四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气成因与碳同位素倒转机制——来自热模拟实验的认识
发布时间：2022-01-12 07:36
四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组是国内目前唯一实现页岩气商业性开发的层系,但目前对页岩气成因仍有一定分歧,主要原因是缺乏直接的实验证据。通过对国内外上奥陶统—下志留统低、中成熟度页岩和笔石开展黄金管生烃热模拟实验研究发现:（1）五峰组—龙马溪组页岩气主体以浮游藻类等富氢、富脂质有机质生成的油进一步滞留裂解为主,笔石生油能力较差,高—过成熟演化阶段有一定的生气能力,最高可达浮游藻类等富氢、富脂质有机质生气能力的20%左右;（2）五峰组—龙马溪组页岩下部层位由于富集浮游藻类、疑源类等富氢、富脂质有机质等生烃能力更强的有机质,从生气量上就优于上部以笔石为主的层位,这是下部为商业性页岩气层的一个重要原因;（3）单纯的热演化分馏、原油裂解气和干酪根裂解气的混合未造成烃气碳同位素倒转,地层抬升作用、地层水、矿物、金属等对页岩气中烃类的后期改造可能是造成页岩气同位素倒转的重要原因,碳同位素倒转可能更多体现了页岩气后期保存过程的影响。
【文章来源】：石油实验地质. 2020,42(03)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
样品热模拟实验油产率
实际地质研究表明四川盆地五峰组—龙马溪组页岩有机质丰度呈现两段式分布(图3),下段w(TOC)≥3%,主要由浮游藻类、疑源类、细菌和笔石等成烃生物及固体沥青组成,占总显微组分的70%～80%,动物碎屑占20%～30%(其中笔石占90%以上,其余为几丁虫、海绵骨针等);上段w(TOC)=2%±0.5%,主要以笔石等动物碎屑为主,占总显微组分的47%～76%,少见底栖藻类,极少见其他有机质[5,21],目前页岩气的商业性开发层位主要位于下部w(TOC)≥3%的层段。对焦石坝背斜上部气层和下部气层的地质和生产特征研究表明,下部气层受构造影响较小,上部气层受构造的控制作用强,断裂发育,可能会存在源岩内的初次运移与散失,且下部气层页岩储集空间优于上部气层,故上部气层含气量较差[1,22]。图3 四川盆地下志留统龙马溪组页岩TOC值和有机显微组分比例纵向分布
图2 样品热模拟实验烃气产率但从页岩气生成的角度来看,上述实验结果表明对于O3-S1页岩来说,笔石是一种倾气型生烃母质,至过成熟演化阶段生气能力可达100～120 m3/t,浮游藻类、疑源类等富氢、富脂质有机质早期生成的原油滞留在页岩内,高—过成熟度时裂解生气是页岩气的主要来源,其生气能力是笔石的2～4倍,为200～400 m3/t,连同干酪根裂解气量,Ⅱ1型页岩(G-3)总生气潜力为300～500 m3/t,笔石生气能力可达Ⅱ1型页岩总生气能力的20%。下部层位由于富集浮游藻类、疑源类等富氢、富脂质有机质等生烃能力更强的有机质,从生气量上就优于上部主要以笔石为主的层位,再加上上部层位储集和保存条件较差,从而使得下部达到商业性页岩气层标准。
【参考文献】：
期刊论文
[1]四川盆地海相页岩气碳同位素倒转成因[J]. 王亮,宁波. 西安文理学院学报(自然科学版). 2020(01)
[2]中国页岩气勘探开发现状与优选方向[J]. 聂海宽,何治亮,刘光祥,张光荣,卢志远,李东晖,孙川翔. 中国矿业大学学报. 2020(01)
[3]四川盆地五峰组—龙马溪组深水陆棚相页岩生储机理探讨[J]. 郭旭升,李宇平,腾格尔,王强,袁桃,申宝剑,马中良,魏富彬. 石油勘探与开发. 2020(01)
[4]焦石坝背斜上部气层开发特征及影响因素[J]. 李东晖,刘光祥,聂海宽,胡建国,陈刚,李倩文. 地球科学. 2019(11)
[5]海陆相泥页岩气体生成的半封闭模拟实验[J]. 宋董军,吴陈君,陈科,张明峰,何薇,苏龙,张东伟,付爽,妥进才. 地球科学. 2019(11)
[6]笔石碎屑对页岩气生成和储集特性的影响[J]. 宋笛,胥畅,姚素平,腾格尔. 石油实验地质. 2019(04)
[7]珠江口盆地恩平组烃源岩热压模拟实验及生烃条件[J]. 张贺,李雅君,徐康宁,宋玲. 大庆石油地质与开发. 2018(05)
