[口头报告]准噶尔盆地风城组不同有机相油气演化规律研究
准噶尔盆地风城组不同有机相油气演化规律研究
编号：216
稿件编号：38 访问权限：仅限参会人
更新：2025-11-12 21:27:48 浏览：35次
口头报告
报告开始：2025年11月16日 11:15 （Asia/Shanghai）
报告时间：15min
所在会议：[s6] 会议专题6：深层-超深层油气生成与演化 » [s6-1] 会议专题6-1
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摘要
准噶尔盆地沙湾凹陷和盆1井西凹陷发育厚层风城组烃源岩，埋藏大，但生气潜力不明确。有学者认为风城组烃源岩为腐泥型干酪根，油多气少；但也有学者认为风城组烃源岩排烃后，残余有机质仍具有较大生气潜力。前人研究主要采用封闭体系热模拟实验，无法量化排油后残余有机质裂解生气量。本文通过对风城组与芦草沟组生烃母质类型识别，采用烃源岩半开放热模拟技术，揭示风城组中不同有机相烃源岩油气生成演化过程中生烃、排烃、滞烃及烃气分配模式，开展原油黄金管封闭热模拟实验，明确风城组不同有机相烃源岩排烃条件下的生气潜力，为盆地风城组深层天然气资源勘探提供指导。
生烃母质鉴定：玛湖凹陷风城组烃源岩发育疑似类杜氏藻、蓝细菌和底栖宏观藻三类生烃母质。类杜氏藻主要发育在碱湖沉积中心，纺锤形，直径约为50 μm，具有极高含量的β-胡萝卜烷和C28规则甾烷，C28甾烷/C29甾烷平均为0.71。蓝细菌主要分布在风城组烃源岩沉积边缘区，具有一定丰度的7-+8-单甲基十七烷/正构烷烃主峰，平均值为0.15。底栖宏观藻与蓝细菌一样，主要分布在风城组烃源岩沉积边缘区，具有保存完好的红藻囊果，囊果内果孢子和四分孢子发育，具有较高的C27甾烷，占总甾烷的18.6%。
烃源岩高压釜半封闭模拟实验：不同有机相烃源岩具有不同的生烃演化模式：类杜氏藻型烃源岩生油窗长，Ro为0.68%～1.62%，生油高峰Ro为1.31%，最大生油量为836.3 mg/g，Ro为2.31%时，最大生气量为557.0 mg/g。蓝细菌+底栖宏观藻型烃源岩生油窗短Ro为0.72%～1.22%，生油较类杜氏藻型烃源岩早，生油量远低于类杜氏藻型烃源岩，生油高峰Ro为0.91%，最大生油量为409.6 mg/g，Ro为2.42%时，最大生气量为386.3 mg/g。类杜氏藻+蓝细菌型烃源岩生油窗较长，Ro为0.68%～1.42%，生油高峰早于类杜氏藻型烃源岩，Ro为1.15%时，最大生油量为771.1 mg/g，Ro为2.31%时，最大生气量为642.3 mg/g（图1）。
原油黄金管模拟实验：上文分析的烃源岩生气量均未排除油裂解气的贡献，而考虑排出油裂解气及早期气量的贡献，残余有机质最大生气量为最大生气量-排油量×原油裂解气转化率-排油高峰期生气量。选取了二叠系腐泥型烃源岩生成的成熟黑油，进行封闭体系下热模拟实验，采用两条升温速率相互验证模拟结果，升温速率分别为2℃/h和20℃/h。模拟结果显示，两条升温速率下，在镜质体反射率为0.96%，裂解生气量低，为7.9 mg/g，在镜质体反射率为1.3%，原油裂解气快速增大，裂解生气量为72.2mg/g，镜质体反射率为2.5%，原油基本裂解，最大生气量为482.0 mg/g，转化率为0.482。
不同有机相风城组残余有机质生气量：风城组类杜氏藻型烃源岩Ro为1.31%，排烃量最大，为362.8 mg/g，排气量为70.9 mg/g，在镜质体反射率为2.31%时，达到最大生气量，为557.0 mg/g，计算残余有机质最大生气量为312.0 mg/g。蓝细菌+底栖宏观藻型烃源岩镜质体反射率为0.91%，排烃量最大，为175.5 mg/g，排气量为12.7 mg/g，镜质体反射率为2.42%时，达到最大生气量，为386.3 mg/g，计算残余有机质最大生气量为292.9 mg/g。类杜氏藻+蓝细菌型烃源岩镜质体反射率为1.31%，排烃量最大，为504.1 mg/g，在镜质体反射率为2.31%时，最大生气量为642.3 mg/g，计算残余有机质最大生气量为217.3 mg/g（图2）。
对比风城组与侏罗系八道湾组烃源岩的生气能力。侏罗系烃源岩是准噶尔盆地南缘主力气源岩，岩性包括泥岩、碳质泥岩和煤，平均总有机碳含量分别为1.5%、19.5%和55.0%，厚度分别为200～300 m、1～10 m和5～60 m。仅从有机质生气量来看，风城组烃源岩在过成熟阶段，残余有机质的生气量远远高于侏罗系烃源岩。准噶尔盆地沙湾凹陷及盆1井西凹陷风城组烃源岩厚度大，埋深大，最大厚度可达900 m，厚度大于100 m的面积达2.21×104 km2，平均总有机碳含量为1.20%。从烃源岩成熟度演化来看，沙湾凹陷风城组烃源岩在在早白垩世末期进入生气高峰，盆1井西凹陷风城组烃源岩进入生气阶段稍晚，至晚白垩世达到生气高峰，目前均已处于生干气阶段，沙湾凹陷和盆1井西凹陷风城组烃源岩Ro大于2.0%的面积约为13 000 km2。风城组烃源岩及原油热模拟实验显示，未排油时，在镜质体反射率达1.31%以后开始进入轻质油、湿气阶段；排油后，镜质体反射率约为1.50%时，残余有机质的生气量就已经与侏罗系烃源岩生气量相近，在镜质体反射率大于2.0%的干气阶段，生气量大于240 mg/g。因此，盆1井西凹陷和沙湾凹陷风城组烃源岩是天然气勘探的重点领域。
