新聞動(dòng)態(tài)彭平安及賈承造院士撰文論述深層原生輕質(zhì)油/凝析油氣資源潛力
在油氣勘探轉(zhuǎn)向深層和非常規(guī)領(lǐng)域的趨勢(shì)下，烴源巖油氣演化階段的細(xì)分與資源潛力評(píng)價(jià)對(duì)深層常規(guī)和非常規(guī)油氣勘探、深層基礎(chǔ)石油地質(zhì)學(xué)問題的研究具有重要意義。近十余年來，非常規(guī)油氣、深層油氣的勘探取得了巨大進(jìn)展，原生輕質(zhì)油／凝析油氣等多種油氣類型的出現(xiàn)對(duì)烴源巖生烴演化模式的預(yù)測(cè)能力提出了新的要求。首先，應(yīng)建立成熟度與輕質(zhì)油、凝析油、濕氣、干氣生成的簡(jiǎn)單關(guān)系，讓勘探家能夠根據(jù)成熟度判識(shí)深層烴源所處的油氣演化階段；其次，盡管多組分生烴動(dòng)力學(xué)模型能夠?qū)ι顚踊蛑?、高成?過成熟階段烴源所生成的油氣類型進(jìn)行預(yù)測(cè)，但處于這些演化階段的烴源（Ⅰ型、Ⅱ型有機(jī)質(zhì)）往往經(jīng)歷了排烴作用，建立考慮排烴作用下的生烴動(dòng)力學(xué)模型似乎更符合深層的地質(zhì)實(shí)際；第三，鑒于目前對(duì)深層油氣資源潛力的影響因素知之甚少，有必要對(duì)此進(jìn)行深入研究。針對(duì)上述科學(xué)問題和研究的薄弱環(huán)節(jié)，近期彭平安院士及賈承造院士，通過理論與實(shí)驗(yàn)分析，并結(jié)合石油地質(zhì)發(fā)展前沿深入探討了深層烴源演化與原生輕質(zhì)油/凝析油氣資源潛力。
大量的勘探實(shí)踐證明，Ⅰ型、Ⅱ型有機(jī)質(zhì)在熱演化過程中隨成熟度增加會(huì)產(chǎn)生不同的資源類型，依次為生物氣、未成熟油、低成熟油、正常油（黑 油）、輕質(zhì)油（揮發(fā)性油）、凝析油氣、濕氣以及干氣等。在實(shí)驗(yàn)室的全過程生烴熱模擬實(shí)驗(yàn)中，同樣可以看到這些油氣類型的變化，其在成分上是連續(xù)的。本文化試圖用正常原油之后的４種油氣類型來劃分深層油氣演化階段，建立簡(jiǎn)單、細(xì)化的烴源巖油氣演化階段模型。這是預(yù)測(cè)盆地資源類型的現(xiàn)實(shí)需求。Ⅲ型有機(jī)質(zhì)由于產(chǎn)油很少，以往劃分的生成油氣類型的分類依然可行。
深層烴源巖的油氣演化可劃分為４個(gè)階段，即輕質(zhì)油（揮發(fā)性油）、凝析油氣、濕氣和干氣，也對(duì)應(yīng)著深層的４種油氣類型。烴源巖和儲(chǔ)層中的原油體系均可形成這些油氣。通過模擬實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)深層烴源巖的生烴潛力，提出了４個(gè)油氣演化階段的劃分指標(biāo)。鑒于深層烴源巖的油氣資源潛力評(píng)價(jià)需要考慮正常原油是否排出和排出量多少等問題，采用先進(jìn)行生烴高峰排烴、再進(jìn)行限定體系加熱的實(shí)驗(yàn)方案，建立了基于排烴作用的深層油氣演化模式（圖1）。該模式可粗略用于深層烴源巖油氣資源潛力評(píng)價(jià)。
圖1 具有生油性能的烴源巖的生烴演化模式
借鑒基于開采氣油比（GORr）劃分油氣藏類型的經(jīng)驗(yàn)，利用烴源巖裂解模擬產(chǎn)物的氣油比（GORs）和甲烷含量作為實(shí)驗(yàn)室熱模擬油氣演化階段的劃分指標(biāo)。將 GORs快速上升時(shí)的值142m3/m3（800標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/桶）、890m3/m3（5000標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/桶）、3562M3/M3（20000標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/桶）以及甲烷含量95%分別作為輕質(zhì)油、凝析油氣、濕氣、干氣的上部界限值（表1）?？紤]到無法通過巖心樣品直接獲取GORs，因此，這些界限值還不能用于實(shí)際剖面的油氣演化階段的劃分。鑒于勘探家常用鏡質(zhì)體反射率（Ro）或等效鏡質(zhì)體反射率（RoE）劃分烴源巖的生烴階段，因此，采用抑制的Ro模型將實(shí)驗(yàn)室的溫度標(biāo)尺轉(zhuǎn)化為Ro，求出上述界限值的Ro范圍。值得注意的是，通過限定體系熱模擬實(shí)驗(yàn)求出的Ro值比實(shí)際地層測(cè)定的RoE值要高。
輕質(zhì)油和凝析油氣按成因可分為４類，其中，Ａ類由Ⅰ-Ⅱ型有機(jī)質(zhì)經(jīng)排烴后形成，Ｂ類由未經(jīng)排烴的Ⅱ-Ⅲ型有機(jī)質(zhì)形成，Ｃ類由原油裂解形成，Ｄ類由次生改造形成。目前對(duì)原生輕質(zhì)油、凝析油氣（Ａ 類、Ｂ類和 Ｃ類油氣）的研究還很不夠，需要加強(qiáng)。深層輕質(zhì)油、凝析油氣資源除受烴源巖的有機(jī)質(zhì)含量、類型和成熟度影響外，還與下列深層地質(zhì)因素有關(guān)：①正常油（黑油）的排烴效率；②是否存在大規(guī)模的油藏裂解；③是否有來自不同烴源層的油氣混合。
中國發(fā)育有多種成因類型的輕質(zhì)油和凝析油氣，具有廣闊的輕質(zhì)油、凝析油氣資源勘探前景。論文對(duì)中國原生輕質(zhì)油、凝析油氣的成因與勘探前景從以下６個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：①盆地主力烴源巖的規(guī)模；②主力烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型；③盆地的熱演化史；④正常原油階段的排烴效率；⑤有無原油裂解烴出現(xiàn)；⑥有無多種烴源混合。中國大部分盆地已有這６方面數(shù)據(jù)的積累，可以對(duì)輕質(zhì)油、凝析油氣的勘探前景做出快速預(yù)測(cè)，論文分海域、東部、中部和西部對(duì)中國輕質(zhì)油、凝析油氣資源勘探前景進(jìn)行了分析。
上述研究獲得了國家科技重大專項(xiàng)（2017ZX05-008-002）資助。論文于2021年12月30日在線發(fā)表于《石油學(xué)報(bào)》。
論文信息：彭平安，賈承造. 深層烴源演化與原生輕質(zhì)油/凝析油氣資源潛力. 石油學(xué)報(bào). 2021, 42 (12): 1543-1555. DOI: 10.7623/syxb202112001.
