鄂尔多斯盆地中部上古生界烃源岩研究

发布时间：2017-06-08 09:09

  本文关键词：鄂尔多斯盆地中部上古生界烃源岩研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：鄂尔多斯盆地上古生界天然气层系较多,烃源岩类型多样。盆地北部地区经过多年勘探,已发现苏里格、榆林、大牛地等大型上古生界气田,然而盆地中部地区勘探起步较晚,烃源岩的系统研究十分薄弱。虽然近年来盆地中部延长气田天然气储量逐年递增,但是其天然气地质基础研究薄弱,相关资料稀少,极大地制约了该区更深层次的勘探工作。而烃源岩对天然气藏的形成与分布具有明显的控制作用,该区尚未对上古生界烃源岩开展全面、系统的地球化学特征及生排烃特征等方面的研究。因此,本文在大量新探井岩心样品资料的基础上,对鄂尔多斯盆地中部上古生界烃源岩的展布特征、地球化学特征和生排烃特征进行了深入分析。研究成果不但有助于深化对鄂尔多斯盆地中部烃源岩地球化特征的认识,而且还为进一步研究该区天然气运聚成藏特征及天然气勘探开发提供参考依据。本文以煤系烃源岩生烃理论为指导,通过将烃源岩地球化学特征、盆地热演化史与烃源岩生排烃特征研究相结合的方法,系统地进行了鄂尔多斯盆地中部上古生界烃源岩地球化学特征及生排烃特征的综合研究,明确了烃源岩有机质丰度、类型和成熟度变化规律,并分析了其生排烃特征与规律,讨论了主要的生排烃阶段,确定了生排烃中心,为进一步研究该区天然气的运移与聚集规律提供了依据。在地层精细划分与对比研究的基础上,对鄂尔多斯盆地中部石炭系-二叠系的本溪组、太原组和山西组的沉积相进行了分析,认为上古生界煤系烃源岩主要包括一套陆相及海陆过渡相沉积的泥岩、煤和灰岩。研究区泥岩分布广泛,主要分布在东部地区；煤主要发育于山西组和本溪组,其分布呈中部地区相对较薄,向东部和西北部煤厚度逐渐增加的特征；灰岩主要发育于太原组顶部,厚度较薄,分布范围较小,仅部分井可见。通过分析研究区上古生界煤系烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度特征,对烃源岩进行了详细的综合评价,认为成熟煤是其天然气最为主要的源岩；泥岩也具有较强的生烃能力,其贡献仅次于煤,其中山西组泥岩属于中等-很好的烃源岩,太原组和本溪组泥岩为好-极好的烃源岩：而灰岩的贡献能力则相对较小。研究区泥质烃源岩的有机碳含量总体呈现南低北高的特点,大部分地区有机碳含量高于0.5%。鄂尔多斯盆地中部上古生界泥质烃源岩干酪根类型主要以Ⅲ型(腐殖型)为主,还有少量Ⅱ型和Ⅰ型,其源岩母质主要来源于陆源生物及少量的水生生物,具有明显的多元性特征。研究区有机质热演化成熟度较高,普遍达到过成熟干气阶段,且在南部富县—延长一带镜质体反射率最高达3.0%以上,其周缘以环带状逐渐降低。通过对鄂尔多斯盆地中部上古生界煤系烃源岩层系所经历的热演化阶段分析认为,上古生界各套烃源岩自沉积后所经历的温度逐渐增高,在中、晚侏罗世至早白垩世末期间处于大量生排烃期,天然气生排烃强度达到顶峰,早白垩世之后随着地层温度的降低,烃源岩的生排烃速率明显降低并趋于停止。研究区上古生界现今煤系烃源岩的累计生烃强度为(25～65)×10gm3/km2,累计排烃强度为(15～60)×108m3/km2。生排烃中心主要位于陕北地区绥德-安塞-延长一带,生排烃中心现今煤系烃源岩的累计生烃强度为(40～65)×108m3/km2,累计排烃强度为(35～60)×108m3/km2。
【关键词】：鄂尔多斯盆地 上古生界 烃源岩 地球化学特征 生排烃特征
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P618.13
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 引言12-19
• 1.1 选题依据及意义12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 烃源岩展布特征研究现状12-13
• 1.2.2 烃源岩地球化学特征研究现状13-14
• 1.2.3 热演化史与生排烃史研究现状14-15
• 1.3 研究内容及技术路线15-17
• 1.3.1 主要研究内容15-16
• 1.3.2 研究思路及技术路线16-17
• 1.4 主要完成工作量17-18
• 1.5 创新点18
• 1.6 说明18-19
• 第二章 区域地质概况19-46
• 2.1 构造特征19-20
• 2.2 地层划分与对比20-30
• 2.2.1 地层划分对比方法20-22
• 2.2.2 主要对比标志22-26
• 2.2.3 地层特征26-28
• 2.2.4 地层划分结果28-30
• 2.3 沉积相特征30-38
• 2.3.1 本溪期沉积相特征32-33
• 2.3.2 山西期沉积相特征33-36
• 2.3.3 石盒子期沉积相特征36-38
• 2.4 储盖组合特征38-42
• 2.4.1 储盖组合概况38-40
• 2.4.2 储盖组合类型40-42
• 2.5 天然气特征42-46
• 2.5.1 烃类组分特征42-44
• 2.5.2 非烃组分特征44-46
• 第三章 烃源岩展布特征46-52
• 3.1 纵向分布特征46-49
• 3.2 平面展布特征49-52
• 第四章 烃源岩地球化学特征52-84
• 4.1 有机质丰度特征52-66
• 4.1.1 有机碳含量52-61
• 4.1.2 氯仿沥青“A”61-64
• 4.1.3 生烃潜量64-66
• 4.2 有机质类型特征66-77
• 4.2.1 干酪根稳定碳同位素66-68
• 4.2.2 干酪根显微组分68-72
• 4.2.3 干酪根元素组成72-76
• 4.2.4 可溶有机质族组成76-77
• 4.3 有机质成熟度特征77-84
• 4.3.1 镜质体反射率78-81
• 4.3.2 最大热解峰温81-83
• 4.3.3 饱和烃色谱83-84
• 第五章 烃源岩生排烃演化特征84-96
• 5.1 烃源岩热演化特征84-86
• 5.2 生烃特征86-90
• 5.2.1 生烃动力学参数选取86-89
• 5.2.2 生烃强度特征89-90
• 5.3 排烃特征90-93
• 5.3.1 排烃原理及参数选取90-91
• 5.3.2 排烃强度91-93
• 5.4 天然气资源量评价93-96
• 5.4.1 天然气资源量计算方法93
• 5.4.2 天然气聚集系数的确定93-94
• 5.4.3 上古生界天然气资源量94-96
• 结论与认识96-98
• 参考文献98-113
• 攻读博士学位期间取得的科研成果113-115
• 致谢115

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本文编号：432033