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《中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)》 2003年
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东营凹陷烃源岩生烃动力学研究

王建宝  
【摘要】: 大量研究及油气勘探实践已经证明,将干酪根生烃热模拟实验结果直接应用于含油气盆地烃源岩评价存在很大风险。在实验室短时间、高温得到的干酪根成烃规律与地质条件下干酪根在低温、极其缓慢条件下的生烃作用存在一些明显的差别,热模拟实验结果不能直接应用于地质条件下烃源岩评价与预测。采用干酪根生烃动力学参数外推地质过程近年来,在国外受到高度重视,在国内也开始了这项工作,取得了较好应用效果。东营凹陷烃源岩生烃作用的热模拟实验已做大量研究工作。但尚未见有生烃动力学方面的研究。本研究采用干酪根生烃动力学方法,对典型烃源岩进行了开放体系及封闭体系生烃动力学参数研究。本研究取得了如下重要成果与认识: 1.获取东营凹陷典型烃源岩的主要生烃动力学参数: 封闭体系:W35井,ES_4干酪根,C_1,C_(1-5),C_(6-12),C_(13)~+生成活化能分别为:48-66Kcal/mol,42-66Kcal/mol,51-61Kcal/mol,53-65Kcal/mol。永921井,ES_3,黑色泥岩干酪根,C_1,C_(1-5),C_(6-12),C_(13)~+生成活化能分别为:46-70Kcal/mol,48-72Kcal/mol,45-62Kcal/mol,49-58Kcal/mol; 开放体系:B648井,ES_3页岩,C_(15),C_(13)~+,C_(6-12),C_1~+生成活化能分别为:57-81Kcal/mol,49-64Kcal/mol,53-65Kcal/mol,,60-68Kcal/mol。M14-7-5井,ES_4泥岩,C_(1-5),C_(13)~+,C_(6-12),C_1~+生成活化能,分别为:40-56Kcal/mol,44-54Kcal/mol,40-50Kcal/mol,40-58Kcal/mol。 2.对热模拟产物饱和烃C_1-C_(30)单体烃碳同位素特征进行了系统研究,揭露了一些非常有价值的信息,如:①随成熟度增加,气态烃(C_(1-5))碳同位素呈现出有规律的变化,具有δ~(13)C_1<δ~(13)C_2<δ~(13)C_3<δ~(13)C_4的特点:升温速率对碳同位素特征有一定影响,体现出快速升温碳同位素值比慢速均轻,甲烷转化率与δ~(13)C_1相关关系几乎不受升温速率的影响:②成熟度对单体烃碳同位素分布有深刻的影响,体现出随成熟度增加,碳同位素变重;③母质类型对单体烃碳同位素的影响不仅体现在碳同位素值上,而且还主要体现在曲线形态上;④C_(6-12)轻烃碳同位素分布主要受母源、成熟度的影响,对于某一样品,C_7-C_(11)单体碳同位素值与成熟度呈近线型相关,一般母质类型越好,碳同位素值偏轻。 3.应用所获取的生烃动力学参数与Kinetics软件,结合牛庄洼陷地温史与埋藏史,对该凹陷代表钻孔进行了逼近地质条件下成烃规律模拟。结果表明,ES_4、ES_3泥岩与ES_4页岩生烃规律存在明显差别。ES_4页岩存在两个生油高峰期,对应地质温度105℃与140℃,对应VRo在0.53%与0.95%。在洼陷中心,这两个生油峰分别出现在23MY与7MY。第一峰产率约占总油产率的10-15%左右,第二个生油峰占80-85%左右。ES_4、ES_3泥岩只存在一个生油峰,出现在地质温度140℃左右,对应VRo在0.95%。 4.应用本研究建立起的东营凹陷上述两类型生油岩成烃规律,提出了东营凹陷资源量计算的改进参数与方法。并在此基础上,对牛庄洼陷南斜坡ES_4页岩生油量与油气资源量进行了评价。总生油量为17.386亿吨,预测资源量为4.346亿吨。 本研究成果不仅加深了对东营凹陷烃源岩生烃规律的认识,而且对该区油气资源评价与勘探具有重要参考价值。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(广州地球化学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:P618.13

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