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当期目录

    2010年 第31卷 第3期    刊出日期:2010-08-24
    石油与天然气地质
    我国有机地球化学研究现状、发展方向和展望——第十二届全国有机地球化学学术会议部分总结
    张水昌
    2010, 31(3):  265-270,276.  doi:10.11743/ogg20100301
    摘要 ( 3276 )   PDF (707KB) ( 1291 )  
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    我国有机地球化学经过近30年的不断发展,已经从油气勘探领域拓展到了煤、生物、环境和气候几大主要研究领域,为我国国民经济发展和社会进步作出了重要贡献,充分显示了其强大的生命力。第十二届全国有机地球化学学术会议在深部烃类流体性质研究、致密砂岩气和页岩气成藏、持久性有机污染物生化特征等方面取得了突出进展,进一步明确了学科发展方向。今后一段时期,①高有机质丰度沉积物形成和空间展布的分析和预测技术,②发展地球化学与地质一体化研究模型,③有机、无机相互作用及烃类矿床的次生蚀变和改造作用,④各种成因天然气的生成机理、资源潜力和分布预测,以及⑤环境、煤、生物地球化学,将成为中国未来有机地球化学的研究重点。大会提出:①要重视实验数据的重复性、实验方法的可信性、实验结果的可对比性;②针对中国科技发展的需要,我国有机地球化学的发展应该紧跟国际研究热点,加强创新力度,促进多学科交叉,走出一条有机地球化学与地质学的综合研究之路,并在未来非常规天然气勘探开发过程中大有作为。

    塔里木盆地塔北隆起天然气轻烃地球化学特征及应用
    陈践发, 苗忠英, 张 晨, 陈鸿雁
    2010, 31(3):  271-276.  doi:10.11743/ogg20100302
    摘要 ( 3118 )   PDF (2027KB) ( 981 )  
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    通过分析塔里木盆地塔北隆起天然气中轻烃组分的特征,认为塔北隆起油型气、煤型气和混合型3类天然气藏中轻烃的分布特征具有明显的差异。分布在英买力低凸起和哈拉哈塘凹陷的油型气,其轻烃组分中正构烷烃和正庚烷的相对含量较高;分布在轮台断隆的煤型气,其轻烃组分中异构烷烃、甲基环己烷和苯的相对含量较高;分布在东河塘断裂带附近的混源气,其轻烃组分中苯、甲基环己烷和正庚烷的相对含量均较高。根据甲烷碳同位素和轻烃成熟度参数估算的成熟度特征,认为提尔根、羊塔克断裂带和英买32潜山构造带天然气至少应存在两期成藏;英买7、东河塘断裂带和英买2潜山构造带天然气为一期成藏。天然气中轻烃参数显示,轮台断隆西段的天然气具有自库车坳陷向塔北前缘隆起带运移充注的特征。

    反演南方海相层系热史动态演化的新温标 ———磷灰石、锆石(U-Th)/He年龄和封闭温度
    秦建中, 王 杰, 邱楠生,BrentMcInnes, 陶 成
    2010, 31(3):  277-287.  doi:10.11743/ogg20100303
    摘要 ( 1816 )   PDF (5571KB) ( 885 )  
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    对川东北普光-毛坝地区和通江地区的11个岩心和露头样品进行锆石、磷灰石(U-Th)/He定年分析,初步建立了He年龄-深度/温度动态演化模式,该地区磷灰石He封闭温度为85℃。川东北钻井岩心和剖面样品经历相同的热演化历程。该地区第三纪至第四纪为冷却抬升剥蚀主要时期,剥蚀速率约为74.8~172.5m/Ma,剥蚀厚度大约为2800~3000m,地温逐渐降低到磷灰石He封闭温度,直至达到现今温度,与青藏高原隆升引发的新构造运动在四川盆地的响应有关。普光5井等3200m以上中生界样品未经历过锆石He封闭温度,可能只有3200m以下的样品经历锆石He封闭温度,但所有样品都经历了磷灰石He封闭温度。根据锆石(U-Th)/He年龄大致推算出,川东北地区可能在晚侏罗世开始抬升,在晚侏罗世—早白垩世期间普光-毛坝地区和通江地区都处于缓慢抬升剥蚀阶段,只是普光-毛坝地区抬升剥蚀开始时间要早于通江地区。磷灰石和锆石He封闭温度和年龄揭示了该区动态热演化历史。该区在178.0Ma之前古地温大于170~190℃,随后地层继续抬升,古地温下降;在40.5~178.0Ma时,古地温为85~170℃;在0~40.5Ma时,现今地温小于85℃。

