Source Analysis of Oil and Gas Indication in Muli Depression of South Qilian Basin:A Thermal Simulation Case Study of DK-9 Core

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.030

Abstract

Abstract:

Multiple gas hydrate boreholes in the Muli Depression (South Qilian Basin) have encountered varying coexistence of hydrates and oil-gas, indicating good potential for oil and gas exploration. It is thus necessary to perform source analysis on the discovered oil and gas indications. In this study, four groups of oil and gas samples from borehole DK-9 were studied. Due to the limited drilling depth, on the basis of oil source comparison of existing source rocks, thermal simulation was conducted on five representative lowly-mature source rocks (Middle Jurassic and Upper Triassic) to constrain the hydrocarbon generation process. The results were then compared with the oil and gas to further constrain their source. The results reveal that the oil and gas indications can be divided into two types: (Ⅰ) those with biodegradation and are slightly more mature, and (Ⅱ) those that are slightly less mature. The source rocks comprise mainly three types, corresponding to 163.30-207.42 m, 207.42-348.50 m, and 357.90-586.50 m depths, respectively. Considering also the conventional oil source comparison, the thermal simulation and the geological condition analysis, it is concluded that type I oil and gas is mainly homologous with type I source rocks. Type Ⅱ oil and gas may have had the same origin as type Ⅱ source rocks, and may also be contributed by type Ⅲ source rocks and/or deeper source rocks, i.e., its parent material is related to both the Middle Jurassic and the Upper Triassic source rocks.

Key words: oil and gas indication, source, thermal simulation, Muli Depression, South Qilian Basin

CLC Number:

TANG Shiqi, LU Zhenquan, CHENG Bin, LIAO Zewen, LIU Hui, WANG Ting, FAN Dongwen, ZHANG Fugui. Source Analysis of Oil and Gas Indication in Muli Depression of South Qilian Basin:A Thermal Simulation Case Study of DK-9 Core[J]. Geoscience, 2021, 35(04): 1078-1087.

Figures/Tables 11

References 41

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样品类型	样品编号	深度/m	层位	岩性及描述	烃源岩类别	样品类型	样品编号	深度/m	层位	岩性及描述	烃源岩类别
烃源岩	DK9-M-008	163.30	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅰ	烃源岩	DK9-M-36	335.70	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅱ
	DK9-M-10	172.10	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅰ		DK9-M-39	348.50	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅱ
	DK9-M-12	190.00	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅰ		DK9-M-41	357.90	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-14	199.74	中侏罗统	深灰色泥岩	Ⅰ		DK9-M-42	375.80	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-16	207.42	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅰ		DK9-M-43	382.70	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-18	227.30	中侏罗统	深灰色泥岩	Ⅱ		DK9-M-44	405.40	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-21	250.20	中侏罗统	深灰色泥岩	Ⅱ		DK9-M-48	441.00	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-23	260.40	中侏罗统	深灰色泥岩	Ⅱ		DK9-M-51	476.40	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-26	273.20	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅱ		DK9-M-53	536.50	上三叠统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-29	285.80	中侏罗统	深灰-灰黑色泥岩	Ⅱ		DK9-M-006	543.50	上三叠统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-31	294.60	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅱ		DK9-M-54	558.70	上三叠统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-33	303.72	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅱ		DK9-M-55	584.00	上三叠统	灰黑色含粉砂泥岩	Ⅲ
	DK9-M-34	326.90	中侏罗统	深灰-灰黑色泥岩	Ⅱ		DK9-C-008	586.50	上三叠统	煤	Ⅲ
油气显示	DK9-O-01	160.51	中侏罗统	砂岩,褐色油浸		油气显示	DK9-O-18	360.93	中侏罗统	砂岩,大面积油浸
油气显示	DK9-O-09	237.15	中侏罗统	砂岩,褐色油浸		油气显示	DK9-O-19	366.90	中侏罗统	砂岩,大面积油浸

