,1.30%烃气兼干酪根生烃气阶段;同时,Ro烃源层系有利页岩油勘探的成熟度范围为0.84%~1.30%.

关键词：湖相富有机质泥质白云岩生排烃模拟赋存方式成熟度石油地质

东海西湖凹陷平湖组Ⅲ型干酪根暗色泥岩生排烃模拟

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石油与天然气地质 2020年第2期41卷 359-366页

作者：徐陈杰叶加仁刘金水曹强盛溢勇余汉文中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200030

为更真实地刻画烃源岩生排烃过程及为油气资源定量评价提供合理的关键参数,对东海陆架盆地西湖凹陷始新统平湖组Ⅲ型干酪根暗色泥岩开展了半开放体系下热压生排烃模拟实验研究。模拟结果显示,该暗色泥岩的生排烃过程主要包括初期缓慢生... 详细信息

为更真实地刻画烃源岩生排烃过程及为油气资源定量评价提供合理的关键参数,对东海陆架盆地西湖凹陷始新统平湖组Ⅲ型干酪根暗色泥岩开展了半开放体系下热压生排烃模拟实验研究。模拟结果显示,该暗色泥岩的生排烃过程主要包括初期缓慢生油阶段(R o=0.5%~0.7%)、早期快速生排油阶段(R o=0.7%~1.0%)、中期油裂解气阶段(R o=1.0%~1.5%)、后期主生气阶段(R o=1.5%~2.3%)及晚期生干气阶段(R o>2.3%)。该烃源岩的排油门限(R o)约为0.7%,其生气范围较宽(R o=1.0%~3.0%),且在高—过热演化阶段仍具备较强的生气能力,是以生气为主的气源岩。通过对实验结果和样品生排烃特征的研究,建立了一套西湖凹陷平湖组Ⅲ型暗色泥岩生气与生排油过程及潜力评价的数学模型,可用于该区资源量计算。与封闭体系的高温高压黄金管热模拟实验相比,半开放体系下烃源岩热压生排烃模拟实验的累计产油率更高,也更接近实际地质情况,据此评价可使西湖凹陷具有更大的油气资源量。

关键词：生排烃模拟地层热模拟 Ⅲ型干酪根暗色泥岩平湖组西湖凹陷东海陆架盆地

烃源岩生排烃模拟实验技术现状、应用与发展方向

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石油实验地质 2021年第5期43卷 862-870页

作者：何川郑伦举王强马中良马健飞中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室江苏无锡214126

烃源岩生排烃模拟实验已成为研究烃源岩生、排、滞油气机理的重要技术手段。对生排烃模拟实验技术的研究现状及发展趋势进行了归纳与总结。目前根据反应体系的开放程度,生排烃模拟实验方法可分为开放体系、封闭体系和限制体系3类;模拟... 详细信息

烃源岩生排烃模拟实验已成为研究烃源岩生、排、滞油气机理的重要技术手段。对生排烃模拟实验技术的研究现状及发展趋势进行了归纳与总结。目前根据反应体系的开放程度,生排烃模拟实验方法可分为开放体系、封闭体系和限制体系3类;模拟实验的方式主要有单温阶累计生排油气模拟和多温阶连续生排油气模拟2种;实验边界条件主要有模拟的温度、压力体系、时间、样品形态及无机反应介质等5类。生排烃模拟实验在明确油气生、排、滞过程及其主控因素,建立不同类型沉积有机质的油气演化模式,评价沉积盆地的油气资源潜力和进行油气源对比与示踪等方面起到了重要的作用。目前的生排烃模拟实验具有局限性,需要在实验边界条件、源—储—藏协同成烃成藏物理模拟和多因素共控作用下油气形成动力学模拟方面进行更深入的研究。

关键词：烃源岩生排烃模拟实验条件影响因素

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烃源岩有限空间温压共控生排烃模拟实验研究

沉积学报 2012年第5期30卷 955-963页

作者：马中良郑伦举李志明中国石油化工集团公司油气成藏重点实验室江苏无锡214151 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214151

烃源岩的生烃反应是在其限定的孔隙空间中承受高静岩压力和流体压力下进行的,然而受实验装置和条件的限制,目前大多数的生排烃模拟实验都是在一个低压、相对较大的生烃空间下进行的,与实际地质情况差异较大。通过对同一样品分别进行有... 详细信息

