准噶尔盆地玛湖凹陷下三叠统碎屑岩烃类热氧化差异性分析与机理研究

Recently, the thermochemical oxidation of hydrocarbons induced by high-valence Mn/Fe oxides has been discovered in the Lower Triassic Baikouquan Formation in the Mahu sag, Junggar Basin. The reactions can significantly affect the properties, migration, and accumulation of oil and gas. Up to now, most of studies focus on the thermochemical sulfate reduction (TSR) occurring in carbonate rocks, while the knowledge on the thermochemical oxidation of hydrocarbons in clastic rocks is too limited. The oxidation of hydrocarbons in Baikouquan Formation is significantly differential, together with the differential accumulation of hydrocarbons, which provides excellent geological materials for deciphering the reaction mechanism. Based on identifying the differential hydrocarbon accumulations in the study area, this project firstly intends to figure out the characteristics of differential oxidation of hydrocarbons and clarify the oxidation sequence of different hydrocarbons through systematic inorganic-organic geochemical work. Then, simulation experiment will be carried out in fused silica capillaries to verify the oxidation sequence of hydrocarbons and explore the complex intermediate processes. Finally, a systematic geological model on the oxidizing process will be established, and clarifying its difference with the TSR process. Therfore, the project can not only reveal the temporal and spatial characteristics of the differential oxidation of hydrocarbons, but also explore new mechanism on hydrocarbon-water-rock interactions in clastic strata.

近期，准噶尔盆地玛湖凹陷下三叠统百口泉组发现了高价Mn/Fe氧化物主导的烃类热氧化作用。该作用显著影响着油气的属性、运移和聚集。目前国内外学者聚焦于碳酸盐岩层中伴随烃类氧化的硫酸盐热还原反应（TSR），而对碎屑岩层中的烃类热氧化过程研究有限。百口泉组烃类热氧化具有显著的差异性，且该组油气聚集也具有明显差异，为深入开展碎屑岩烃类热氧化机理研究提供了极好的素材。本项目拟在查明研究区油气差异聚集特征基础上，通过开展系统的无机-有机地球化学工作，揭示烃类差异氧化的基本特征，查明不同烃类的氧化顺序；之后开展熔融硅管模拟实验，验证不同烃类的氧化顺序，探索氧化反应的中间历程；最后建立碎屑岩层油气差异热氧化的地质模式，指出与TSR过程的区别。项目研究结果能够揭示百口泉组烃类差异氧化的时空特征，推进对碎屑岩层烃-水-岩作用机理的认识，具有重要的研究价值和科学意义。

该项目深入研究了准噶尔盆地玛湖凹陷下三叠统百口泉组的烃类热氧化作用。该作用由高价Mn/Fe氧化物主导，显著影响着油气的属性、运移和聚集。近年来，国内外学者聚焦于碳酸盐岩层中伴随烃类氧化的硫酸盐热还原反应（TSR），而对碎屑岩层中的烃类热氧化过程研究有限。百口泉组烃类热氧化具有显著的差异性，且该组油气聚集也具有明显差异，为深入开展碎屑岩烃类热氧化机理研究提供了极好的素材。本项目在查明研究区油气差异聚集特征基础上，通过开展系统的无机-有机地球化学工作，揭示了烃类差异氧化的基本特征，查明了不同烃类的氧化顺序；之后开展熔融硅管模拟实验，验证了不同烃类的氧化顺序，探索了氧化反应的中间历程；最后建立了碎屑岩层油气差异热氧化的地质模式，指出了与TSR过程的区别。项目研究结果能够揭示百口泉组烃类差异氧化的时空特征，推进了对碎屑岩层烃-水-岩作用机理的认识，具有重要的研究价值和科学意义。