样品类型	样品编号	深度/m	层位	岩性及描述	烃源岩类别	样品类型	样品编号	深度/m	层位	岩性及描述	烃源岩类别
烃源岩	DK9-M-008	163.30	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅰ	烃源岩	DK9-M-36	335.70	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅱ
	DK9-M-10	172.10	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅰ		DK9-M-39	348.50	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅱ
	DK9-M-12	190.00	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅰ		DK9-M-41	357.90	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-14	199.74	中侏罗统	深灰色泥岩	Ⅰ		DK9-M-42	375.80	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-16	207.42	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅰ		DK9-M-43	382.70	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-18	227.30	中侏罗统	深灰色泥岩	Ⅱ		DK9-M-44	405.40	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-21	250.20	中侏罗统	深灰色泥岩	Ⅱ		DK9-M-48	441.00	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-23	260.40	中侏罗统	深灰色泥岩	Ⅱ		DK9-M-51	476.40	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅲ
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	DK9-M-29	285.80	中侏罗统	深灰-灰黑色泥岩	Ⅱ		DK9-M-006	543.50	上三叠统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-31	294.60	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅱ		DK9-M-54	558.70	上三叠统	灰黑色泥岩	Ⅲ
	DK9-M-33	303.72	中侏罗统	灰黑色泥岩	Ⅱ		DK9-M-55	584.00	上三叠统	灰黑色含粉砂泥岩	Ⅲ
	DK9-M-34	326.90	中侏罗统	深灰-灰黑色泥岩	Ⅱ		DK9-C-008	586.50	上三叠统	煤	Ⅲ
油气显示	DK9-O-01	160.51	中侏罗统	砂岩,褐色油浸		油气显示	DK9-O-18	360.93	中侏罗统	砂岩,大面积油浸
油气显示	DK9-O-09	237.15	中侏罗统	砂岩,褐色油浸		油气显示	DK9-O-19	366.90	中侏罗统	砂岩,大面积油浸

样品编号	深度/m	层位	岩性	TOC/%	R_O/%
DK9-M-16	207.42		泥岩	2.96	0.83
DK9-M-26	273.20		泥岩	4.23	0.68
DK9-M-41	357.90	中侏罗统	泥岩	18.15	0.62
DK9-M-44	405.40		泥岩	0.45	0.66
DK9-M-51	476.40		泥岩	1.50	0.62
DK9-M-53	536.50		泥岩	3.33	0.61
DK9-M-006	543.50		泥岩	2.16	0.64
DK9-M-54	558.70	上三叠统	泥岩	0.85	0.68
DK9-M-55	584.00		泥岩	2.89	0.69
DK9-C-008	586.50		煤	42.21	0.65

样品编号	深度/m	层位	岩性	TOC/%	R_O/%
DK9-M-16	207.42		泥岩	2.96	0.83
DK9-M-26	273.20		泥岩	4.23	0.68
DK9-M-41	357.90	中侏罗统	泥岩	18.15	0.62
DK9-M-44	405.40		泥岩	0.45	0.66
DK9-M-51	476.40		泥岩	1.50	0.62
DK9-M-53	536.50		泥岩	3.33	0.61
DK9-M-006	543.50		泥岩	2.16	0.64
DK9-M-54	558.70	上三叠统	泥岩	0.85	0.68
DK9-M-55	584.00		泥岩	2.89	0.69
DK9-C-008	586.50		煤	42.21	0.65

样号	Pr/Ph	Ts/ (Ts+Tm)	C₃₀RH/ C₂₉(H+Ts)	C₂₉(H+Ts)/ C₃₀H	C₂₇D/ C_27-29-St	C₂₇αααR/ C₂₇-St	C₂₈αααR/ C₂₈-St	C₂₉αααR/ C₂₉-St	C₂₉-S/ (S+R)	C₂₉-ββ/ (αα+ββ)
DK9-O-01	1.42	0.52	0.51	0.78	0.32	0.10	0.06	0.13	0.60	0.63
DK9-O-09	0.92	0.44	0.09	0.46	0.05	0.29	0.30	0.31	0.45	0.40
DK9-O-18	1.06	0.42	0.08	0.58	0.09	0.28	0.29	0.28	0.50	0.41
DK9-O-19	1.11	0.41	0.07	0.60	0.09	0.27	0.30	0.29	0.49	0.40