天然气地球科学 ›› 2009, Vol. 20 ›› Issue (1): 1–7.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2009.01.1

• 综述与评述 •    下一篇

海相层系多种烃源及其示踪体系研究进展

刘文汇   

  1. (中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏 无锡 214151)
  • 收稿日期:2009-01-04 修回日期:2009-02-15 出版日期:2009-02-10 发布日期:2009-02-10
  • 通讯作者: 刘文汇whliu@pepris.com E-mail:whliu@pepris.com
  • 基金资助:

    石油化工联合基金项目(编号:40739902);国家自然科学基金项目(编号:40673018)联合资助

Research Progress on Manifold Hydrocarbon Source and Its Trace System in Marine Strata

LIU Wen-Hui   

  1. (Wuxi Research Institute of Petroleum Geology, Petroleum Exploration and Production Research Institute, SINOPEC, Wuxi 214151, China)
  • Received:2009-01-04 Revised:2009-02-15 Online:2009-02-10 Published:2009-02-10

摘要:

近年来我国海相油气勘探不断获得重大突破,不仅向世界展示了中国海相层系油气勘探的巨大潜力,还显示了我国海相油气地质理论不断发展和完善的辉煌成就。其中海相成烃理论的研究,揭示了海相层系烃源类型及其转化的多样性,表明我国海相层系存在多种形式烃源共存且相互转化、连续或叠置生烃过程,普遍存在生烃母质的物质状态转换和生烃过程与贡献的接替,呈现出“多源复合、多阶连续”的天然气形成演化特点;初步建立了多种烃源及其转化过程的示踪与评价指标体系,快速发展了实验地质学及测试技术,现代有机质生烃控制试验、高演化有机质的催化加氢热解研究以及稀有气体组分和同位素定量研究等正在为成烃理论研究和成烃示踪指标体系的完善提供良好的平台和技术。但现有气源示踪指标,不足以解决存在的主要问题,理论基础仍有待完善。针对南方高演化多烃源的客观地质条件,多指标的综合应用和新指标的开发是解决多烃源成烃过程和示踪问题的重要途径,完善和建立海相气源示踪体系,必将为海相油气勘探研究提供理论依据及科学手段。

关键词: 海相, 多种烃源, 成烃转化, 示踪体系, 进展

Abstract:

The important breakthroughs in marine petroleum exploration recently show that the enormous exploration potential and new progress of theoretical research on oil and gas geology, including the theory on hydrocarbon generation: multiformity of type of hydrocarbon source and conversion in marine strata, indicate that manifold hydrocarbon sources coexist in mutual conversion, and in continuous or superposed hydrocarbon generation despite different phases or ages, present the mechanism of "multi-source complex and multi-stage continuity" on formation and evolution of natural gases; preliminary trace index system are proposed; experimental geology and experimental methods & analytical techniques are developing quickly; the biodegradation of modern algae and the simulating experiments of modern algae thermal evolution, catalytic hydropyrolysis from the higher evolved organic sediment, and the compositions of noble gases and their isotopic quantitative analysis are presenting a good research platform and experimental techniques for the in-depth studies on the theory of hydrocarbon generation and perfect the trace index system. Whereas, the marine petroleum exploration is still faced with many challenges, which include many unresolved questions relating to the mechanism, index, and technique for effective revealing of main hydrocarbon source, so the theory of hydrocarbon generation is up for perfection, and the composite application of multiple index and development of new index is still an important way.

Key words: Marine strata, Manifold hydrocarbon source, Hydrocarbon conversion, Trace system, Research progress.

