有機質熱演化過程中異常壓力的作用

2022-09-27 12:12:02 字數 1013 閱讀 7842

作者:高平張放東尚雅珍

**:《海峽科技與產業》2023年第11期

摘要:為深入研究東濮凹陷異常超壓對有機質熱演化的影響,與中國科學院廣州地球化學研究所劉金鐘博士進行合作,改變傳統有機質高壓模擬實驗方法,用實際烴源巖泥岩樣代替乾酪根,採用多種方式的高溫高壓熱模擬實驗,證實了壓力達到一定值時可以對有機質的生烴過程產生抑制作用,這個值稱之為壓力抑制門限,與有機質的成熟度和型別有關。異常壓力在烴源巖成熟之前發育是超壓對有機質熱演化產生抑制作用的重要條件。

主題詞:有機質;熱演化;超壓抑制;高壓模擬實驗;

東濮凹陷東、西兩個窪陷帶沙河街組沙

三、沙四段發育三套厚層鹽岩段和多套大範圍分布的深、半深湖相的厚層泥頁岩,是主要烴源巖,以異常高壓發育而著稱,地層壓力係數在1.3~1.8之間,相應形成兩個超高壓中心,為研究異常孔隙流體壓力對有機質熱演化和生烴作用的影響提供了良好的場所。

1 超壓抑制作用的提出

有關壓力在有機質熱演化過程中的作用的激烈爭論,反映了壓力作用的複雜性和研究難度。在有機質熱演化和油氣生成過程中,超壓的存在又使油氣生成速率降低,液態窗的下限下移,表明了壓力的抑制作用[1-2]。壓力並非是唯一的化學動力學因素,與溫度、時間共同起作用[3]。

正是由於異常壓力在沉積盆地演化過程中最終將被釋放,以及高壓模擬實驗自身的缺陷,至今在壓力對有機質熱演化影響的問題上還沒有乙個明確的認識。通過地質、地球化學及有機質熱演化模擬技術,在東濮凹陷深層發現超壓地層有機質熱演化受到明顯的抑制作用。

2 超壓抑制作用證據

2.1烴源巖地球化學指標

東部窪陷帶的ps4、ps7井,西部窪陷帶的ps13等井鏡質體反射率與最高熱解峰不連續而呈明顯的兩段式,拐點在4000m附近(圖1),下段相對上段明顯變陡,與地層壓力的異常超壓段相對應。正常壓力系統中,ro和tmax相互吻合,隨埋深增加和地溫公升高而逐漸公升高,通常情況下,ro的對數與埋深呈線性關係,並且可以根據淺部的變化趨勢**深部有機質的熱演化程度。上述資料表明,ro和tmax下段的實測值明顯低於上段ro和tmax趨勢線的**值,表明有機質的熱演化程度與其受熱史不匹配,換言之,下段有機質的熱演化明顯受到抑制。

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