東海西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖生排烴模擬

徐陳杰，葉加仁，劉金水，曹 強(qiáng)，盛溢勇，余漢文

[1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 構(gòu)造與油氣資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074； 2.中海石油(中國(guó))有限公司 上海分公司，上海 200030]

烴源巖生排烴過(guò)程重建是沉積盆地成烴潛力分析及油氣資源評(píng)價(jià)中的核心問(wèn)題之一[1]。自Connan、Lopatin和Waples等[2-4]提出溫度可以彌補(bǔ)時(shí)間對(duì)烴源巖有機(jī)質(zhì)生烴的地質(zhì)效應(yīng)后，出現(xiàn)了眾多通過(guò)快速升溫來(lái)模擬烴源巖生烴過(guò)程的實(shí)驗(yàn)方法，使熱模擬實(shí)驗(yàn)成為研究烴源巖生烴過(guò)程的重要技術(shù)手段[5-12]。隨著烴源巖成烴理論的發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步[13-17]，熱模擬實(shí)驗(yàn)逐漸形成了按實(shí)驗(yàn)體系封閉程度劃分的3大體系，即：開(kāi)放體系、封閉體系和半開(kāi)放體系[18]。

地處東海陸架盆地東北部的西湖凹陷是中國(guó)近海已證實(shí)的富烴凹陷，始新統(tǒng)平湖組煤系烴源巖(暗色泥巖、碳質(zhì)泥巖及煤)為凹陷主力烴源巖[19]。前人在對(duì)平湖組烴源巖開(kāi)展生排烴過(guò)程分析時(shí)，大多基于開(kāi)放體系的Rock-Eval熱解實(shí)驗(yàn)[20]，或封閉體系的加水熱壓高壓釜或高溫高壓黃金管熱模擬實(shí)驗(yàn)[21]。Rock-Eval熱解實(shí)驗(yàn)是在開(kāi)放、無(wú)水、低壓下進(jìn)行的，并未充分考慮壓力和生烴地質(zhì)邊界條件對(duì)油氣生排滯留過(guò)程的影響，且排除了滯留油裂解生氣，主要適用于Ⅰ型和Ⅱ型干酪根[18]，而西湖凹陷平湖組煤系烴源巖干酪根類(lèi)型以Ⅲ型為主。封閉體系熱模擬實(shí)驗(yàn)考慮到了烴源巖熱解生烴中溫度、流體壓力、水介質(zhì)及礦物質(zhì)對(duì)生烴過(guò)程的影響，可模擬烴源巖的最大生氣量，較適用于Ⅲ型干酪根，但由于生成的液態(tài)組分無(wú)法在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有效排出體系，會(huì)使其與重?zé)N氣組分在高溫條件下發(fā)生二次裂解，導(dǎo)致產(chǎn)物的定量研究出現(xiàn)誤差[22-23]。近年來(lái)，中國(guó)石化無(wú)錫石油地質(zhì)研究所研制的半開(kāi)放體系地層孔隙熱壓模擬儀[24-25]，可根據(jù)研究區(qū)烴源巖埋藏史-熱演化史選擇性設(shè)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間、溫度、施加到樣品上的靜巖壓力、地層流體壓力、排烴方式及源-儲(chǔ)壓差等實(shí)驗(yàn)條件，模擬烴源巖幕式生排烴過(guò)程，完成烴源巖在近地質(zhì)條件下的生排烴定量模擬，其結(jié)果較接近實(shí)際地質(zhì)情況[26-27]。為此，本次研究采用半開(kāi)放體系地層孔隙熱壓模擬實(shí)驗(yàn)，開(kāi)展了西湖凹陷平湖組暗色泥巖生排烴過(guò)程研究，以揭示III型干酪根暗色泥巖在近地質(zhì)條件下的生排烴特征，為該區(qū)油氣資源評(píng)價(jià)提供更為合理的關(guān)鍵參數(shù)。

1 實(shí)驗(yàn)樣品和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與樣品

本次實(shí)驗(yàn)采用中國(guó)石化無(wú)錫石油地質(zhì)研究所研制的DK-Ⅲ型地層孔隙熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)儀。該儀器可在保留烴源巖樣品原始礦物組成結(jié)構(gòu)和有機(jī)質(zhì)賦存狀態(tài)的前提下，將高壓液態(tài)水充滿(mǎn)與孔隙空間接近的生烴反應(yīng)空間，并在與地質(zhì)條件相近的靜巖壓力、地層流體壓力和圍壓的條件下，對(duì)樣品進(jìn)行有機(jī)質(zhì)高溫短時(shí)間熱解的生烴反應(yīng)和可控壓差的排烴模擬實(shí)驗(yàn)[25-26]。

