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硅藻及其絮凝体——松辽盆地古龙页岩轻质油的主要贡献者
1
作者 何文渊 白雪峰 +5 位作者 张金友 付秀丽 赵莹 钟建华 孙宁亮 圣朋朋 《地质学报》 北大核心 2025年第5期1690-1710,共21页
通过岩芯精细观察描述、薄片鉴定和场发射、能谱、XRD及色质联用等分析,研究了古龙青山口组页岩及其轻质油,发现古龙凹陷青山口组页岩中发育了大量硅藻及硅藻絮凝体,是古龙青山口组轻质页岩油的主要贡献者。能谱分析表明,硅藻及硅藻絮... 通过岩芯精细观察描述、薄片鉴定和场发射、能谱、XRD及色质联用等分析,研究了古龙青山口组页岩及其轻质油,发现古龙凹陷青山口组页岩中发育了大量硅藻及硅藻絮凝体,是古龙青山口组轻质页岩油的主要贡献者。能谱分析表明,硅藻及硅藻絮凝体硅氧含量很高,Si/Al比值介于2.88~15.20,平均6.65,远大于伊利石Si/Al比值(1.82)(实际测定),揭示了有较多的Si是以SiO_(2)的方式存在,是硅藻多胺诱导形成的生物石英,其颗粒极其细小,直径多在数微米,是古龙凹陷青山口组页岩中超细石英(直径<3.9μm)的主要来源。古龙青山口组页岩中的沥青和渗出油富N,N含量介于7.26%~46.40%,间接地证明了古龙青山口组页岩中有大量硅藻。硅藻含有丰富的多胺和脂肪酸,通过成岩作用多胺形成了古龙页岩轻质油中的汽油,脂肪酸形成了柴油。硅藻多胺通过成岩作用去硝基化形成N-二甲基丙胺,进一步去硝基和脱甲基聚合形成古龙青山口组轻质油中的C_(12)以下的烷烃,其中C_(8)为主峰;古龙页岩轻质油还有另一个主峰(C_(15)),是由硅藻的以C_(16)为主的脂肪酸脱羧基还原形成的。硅藻中C_(16)脂肪酸占总量的55.4%,其经过脱羧加H可以形成C_(15)烷烃(柴油的主峰),从机理上解释了柴油的主峰是C_(15)的原因。古龙页岩轻质油中的柴油峰与现代硅藻不饱和脂肪酸的C数和质量都具有较好的对应关系,故推测古龙轻质页岩油的柴油是由硅藻脂肪酸形成的。古龙青山口组页岩中的轻质油是一种分馏轻质油,不是热裂解轻质油。 展开更多
关键词 硅藻 硅藻絮凝体 多胺 脂肪酸 汽油 柴油 分馏轻质油 页岩 古龙凹陷
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松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组页岩油储层中微米孔缝特征及油气意义 被引量：7
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作者 何文渊 赵莹 +1 位作者 钟建华 孙宁亮 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-18,共18页
通过岩心观察、薄片鉴定、电子背散射、二次成像及能谱分析等多种实验手段,对松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组页岩油储层中的微米孔和微米缝进行了研究。研究结果表明:(1)古龙凹陷页岩油储层岩性为以页岩为主的细粒碎屑岩,矿物成分以黏... 通过岩心观察、薄片鉴定、电子背散射、二次成像及能谱分析等多种实验手段,对松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组页岩油储层中的微米孔和微米缝进行了研究。研究结果表明:(1)古龙凹陷页岩油储层岩性为以页岩为主的细粒碎屑岩,矿物成分以黏土和长英质为主,在结构上显示出泥岩或页岩的特点,整体为长英质页岩;储层中微米孔、缝发育,类型多样。(2)研究区微米孔直径一般为1~2μm,最大可达70μm,多呈近圆形、扁圆形、多角形和不规则形,按成因可分为压实应力屏蔽孔、成岩自生孔、溶蚀孔、生排烃扩张孔、有机质孔和硅藻残留孔6类;压实应力屏蔽孔多发育在刚性矿物的两侧;成岩自生孔常发育在白云石、绿泥石、伊利石等成岩自生矿物中,以晶间孔为主;溶蚀孔多发育在碳酸盐矿物中,内部可见次生菌丝状絮凝体;生排烃扩张孔多呈垂直或近垂直成列产出,与轻质油形成的二次生烃和排烃有关;有机质孔发育在有机质内部,与植物的残留细胞及轻质油和天然气的充填有关;硅藻残留孔主要发育在硅藻内部和边缘,孔径较大,一般为数微米至数十微米。(3)研究区微米缝以顺层为主,宽一般为1~10μm,最大可达100μm,长主要为数微米至数十微米,可见毫米级;可分为成岩收缩缝、溶蚀缝、生排烃扩张缝和构造/剪切缝4类,成岩收缩缝以张性缝为主,缝弯曲,缝壁参差不齐;溶蚀缝宽度可达60~70μm,裂缝内可见自生黏土,缝两侧有黄铁矿、磷灰石和白云石等自生矿物;生排烃扩张缝两侧多锯齿状参差不齐,绕过刚性矿物;构造/剪切微米缝一般平直,有与剪切相关的其他裂缝伴生。(4)研究区不同尺度的孔、缝之间连通性较好,形成了“纳米孔+纳米缝、微米孔+微米缝、毫米孔+毫米缝”三级储集和输导体系。 展开更多
