祁连山木里地区侏罗系窑街组烃源岩生烃潜力评价

祁连山木里坳陷侏罗系窑街组煤系泥岩和煤有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度分析结果表明, 窑街组煤系泥岩为好的烃源岩, 有机质类型为Ⅱ₁型, 处于成熟阶段, 以生油为主, 生气为辅; 煤为差等烃源岩, 有机质类型为Ⅲ型, 处于成熟阶段, 富氢基质镜质体含量高, 具有一定的生烃潜力。综合其它层位烃源岩分析结果, 认为窑街组煤系泥岩和晚三叠世尕勒得寺组湖相泥岩为祁连山木里地区天然气水合物的主要气源岩。      

木里煤田聚乎更矿区天然气水合物气源探讨

木里煤田位于青藏高原东北缘,近年在木里煤田聚乎更矿区中侏罗统窑街组中发现了天然气水合物。为了对天然气水合物气源类型做出客观认识,本文对木里煤田聚乎更矿区中侏罗统窑街组烃源岩样品的有机质丰度、有机质类型、有机质热演化程度进行了详细研究,并在此基础上对比了研究区天然气水合物、煤层气中烷烃气的异同,最终确定研究区天然气水合物成因类型和气源。结果表明:(1)研究区中侏罗统窑街组的泥质烃源岩有机质丰度较高,属好生油岩,有机质类型属于Ⅰ型干酪根,Ro值在0.65%～1.32%之间,有机质热演化程度达到了石油伴生气阶段;(2)天然气水合物烷烃气碳同位素特征显示大部分烷烃气呈现正碳同位素特征系列,相同碳数的天然气水合物烷烃气碳同位素较煤层气轻,天然气水合物烷烃气中甲烷含量相对煤层气较低,且天然气水合物烷烃气δ13 C2值均小于-28‰,属于油型气;(3)中侏罗统窑街组烃源岩碳同位素特征与天然气水合物的碳同位素具有高度一致性,表明研究区天然气水合物气源主要来自于中侏罗统窑街组的湖相泥岩和油页岩。     

窑街煤田外围赋煤特征及找煤方向

窑街煤田含煤地层为中侏罗统窑街组,煤炭资源较丰富。由于多年开采,资源面临枯竭,解决资源接续问题已成当务之急。通过对区内主要控煤构造F19断层的特征和煤系地层层序的研究,推断F19断层可能是煤系沉积过程形成的同沉积断裂,对煤层赋存起控制作用,预测研究区F19断裂带以东有可采煤层存在。通过研究窑街矿区沉积特征、聚煤规律和构造控煤因素,认为研究区与窑街矿区应属同一山间聚煤坳陷,成煤环境为河湖沼泽相,岩相旋回以河流相开始,泛湖相结束,煤层位于旋回中上部,其厚度大,含煤性好,资源潜力大。根据已知矿区地质条件,结合以往地质工作,提出在窑街矿区东部的散马池—阳洼一带开展找煤工作。     