地層熱模擬實(shí)驗(yàn)要求模擬樣品的有機(jī)質(zhì)豐度高且成熟度低(未熟最佳)。受采樣條件的限制，本次在西湖凹陷采到3件樣品量符合的平湖組暗色泥巖巖心樣品，首先采用硫碳分析儀和Rock-Eval熱解儀對(duì)樣品進(jìn)行有機(jī)碳和熱解參數(shù)測(cè)試分析，并測(cè)定樣品的全巖反射率。經(jīng)檢測(cè)，3件樣品中僅1件滿(mǎn)足地層熱模擬實(shí)驗(yàn)的要求，該樣品采自西湖凹陷西部斜坡帶中北部K4井平湖組上段(圖1)，干酪根類(lèi)型為Ⅲ型，其總有機(jī)碳含量(TOC)為0.68%，氫指數(shù)(HI)為49 mg/g，鏡質(zhì)體反射率(Ro)為0.75%，是西湖凹陷較為典型的暗色泥巖烴源巖樣品，具有一定的代表性。

圖1 東海西湖凹陷構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨安蓸游恢檬疽鈭DFig.1 The division of tectonic units in the Xihu Sag,East China Sea Shelf Basin,and the schematic diagram showing the sampled locations

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

已有研究表明[28-29]，西湖凹陷烴源巖鏡質(zhì)體反射率(Ro)與埋深呈正相關(guān)關(guān)系，且凹陷深部普遍發(fā)育以烴源巖生烴增壓為主要成因的異常高壓。本次實(shí)驗(yàn)根據(jù)西湖凹陷構(gòu)造—沉積演化特征、平湖組烴源巖埋藏史、熱演化史、上覆巖石密度、單井預(yù)測(cè)壓力特征等，設(shè)置了上覆靜巖壓力與地層壓力體系，并結(jié)合該儀器模擬溫度、時(shí)間與成熟度間的匹配關(guān)系，擬定了7組烴源巖生排烴模擬實(shí)驗(yàn)研究方案(表1)，并按此方案進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程詳見(jiàn)文獻(xiàn)[25-27]。

2 結(jié)果與討論

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)對(duì)模擬產(chǎn)物及模擬殘樣鏡質(zhì)體反射率(Ro)測(cè)定和校正[30-33]，獲得西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖近地質(zhì)條件下熱模擬實(shí)驗(yàn)的生排滯留油氣產(chǎn)率結(jié)果(表2；圖2—圖4)。

2.2 分析與討論

2.2.1 烴源巖生排烴特征

受模擬實(shí)驗(yàn)裝置及方法的制約和氣體高擴(kuò)散性的影響，烴類(lèi)氣體在收集氣體產(chǎn)物時(shí)全部排出并進(jìn)入產(chǎn)物收集裝置，以致難以區(qū)分排出與殘留的烴氣，因此實(shí)驗(yàn)僅能獲得烴源巖的產(chǎn)氣量和累計(jì)產(chǎn)氣率。根據(jù)模擬結(jié)果(圖2—圖4)，樣品的生排烴特征可大致劃分為以下4個(gè)階段。

1) 早期快速生排油階段(Ro≈0.8%～1.0%，模擬溫度為335～360 ℃)

此階段對(duì)應(yīng)烴源巖熱演化的中等成熟階段，隨著有機(jī)質(zhì)成熟度(Ro)的增高，烴源巖殘留油累計(jì)產(chǎn)率變化并不明顯；排出油累計(jì)產(chǎn)率由19.65 mg/g快速上升至49.77 mg/g，累計(jì)產(chǎn)油率亦由39.41 mg/g迅速上升至68.06 mg/g，二者皆在該階段末期接近整個(gè)演化階段的峰值；而累計(jì)排出油占比(當(dāng)前排出油累計(jì)產(chǎn)率/總排出油累計(jì)產(chǎn)率)則由37.61%迅速升至95.27%，整個(gè)熱模擬實(shí)驗(yàn)中收集到的排出油幾乎都來(lái)自該演化階段，排出的液態(tài)烴以輕質(zhì)油為主。同時(shí)，該階段累計(jì)產(chǎn)氣率較低且變化不明顯，氣體干燥系數(shù)較低，以濕氣為主(表2)。此階段為烴源巖的快速生排油期，生成的油快速充滿(mǎn)烴源巖孔隙并大量排出，排油效率高。

