新聞動態(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)域的趨勢下，烴源巖油氣演化階段的細(xì)分與資源潛力評價對深層常規(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)對烴源巖生烴演化模式的預(yù)測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、干氣生成的簡單關(guān)系，讓勘探家能夠根據(jù)成熟度判識深層烴源所處的油氣演化階段；其次，盡管多組分生烴動力學(xué)模型能夠?qū)ι顚踊蛑小⒏叱墒?過成熟階段烴源所生成的油氣類型進(jìn)行預(yù)測，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力學(xué)模型似乎更符合深層的地質(zhì)實際；第三，鑒于目前對深層油氣資源潛力的影響因素知之甚少，有必要對此進(jìn)行深入研究。針對上述科學(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，通過理論與實驗分析，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。在實驗室的全過程生烴熱模擬實驗中，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，建立簡單、細(xì)化的烴源巖油氣演化階段模型。這是預(yù)測盆地資源類型的現(xiàn)實需求。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個階段，即輕質(zhì)油（揮發(fā)性油）、凝析油氣、濕氣和干氣，也對應(yīng)著深層的４種油氣類型。烴源巖和儲層中的原油體系均可形成這些油氣。通過模擬實驗評價深層烴源巖的生烴潛力，提出了４個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價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驗方案，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價。
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，利用烴源巖裂解模擬產(chǎn)物的氣油比（GORs）和甲烷含量作為實驗室熱模擬油氣演化階段的劃分指標(biāo)。將 GORs快速上升時的值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模型將實驗室的溫度標(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驗求出的Ro值比實際地層測定的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個方面進(jìn)行評價：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，可以對輕質(zhì)油、凝析油氣的勘探前景做出快速預(yù)測，論文分海域、東部、中部和西部對中國輕質(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（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》。
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. 2021, 42 (12): 1543-1555. DOI: 10.7623/syxb202112001.
