海相页岩二次生烃潜力热模拟实验研究

现代地质 ›› 2010, Vol. 24 ›› Issue (6): 1079-1084.

海相页岩二次生烃潜力热模拟实验研究

辛艳朋^1,2，秦建中³，郑伦举³，邱楠生^1,2

1.中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室，北京102249；2.中国石油大学盆地与油藏研究中心，北京102249；
3.中国石化无锡石油地质研究所，江苏无锡214151

出版日期:2010-11-19 发布日期:2010-12-30
通讯作者: 邱楠生，男，教授，博士生导师，1968年出生，石油地质学专业，主要从事含油气盆地分析研究。
作者简介:辛艳朋，女，博士研究生，1982年出生，石油地质学专业，主要从事沉积盆地构造—热演化和油气成藏机理方面的研究。Email：virginiastephon@yahoo.cn。
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（“973”）项目“中国海相碳酸盐岩层系油气形成与分布预测”(2005CB422102）；中国石化海相前瞻性项目“中国陆域海相沉积盆地热史恢复方法与盆地热体制”(YPH08057)。

Secondary Hydrocarbon Generation Potential of Marine Shale Source Rocks in Thermal Modeling

XIN Yan-Peng^1,2, QIN Jian-Zhong³, ZHENG Lun-Ju³, QIU Nan-Sheng^1,2

1.State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting，China University of Petroleum,Beijing102249, China；
2.Basin and Reservoir Research Center，China University of Petroleum,Beijing102249, China；
3.Wuxi Research Institute of Experimental Petroleum Geology，SINOPEC，Wuxi, Jiangsu214151, China

Online:2010-11-19 Published:2010-12-30

摘要/Abstract

摘要：

利用热压模拟实验的方法，选取自然演化不同起始成熟度的海相页岩，系统研究了海相页岩二次生烃规律。研究表明，海相页岩二次生烃过程不是一次生烃的直接延续，生烃特征与一次连续生烃也有差异。随着二次生烃起始成熟度的增加，二次生油产率存在比一次连续生烃滞后的生油高峰，并且随起始成熟度增加位置更加向后推移，已经处于高演化阶段的海相页岩不再有二次生油高峰。起始成熟度控制二次生烃潜力，起始成熟度处于生油窗之前的海相页岩具有较高的二次生油和生气潜力，起始成熟度处于生油窗的海相页岩具有较高的二次生气潜力和一定的二次生油潜力；起始成熟度高于传统生油窗的海相页岩，二次生油能力已经很低，但是演化到一定程度还具有相当的生气潜力；已经达到过成熟的海相页岩基本上不具备二次生烃潜力。此研究完善了二次生烃的理论研究，对中国叠合盆地海相烃源岩的评价有很好的指导作用。

关键词: 海相页岩, 二次生烃, 模拟实验, 起始成熟度

Abstract:

Based on simulation experiments of the natural maturity marine shale samples, this article presents a brief discussion on secondary hydrocarbon generation of marine shale. The results indicate that the secondary hydrocarbon generation is not continuous with the evolution tendency of the first hydrocarbon generation of marine shale. There is a hydrocarbon generation peak during the secondary hydrocarbon generation process of low matured shale and matured shale, which is later than that of the first continuous hydrocarbon generation. The lagging is enhanced when the original maturity increases. The secondary hydrocarbon generation process of high matured shale and overmatured shale does not have a hydrocarbon generation peak. Secondary hydrocarbon generative potential is dominated by original maturity. Marine shale which has an original maturity before being oil window has preferable secondary hydrocarbon generative potential to yield abundant oil and gas. Marine shale which has an original maturity just being in oil window has preferable secondary gas generative potential and weakened secondary oil generative potential. Marine shale which has a higher original maturity than that of oil window has poor secondary oil generative potential, but still can generate considerable quantity of gas. The marine shale which has a higher original maturity than the oil-generating dead line almost has not any secondary hydrocarbon potential. This research improves the current theory of secondary hydrocarbon generation, and can be a good guidance for evaluation on marine source rock in superimposed basin in China.

Key words: marine shale, secondary hydrocarbon generation, simulation experiment, original maturity

中图分类号:

TE122.1

辛艳朋, 秦建中, 郑伦举, 邱楠生. 海相页岩二次生烃潜力热模拟实验研究[J]. 现代地质, 2010, 24(6): 1079-1084.

XIN Yan-Peng, QIN Jian-Zhong, ZHENG Lun-Ju, QIU Nan-Sheng. Secondary Hydrocarbon Generation Potential of Marine Shale Source Rocks in Thermal Modeling[J]. Geoscience, 2010, 24(6): 1079-1084.