    中国上扬子区下古生界页岩气形成条件及特征
    董大忠, 程克明, 王玉满, 李新景, 王社教, 黄金亮
    2010, 31(3):  288-299,308.  doi:10.11743/ogg20100304
    摘要 ( 2481 )   PDF (10294KB) ( 5434 )  
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    从露头、钻井、岩心等资料出发,以沉积、地球化学、储层及含气性等为重点,对上扬子区下寒武统筇竹组和下志留统龙马溪组页岩气形成的地质条件与特征进行了初步探索,指出上扬子区早古生代的浅海-深水陆棚沉积环境控制了筇竹组、龙马溪组富有机质黑色页岩的发育与分布,深水陆棚沉积中心黑色页岩厚度最大;黑色页岩有机碳含量(TOC)普遍较高,平面上富有机碳黑色页岩(TOC>2%)与深水陆棚相分布一致,纵向上富有机碳黑色页岩集中发育在各组的中下部-底部,连续厚度约30~50m,有机碳含量在4%以上;黑色页岩脆性矿物丰富、含量大,粘土矿物单一、无蒙脱石,与美国产气页岩相似;基质孔隙、微裂缝发育,成丝状、网状及蜂窝状分布,岩心实测孔隙度为2%~16%,具有较好的孔、渗能力;黑色页岩钻井气显示活跃,岩心含气量在最低工业开发含气门限之上,等温吸附模拟甲烷吸附能力强,综合含气性特征与北美产气页岩类似。总体认为,中国上扬子区下古生界筇竹寺组、龙马溪组具有优越的页岩气形成地质条件,是较现实的页岩气勘探开发领域。

    有机粘土复合体抽提特征及其石油地质意义
    蔡进功, 卢龙飞, 宋明水,丁 飞,包于进, 樊 馥
    2010, 31(3):  300-308.  doi:10.11743/ogg20100305
    摘要 ( 2422 )   PDF (2687KB) ( 886 )  
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    对合成的(0号样)和天然的(从烃源岩中提取粒度小于2μm的1号样)有机粘土复合体,经氯仿和超临界流体相继抽提后进行抽提量、族组分及色谱分析,并对相继抽提的残渣进行总有机碳(TOC)、X-衍射(XRD)、红外(IR)和热分析检测,研究烃源岩中有机质的赋存方式及其石油地质意义。对有机粘土复合体进行氯仿和超临界流体相继抽提后,抽提量发生较大的变化,超临界流体抽提色谱的主峰碳向高碳数方向移动,反应了不同强度抽提剂获取有机质特征的差异。但是,抽提残渣的TOC含量仍较高,表明经相继抽提后粘土仍结合有大量的有机质。在抽提残渣的XRD曲线上,250℃时d001反射峰大于1.0nm,直至升温到550℃时d001反射峰移至1.0nm处,表明蒙脱石层间存在有机质。抽提前、后的有机粘土复合体,在差热(DTA)曲线上350℃附近出现显著的放热峰;在IR曲线上的有机质特征峰(2924,2852,1388和725cm -1 )和水的特征峰(1634cm -1 ),仅是强度有所减弱而均未发生位移,表明相继抽提并没有破坏粘土矿物层间结合的有机质。对比抽提前、后的特征认为,抽提获取了粘土表面吸附的的或孔隙间的有机质,而抽提残渣仍保留了粘土矿物层间结合的有机质,且数量较大和稳定,这些都与干酪根的特征不同。因此,应探索有机质生烃和资源评价参数研究的新思路,这对深化认识有机质生烃机理和油气勘探策略都具有重要的意义。关键词:抽提和残渣;有机质赋存;石油地质意义;有机粘土复合体

    硫对原油裂解气组成及碳同位素组成的影响
    尹 琴,宋之光, 刘金钟
    2010, 31(3):  309-314.  doi:10.11743/ogg20100306
    摘要 ( 1728 )   PDF (2134KB) ( 746 )  
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    应用封闭金管-高压釜体系,对取自新疆塔里木轮古地区基本不含硫的轮古原油样品、原油加元素硫以及原油加正丙硫醇组合分别进行系列性热模拟实验;通过对比各个系列的产物产率特征及碳同位素组成特征,研究硫对原油裂解产物及烃类气体碳同位素组成的影响。结果显示,无论是硫元素还是有机硫化合物的加入,总体上轻微抑制了甲烷等烃类气体的生成,并促使H 2 和CO 2 等非烃类气体产量的增加;同时,加入的元素硫与有机硫化合物的量对反应产物的组成也有明显的影响。硫的加入对烃类气体碳同位素组成影响显著,使低温阶段生成的烃类气体碳同位素变重;尤以有机硫化合物的影响最为显著,与原油本身裂解烃类气体碳同位素相比,其对甲烷碳同位素的影响差值高达7‰,而对乙烷及丙烷碳同位素组成的影响差值也达到5‰。此外,硫对原油裂解产物组成的影响明显与硫元素的化学状态有关,有机硫化合物参与裂解反应的机理与元素硫明显不同.