烃源岩的生烃反应是在其限定的孔隙空间中承受高静岩压力和流体压力下进行的,然而受实验装置和条件的限制,目前大多数的生排烃模拟实验都是在一个低压、相对较大的生烃空间下进行的,与实际地质情况差异较大。通过对同一样品分别进行有限空间和常规高压釜方式加水模拟实验对比研究发现:(1)有限空间热压模拟实验的气态产物更接近地质实际。气体组分中烃气占有更大的比重;重烃气的保存下限大于常规模拟,延迟了重烃气向甲烷的转化;烯烃含量比常规加水模拟条件下更少,基本检测不到。(2)有限空间的限制使水介质参与成烃反应的作用增强,其限定空间内较高的流体压力延迟了油向烃气的转化过程,有利于液态油的生成和保存。(3)有限空间下高压液态水介质条件有利于烃类的排出。

关键词：生排烃模拟有限空间生烃孔隙流体压力烃源岩

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地层孔隙热压生排烃模拟实验初步研究

石油实验地质 2009年第3期31卷 296-302,306页

作者：郑伦举秦建中何生李广友李志明中国地质大学武汉430074 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214151

热压生排烃模拟实验是研究烃源岩热演化机理的重要手段之一。现有模拟实验技术主要强调的是温度、压力和时间,忽视了地层流体压力、生烃空间、高温高压地层水及初次排烃等重要影响因素。利用自行研制的地层孔隙热压模拟实验仪,同时考虑... 详细信息

热压生排烃模拟实验是研究烃源岩热演化机理的重要手段之一。现有模拟实验技术主要强调的是温度、压力和时间,忽视了地层流体压力、生烃空间、高温高压地层水及初次排烃等重要影响因素。利用自行研制的地层孔隙热压模拟实验仪,同时考虑影响烃源岩生排烃过程的多种因素,建立地层孔隙热压生排烃模拟实验技术,对比研究发现:流体压力、生烃空间和高温高压液态水跟温度、时间一样自始至终影响着沉积有机质的生烃演化,只是在不同演化阶段其影响程度和表现形式不同。在低成熟—成熟阶段,地层孔隙—高温高压液态水热体系对Ⅰ型干酪根黑色泥岩成烃过程的影响主要表现为延缓了油的生成,抑制了气体的生成,改变了干酪根的组成特征,提高了烃源岩的生油潜力。

关键词：孔隙流体压力上覆静岩压力生烃空间高温高压液态水生排烃模拟

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孙虎地区烃源岩生排烃史模拟及结果分析

地质地球化学 2003年第4期31卷 74-79页

作者：林小云田世澄于永生崔刚中国地质大学(武汉)资源学院中国地质大学(北京)能源系北京100083

生排烃史是研究成藏过程的关键环节,本文在恢复埋藏史的基础上,通过建立生排烃史模型,模拟并编制各时期的生排烃强度等值线图并分析其生排烃史。结果表明,孙虎地区存在持续沉降型、早期沉降型和二次沉降型三种生排烃类型。沙三段至东营... 详细信息

生排烃史是研究成藏过程的关键环节,本文在恢复埋藏史的基础上,通过建立生排烃史模型,模拟并编制各时期的生排烃强度等值线图并分析其生排烃史。结果表明,孙虎地区存在持续沉降型、早期沉降型和二次沉降型三种生排烃类型。沙三段至东营组沉积末期只在北区和前磨头洼陷中心有少量的烃生成排出;孔二段在沙一段沉积末期生排烃范围有所扩大,东营组沉积末期几乎扩展到全区。本区生排烃总量较少,属贫油区块。

关键词：烃源岩生排烃模拟生排烃类型生排烃强度

塔斯马尼亚油页岩生烃模拟排出油与滞留油地球化学对比Ⅰ:族组分及同位素组成

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石油实验地质 2022年第1期44卷 150-159页

作者：林静文谢小敏文志刚吴芬婷许锦马中良张雷油气地球化学与环境湖北省重点实验室武汉430100 油气资源与勘探技术教育部重点实验室武汉430100 长江大学资源与环境学院武汉430100 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126

澳大利亚塔斯马尼亚下二叠统油页岩富含有机质,有机质的生物来源相对单一,主要为塔斯马尼亚藻,且成熟度较低,是热模拟实验的理想样品。为研究排出油与滞留油的地球化学特征和热演化特征,对其进行了生排烃模拟实验。结果表明,该油页岩的... 详细信息

澳大利亚塔斯马尼亚下二叠统油页岩富含有机质,有机质的生物来源相对单一,主要为塔斯马尼亚藻,且成熟度较低,是热模拟实验的理想样品。为研究排出油与滞留油的地球化学特征和热演化特征,对其进行了生排烃模拟实验。结果表明,该油页岩的生油高峰为340℃;各温度点排出油与滞留油的族组分相对含量对比结果显示,以生油高峰温度点340℃为界,饱和烃和芳烃含量在此温度之前随着温度升高而减少,而生油高峰之后,则随着温度升高而增加;非烃与沥青质的含量则与饱和烃、芳烃的变化趋势相反。排出油中的饱和烃含量比滞留油高,滞留油中的芳烃含量明显大于排出油。排出油与滞留油的族组分稳定碳同位素都发生了倒转,芳烃具有最重的同位素,饱和烃和非烃次之,沥青质一般具有最轻的同位素。在整个模拟过程中,滞留油碳同位素皆重于排出油,芳烃碳同位素最为稳定,表明其可能是油源对比的有效指标。如将模拟生烃后高压釜内含滞留烃的页岩作为页岩油系统,热模拟后高压釜内页岩样品的含油饱和指数(OSI)值在生油高峰附近最高,从一定程度上指示成熟度是影响页岩油勘探的重要因素之一。