关键词 微米孔 微米缝 储集空间 连通性 页岩油储层 青山口组 白垩系 古龙凹陷 松辽盆地
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陆相湖盆富有机质泥页岩中方解石脉成因及油气地质意义——以松辽盆地白垩系青山口组为例 被引量：1
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作者 何文渊 孙宁亮 +3 位作者 张金友 钟建华 高剑波 圣朋朋 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期937-950,共14页
基于岩心、岩石薄片观察分析,结合阴极发光、激光拉曼、流体包裹体、LA-ICP-MS原位U-Pb测年等技术手段对松辽盆地白垩系青山口组页岩储层中的方解石脉成因机制及油气地质意义进行研究。结果表明:①在宏观上方解石脉以顺层为主,呈透镜状... 基于岩心、岩石薄片观察分析,结合阴极发光、激光拉曼、流体包裹体、LA-ICP-MS原位U-Pb测年等技术手段对松辽盆地白垩系青山口组页岩储层中的方解石脉成因机制及油气地质意义进行研究。结果表明:①在宏观上方解石脉以顺层为主,呈透镜状、“S”形、叠锥状、羽状,在微观上分为向生式块状或柱状晶体结构和背生式纤维状晶体结构脉体。②块状方解石脉中的盐水包裹体均一温度为132.5~145.1℃,原位U-Pb测年绝对年龄为(69.9±5.2)Ma,表明青山口组烃源岩中成熟期和常规油的形成时期为晚白垩世明水组沉积期。纤维状方解石脉中的盐水包裹体均一温度为141.2~157.4℃,对应于烃源岩晚成熟期,U-Pb测年绝对年龄为(44.7±6.9)Ma,指示青山口组烃源岩的中高成熟期和古龙油页岩的形成时间为古近纪依安组沉积期。③向生式块状或柱状晶体结构方解石脉的形成与成岩成烃作用有关,脉体的形成经过了裂缝的开启、成脉流体充填和脉体生长3个阶段,构造挤压活动和流体超压是裂缝形成的诱导因素,成脉流体以短距离的扩散流为主,是一种有竞争的结晶生长模式。背生式纤维状方解石脉主要是在一种无竞争生长环境下由结晶力驱动形成的。研究认为,研究区青山口组富有机质泥页岩中的方解石脉对于松辽盆地构造活动、流体超压、泥页岩生排烃及成岩-成藏年龄具有一定指示意义。 展开更多
关键词 松辽盆地 方解石脉 LA-ICP-MS原位U-Pb测年 水平挤压 结晶力 超压 页岩油 白垩系 青山口组
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松辽盆地古龙页岩油储层干酪根的有机元素组成及其N元素的地球化学意义 被引量：3
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作者 何文渊 白雪峰 +2 位作者 钟建华 赵莹 孙宁亮 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1840-1866,共27页
对青山口组页岩的317件干酪根样品进行了工业、元素及能谱分析,对样品进行两次校正,引入合理评价干酪根C、H、O、N的指标C_(cc)、H_(cc)、O_(cc)、N_(cc)概念。研究结果显示:古龙凹陷青山口组泥页岩Ⅰ型干酪根具有较高的H_(cc)、N_(cc)... 对青山口组页岩的317件干酪根样品进行了工业、元素及能谱分析,对样品进行两次校正,引入合理评价干酪根C、H、O、N的指标C_(cc)、H_(cc)、O_(cc)、N_(cc)概念。研究结果显示:古龙凹陷青山口组泥页岩Ⅰ型干酪根具有较高的H_(cc)、N_(cc)和很低的O_(cc),而Ⅲ型干酪根的O_(cc)则较高,H_(cc)、N_(cc)较低。Ⅱ干酪根的H_(cc)和N_(cc)低于Ⅰ型干酪根,而高于Ⅲ型干酪根;Ⅱ干酪根的O_(cc)高于Ⅰ型和Ⅲ型干酪根。