    根据储层成岩特征差异性判断浅层油气藏油气充注时间 ———以哈萨克斯坦A油田为例  
    刘景东, 蒋有录
    2010, 31(3):  315-320.  doi:10.11743/ogg20100307
    摘要 ( 3162 )   PDF (6443KB) ( 1174 )  
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    传统地质分析、储层流体包裹体和伊利石测年等方法对于浅层油气藏油气充注时间的确定,都存在着明显的不足。基于烃类-水-矿物之间的相互作用,提出了根据储层成岩特征差异性判断浅层油气藏油气充注时间的新方法,并以哈萨克斯坦A油田为例,应用该方法确定了M-Ⅱ油层的油气充注时间。分析认为,部分成岩矿物含量的差异性可以表征油气大量充注时间的早晚。通过分析部分成岩矿物含量的差异性,结合成岩演化序列及埋藏热演化史,可以确定油气大量充注的时间。在成藏因素分析的基础上,结合成岩矿物相对含量的变化趋势,还可以追踪油气充注方向或判断油气充注过程。

    冀中地区文安油田原油非均质性及其意义
    徐 真, 张春明
    2010, 31(3):  321-326,334.  doi:10.11743/ogg20100308
    摘要 ( 3076 )   PDF (2926KB) ( 1042 )  
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    通过全油GC/MS分析,揭示了冀中地区文安油田分子组成上的非均质性。研究认为,文安油田至少存在两类不同成因类型的原油(Ⅰ类和Ⅱ类)。Ⅰ类原油具有较高的甾/藿比,生物标志化合物(甾烷、伽马蜡烷、4-甲基甾烷)含量相对较高,芳香族化合物(甲基菲、三芳甾烷以及甲基二苯并噻吩)含量相对较低;Ⅱ类原油具有较低的甾/藿比,生物标志化合物含量相对较低,芳香族化合物含量相对较高。两类原油的分布具有规律性:Ⅰ类原油分布于南区的议论堡构造带;Ⅱ类原油分布于北区的史各庄构造带。研究表明,文安油田至少存在两个油气富集体系。

    云南腾冲热液发育模式及其对塔里木盆地热液溶蚀改造的启示
    朱东亚,孟庆强,解启来, 金之钧
    2010, 31(3):  327-334.  doi:10.11743/ogg20100309
    摘要 ( 1696 )   PDF (4036KB) ( 729 )  
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    通过对云南腾冲热液流体形成机制的研究,探讨了塔里木盆地热液活动的特征。研究表明,腾冲温泉气体中CO 2 的δ 13 C(PDB)位于-6.4‰~-4.7‰之间, 3 He/ 4 He比值位于1.09~3.51之间;温泉热液氢、氧同位素组成在大气降水线附近,但向氧同位素偏重的方向偏移。研究认为,腾冲温泉气体主要来自深部地幔,而温泉热液主要是大气降水下渗并受深部热源加热后再向上循环的产物。根据塔里木盆地构造演化特点,认为在二叠纪末期塔北沙雅-轮台断裂和亚南断裂带附近有类似于腾冲的地质条件,大气降水下渗相关的热液流体活跃,对下古生界碳酸盐岩形成强烈的溶蚀改造作用;但塔中、巴楚以及塔北隆起南部斜坡区则没有类似的地质条件,热液溶蚀改造作用都相对较弱。

    塔里木盆地塔中地区天然气成因及其差异
    王 祥, 张 敏, 刘玉华
    2010, 31(3):  335-342.  doi:10.11743/ogg20100310
    摘要 ( 3079 )   PDF (4086KB) ( 998 )  
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    通过对塔中天然气组分和碳同位素地球化学特征的系统分析,发现塔中天然气气态烃组分基本上呈正碳同位素系列,δ 13 C 1 <-30‰,为有机成因烷烃气。通过ln(C 2 /C 3 )-ln(C 1 /C 2 )关系及参数C 2 /iC 4 与C 2 /C 3 关系的研究,认为奥陶系天然气属原油裂解成因天然气;石炭系天然气既有干酪根裂解气,也有原油裂解气。塔中东、西部不同的烃源岩和成熟度导致塔中东、西部天然气组分和碳同位素存在显著差别,西部天然气主要来源于中-上奥陶统烃源岩,东部天然气可能主要来自高-过成熟的寒武系烃源岩。硫酸盐热化学还原作用在区域上存在强弱之分,偏东部井区较西部井区强。