窑街矿区浅层煤系气储层特征及勘探开发关键技术

煤系气勘探开发不仅可以减少资源浪费,而且可以缓解我国能源危机,降低煤矿瓦斯事故,保护大气环境,为实现碳达峰、碳中和目标做出贡献。依托窑街矿区海石湾井田三采区浅层煤系气开发示范工程,分析窑街矿区煤系气储层特征,探讨煤系气勘探开发关键技术。研究表明:井田煤系气主要赋存于侏罗系中统窑街群煤系第四岩组(J₂yj4)的油页岩、油砂岩和第二岩组(J₂yj2)的油A层、煤二层等特厚产层中;油A层、煤二层气含量随着埋深的增加而增大;CO₂浓度较高,且随着埋深增加而减小;煤二层吸附能力较强,油A层更容易解吸;各层渗透率为油砂岩 > 油A层 > 煤二层 > 油页岩;抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比和脆性指数显示各产层改造难易程度由小到大依次为油砂岩、油A层、油页岩、煤二层。油页岩有机质丰度4.06%,干酪根类型Ⅱ₂–Ⅲ型;油A层有机质丰度43.27%,变质程度呈两极分化,腐泥煤镜质体反射率0.48%~0.53%,腐植煤镜质体反射率0.89%~0.97%;煤二层有机质丰度92.87%,其中镜质组体积分数67.90%,惰质组29.10%,壳质组3.50%,变质程度以肥煤为主,含少量气肥煤。与我国大部分欠压地层相比,各产层储层压力正常,产气潜力大;煤系气开发应优选煤二层、油A层和油页岩;多段分簇、限流法射孔工艺和细砂防滤失、投球暂堵、两高一低(高排量、高砂量、低砂比)的压裂工艺适合于该区致密特厚储层改造,挂泵位置低于煤二层射孔段和重力式螺旋气锚排采工艺可减少CO₂的影响,提高排采效率。这些关键技术的应用显著提高了井田示范工程产气效果,单井日产气量超过2 000 m3。      

氩同位素用于库车坳陷天然气主力气源岩判识

稀有气体是天然气中指示其地球化学特征的重要组分,放射成因氩( Arr)的年代积累效应广泛应用于同位素定年和天然气的气源对比.本文系统地讨论了 40Ar的形成机理及其运移进入气藏的过程,利用 40Ar的母体元素 K在煤和煤系泥岩中的丰度差异,分析了以煤和煤系泥岩为母源的天然气 40Ar/36Ar同位素组成上的不同,并利用这种差异对煤系中煤岩或煤系泥岩为源岩的天然气藏的主力源岩进行了判识,继而建立了利用氩同位素组成判识煤系烃源岩主力源岩的方法.利用此方法对塔里木盆地库车坳陷三叠系-侏罗系煤与煤系泥岩互层的烃源岩进行了探讨, 数学计算结果表明该区主力源岩为煤系泥岩, 煤对天然气藏的贡献较小.     

川西前陆盆地次生气藏天然气来源追踪

浅层次生气藏在川西前陆盆地占重要地位,天然气虽都直接或间接来自须家河组煤系烃源岩,但具体来自须家河组三套煤系中的哪一套烃源岩始终是个难题.这影响了川西天然气成藏方面的研究,也给勘探带来很多困惑.对川西原生和次生气藏天然气地球化学特征进行对比分析,结合川西天然气成藏地质条件和成藏特点,发现次生气藏天然气的来源各不相同,主要由隐伏断裂和所沟通的原生气藏来决定.典型气田研究结果表明,平落坝气田浅层次生气藏天然气来自与须五段煤系烃源岩有关的原生气藏,而白马庙气田次生气藏天然气则来自与须一段煤系有关的原生气藏.     

川中广安地区须家河组煤系烃源岩生气特征

川中广安气田天然气地质储量丰富,而源岩发育有限。为对其形成机理进行探讨,利用MSSV热解实验和化学动力学方法对广安地区须家河组煤系烃源岩的生气特征进行了研究。结果表明:广安地区须家河组煤系烃源岩生气主要集中在晚侏罗世(156.6~140 Ma),具有短期内大量生气的特点,生气量为(0.89~1.86)×1012m3,天然气运聚效率为7.26%以上,生气强度为(3.35~11.83)×108m3/km2,低于我国大气田通常的生气强度(20×108m3/km2)。天然气的高效运聚是广安气田在生气强度较低情况下仍能形成大气田的基础;除前人总结因素外,须家河组煤系烃源岩短期内大量生气的特点是造成该区天然气高效运聚的一个重要原因。在运聚条件优越的情况下,形成大气田所需要的烃源岩条件可适当放宽。     