表1 東海西湖凹陷K4井平湖組上段Ⅲ型干酪根暗色泥巖生排烴模擬實(shí)驗(yàn)方案Table 1 The scheme for the simulation of hydrocarbon generation and expulsion of dark mudstone with Type-Ⅲ kerogen in the Upper Pinghu Formation in Well K4,Xihu Sag,East China Sea Shelf Basin

表2 東海西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖近地質(zhì)條件下熱模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Simulation results of the Pinghu Formation dark mudstone with Type-Ⅲ kerogen sampled from the Xihu Sag,East China Sea Shelf Basin,under proximate geological conditions

注：實(shí)驗(yàn)Ro校正參考文獻(xiàn)[30-31]；原油產(chǎn)物的輕烴損失校正參考文獻(xiàn)[32-33]；產(chǎn)率是指每克TOC的量。

圖2 東海西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖烴氣體積累計(jì)產(chǎn)率-Ro關(guān)系曲線(xiàn)Fig.2 Relationships between the cumulative volume yield of hydrocarbon gas and Ro of the Pinghu Formation dark mudstone with Type-Ⅲ kerogen in the Xihu Sag,East China Sea Shelf Basin

圖3 東海西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖油累計(jì)產(chǎn)率-Ro關(guān)系曲線(xiàn)Fig.3 Relationship between the cumulative yield of oil and Ro of the Pinghu Formation dark mudstone with Type-Ⅲ kerogen in the Xihu Sag,East China Sea Shelf Basin

圖4 東海西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖累計(jì)產(chǎn)烴率-Ro關(guān)系曲線(xiàn)Fig.4 Relationship between the cumulative yield of hydrocarbon and Ro of the Pinghu Formation dark mudstone with Type-Ⅲ kerogen in the Xihu Sag,East China Sea Shelf Basin

2) 中期油裂解氣階段(Ro≈1.0%～1.5%，模擬溫度為360～400 ℃)

該階段樣品處于烴源巖熱演化的成熟晚期-高成熟早期階段，此時(shí)烴源巖殘留油累計(jì)產(chǎn)率由18.29 mg/g驟降至5.83 mg/g，排出油累計(jì)產(chǎn)率略有增加，累計(jì)產(chǎn)油率在達(dá)到高峰后快速下降，此階段僅能收集到極少量排出的凝析油。與此同時(shí)，累計(jì)產(chǎn)氣率開(kāi)始升高，由25.15 mg/g上升至47.21 mg/g，逐漸接近累計(jì)產(chǎn)油率，產(chǎn)物類(lèi)型以濕氣為主(表2)。此階段樣品已基本喪失生油能力，且在二次裂解反應(yīng)作用下，保留在烴源巖孔隙中的原油裂解為烴氣并排出，使得累計(jì)產(chǎn)氣率開(kāi)始快速增加，此階段的烴氣產(chǎn)物主要為原油裂解氣。

3) 后期主生氣階段(Ro≈1.5%～2.3%，模擬溫度為400～525 ℃)

該階段烴源巖樣品由高成熟階段過(guò)渡至過(guò)成熟階段，排出油累計(jì)產(chǎn)率趨于穩(wěn)定，殘留油累計(jì)產(chǎn)率在二次裂解反應(yīng)作用下略有減少(由5.83 mg/g降至1.40 mg/g)，殘留在烴源巖孔隙中的少量原油一部分裂解為烴氣，其余轉(zhuǎn)化為固體瀝青、焦炭等固態(tài)物質(zhì)。累計(jì)產(chǎn)氣率由47.21 mg/g快速升至117.12 mg/g，并于Ro=1.6%時(shí)超過(guò)累計(jì)產(chǎn)油率。氣體產(chǎn)物中重?zé)N類(lèi)氣體占比逐漸減少，但甲烷占比由73.71%升至96.1%，產(chǎn)物逐漸向干氣轉(zhuǎn)變。油氣產(chǎn)率的變化揭示，樣品喪失生油能力并進(jìn)入主生氣階段，烴氣產(chǎn)物主要來(lái)源于干酪根熱裂解。