    天然气扩散损失量估算方法探讨
    薛海涛, 李璐璐, 卢双舫
    2010, 31(3):  343-346,352.  doi:10.11743/ogg20100311
    摘要 ( 2761 )   PDF (1148KB) ( 759 )  
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    经与实测扩散系数进行比较,认为用StokesˉEinstein方程式来进行扩散系数的预测计算是可行的。以物质平衡原理为基础,比较可排气量(可排气量=生气量-残留气量)与最大扩散气量,取二者中的小者为实际扩散气量。实际扩散气量随有机质丰度、生烃潜力、源岩厚度和顶面埋深的增大而增大。在一般地质情况下,计算所得最大扩散气量是实际扩散气量的几倍甚至几十倍,这使得在天然气资源量计算过程中,扩散气量被严重夸大了。

    准噶尔盆地陆东-五彩湾地区石炭系源岩演化及成藏时序
    向宝力, 王绪龙,赵孟军, 杨迪生, 达 江
    2010, 31(3):  347-352.  doi:10.11743/ogg20100312
    摘要 ( 1869 )   PDF (4353KB) ( 733 )  
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    陆东-五彩湾地区石炭系源岩呈带状分布,源岩最发育区位于滴南凸起西段及其南部。不同地区石炭系源岩成熟度差异较大,成熟度中心沿滴南凸起西段-五彩湾凹陷北西向展布,向南、向北成熟度降低。通过源岩热演化史及包裹体温度,综合分析了该区的油气成藏过程。不同区块表现出明显的成藏时序性,第一期成藏时间由早到晚的顺序依次是五彩湾—滴南西段—滴南东段—滴北地区。源岩分布、演化及成藏时序控制了该区的油气分布。

    柴达木盆地西部原油地球化学特征对比
    包建平, 朱翠山,汪立群
    2010, 31(3):  353-359.  doi:10.11743/ogg20100313
    摘要 ( 2023 )   PDF (3737KB) ( 952 )  
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    柴达木盆地西部地区各油田所产原油在成因上大多属咸水湖相,因而具有咸水湖相成因原油某些共同的地球化学特征,如低的姥植比和正构烷烃的偶碳优势等。对比后发现,柴西南区所产原油在正构烷烃系列分布特征上基本都具有nC 37 优势、姥植比相对较低且伽马蜡烷含量丰富,而柴西北区所产原油则在正构烷烃系列分布特征上大多没有nC 37 优势、姥植比相对偏高且伽马蜡烷含量明显偏低,这表明柴西南区与北区的原油其烃源岩具有不同的地球化学特征。依据原油中的nC 37 优势与姥植比之间负相关、与伽马蜡烷指数之间正相关这一现象,推测原油中正构烷烃系列的nC 37 优势主要受控于沉积环境的性质,高盐度和强还原的沉积环境是导致原油中出现nC 37 优势的主要地球化学因素。

    鄂尔多斯盆地乌审召地区盒8、山1段储层流体包裹体特征及其意义
    刘小洪,冯明友,罗静兰, 林 潼
    2010, 31(3):  360-366,374.  doi:10.11743/ogg20100314
    摘要 ( 1914 )   PDF (2822KB) ( 853 )  
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    运用普通显微镜、荧光显微镜观察,冷热台均一温度、冰点温度测定,激光拉曼成分分析等方法,对乌审召地区盒8、山1段储层砂岩流体包裹体的形态、温度、盐度及成分等特征进行了系统研究,探讨了自生矿物形成条件及次生孔隙成因,识别出盐水包裹体、烃类包裹体以及CO 2 包裹体3种包裹体类型。研究认为,研究区存在低温低盐度、高温高盐度两期流体充注过程,并伴有中-低成熟度、高成熟度两期明显的烃类充注过程。结合埋藏史研究认为,烃类进入储层的时间主要在中侏罗世末—早白垩世末。烃类成熟过程中产生的有机酸以及CO 2 是造成砂岩次生孔隙形成的主要原因,后期发生的构造热事件有利于原生孔隙的保存与次生孔隙的形成。

