高演化烴源對比微量和稀土元素地球化學研究

《高演化烴源對比微量和稀土元素地球化學研究》是依託南京大學，由曹劍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：高演化烴源對比微量和稀土元素地球化學研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：曹劍
• 依託單位：南京大學

項目摘要

高演化烴源對比是當前石油地質地球化學領域研究的一個熱點和難點。為提供新的補充和完善，本項申請，擬開展元素地球化學研究這一探索性新工作，屬於石油地質學與元素地球化學交叉學科研究的前沿，故可望具有重要意義。選擇高演化烴源岩和瀝青中的微量和稀土元素分布組成為攻關點，通過與有機岩石學、有機地球化學、同位素地球化學的相互對比印證，在地質格架中進行綜合分析討論，明確具體哪些元素可套用於烴源對比。再從油氣的整個生-運-聚-散過程全面考慮，分析源、成熟、運移、次生作用影響下的元素地球化學行為，於機理上解釋相關參數有效的原因，為參數套用提供理論依據。進而將研究結果套用於生產，討論典型研究區的烴源對比，幫助理解現有爭議和/或不確定性。故本項研究基礎理論與實際套用研究相結合，核心是剖析有機質高演化條件下的元素地球化學行為這一科學問題，以及其烴源對比與生產套用意義，最終達到探索解決高演化烴源對比技術難題之目的。

結題摘要

高演化烴源對比是油氣地質地球化學領域長期以來最難解決的前緣問題之一，但隨高演化油氣勘探的不斷推進，這一問題迫切需要解決。本課題以最近勘探取得重大突破，但烴源對比存在巨大困難和爭議的四川盆地震旦系燈影組和下寒武統龍王廟組大氣藏為例，結合渤海灣盆地東濮凹陷和準噶爾盆地的相對低演化含油氣系統，開展了無機地球化學的探索研究，目的一方面為油氣成藏無機地球化學這一前緣研究領域提供新的高演化階段實例，另一方面為研究區存在的烴源對比爭議提供新的參考信息，加深對油氣成藏規律和理論的認識，為生產部署提供依據，因此可望兼具基礎理論與實踐套用意義。 基於微量和稀土元素與有機質特徵之間關聯性的分析，選擇關係密切的參數，開展烴源對比，建立套用無機元素地球化學組成進行烴源對比的方法。結果表明，高演化含油氣系統中的稀土元素相對微量元素穩定性好，可有效用於烴源對比研究中，其機理在於稀土元素主要賦存於瀝青質，在油氣成烴成藏演化過程中穩定。相比而言，在相對中低成熟度演化含油氣系統，微量元素，特別是表征氧化-還原條件的某些微量元素，比稀土元素的穩定性要好，反映氧化-還原條件對元素遷移的控制，而稀土元素因為含量低，套用效果不好。 據此，在重點勘探研究目標四川盆地震旦系-下寒武統油氣系統，明確了瀝青主要來源於下寒武統筇竹寺組，主要包括原位裂解—異位成藏、原位裂解—混合成藏、原位裂解—原位成藏三種模式，後兩種有利於天然氣的聚集和大氣藏的形成。在重點勘探研究目標渤海灣盆地東濮凹陷沙河街組油氣系統中，提出了6個無機元素新參數，用於湖相烴源岩評價（Ba/Ti、Cu/Ti、V/Cr，Mo、Sr、Ba含量），進一步運用典型參數V/Cr-Sr/Ba開展油源對比，確定原油主要來源於ES3中—ES4上烴源岩，利用斷層運移或自生自儲形成油氣藏。 綜合上述，本項研究最終達到了探索解決高演化烴源對比技術難題之目的，研究進展基礎理論與實踐套用並重。