参考文献

［1］Johnsson M J, Howell D G, Bird K J. Thermal maturity patterns in Alaska: implications for tectonic evolution and hydrocarbon potential
[J]. AAPG Bulletin, 1993,77(11):1874-1903.
［2］Tissot B P. Recent advances in petroleum geochemistry applied to hydrocarbon exploration
[J]. AAPG Bulletin, 1984,68(5):545-563.
［3］Tissot B P, Welte D P. Petroleum formation and occurrence
[M]. New York, Tokyo, Berlin,Heidelberg:SpringerVerlag, 1984: 69-253.
［4］赵宗举,俞广,朱琰,等.中国南方大地构造演化及其对油气的控制
[J].成都理工大学学报：自然科学版,2003,30(2):155-168.
［5］赵宗举.再生烃油气系统成因及全球分布
[J].海相油气地质,2005,10(4):5-12.
［6］胡宗全.华北东部地区盆地叠合特征与古生界生烃史
[J].现代地质,2006,20(4):585-591.
［7］邱楠生,金之钧,王飞宇.多期构造演化盆地的复杂地温场对油气生成的影响：以塔里木盆地塔中地区为例
[J].沉积学报,1997,15(2):142-144.
［8］窦立荣,王红军,祁连爽,等.中国古生界海相油气成藏模式划分及其意义
[J].江汉石油学院学报, 2004, 26(2): 41-43.
［9］王庭斌.新近纪以来的构造运动是中国气藏形成的重要因素
[J].地质论评,2004,50(1): 33-42.
［10］刘国臣,吕修祥,金之钧.从波动观点看塔北地区油气藏的形成演化：以英买7油藏为例
[J].地质论评,2000,46(2):141-148.
［11］陈安定.江苏下扬子区下古生界源岩二次生烃
[J].南方油气,2006,19(1):8-14.
［12］袁玉松,郭彤楼,付孝悦,等.下扬子地区热历史与海相烃源岩二次生烃潜力
[J].现代地质,2006,20(2):283-290.
［13］汤达祯,王激流,林善园,等.煤二次生烃作用程序热解模拟试验研究
[J].石油实验地质, 2000,22(1):9-15,63.
［14］宫色,李剑,张英,等.煤的二次生烃机理探讨
[J].石油实验地质,2002,24(6):541-544,549.
［15］张润合,赵宗举,贺小苏,等.淮南煤矿山西组煤样二次生烃模拟实验研究
[J].石油勘探与开发,2004,31(4):25-27.
［16］张欣国,缪九军,王果寿,等.石炭—二叠纪煤系烃源岩二次生烃模拟实验结果探讨
[J].天然气技术,2007, 1(3): 25-29.
［17］李田忠,张有生,秦勇.腐泥型煤二次生烃热解模拟的荧光特征
[J].煤田地质与勘探, 2001, 29(4): 31-34.
［18］秦勇,朱炎铭,范炳恒,等.沉积有机质二次生烃理论及其应用
[M].北京:地质出版社,2001：29-34.
［19］张有生,秦勇,刘焕杰,等.沉积有机质二次生烃热模拟实验研究
[J].地球化学,2002,31(3): 273-282.
［20］张有生,秦勇,刘焕杰,等.沉积有机质二次生烃有机岩石学特征
[J].地质科学,2003,38(4): 437-446.
［21］秦勇,张有生,朱炎铭,等.煤中有机质二次生烃迟滞性及其反应动力学机制
[J].地球科学：中国地质大学学报, 2000, 25(3):278-282.
［22］高岗,王兆峰.加热时间对生烃模拟过程的影响
[J].现代地质, 1999, 13(4):451-454.
［23］Zou Y R, Yang Q, Kang X D, et al. Maturity control on the patterns of hydrocarbon regeneration from coal
[J]. Acta Geologica Sinica, 2000,74(2):370-374.
［24］Liu L F, Wang W H, Li S Y. The thermal modelling of secondary generation of hydrocarbon
[J]. Scientia Geologica Sinica,1996, 5(3):345-348.
［25］王玉林.济阳地区上古生界煤系有机质二次生烃特征
[J].山东科技大学学报：自然科学版, 2005,24(2):24-30.
［26］林小云,刘建.二次生烃机理在中下扬子高演化烃源岩评价中的应用
[J].海洋地质与第四纪地质,2007,27(5):99-104.
［27］冉启贵.华北地区上古生界煤岩成烃及二次成烃研究
[J].天然气地球科学, 1995, 29(6): 13-17.
［28］朱炎铭,秦勇,范炳恒,等.武清凹陷石炭—二叠纪烃源岩的二次生烃评价
[J].地球科学：中国地质大学学报,2004,29(1): 77-84.
［29］郑礼全,李贤庆,钟宁宁.华北地区上古生代煤系有机质热演化与二次生烃初探
[J].煤田地质与勘探,2002,20(3):21-25.
［30］刘洛夫,王伟华,李术元.干酪根二次生烃热模拟实验研究
[J].沉积学报,1995,13(增刊): 147-150.
［31］耿新华,耿安松,熊永强,等.海相碳酸盐岩烃源岩热解动力学研究:全岩和干酪根的对比
[J].地球化学, 2005, 34(6):612-618.
［32］卢双肪,钟宁宁,薛海涛,等. 碳酸盐岩有机质二次生烃的化学动力学研究及其意义
[J]. 中国科学：D辑,2007,37(2):178-184.
［33］李慧莉,金之钧,何治亮,等.海相烃源岩二次生烃热模拟实验研究
[J].科学通报,2007, 52(11):1322-1328.
［34］刘宝泉,蔡冰,方杰.上元古界下马岭组页岩干酪根的油气生成模拟实验
[J].石油实验地质,1990,12(2):147-160.
［35］秦建中,刘宝泉.海相不同类型烃源岩生排烃模式研究
[J].石油实验地质,2005,27(1):75-80.
［36］秦建中,刘宝泉,郑伦举,等.海相碳酸盐岩烃源岩生排烃能力研究
[J].石油与天然气地质,2006,27(3):348-355.
［37］秦建中,刘井旺,刘宝泉,等.加温时间、加水量对模拟实验油气产率及地化参数的影响
[J].石油实验地质, 2002, 24(2):152-157.
［38］Ungerer P. State of the art of research in kinetic modeling of oil formation and expulsion
[J]. Organic Geochemistry, 1990, 16(1/3):1-25.
［39］Mrozowski S.ESR studies of carbonization and coalification processes,Part 1:carbonaceous compounds
[J].Carbon,1988, 26(4):521-529.