中图分类号: 

  • TE122.1

[1]  李国玉.世界石油地质[M].北京: 石油工业出版社,2006.
 [2] Mahmoud M D, Vaslet D, Husseini M I.The Lower Silurian Qalibah Formation of Saudi Arabia: an important hydrocarbon source rock[J]. AAPG Bulletin, 1992, 76:1491 -1506.
 [3] Kamali M R,Rezaee M R. Burial history reconstruction and thermal modeling at Kuhe Mond, SW Iran[J]. J Pet. Jelo, 2003, 24(4):451 -464.
 [4] 刘文汇,张殿伟,高波,等. 天然气来源的多种途径及其意义[J].石油与天然气地质,2006,26(4):393 -401.
 [5] 戴金星.威远气田成藏期及气源[J].石油实验地质,2003,25(5):473 -479.
 [6] 谢增业,田世诚,魏国齐,等.川东北飞仙关组储层沥青与古油藏研究[J].天然气地球科学,2005,16(3):283 -289.
 [7] 蔡勋育,朱扬明,黄仁春.普光气田沥青地球化学特征及成因[J].石油与天然气地质,2006,27(3):340 -348.
 [8] 马永生.普光气田天然气地球化学特征及气源探讨[J].天然气地球科学,2008,19(1):1 -9.
 [9] 秦建中,付小东,刘效曾. 四川盆地东北部气田海相碳酸盐岩储层固体沥青研究[J].地质学报, 2007,81(8):1065 -1071.
[10] 郑伦举,秦建中,张渠,等.中国海相不同类型原油与沥青生气潜力研究[J]. 地质学报, 2008,821(3):360 -365.
[11] 徐永昌.天然气成因理论及应用[M].北京:科学出版社,1994.
[12] 戴金星. 天然气碳氢同位素特征和各类天然气鉴别[J]. 天然气地球科学,1993,4(2 -3):1 -40.
[13] Peters K E, Moldowan J M.生物标记化合物指南——古代沉积物和石油中分子化石的解释[M]. 姜乃煌,张水昌,林永汉,等译.北京: 石油工业出版社,1995.
[14] Clayton C J. Carbon isotope fractionation during natural -gas generation from kerogen[J]. Mar. Petrol. Geol.,1991,8:232 -240. 
[15] Clayton C J. Effect of maturity on carbon isotope ratios of oils and condensates[J]. Organic Geochemistry, 1991, 17:887 -899.
[16] Cramer B, Krooss B M, Littke R. Modeling isotope fractionation during primary cracking of natural gas: A reaction kinetic approach[J]. Chem. Geol, 1998, 149: 235 -250.
[17] 金强,田海芹,戴俊生.微量元素组成在固体沥青—源岩对比中的应用[J].石油实验地质,2001,23(3):285 -291.
[18] Behar F, Kressmann S, Rudkiewicz J L, et al. Experimental simulation in a confined system and kinetic modelling of kerogen and oil cracking[J]. Organic Geochemistry, 1992,19(1 -3):173 -189.
[19] Clayton C J, Bjoroy M. Effect of maturity on 13C/12C ratios of individual compounds in North Sea oils[J]. Org. Geochem., 1994, 21:737 -750.[20] Liu Wenhui, Xu Yongchang. Significance of the isotopic composition of He and Ar in natural gas[J]. Chinese Sci. Bull, 1993, 38(20):1726 - 1730.
[21] 徐永昌, 刘文汇,沈平,等.天然气地球化学的重要分支——稀有气体地球化学[J].天然气地球科学,2003,14(3):157 -166.
[22] 张殿伟,刘文汇,郑建京,等. 塔中地区天然气氦、氩同位素地球化学特征[J].石油勘探与开发,2005,35(6):38 -41.
[23] 张殿伟,刘文汇,郑建京,等. 氩同位素用于库车凹陷天然气主力气源岩判识[J]. 地球化学,2005,34(4):405 -409.
[24] 刘文汇, 陈孟晋, 关平, 等.天然气成藏过程的三元地球化学示踪体系[J]. 中国科学:D辑, 2007, 37(7): 908 -915.
[25] 金强,程付启,刘文汇.混源气藏及混源比例研究[J].天然气工业,2004,24(2):22 -24.
[26] Faber E,Stahl W.Geochemical surface exploration for hydrocarbons in the North Sea[J].AAPG Bulletin,1984,68:363 -368.