4) 晚期生干氣階段(Ro≈2.3%～3.0%，模擬溫度為525～575 ℃)

此時(shí)樣品處于烴源巖熱演化的過(guò)成熟干氣生成階段，累計(jì)產(chǎn)油率已趨于穩(wěn)定；同時(shí)，累計(jì)產(chǎn)氣率增速減緩(由117.12 mg/g逐漸增加至136.87 mg/g)，并呈趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，產(chǎn)物為干氣。此階段為樣品的生干氣階段，產(chǎn)物主要為干酪根裂解的高溫甲烷氣，且從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)可以看出，隨熱演化程度增加，樣品生烴潛力逐漸耗盡，累計(jì)產(chǎn)氣率將在Ro>3.0%后趨于穩(wěn)定。

前人研究[34]表明，高豐度Ⅰ型和Ⅱ型干酪根烴源巖排油的成熟度門(mén)限較低，通常達(dá)到生油門(mén)限(Ro=0.5%)開(kāi)始生油時(shí)同時(shí)發(fā)生排油；而Ⅲ型干酪根烴源巖排油門(mén)限較高，在開(kāi)始生油(Ro=0.5%)后，烴源巖需經(jīng)歷一定程度的熱演化，當(dāng)Ro≥0.6%甚至Ro≥0.7%時(shí)才開(kāi)始發(fā)生有效排油。巖石熱解實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，樣品原樣(Ro=0.75%)的生烴潛量(S1+S2)為0.33 mg/g，第一個(gè)模擬溫度點(diǎn)(335 ℃，Ro=0.8%)反應(yīng)殘樣的生烴潛量為0.30 mg/g，第二個(gè)模擬溫度點(diǎn)(360 ℃，Ro=0.98%)反應(yīng)殘樣的生烴潛量為0.22 mg/g?？梢钥闯觯谝粋€(gè)點(diǎn)殘樣的生烴潛量較原樣變化不明顯，說(shuō)明該熱演化階段(Ro=0.75%～0.8%)烴源巖剛開(kāi)始排油且排油量不大。結(jié)合模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果(圖3)和實(shí)際地質(zhì)情況[19]，推斷西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖的排油門(mén)限(Ro)約為0.7%。

綜上所述，在有機(jī)質(zhì)熱演化的整個(gè)過(guò)程中，樣品的累計(jì)產(chǎn)氣率和累計(jì)產(chǎn)烴率呈明顯的持續(xù)上升趨勢(shì)，而累計(jì)產(chǎn)油率則呈先上升后下降并最后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)。根據(jù)模擬結(jié)果可以推測(cè)，在Ro=0.5%～0.7%的低成熟階段，樣品處于初期的緩慢生油階段，生成的原油賦存于烴源巖的孔隙中并未排出；Ro介于0.7%～1.0%的中等成熟階段是樣品的主要生排油階段，烴類(lèi)產(chǎn)物以輕質(zhì)油為主；Ro大于1.0%后，樣品進(jìn)入生氣階段，累計(jì)產(chǎn)氣率快速升高；Ro=1.5%～2.3%是樣品的主要生氣階段；Ro大于2.3%后，樣品生烴潛力逐漸衰退，主要產(chǎn)物為甲烷?？傊摌悠烦尸F(xiàn)出“排油門(mén)限高、早期生排油、中晚期生氣”的生排烴演化特征?，F(xiàn)有勘探與研究成果揭示[35-38]，西湖凹陷平湖組烴源巖現(xiàn)今成熟度基本大于1.0%，大多地區(qū)烴源巖處于主生氣階段，中央背斜帶烴源巖甚至已經(jīng)進(jìn)入生干氣階段，且已發(fā)現(xiàn)的油氣資源以天然氣藏為主，僅在淺層發(fā)現(xiàn)少量凝析油藏，證實(shí)本次半開(kāi)放體系的熱模擬結(jié)果較符合實(shí)際地質(zhì)情況，能夠?qū)τ蜌饪碧狡鸬揭欢ǖ膮⒖己椭笇?dǎo)作用。