[8]鄂尔多斯盆地山西组低成熟度页岩生烃热模拟[J]. 高栋臣,郭超,姜呈馥,张丽霞,王晖,史鹏,陈奕奕. 石油实验地质. 2018(03)
[9]论笔石对页岩气源储的贡献——以华南地区五峰组-龙马溪组笔石页岩为例[J]. 邱振,邹才能,李熙喆,王红岩,董大忠,卢斌,周尚文,施振生,冯子齐,张梦琪. 天然气地球科学. 2018(05)
[10]腐泥型烃源岩生排烃模拟实验与全过程生烃演化模式[J]. 李剑,马卫,王义凤,王东良,谢增业,李志生,马成华. 石油勘探与开发. 2018(03)
本文编号：3584382
【文章来源】：石油实验地质. 2020,42(03)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
样品热模拟实验油产率
实际地质研究表明四川盆地五峰组—龙马溪组页岩有机质丰度呈现两段式分布(图3),下段w(TOC)≥3%,主要由浮游藻类、疑源类、细菌和笔石等成烃生物及固体沥青组成,占总显微组分的70%～80%,动物碎屑占20%～30%(其中笔石占90%以上,其余为几丁虫、海绵骨针等);上段w(TOC)=2%±0.5%,主要以笔石等动物碎屑为主,占总显微组分的47%～76%,少见底栖藻类,极少见其他有机质[5,21],目前页岩气的商业性开发层位主要位于下部w(TOC)≥3%的层段。对焦石坝背斜上部气层和下部气层的地质和生产特征研究表明,下部气层受构造影响较小,上部气层受构造的控制作用强,断裂发育,可能会存在源岩内的初次运移与散失,且下部气层页岩储集空间优于上部气层,故上部气层含气量较差[1,22]。图3 四川盆地下志留统龙马溪组页岩TOC值和有机显微组分比例纵向分布
图2 样品热模拟实验烃气产率但从页岩气生成的角度来看,上述实验结果表明对于O3-S1页岩来说,笔石是一种倾气型生烃母质,至过成熟演化阶段生气能力可达100～120 m3/t,浮游藻类、疑源类等富氢、富脂质有机质早期生成的原油滞留在页岩内,高—过成熟度时裂解生气是页岩气的主要来源,其生气能力是笔石的2～4倍,为200～400 m3/t,连同干酪根裂解气量,Ⅱ1型页岩(G-3)总生气潜力为300～500 m3/t,笔石生气能力可达Ⅱ1型页岩总生气能力的20%。下部层位由于富集浮游藻类、疑源类等富氢、富脂质有机质等生烃能力更强的有机质,从生气量上就优于上部主要以笔石为主的层位,再加上上部层位储集和保存条件较差,从而使得下部达到商业性页岩气层标准。
【参考文献】：
期刊论文
[1]四川盆地海相页岩气碳同位素倒转成因[J]. 王亮,宁波. 西安文理学院学报(自然科学版). 2020(01)
[2]中国页岩气勘探开发现状与优选方向[J]. 聂海宽,何治亮,刘光祥,张光荣,卢志远,李东晖,孙川翔. 中国矿业大学学报. 2020(01)
[3]四川盆地五峰组—龙马溪组深水陆棚相页岩生储机理探讨[J]. 郭旭升,李宇平,腾格尔,王强,袁桃,申宝剑,马中良,魏富彬. 石油勘探与开发. 2020(01)
[4]焦石坝背斜上部气层开发特征及影响因素[J]. 李东晖,刘光祥,聂海宽,胡建国,陈刚,李倩文. 地球科学. 2019(11)
[5]海陆相泥页岩气体生成的半封闭模拟实验[J]. 宋董军,吴陈君,陈科,张明峰,何薇,苏龙,张东伟,付爽,妥进才. 地球科学. 2019(11)
[6]笔石碎屑对页岩气生成和储集特性的影响[J]. 宋笛,胥畅,姚素平,腾格尔. 石油实验地质. 2019(04)
[7]珠江口盆地恩平组烃源岩热压模拟实验及生烃条件[J]. 张贺,李雅君,徐康宁,宋玲. 大庆石油地质与开发. 2018(05)
[8]鄂尔多斯盆地山西组低成熟度页岩生烃热模拟[J]. 高栋臣,郭超,姜呈馥,张丽霞,王晖,史鹏,陈奕奕. 石油实验地质. 2018(03)
[9]论笔石对页岩气源储的贡献——以华南地区五峰组-龙马溪组笔石页岩为例[J]. 邱振,邹才能,李熙喆,王红岩,董大忠,卢斌,周尚文,施振生,冯子齐,张梦琪. 天然气地球科学. 2018(05)
[10]腐泥型烃源岩生排烃模拟实验与全过程生烃演化模式[J]. 李剑,马卫,王义凤,王东良,谢增业,李志生,马成华. 石油勘探与开发. 2018(03)
本文编号：3584382
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