    华北北部洪水庄组有机岩石学
    秦 婧, 钟宁宁, 齐 雯, 张彦起, 罗情勇
    2010, 31(3):  367-374.  doi:10.11743/ogg20100315
    摘要 ( 1782 )   PDF (7284KB) ( 604 )  
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    华北北部蓟县系洪水庄组是我国华北地区中、新元古界有机质相对富集的地层,其有机碳含量高值可达13%~20%。其岩性旋回特征表明,洪水庄组页岩形成时期水体滞留,水平循环较弱;同时,有机碳、硫含量特征表明,洪水庄组为好的烃源岩,具有较大的生烃潜量。华北北部洪水庄组有机显微组分特征研究结果表明,由于中、新元古界生物类型单一,洪水庄组有机显微组分构成简单,以大量藻类体和腐泥质碎屑为主,藻类体数量上的爆发为富有机质沉积的形成奠定了物质基础;页岩中类镜质体的发现验证了类镜质组属菌藻类成因的观点,这对于寻找前泥盆纪海相地层有机质热演化参数具有重要意义。页岩裂隙中含大量油珠,表明洪水庄组菌藻类生源的有机质经历了有效的生、排烃过程。形成于14亿年前的洪水庄组应为迄今为止我国已知最古老的、并经历有效排烃的富有机质沉积。

    渤海海域新近系稠油油藏原油特征及形成机制
    郭永华, 周心怀, 李建平, 凌艳玺, 杨俊敏
    2010, 31(3):  375-380,385.  doi:10.11743/ogg20100316
    摘要 ( 2688 )   PDF (6580KB) ( 1065 )  
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    近10余年来,在渤海海域新近系发现了一系列大中型油气田及一批小型油气田和含油构造,累计各级石油地质储量达20多亿方。其中,绝大部分油田属稠油油田。研究表明:1)渤海地区稠油油藏的分布与其埋藏深度有明显的负相关关系,稠油油藏分布的深度下限约为2000m;2)渤海地区已发现稠油油藏原油的性质明显具有“三高两低”的特点,即高密度、高粘度、高沥青胶质含量、低凝固点和低气油比,地下原油粘度普遍在70~500mPa•s范围,胶质含量是制约稠油粘度的关键因素;3)渤海地区新近系油藏均为下生上储型,原油主要来自生烃凹陷中的古近系沙河街组烃源岩,部分地区有古近系东营组三段烃源岩的贡献,断裂活动、晚期成藏、多期充注、微生物降解等特点突出;4)油藏内部近油源通道附近和油藏高部位是原油密度和粘度相对较低区域,与油藏后期的油气充注以及近油藏底部水体的氧化等综合作用有关。

    松辽盆地长岭断陷南部天然气成藏与富集特征
    谢 忱, 胡纯心
    2010, 31(3):  381-385.  doi:10.11743/ogg20100317
    摘要 ( 3168 )   PDF (3488KB) ( 779 )  
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    松辽盆地长岭断陷南部发育有营城组、沙河子组和火石岭组3套烃源岩,其中沙河子组泥岩有机质丰度高,为区内主力烃源岩。沙河子组主要分布在分割性较强的独立次凹中,生烃凹陷控制了天然气藏的分布,生烃潜力的大小控制了气藏的充满度。该区天然气具有多期充注成藏特点,后期存在二氧化碳气体的充注。天然气的有利富集带位于邻近生烃凹陷的前排构造和岩性圈闭发育带。

    新构造运动对东濮凹陷北部古近系烃源岩生烃的影响及其对浅层油气成藏的意义
    范昌育, 王震亮, 李萍
    2010, 31(3):  386-392.  doi:10.11743/ogg20100318
    摘要 ( 2400 )   PDF (3981KB) ( 926 )  
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    古近纪以来,东濮凹陷在东营组沉积末期和明化镇组沉积晚期经历了两期构造运动,构造运动对深层烃源岩的生烃作用和浅层油气成藏均具有重要的影响。在埋藏史的恢复和前人热演化史研究的基础上,恢复了古近纪以来沙河街组三段烃源岩的生烃史,探讨了构造运动对沙河街组三段烃源岩生烃的影响,并分析了这种影响对浅层油气成藏的意义。研究认为,东营运动强度较大,抑制或延缓了深层烃源岩的生烃进程,造成了烃源岩晚期大规模生烃;同时,东营运动保存了深部烃源岩的生烃潜力,为后期再度埋深的二次生烃及明化镇组沉积末期浅层油气藏的形成奠定了物质基础。