生烃母质鉴定：玛湖凹陷风城组烃源岩发育疑似类杜氏藻、蓝细菌和底栖宏观藻三类生烃母质。类杜氏藻主要发育在碱湖沉积中心，纺锤形，直径约为50 μm，具有极高含量的β-胡萝卜烷和C28规则甾烷，C28甾烷/C29甾烷平均为0.71。蓝细菌主要分布在风城组烃源岩沉积边缘区，具有一定丰度的7-+8-单甲基十七烷/正构烷烃主峰，平均值为0.15。底栖宏观藻与蓝细菌一样，主要分布在风城组烃源岩沉积边缘区，具有保存完好的红藻囊果，囊果内果孢子和四分孢子发育，具有较高的C27甾烷，占总甾烷的18.6%。
烃源岩高压釜半封闭模拟实验：不同有机相烃源岩具有不同的生烃演化模式：类杜氏藻型烃源岩生油窗长，Ro为0.68%～1.62%，生油高峰Ro为1.31%，最大生油量为836.3 mg/g，Ro为2.31%时，最大生气量为557.0 mg/g。蓝细菌+底栖宏观藻型烃源岩生油窗短Ro为0.72%～1.22%，生油较类杜氏藻型烃源岩早，生油量远低于类杜氏藻型烃源岩，生油高峰Ro为0.91%，最大生油量为409.6 mg/g，Ro为2.42%时，最大生气量为386.3 mg/g。类杜氏藻+蓝细菌型烃源岩生油窗较长，Ro为0.68%～1.42%，生油高峰早于类杜氏藻型烃源岩，Ro为1.15%时，最大生油量为771.1 mg/g，Ro为2.31%时，最大生气量为642.3 mg/g（图1）。
原油黄金管模拟实验：上文分析的烃源岩生气量均未排除油裂解气的贡献，而考虑排出油裂解气及早期气量的贡献，残余有机质最大生气量为最大生气量-排油量×原油裂解气转化率-排油高峰期生气量。选取了二叠系腐泥型烃源岩生成的成熟黑油，进行封闭体系下热模拟实验，采用两条升温速率相互验证模拟结果，升温速率分别为2℃/h和20℃/h。模拟结果显示，两条升温速率下，在镜质体反射率为0.96%，裂解生气量低，为7.9 mg/g，在镜质体反射率为1.3%，原油裂解气快速增大，裂解生气量为72.2mg/g，镜质体反射率为2.5%，原油基本裂解，最大生气量为482.0 mg/g，转化率为0.482。
不同有机相风城组残余有机质生气量：风城组类杜氏藻型烃源岩Ro为1.31%，排烃量最大，为362.8 mg/g，排气量为70.9 mg/g，在镜质体反射率为2.31%时，达到最大生气量，为557.0 mg/g，计算残余有机质最大生气量为312.0 mg/g。蓝细菌+底栖宏观藻型烃源岩镜质体反射率为0.91%，排烃量最大，为175.5 mg/g，排气量为12.7 mg/g，镜质体反射率为2.42%时，达到最大生气量，为386.3 mg/g，计算残余有机质最大生气量为292.9 mg/g。类杜氏藻+蓝细菌型烃源岩镜质体反射率为1.31%，排烃量最大，为504.1 mg/g，在镜质体反射率为2.31%时，最大生气量为642.3 mg/g，计算残余有机质最大生气量为217.3 mg/g（图2）。
对比风城组与侏罗系八道湾组烃源岩的生气能力。侏罗系烃源岩是准噶尔盆地南缘主力气源岩，岩性包括泥岩、碳质泥岩和煤，平均总有机碳含量分别为1.5%、19.5%和55.0%，厚度分别为200～300 m、1～10 m和5～60 m。仅从有机质生气量来看，风城组烃源岩在过成熟阶段，残余有机质的生气量远远高于侏罗系烃源岩。准噶尔盆地沙湾凹陷及盆1井西凹陷风城组烃源岩厚度大，埋深大，最大厚度可达900 m，厚度大于100 m的面积达2.21×104 km2，平均总有机碳含量为1.20%。从烃源岩成熟度演化来看，沙湾凹陷风城组烃源岩在在早白垩世末期进入生气高峰，盆1井西凹陷风城组烃源岩进入生气阶段稍晚，至晚白垩世达到生气高峰，目前均已处于生干气阶段，沙湾凹陷和盆1井西凹陷风城组烃源岩Ro大于2.0%的面积约为13 000 km2。风城组烃源岩及原油热模拟实验显示，未排油时，在镜质体反射率达1.31%以后开始进入轻质油、湿气阶段；排油后，镜质体反射率约为1.50%时，残余有机质的生气量就已经与侏罗系烃源岩生气量相近，在镜质体反射率大于2.0%的干气阶段，生气量大于240 mg/g。因此，盆1井西凹陷和沙湾凹陷风城组烃源岩是天然气勘探的重点领域。
关键字
热演化,油气生成,有机相,风城组,准噶尔盆地
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