2.2.2 生排烴模型構(gòu)建

為動(dòng)態(tài)模擬重建烴源巖生排烴過(guò)程及將模擬結(jié)果更好地應(yīng)用于資源定量評(píng)價(jià)之中，本文構(gòu)建了樣品生氣與生排油過(guò)程及潛力評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型(圖5，圖6)。

1) 生氣模型，將烴源巖整個(gè)產(chǎn)氣過(guò)程劃分為4個(gè)階段(圖5)，并分段擬合建立數(shù)學(xué)模型，分別為：

①G(g)=11.840 1lnRo+19.358 1

R2≈1 (0.5%≤Ro≤1.0%)

(1)

+371.981 6Ro-109.167 9

R2≈1 (1.0%

(2)

+3 143.055 8Ro-2 013.761 9

R2≈1 (1.5%

(3)

+621.323 2Ro-574.811 2

R2≈1 (2.3%

(4)

圖5 東海西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖產(chǎn)氣模型Fig.5 Construction of gas generation models of the Pinghu Formation dark mudstone with Type-Ⅲ kerogen in the Xihu Sag,East China Sea Shelf Basin圖中①②③④分別為不同熱演化階段內(nèi)烴氣體積累計(jì)產(chǎn)率的數(shù)學(xué)模型

式中：G(g)為累計(jì)產(chǎn)氣率，mL/g；Ro為烴源巖熱成熟度，%。

將計(jì)算得到的累計(jì)產(chǎn)氣率乘以該烴源巖的原始有機(jī)碳質(zhì)量，即可得到西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖的生氣量。

2) 生排油模型，如圖6所示，可將烴源巖熱成熟演化中的排油過(guò)程劃分為3個(gè)階段，同時(shí)將殘留油累計(jì)產(chǎn)率與Ro關(guān)系曲線(xiàn)劃分為4段，并分段擬合構(gòu)建數(shù)學(xué)模型：

-3 174.020 8Ro+758.798 5

R2≈1 (0.7%≤Ro≤1.0%)

(5)

+9.128 8Ro+44.304 4

R2≈1 (1.0%

(6)

③E(o)=51.615 8 (Ro≥1.5%)

(7)

+463.541 1Ro-138.281 7

R2≈1 (0.5%

(8)

⑤R(o)=169.448 5e-2.271 6Ro

R2≈1 (1.0%≤Ro≤1.5%)

(9)

-156.969 2Ro+111.661 8

R2≈1 (1.5%

(10)

⑦R(o)=71.159 6e-1.706 2Ro

R2≈1 (2.3%

(11)

式中：E(o)為排出油累計(jì)產(chǎn)率，mg/g；R(o)為殘留油累計(jì)產(chǎn)率，mg/g；E(o)+R(o)=G(o)即為烴源巖累計(jì)產(chǎn)油率，mg/g。

圖6 東海西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖生排油模型 構(gòu)建Fig.6 Construction of oil generation and expulsion models of the Pinghu Formation dark mudstone with Type-Ⅲ kerogen in the Xihu Sag,East China Sea Shelf Basin圖中①②③分別為不同熱演化階段內(nèi)排出油累計(jì)產(chǎn)率的數(shù)學(xué)模型；④⑤⑥⑦分別為不同熱演化階段內(nèi)殘留油累計(jì)產(chǎn)率的數(shù)學(xué)模型

將計(jì)算得到的累計(jì)產(chǎn)油率和排出油累計(jì)產(chǎn)率乘以該烴源巖的原始有機(jī)碳質(zhì)量，即可得到西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖的生油量和排油量。

2.2.3 兩種實(shí)驗(yàn)方法對(duì)比

在本次實(shí)驗(yàn)之前，前人曾對(duì)西湖凹陷平湖組上段Ⅲ型干酪根暗色泥巖開(kāi)展了封閉體系的高溫高壓黃金管熱模擬實(shí)驗(yàn)[21]。對(duì)比半開(kāi)放體系(地層熱模擬)與封閉體系(黃金管熱模擬)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，兩種實(shí)驗(yàn)得到的累計(jì)產(chǎn)氣率變化規(guī)律相似(圖7)，但半開(kāi)放體系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果總體上略高于封閉體系。