关键词：生排烃模拟排出油滞留油族组分碳同位素塔斯马尼亚油页岩澳大利亚

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泥质烃源岩的有效排油门限及页岩油地质意义

中国石油大学学报（自然科学版） 2018年第1期42卷 32-39页

作者：马中良郑伦举余晓露赵中熙李志明中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室江苏无锡214126 国家能源页岩油研发中心江苏无锡214126 中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126

通过地质条件约束下不同类型、不同有机碳含量未熟—低熟烃源岩的生排烃物理模拟实验,结合排烃门限理论,建立一种有效排烃门限的确定方法,确定泥质烃源岩的有效排油门限值,并对其在页岩油勘探的地质意义进行探讨。研究表明:烃源岩发生... 详细信息

通过地质条件约束下不同类型、不同有机碳含量未熟—低熟烃源岩的生排烃物理模拟实验,结合排烃门限理论,建立一种有效排烃门限的确定方法,确定泥质烃源岩的有效排油门限值,并对其在页岩油勘探的地质意义进行探讨。研究表明:烃源岩发生有效排油的最低生油量门限值为5~8 mg/g(油/岩石),且有效排油门限值受控于有机质类型、丰度和演化程度三者之间的匹配;原始有机质含量小于1.5%的Ⅰ型烃源岩、小于2.0%的Ⅱ1型烃源岩和小于2.5%的Ⅱ2型烃源岩在整个生油阶段都达不到有效排油门限,生成的油滞留在烃源岩层系内,成为页岩油勘探的有利目标,由于其演化程度低、油品差,开采前景较差,原位加热转化开采技术可能是开发这部分页岩油资源的一种有利手段;页岩油的勘探开发当前要定位于已发生过有效排油、镜质体反射率(Ro)为1.0%~1.3%的烃源岩层系,由于成熟度的提高,滞留油气中含有较多的轻质油和天然气,气油比高,流动性较好,开采前景乐观。

关键词：烃源岩生排烃模拟排烃门限页岩油

不同热模拟方式下烃源岩干酪根演化特征红外光谱分析

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石油实验地质 2017年第1期39卷 134-140页

作者：余晓露马中良郑伦举赵中熙中国石油化工集团公司油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126

烃源岩的生烃过程是在地层孔隙空间内有机质受温度、上覆岩层静岩压力和高地层流体压力(PVT-L共控)等多种作用下的一种复杂的物理化学反应过程。然而目前常用的生烃模拟实验(高压釜加水生烃模拟)大多是在一个低流体压力、无静岩压力、... 详细信息

烃源岩的生烃过程是在地层孔隙空间内有机质受温度、上覆岩层静岩压力和高地层流体压力(PVT-L共控)等多种作用下的一种复杂的物理化学反应过程。然而目前常用的生烃模拟实验(高压釜加水生烃模拟)大多是在一个低流体压力、无静岩压力、相对较大的生烃空间下进行的,与实际地质情况差异较大。选用南襄盆地泌阳凹陷核三段未熟泥岩分别开展了PVT-L共控和常规高压釜方式加水模拟实验,不同演化阶段干酪根的傅里叶变换红外光谱对比分析表明:(1)伴随着脂族结构裂解、含氧基团脱落及芳香结构缩合,干酪根演化明显呈现出缓慢生油、快速生油和结束生油3个阶段;(2)脂肪度参数IAL、饱芳比参数IL/R和含氧度参数IO表明,同等温度条件下常规高压釜加水模拟脂肪链和含氧基团的热裂解反应更为剧烈,PVT-L共控模拟则相对平缓,380℃时仍伴随有较强的生烃能力;(3)PVT-L共控模拟条件下饱和烃的芳构化程度更低,可能与其限定空间内较高的流体压力有关;(4)含氧度在成熟中期间歇的轻微增大,暗示水对干酪根生烃过程也许有重要的作用。2种不同模拟方式下干酪根红外光谱特征上的差别,暗示其在生烃反应机理上存在较大差异,在热模拟实验研究中要根据研究目的合理选择模拟方式,设置实验条件。

关键词：生排烃模拟 PVT-L共控红外光谱烃源岩