四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖氣成因與碳同位素倒轉(zhuǎn)機制——來自熱模擬實驗的認(rèn)識
發(fā)布時間:2022-01-12 07:36
四川盆地上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組是國內(nèi)目前唯一實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)性開發(fā)的層系,但目前對頁巖氣成因仍有一定分歧,主要原因是缺乏直接的實驗證據(jù)。通過對國內(nèi)外上奧陶統(tǒng)—下志留統(tǒng)低、中成熟度頁巖和筆石開展黃金管生烴熱模擬實驗研究發(fā)現(xiàn):(1)五峰組—龍馬溪組頁巖氣主體以浮游藻類等富氫、富脂質(zhì)有機質(zhì)生成的油進(jìn)一步滯留裂解為主,筆石生油能力較差,高—過成熟演化階段有一定的生氣能力,最高可達(dá)浮游藻類等富氫、富脂質(zhì)有機質(zhì)生氣能力的20%左右;(2)五峰組—龍馬溪組頁巖下部層位由于富集浮游藻類、疑源類等富氫、富脂質(zhì)有機質(zhì)等生烴能力更強的有機質(zhì),從生氣量上就優(yōu)于上部以筆石為主的層位,這是下部為商業(yè)性頁巖氣層的一個重要原因;(3)單純的熱演化分餾、原油裂解氣和干酪根裂解氣的混合未造成烴氣碳同位素倒轉(zhuǎn),地層抬升作用、地層水、礦物、金屬等對頁巖氣中烴類的后期改造可能是造成頁巖氣同位素倒轉(zhuǎn)的重要原因,碳同位素倒轉(zhuǎn)可能更多體現(xiàn)了頁巖氣后期保存過程的影響。
【文章來源】:石油實驗地質(zhì). 2020,42(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
樣品熱模擬實驗油產(chǎn)率
實際地質(zhì)研究表明四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖有機質(zhì)豐度呈現(xiàn)兩段式分布(圖3),下段w(TOC)≥3%,主要由浮游藻類、疑源類、細(xì)菌和筆石等成烴生物及固體瀝青組成,占總顯微組分的70%~80%,動物碎屑占20%~30%(其中筆石占90%以上,其余為幾丁蟲、海綿骨針等);上段w(TOC)=2%±0.5%,主要以筆石等動物碎屑為主,占總顯微組分的47%~76%,少見底棲藻類,極少見其他有機質(zhì)[5,21],目前頁巖氣的商業(yè)性開發(fā)層位主要位于下部w(TOC)≥3%的層段。對焦石壩背斜上部氣層和下部氣層的地質(zhì)和生產(chǎn)特征研究表明,下部氣層受構(gòu)造影響較小,上部氣層受構(gòu)造的控制作用強,斷裂發(fā)育,可能會存在源巖內(nèi)的初次運移與散失,且下部氣層頁巖儲集空間優(yōu)于上部氣層,故上部氣層含氣量較差[1,22]。圖3 四川盆地下志留統(tǒng)龍馬溪組頁巖TOC值和有機顯微組分比例縱向分布
圖2 樣品熱模擬實驗烴氣產(chǎn)率但從頁巖氣生成的角度來看,上述實驗結(jié)果表明對于O3-S1頁巖來說,筆石是一種傾氣型生烴母質(zhì),至過成熟演化階段生氣能力可達(dá)100~120 m3/t,浮游藻類、疑源類等富氫、富脂質(zhì)有機質(zhì)早期生成的原油滯留在頁巖內(nèi),高—過成熟度時裂解生氣是頁巖氣的主要來源,其生氣能力是筆石的2~4倍,為200~400 m3/t,連同干酪根裂解氣量,Ⅱ1型頁巖(G-3)總生氣潛力為300~500 m3/t,筆石生氣能力可達(dá)Ⅱ1型頁巖總生氣能力的20%。下部層位由于富集浮游藻類、疑源類等富氫、富脂質(zhì)有機質(zhì)等生烴能力更強的有機質(zhì),從生氣量上就優(yōu)于上部主要以筆石為主的層位,再加上上部層位儲集和保存條件較差,從而使得下部達(dá)到商業(yè)性頁巖氣層標(biāo)準(zhǔn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四川盆地海相頁巖氣碳同位素倒轉(zhuǎn)成因[J]. 王亮,寧波. 西安文理學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(01)
[2]中國頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀與優(yōu)選方向[J]. 聶海寬,何治亮,劉光祥,張光榮,盧志遠(yuǎn),李東暉,孫川翔. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020(01)
[3]四川盆地五峰組—龍馬溪組深水陸棚相頁巖生儲機理探討[J]. 郭旭升,李宇平,騰格爾,王強,袁桃,申寶劍,馬中良,魏富彬. 石油勘探與開發(fā). 2020(01)
[4]焦石壩背斜上部氣層開發(fā)特征及影響因素[J]. 李東暉,劉光祥,聶海寬,胡建國,陳剛,李倩文. 地球科學(xué). 2019(11)
[5]海陸相泥頁巖氣體生成的半封閉模擬實驗[J]. 宋董軍,吳陳君,陳科,張明峰,何薇,蘇龍,張東偉,付爽,妥進(jìn)才. 地球科學(xué). 2019(11)
[6]筆石碎屑對頁巖氣生成和儲集特性的影響[J]. 宋笛,胥暢,姚素平,騰格爾. 石油實驗地質(zhì). 2019(04)