煤系非常规天然气的系统研究及其意义

煤系中的烃源岩为重要的生气母质,但由于煤系的韵律性或旋回性,表现出时间上短暂、层序上多变的特点,致使煤系烃源岩呈现多层叠置现象。煤系烃源岩母质生成的气体有多种称谓,概念的混淆给资源勘查评价带来诸多困难。基于地质和矿产经济学理论,从煤系烃源岩气体概念及成因联系出发,将煤系中的非常规天然气作为一个系统进行研究,揭示煤化作用-构造作用-地质环境条件之间的时空耦合关系,探讨区域地质背景与演化对煤系中气体形成的控制作用,形成特有的煤系气研究与资源评价路线。      

木里煤田聚乎更矿区侏罗系天然气水合物成藏要素分析

为了对木里煤田聚乎更矿区的天然气水合物成藏要素和组合进行研究,通过对区内侏罗系的烃源岩、储集层、温-压相平衡条件进行分析,进一步确定研究区的成藏组合模式。结果表明:木里煤田聚乎更矿区侏罗系的泥岩、页岩有机质丰度较高,各项测试均达到了泥质烃源岩有机质丰度好生油岩-中等烃源岩的标准。干酪根碳同位素δ13C值在-50.3‰~-29.6‰,平均值为-41.9‰,有机质类型属于腐泥型干酪根;同时,有机质Ro在0.63%~1.32%,平均值0.85%,热成熟度达到了生烃阶段;研究区储集层分为碎屑岩储层和裂隙储层,在发现天然气水合物层段粉砂岩、泥岩、油页岩发育的裂隙具有储集空间,占天然气水合物储集层的84.05%,区内天然气水合物的储集空间主要为泥岩、油页岩发育的裂隙;研究区内天然气水合组分是影响天然气水合物温-压相平衡的主要因素,其进一步控制着天然气水合物的赋存深度,约在地下深度120~600m基本满足了形成稳定水合物的温-压相平衡条件;木里煤田窑街组湖相泥岩、油页岩构成了研究区主要的烃源岩;窑街组发育的粗砂岩、中砂岩、细砂岩以及裂隙发育的泥岩、油页岩成为研究区的重要储集空间,冻土层的发育为窑街组形成天然气水合物稳定存在的温—压相平衡条件,研究区区形成了自生(窑街组)自储(窑街组)的成藏模式。     

甘肃窑街中侏罗世植物群特征及古生态研究

本文对产于甘肃窑街中侏罗统窑街组地层的植物大化石进行了系统的研究,发现甘肃窑街中侏罗世植物群由31属63种组成。其中,银杏类植物7属23种,真蕨类植物7属14种,松柏类植物7属11种,苏铁类植物5属10种,楔叶类植物4属4种,分类位置不明化石1属1种。在研究植物群组成特征的基础上,通过对植物化石埋藏类型与化石类群生态学的分析,重建了古植物群落,总结了窑街植物群的古生态特征,并划分出四个群落,即划分为近岸湿地群落、山间低地—缓坡群落、山间高地群落、旱生群落等四个群落。根据植物群的整体特征、植物类群之间的比例关系、特征分子及其古生态特征及孢粉植物群特征,推断甘肃窑街盆地中侏罗世古气候为温暖潮湿的亚热带气候。Brachyphyllum及茨康目植物化石的存在,表明甘肃窑街中侏罗世气候环境存在季节性变化。     

窑街矿区CO2气体生储运特征研究

本文通过对窑街矿区的生产实践回顾,论述窑街矿区CO2无机源中白云岩热解论未曾解决的问题,完善白云岩热解理论体系,建立了窑街矿区高纯度CO2的生成、储存、运移、再储存的模型,对窑街矿区防治CO2气体突出进行指导。     