在累計(jì)產(chǎn)油率上(圖8)，半開(kāi)放體系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果遠(yuǎn)高于封閉體系，尤其在達(dá)到生油高峰后(Ro>1.0%)。當(dāng)烴源巖熱成熟度(Ro)小于1.5%時(shí)，兩種實(shí)驗(yàn)體系下的烴源巖累計(jì)產(chǎn)油率變化特征相似，均呈先隨Ro增加而快速升高至峰值(Ro≈1.0%)后下降的趨勢(shì)；當(dāng)Ro>1.5%后，封閉體系實(shí)驗(yàn)中生成的原油因無(wú)法排出，導(dǎo)致其在金管中大部分裂解成烴氣，使封閉實(shí)驗(yàn)得到的累計(jì)產(chǎn)油率隨Ro增大而迅速下降并趨近于零，從而無(wú)法反映地質(zhì)條件下真實(shí)的生排油特征，亦難以為油氣資源評(píng)價(jià)提供合理的參數(shù)。而半開(kāi)放體系實(shí)驗(yàn)?zāi)苣M地下烴源巖在持續(xù)埋藏過(guò)程中的幕式排油氣過(guò)程，所生成的原油能及時(shí)被排出，避免了高熱演化階段液態(tài)烴的損失，使累計(jì)產(chǎn)油率在實(shí)驗(yàn)后期隨Ro增大逐漸趨于穩(wěn)定，產(chǎn)油率變化特征更接近實(shí)際地質(zhì)情況。

上述對(duì)比揭示，近地質(zhì)條件下的半開(kāi)放體系熱模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果總體要高于封閉體系，尤其在產(chǎn)油率方面，半開(kāi)放體系實(shí)驗(yàn)得到的生排油特征更接近符合實(shí)際油氣分布與勘探實(shí)際，在探究烴源巖生排烴特征及用成因法計(jì)算資源量時(shí)，半開(kāi)放體系的熱模擬實(shí)驗(yàn)更為合適和有效。由此可見(jiàn)，根據(jù)此次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)西湖凹陷進(jìn)行資源量評(píng)價(jià)，將獲得較以往更多的生排油氣量。

圖7 封閉體系與半開(kāi)放體系下西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖烴氣體積累計(jì)產(chǎn)率對(duì)比(封閉體系下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)自文獻(xiàn)[21]。)Fig.7 Comparison of the cumulative volume yield of gas of the Pinghu Formation dark mudstone with Type-Ⅲ kerogen in the Xihu Sag,East China Sea Shelf Basin,between closed and semi-open systems(The experimental data of the closed system are derived from reference [21].)

圖8 封閉體系與半開(kāi)放體系下西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖油累計(jì)產(chǎn)率對(duì)比(封閉體系下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)自文獻(xiàn)[21]。)Fig.8 Comparison of the cumulative yield of oil of the Pinghu Formation dark mudstone with Type-Ⅲ kerogen in the Xihu Sag,East China Sea Shelf Basin,between closed and semi-open systems(The experimental data of the closed system are derived from reference [21].)

3 結(jié)論

1) 近地質(zhì)條件下西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖的排油門(mén)限較高(Ro=0.7%)，其生排油氣過(guò)程主要包括初期緩慢生油階段(Ro=0.5%～0.7%)、早期快速生排油階段(Ro=0.7%～1.0%)、中期油裂解氣階段(Ro=1.0%～1.5%)、后期主生氣階段(Ro=1.5%～2.3%)及晚期生干氣階段(Ro>2.3%)。該烴源巖生氣窗寬(Ro=1.0%～3.0%)，且在高-過(guò)熱演化階段仍具備較強(qiáng)的生氣能力。

2) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分段建立了西湖凹陷平湖組Ⅲ型干酪根暗色泥巖的生氣與生排油過(guò)程及潛力評(píng)價(jià)的數(shù)學(xué)模型，有助于研究區(qū)的資源評(píng)價(jià)。相較于開(kāi)放和封閉體系，該模型更能反映地下烴源巖的生排油氣特征，據(jù)此評(píng)價(jià)，可使西湖凹陷具有更大的資源潛力，改變以往的認(rèn)識(shí)，為該地區(qū)油氣進(jìn)一步勘探提供依據(jù)。

致謝：特別感謝中海石油(中國(guó))有限公司上海分公司提供的研究資料支持，以及中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院無(wú)錫石油地質(zhì)研究所提供的實(shí)驗(yàn)條件和技術(shù)支持！