[27] Bemer U,Faber E.Maturity related mixing model for methane, ethane and propane, based on carbon isotopes[J].Organic Geochemistry,1988,13:67 -72.
[28] Jenden P D, Drazan D J, Kaplan I R.Mixing of thermogenic natural gases in nothern Appalachian basin[J].AAPG Bulletin,l993,77(6):980 -998.
[29] 高先志. 利用甲烷碳同位素研究混合气的混合体积[J]. 沉积学报,1997,15(2):63 -65.
[30] 夏新宇,赵林,戴金星,等. 鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳气藏天然气来源及混源比计算[J]. 沉积学报, 1998,16(3):75 -79.
[31] 王顺玉,戴鸿鸣,王海清. 混源天然气定量计算方法——以川西地区白马庙气田为例[J].天然气地球科学,2003,14(5):351 -353.
[32] 刘文汇,刘全有,徐永昌,等. 天然气地球化学数据的获取及应用[J].天然气地球科学,2003,14(1):21 -29.
[33] 程付启,金强,刘文汇. 混合气藏类型划分及成藏模式探讨[J]. 中国石油大学学报:自然科学版, 2003,31(2):19 -24.
[34] 宋一涛. 丛粒藻烃类的研究[J]. 石油与天然气地质,1991,12(1):22 -33.
[35] 宋一涛,李树晴.颗石藻生烃的热模拟实验研 I. 烃的产率、性质及烯烃、烷烃的特征[J].高校地质学报,1995,1(2):95 -106.
[36] 吴庆余,王睿勇,戴俊彪, 等.探讨海相油气成因的一种超微浮游藻类成烃实验系统[J].科学通报,1998,43(20):2239 -2240.
[37] 王开发,张玉兰,吴国暄, 等. 盘星藻热模拟生油研究[J].同济大学学报,1994,22(2):184 -190.
[38] 李 超,徐茂泉,王开发,等. 单细胞海藻热模拟生烃研究[J]. 厦门大学学报:自然科学版,2001, 40(3):764 -769.
[39] 郭汝泰,杨凤丽. 藻类有机质的成烃机制探讨[J].同济大学学报,2002,30(1):41 -45.
[40] 秦建中,李志明,刘宝泉,等.海相优质烃源岩形成重质油与固体沥青潜力分析[J].石油实验地质,2007,29(3):280 -291.
[41] 宋一涛,王铁冠.原生动物门梨形四膜虫的无水热解实验产物及伽马蜡 -2 -烯的检出[J].地球化学,2004,33(2):147 -151.
[42] 吴庆余,章冰,盛国英,等. 藻类生物化学成分差异对其热解生烃产率和特征的影响[J]. 矿物岩石地球化学通报,1996,15(2):76 -79.
[43] 黄第藩,长大江,王培荣,等.中国未成熟石油成因机制和成藏条件[M]. 北京: 石油工业出版社,2003.
[44] 梁狄刚,陈建平.中国南方高、过成熟区海相油源对比问题[J].石油勘探与开发,2005,32(2):8 -14.
[45] Murray I P, Love G D, Snape C E, et  al. Comparison of covalently -bound aliphatic biomarkers released via hydropyrolysis with their solvent -extractable counterparts for a suite of Kimmeridge clays[J]. Organic Geochemistry,1998,29(5 -7): 1487 -1505.
[46] Brocks J J, Love G D, Snape C E, et al. Release of bound aromatic hydrocarbons from late Archean and Mesoproterozoic kerogens via hydropyrolysis[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta,2003,67(8):1521 -1530.
[47] 周建伟,李术元,岳长涛,等. 高演化沉积有机质中共价键结合的生物标志物的提取及分析[J]. 石油学报:石油加工,2006, 22 (4):84 -91.
[48] 周建伟,李术元,钟宁宁. 利用催化加氢热解技术提取沉积有机质中生物标志化合物[J]. 石油学报,2006, 27(1): 58 -63.
[49] Liu Wenhui,Sun Mingliang,Xu Yongchang. An approach to noble -gas isotopic compositions in natural gases and gas -source tracing in the Ordos Basin,China[J]. Chinese Science Bulletin,2002, 47(6):489 -493.
[50] 刘文汇,张殿伟,王晓锋. 天然气气—源对比的地球化学研究[J].沉积学报,2004,22(增刊):27 -32.
[51] 刘文汇,徐永昌.天然气中的氩、碳同位素相关研究[J].天然气地球科学,1997,8(1):7 -10.

