【中國科學報】科學家探討深層原生輕質油/凝析油氣資源潛力
我國發育有多種成因類型的輕質油和凝析油氣，具有廣闊的輕質油、凝析油氣資源勘探前景。近日，中國科學院院士彭平安和賈承造，通過理論與實驗分析，并結合石油地質發展前沿深入探討了深層烴源演化與原生輕質油/凝析油氣資源潛力。相關研究12月30日在線發表于《石油學報》。
在油氣勘探轉向深層和非常規領域的趨勢下，烴源巖油氣演化階段的細分與資源潛力評價對深層常規和非常規油氣勘探、深層基礎石油地質學問題的研究具有重要意義。近10余年來，非常規油氣、深層油氣的勘探取得了巨大進展，原生輕質油/凝析油氣等多種油氣類型的出現對烴源巖生烴演化模式的預測能力提出了新的要求。
彭平安和賈承造針對相關科學問題和研究的薄弱環節，通過理論與實驗分析，并結合石油地質發展前沿深入探討了深層烴源演化與原生輕質油/凝析油氣資源潛力。
大量的勘探實踐證明，Ⅰ型、Ⅱ型有機質在熱演化過程中隨成熟度增加會產生不同的資源類型，依次為生物氣、未成熟油、低成熟油、正常油（黑油）、輕質油（揮發性油）、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，其在成分上是連續的。
該研究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、細化的烴源巖油氣演化階段模型。這是預測盆地資源類型的現實需求。Ⅲ型有機質由于產油很少，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，即輕質油（揮發性油）、凝析油氣、濕氣和干氣，也對應著深層的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。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，采用先進行生烴高峰排烴、再進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。該模式可粗略用于深層烴源巖油氣資源潛力評價。
借鑒基于開采氣油比（GORr）劃分油氣藏類型的經驗，利用烴源巖裂解模擬產物的氣油比（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。將 GORs快速上升時的值142m3/m3（800標準立方英尺/桶）、890m3/m3（5000標準立方英尺/桶）、3562m3/m3（20000標準立方英尺/桶）以及甲烷含量95%分別作為輕質油、凝析油氣、濕氣、干氣的上部界限值。考慮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體反射率（Ro）或等效鏡質體反射率（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尺轉化為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。
輕質油和凝析油氣按成因可分為4類，其中，Ａ類由Ⅰ-Ⅱ型有機質經排烴后形成，Ｂ類由未經排烴的Ⅱ-Ⅲ型有機質形成，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。深層輕質油、凝析油氣資源除受烴源巖的有機質含量、類型和成熟度影響外，還與下列深層地質因素有關：正常油（黑油）的排烴效率；是否存在大規模的油藏裂解；是否有來自不同烴源層的油氣混合等。
該研究對中國原生輕質油、凝析油氣的成因與勘探前景從盆地主力烴源巖的規模、主力烴源巖的有機質類型、盆地的熱演化史、正常原油階段的排烴效率、有無原油裂解烴出現、有無多種烴源混合6個方面進行評價。
據悉，我國大部分盆地已有這6方面數據的積累，可以對輕質油、凝析油氣的勘探前景做出快速預測，研究分海域、東部、中部和西部對中國輕質油、凝析油氣資源勘探前景進行了分析。
相關論文信息：https://doi.org/10.7623/syxb202112001