[7]珠江口盆地恩平組烴源巖熱壓模擬實驗及生烴條件[J]. 張賀,李雅君,徐康寧,宋玲. 大慶石油地質(zhì)與開發(fā). 2018(05)
[8]鄂爾多斯盆地山西組低成熟度頁巖生烴熱模擬[J]. 高棟臣,郭超,姜呈馥,張麗霞,王暉,史鵬,陳奕奕. 石油實驗地質(zhì). 2018(03)
[9]論筆石對頁巖氣源儲的貢獻(xiàn)——以華南地區(qū)五峰組-龍馬溪組筆石頁巖為例[J]. 邱振,鄒才能,李熙喆,王紅巖,董大忠,盧斌,周尚文,施振生,馮子齊,張夢琪. 天然氣地球科學(xué). 2018(05)
[10]腐泥型烴源巖生排烴模擬實驗與全過程生烴演化模式[J]. 李劍,馬衛(wèi),王義鳳,王東良,謝增業(yè),李志生,馬成華. 石油勘探與開發(fā). 2018(03)
本文編號:3584382
【文章來源】:石油實驗地質(zhì). 2020,42(03)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
樣品熱模擬實驗油產(chǎn)率
實際地質(zhì)研究表明四川盆地五峰組—龍馬溪組頁巖有機質(zhì)豐度呈現(xiàn)兩段式分布(圖3),下段w(TOC)≥3%,主要由浮游藻類、疑源類、細(xì)菌和筆石等成烴生物及固體瀝青組成,占總顯微組分的70%~80%,動物碎屑占20%~30%(其中筆石占90%以上,其余為幾丁蟲、海綿骨針等);上段w(TOC)=2%±0.5%,主要以筆石等動物碎屑為主,占總顯微組分的47%~76%,少見底棲藻類,極少見其他有機質(zhì)[5,21],目前頁巖氣的商業(yè)性開發(fā)層位主要位于下部w(TOC)≥3%的層段。對焦石壩背斜上部氣層和下部氣層的地質(zhì)和生產(chǎn)特征研究表明,下部氣層受構(gòu)造影響較小,上部氣層受構(gòu)造的控制作用強,斷裂發(fā)育,可能會存在源巖內(nèi)的初次運移與散失,且下部氣層頁巖儲集空間優(yōu)于上部氣層,故上部氣層含氣量較差[1,22]。圖3 四川盆地下志留統(tǒng)龍馬溪組頁巖TOC值和有機顯微組分比例縱向分布
圖2 樣品熱模擬實驗烴氣產(chǎn)率但從頁巖氣生成的角度來看,上述實驗結(jié)果表明對于O3-S1頁巖來說,筆石是一種傾氣型生烴母質(zhì),至過成熟演化階段生氣能力可達(dá)100~120 m3/t,浮游藻類、疑源類等富氫、富脂質(zhì)有機質(zhì)早期生成的原油滯留在頁巖內(nèi),高—過成熟度時裂解生氣是頁巖氣的主要來源,其生氣能力是筆石的2~4倍,為200~400 m3/t,連同干酪根裂解氣量,Ⅱ1型頁巖(G-3)總生氣潛力為300~500 m3/t,筆石生氣能力可達(dá)Ⅱ1型頁巖總生氣能力的20%。下部層位由于富集浮游藻類、疑源類等富氫、富脂質(zhì)有機質(zhì)等生烴能力更強的有機質(zhì),從生氣量上就優(yōu)于上部主要以筆石為主的層位,再加上上部層位儲集和保存條件較差,從而使得下部達(dá)到商業(yè)性頁巖氣層標(biāo)準(zhǔn)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]四川盆地海相頁巖氣碳同位素倒轉(zhuǎn)成因[J]. 王亮,寧波. 西安文理學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020(01)
[2]中國頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀與優(yōu)選方向[J]. 聶海寬,何治亮,劉光祥,張光榮,盧志遠(yuǎn),李東暉,孫川翔. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020(01)
[3]四川盆地五峰組—龍馬溪組深水陸棚相頁巖生儲機理探討[J]. 郭旭升,李宇平,騰格爾,王強,袁桃,申寶劍,馬中良,魏富彬. 石油勘探與開發(fā). 2020(01)
[4]焦石壩背斜上部氣層開發(fā)特征及影響因素[J]. 李東暉,劉光祥,聶海寬,胡建國,陳剛,李倩文. 地球科學(xué). 2019(11)
[5]海陸相泥頁巖氣體生成的半封閉模擬實驗[J]. 宋董軍,吳陳君,陳科,張明峰,何薇,蘇龍,張東偉,付爽,妥進(jìn)才. 地球科學(xué). 2019(11)
[6]筆石碎屑對頁巖氣生成和儲集特性的影響[J]. 宋笛,胥暢,姚素平,騰格爾. 石油實驗地質(zhì). 2019(04)
[7]珠江口盆地恩平組烴源巖熱壓模擬實驗及生烴條件[J]. 張賀,李雅君,徐康寧,宋玲. 大慶石油地質(zhì)與開發(fā). 2018(05)
[8]鄂爾多斯盆地山西組低成熟度頁巖生烴熱模擬[J]. 高棟臣,郭超,姜呈馥,張麗霞,王暉,史鵬,陳奕奕. 石油實驗地質(zhì). 2018(03)
[9]論筆石對頁巖氣源儲的貢獻(xiàn)——以華南地區(qū)五峰組-龍馬溪組筆石頁巖為例[J]. 邱振,鄒才能,李熙喆,王紅巖,董大忠,盧斌,周尚文,施振生,馮子齊,張夢琪. 天然氣地球科學(xué). 2018(05)
[10]腐泥型烴源巖生排烴模擬實驗與全過程生烴演化模式[J]. 李劍,馬衛(wèi),王義鳳,王東良,謝增業(yè),李志生,馬成華. 石油勘探與開發(fā). 2018(03)
本文編號:3584382
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