N_(cc)主要以有机官能团(NH3+)方式存在的于黏土的F-F纳缝中,而不是存在于黏土晶胞间的无机N(NH4)。微量元素研究表明,古龙青山口组页岩油储层沉积时经历了十几次干旱咸水环境,因为咸水环境有利于形成黏土的F-F凝聚,使发育有NH3+官能团的有机质被吸附在黏土片的F-F纳缝之间。随着深度的增加,N_(cc)的克分子量增加速率是C_(cc)克分子量增加速率的0.96~2.04倍,在青山口组1300~2550m深度内青一段干酪根的N_(cc)含量明显比上部的干酪根相对高,主要原因与下部青一段藻类较富集有关,其次与H_(cc)的快速脱落而使N_(cc)相对富集有关,间接地揭示了青一段生烃能力较上部强。通过研究N_(cc)可以间接地知道古环境中的咸度、黏土的孔隙类型及其干酪根的来源。经过论证,O_(cc)和N_(cc)越大,页岩的封存性也就越好,含油气性也越好。因此,O_(cc)和N_(cc)值可以作为判别页岩油发育程度的指标。古龙页岩油储层的N_(cc)和O_(cc)的研究可以提供一些重要的沉积环境、地球化学、黏土结构、干酪根有机质类型和成岩成储及成藏等信息,应该受到重视。 展开更多
关键词 黏土 干酪根 有机元素 N 页岩油 古龙凹陷
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松辽盆地古龙凹陷青山口组生排烃扩张微米孔/缝的发现及其意义
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作者 何文渊 白雪峰 +4 位作者 张金友 赵莹 刘召 钟建华 孙宁亮 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1159-1191,共33页
笔者等通过电子背散射、二次成像和能谱分析,结合薄片和反射显微镜观察,发现松辽盆地古龙凹陷青山口组页岩中发育了大量由生排烃扩张形成的微米孔和微米缝。生排烃高压扩张微米孔的特点有:①一般只发育在超高压的页岩油储层中;②一般只... 笔者等通过电子背散射、二次成像和能谱分析,结合薄片和反射显微镜观察,发现松辽盆地古龙凹陷青山口组页岩中发育了大量由生排烃扩张形成的微米孔和微米缝。生排烃高压扩张微米孔的特点有:①一般只发育在超高压的页岩油储层中;②一般只发育在黏土质长英页岩中,纯黏土岩少见;③多为近圆形或半圆形,直径多在0.5μm到数微米,一般1~2μm,最大可达8μm;④孔缘一般为以绿泥石为主的黏土,形成不连续的圈环;圈环上缘的黏土多呈弧形或眉状,绿泥石化明显,在背散射图像中呈亮色;⑤孔内多有自生的纳米级葡萄状或豆渣状黏土,是构成封存油气的物质基础;⑥生排烃高压扩张微米孔可以组合成4种类型:即垂向联结成垂直的排烃烟囱型、垂向联结成倾斜的排烃烟囱型、水平联结成顺层的排烃管型和竖面上联结成更大的片状大孔型。排烃烟囱直或微曲,直立或倾斜;宽1~3μm,最宽可达200μm;高十几到30μm,最大可达1500μm;顶部多与顺层微米缝(或毫米缝)联结,是排烃烟囱的最终泄压和泄油气的总库;生排烃扩张微米孔孔隙度变化大,面孔率一般在5%~6%,局部面孔率最高可达39.66%。生排烃高压扩张微米缝的特点有:①一般只发育在超高压的页岩油储层中;②一般只发育在黏土质长英页岩中,纯黏土岩少见;③多以顺页理为主的微米缝为主;④略曲的张性缝,多呈锯齿状,绕过刚性矿物;⑤宽度多在0.5μm到数十微米;最宽可达150μm;⑥多与黄铁矿、白云石、磷灰石等自生矿物伴生;⑦多与生排烃扩张微米孔和排烃烟囱相连。生排烃扩张微米孔缝的形成动力主要有两种:一种是烃类流体的高压扩张力;第二种是烃类流体的化学溶蚀力。笔者等计算了形成这种生排烃微米孔和微米缝的压力,形成生排烃扩张微米孔从1500 m的44.74 MPa到2500 m深的74.81 MPa;形成生排烃扩张微米缝的排烃压力稍大,在相同深度比形成生排烃扩张微米孔大3 MPa。生排烃扩张微米孔缝与其他孔缝相连构成了一个储运网络,使储层的储集能力和渗透性大幅增加,是可动用储量的主要贡献者,为古龙页岩油的开发创造了有利条件。生排烃扩张微米孔缝的发现对于古龙页岩油的勘探开发具有重要意义,同时对于页岩油储层的研究具有启发作用。 展开更多
关键词 生排烃 扩张 微米孔 微米缝 超高压 古龙页岩 青山口组
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