Coal source rock conditions and hydrocarbon generation model of Pinghu Formation in Xihu Depression, East China Sea Basin
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摘要: 西湖凹陷是中国近海最重要的煤成油气凹陷。近年来,油气勘探证实平湖组煤系烃源岩为西湖凹陷提供了丰富的油气资源。与陆上其他中生代煤成油气盆地不同,近海新生代海陆过渡相平湖组煤系烃源岩在母质来源、生烃条件和演化特征上都有其独特性。研究表明,平湖组煤和炭质泥岩具有富含树脂体、高IH指数、Ⅱ1-Ⅱ2型干酪根、广覆式分布特点;煤系烃源岩富含三环二萜异海松烷、四环二萜β-扁植烷和五环三萜奥利烷,指示了针叶类裸子植物、蕨类植物和被子植物多植被母质来源;有机质组成差异、"内热外冷"地温和差异的沉积沉降速率造成了煤和泥岩在不同构造带成烃演化具有明显不同。这种差异决定了煤成油气资源具有"油气并举、东气西油"的分布格局,烃源岩成烃演化表现为"早期有利生油,晚期持续生气"模式。Abstract: Xihu Depression is the most important coal-forming oil and gas depression in the offshore of China. In recent years, oil and gas exploration has confirmed that the Pinghu Formation coal-series source rocks provide abundant oil and gas resources for Xihu Depression. Different from the Mesozoic coal-forming oil and gas basins in the Terrestrial, the offshore Cenozoic transitional phase of the Cenozoic sea-continental coal source rocks is unique in terms of parent material source, hydrocarbon generation conditions and evolution characteristics. Studies have shown that the source rocks of Pinghu Formation coal-bearing source are rich in tricyclic diiso-isoaspam, beta-flatane and pentacyclic triterpenoids, indicating conifers, ferns and angiosperms. Coal source rock and carbonaceous mudstones are rich in resin, high IH, Ⅱ1-Ⅱ2 type kerogen, and wide-spread distribution characteristics; coal source rocks are rich in tricyclic diterpene iso-seapine, tetracyclic diterpenoid β-phytoplantans and pentacyclic triterpenoids orienes, indicating the source of multi-vegetative parent material of gymnosperms, ferns, and angiosperms; differences in organic matter composition, "internal heat and external cold" geothermal differences in sediment deposition velocity caused significant differences in the evolution of coal and mudstones in different tectonic zones. This difference determines that the coal-derived oil and gas resources have a distribution pattern of "simultaneous oil and gas and east-west oil", and the hydrocarbon-forming evolution of source rocks shows a pattern of "favorable oil production in the early stage and continued gas generation in the late stage".
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表 1 国内主要含煤盆地煤显微组分特征
Table 1. Characteristics of coal micro-components in major coal-bearing basins in China
盆地 地层 煤系烃源岩显微特征 镜质组 惰质组 壳质组 东海西湖凹陷 古近系平湖组 64.3%~94.8%,平均87.69% 0~24.5%,平均1.52% 0.5%~33.1%,平均10.79%,体积分数较高且以树脂体为主 珠江口盆地 古近系恩平组 约86.9% 小于1% 约3.6% 琼东南盆地 古近系陵水组 大于95% 小于1% 小于1% 塔里木盆地 中、下侏罗统及三叠系 25%~70% 在5%~58% 16%~65%,藻类组占15%~65% 吐哈盆地 下、中侏罗统 0.7%~99.4%,半镜质组和半惰质组体积分数为0~79%和0~83.9% 0~76.8% 0~38%,以角质0~28.6%、孢子体0~25%、壳屑0~11.6%为主 鄂尔多斯盆地 上石炭统太原组 60%~70%,东北部和东部为50%左右,东南部为70%~80% 18%~23%,其中火焚丝质体常见 壳质组体积分数在东北部和南部较高,常大于4% 奥陶系山西组 50%~85%,以均质镜质体为主 20%~30% < 5% 柴达木盆地 侏罗系 10.1%~84.7%,平均32%,以结构镜质体和基质镜质体为主 2.2%~79.8%,平均57.7% 0.8%~9.4%。平均3.6%,以孢子体(7.8%)和角质体(1.1%)为主 四川盆地 上二叠统龙潭组 61.2%~88.2% 0%~32% 2.8%~24.8% 表 2 平湖组烃源岩实验样品地化指标
Table 2. Geochemical index of experimental samples of source rocks in Pinghu Formation
井号 岩性 构造带 Ro/% w(TOC)/ % S1+S2/ (mg·g-1) A井 煤 平湖斜坡带 0.85 42.27 103.7 D井 泥岩 杭州斜坡带 0.73 1.21 1.67 -
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