[1]	易传俊, 张敏, 滕梨. 热力作用对塔里木盆地海相原油中甾烷类化合物组成和分布的影响[J]. 现代地质, 2019, 33(04): 853-862.
[2]	齐玉林, 张枝焕, 夏东领, 张慧敏, 黄彩霞, 郑铎, 金霄, 曹永乐, 朱雷. 鄂尔多斯盆地南部长7暗色泥岩与黑色页岩生烃动力学特征对比分析[J]. 现代地质, 2019, 33(04): 863-871.
[3]	伍岳, 樊太亮, 丁怀宇. 上扬子区下寒武统海相页岩岩相类型及沉积模式[J]. 现代地质, 2017, 31(06): 1222-1221.
[4]	岳长涛, 李术元, 李林玥, 温海龙. 页岩气等温解吸特性研究[J]. 现代地质, 2017, 31(01): 150-157.
[5]	陈菊林，张敏. 原油热模拟实验中重排藿烷类变化特征及其意义[J]. 现代地质, 2016, 30(4): 871-879.
[6]	郑贺梅，刘鹏程，郑舰. 特超稠油油藏水平井蒸汽驱油物理模拟实验[J]. 现代地质, 2015, 29(6): 1467-1474.
[7]	谭俊英，朱井泉，刘玲. 塔里木盆地寒武—奥陶系深层白云岩储层物性高压模拟实验及其孔隙特征研究[J]. 现代地质, 2015, 29(3): 653-664.
[8]	侯宇光，何生，杨香华，朱光辉，段威，许晓明. 澳大利亚Bonaparte盆地大陆边缘裂陷期局限海相页岩发育特征与模式[J]. 现代地质, 2015, 29(1): 109-118.
[9]	郭松，谭丽娟，林承焰，李红南，吕修祥. 滩坝相砂岩油气分布特征及主控因素分析—以王家岗油田沙四上亚段为例[J]. 现代地质, 2014, 28(2): 404-411.
[10]	赵佩，李贤庆，孙杰，赖守宁，付铜洋，苏桂萍，田兴旺. 川南地区下古生界页岩气储层矿物组成与脆性特征研究[J]. 现代地质, 2014, 28(2): 396-403.
[11]	梁杰,于福生，刘国玺，王童奎，李定华，马奎. 南堡凹陷分期异向伸展变形叠加特征：来自砂箱物理模拟实验的启示[J]. 现代地质, 2014, 28(1): 139-148.
[12]	薛小花, 卢振权, 廖泽文, 刘辉. 祁连山冻土区含天然气水合物层段岩心热模拟实验研究[J]. 现代地质, 2013, 27(2): 413-424.
[13]	郭帅, 周训, 吴旸, 方斌, 赵敬波, 刘东林. 模拟温泉形成的一种管道渗流实验[J]. 现代地质, 2012, 26(3): 620-626.
[14]	郭凯,曾溅辉,卢学军,崔周旗,师玉雷. 断层纵向输导与储层非均质性耦合控运模拟实验研究[J]. 现代地质, 2010, 24(6): 1164-1170.
[15]	林晓英,曾溅辉. 天然气水合物形成过程中的气体组分分异及地质启示[J]. 现代地质, 2010, 24(6): 1157-1163.