[1] 龙胜祥,冯动军,李凤霞,杜伟. 四川盆地南部深层海相页岩气勘探开发前景[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(4): 443-451.
[2] 申宝剑,秦建中,腾格尔,潘安阳,仰云峰,边立曾. 中国南方海相烃源岩中细菌状化石识别[J]. 天然气地球科学, 2018, 29(4): 510-517.
[3] 朱彤,俞凌杰,王烽. 四川盆地海相、湖相页岩气形成条件对比及开发策略[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(4): 633-641.
[4] 刘培,于水明,王福国,陶文芳,张庆,许新明,胡坤. 珠江口盆地恩平凹陷海相泥岩盖层有效性评价及应用[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(3): 452-459.
[5] 李振生,李建勋,王创,贾超,张交东. 南华北盆地新元古界—下古生界海相烃源岩评价[J]. 天然气地球科学, 2017, 28(11): 1699-1713.
[6] 董大忠,王玉满,黄旭楠,张晨晨,管全中,黄金亮,王淑芳,李新景. 中国页岩气地质特征、资源评价方法及关键参数[J]. 天然气地球科学, 2016, 27(9): 1583-1601.
[7] 王玉满,李新景,董大忠,张晨晨,王淑芳,黄金亮,管全中. 海相页岩裂缝孔隙发育机制及地质意义[J]. 天然气地球科学, 2016, 27(9): 1602-1610.
[8] 刘洪林,王红岩,孙莎莎,吝文. 南方海相页岩气超压特征及主要选区指标研究[J]. 天然气地球科学, 2016, 27(3): 417-422.
[9] 管全中,董大忠,王淑芳,黄金亮,王玉满,张晨. 海相和陆相页岩储层微观结构差异性分析[J]. 天然气地球科学, 2016, 27(3): 524-531.
[10] 刘丹,冯子齐,刘洋,彭威龙,韩文学. 鄂尔多斯盆地中东部下古生界奥陶系自生自储气地球化学特征[J]. 天然气地球科学, 2016, 27(10): 1892-1903.
[11] 张道锋,刘新社,高星,崔子岳,闫小雄. 鄂尔多斯盆地西部奥陶系海相碳酸盐岩地质特征与成藏模式研究[J]. 天然气地球科学, 2016, 27(1): 92-101.
[12] 孙东,杨丽莎,王宏斌,郑多明,孙勤华,李国会,代冬冬,房启飞. 塔里木盆地哈拉哈塘地区走滑断裂体系对奥陶系海相碳酸盐岩储层的控制作用[J]. 天然气地球科学, 2015, 26(S1): 80-87.
[13] 陈尚斌,秦勇,王阳,张寒,左兆喜. 中上扬子区海相页岩气储层孔隙结构非均质性特征[J]. 天然气地球科学, 2015, 26(8): 1455-1463.
[14] 李贤庆,王元,郭曼,张吉振,赵佩,徐红卫,杨杰,王飞宇. 川南地区下古生界页岩气储层孔隙特征研究[J]. 天然气地球科学, 2015, 26(8): 1464-1471.
[15] 马安来. 塔河油田不同类型海相原油裂解动力学分析[J]. 天然气地球科学, 2015, 26(6): 1120-1128.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!