营山地区上三叠统与中、下侏罗统油气源特征对比研究

从烃源岩特征、天然气组分、油气碳同位素、凝析油全烃和轻烃、储层沥青等方面对营山地区上三叠统和中、下侏罗统油气源特征进行了对比研究,阐明了营山地区上三叠统须家河组和中、下侏罗统油气的地球化学特征、成因和可能来源。研究表明营山地区上三叠统须家河组油气主要来自须家河组自身的煤系烃源岩,天然气以成熟腐殖型母质成因为主,而中、下侏罗统气藏产出的油气主要来自其自身的烃源岩。营山地区构造活动强烈,断层发育,使得部分井区中、下侏罗统产出的天然气特征与下伏产层极为相似,反映了断层对该井区附近的各层段有一定的沟通作用。中、下侏罗统地层在部分井区可能有上三叠统须家河组油气的侵入,须家河组烃源岩对中、下侏罗统油气成藏有一定贡献作用。     

准噶尔盆地呼图壁气田油气成因及成藏分析

应用原油、天然气及烃源岩样品有机地球化学资料,对准噶尔盆地呼图壁气田油气地球化学特征及成藏时间进行分析.研究表明,呼图壁气田原油来源于白垩系烃源岩,天然气来源于侏罗系煤系烃源岩干酪根裂解气,源岩大量生气始于12 Ma左右,天然气成藏时间约在5 Ma.     

辽宁省北部秀水盆地下白垩统地质特征及含油气前景

秀水盆地下白垩统义县组的油气发现,使义县组成为辽宁省西北地区重要的油气勘探目的层系。通过开展钻孔岩芯编录、路线地质调查、有机地球化学测试分析,综合应用电法、二维地震和钻探等资料,分析了秀水盆地下白垩统发育特征、生烃条件及盆地形成发展史等。结果表明: 义县组三段泥岩分布范围广,沉积厚度大,有机质丰度、类型及成熟度适宜,具有良好的生烃条件,为中等—好的烃源岩; 秀水盆地早白垩世发育4期不同的构造演化阶段,使其具备了一定的生、储、盖油气地质条件,具有油气勘探潜力。该研究可为区内进一步油气资源勘探提供支撑。     

辽宁省北部秀水盆地下白垩统地质特征及含油气前景

秀水盆地下白垩统义县组的油气发现,使义县组成为辽宁省西北地区重要的油气勘探目的层系。通过开展钻孔岩芯编录、路线地质调查、有机地球化学测试分析,综合应用电法、二维地震和钻探等资料,分析了秀水盆地下白垩统发育特征、生烃条件及盆地形成发展史等。结果表明: 义县组三段泥岩分布范围广,沉积厚度大,有机质丰度、类型及成熟度适宜,具有良好的生烃条件,为中等—好的烃源岩; 秀水盆地早白垩世发育4期不同的构造演化阶段,使其具备了一定的生、储、盖油气地质条件,具有油气勘探潜力。该研究可为区内进一步油气资源勘探提供支撑。     

Geochemical Characteristics and Genetic Types of Natural Gas in the Xinchang Gas Field, Sichuan Basin, SW China

The molecular compositions and stable carbon and hydrogen isotopic compositions of natural gas from the Xinchang gas field in the Sichuan Basin were investigated to determine the genetic types. The natural gas is mainly composed of methane (88.99%–98.01%), and the dryness coefficient varies between 0.908 and 0.997. The gas generally displays positive alkane carbon and hydrogen isotopic series. The geochemical characteristics and gas-source correlation indicate that the gases stored in the 5~(th) member of the Upper Triassic Xujiahe Formation are coal-type gases which are derived from source rocks in the stratum itself. The gases reservoired in the 4~(th) member of the Xujiahe Formation and Jurassic strata in the Xinchang gas field are also coal-type gases that are derived from source rocks in the 3~(rd) and 4~(th) members of the Xujiahe Formation. The gases reservoired in the 2~(nd) member of the Upper Triassic Xujiahe Formation are mainly coal-type gases with small amounts of oil-type gas that is derived from source rocks in the stratum itself. This is accompanied by a small amount of contribution brought by source rocks in the Upper Triassic Ma'antang and Xiaotangzi formations. The gases reservoired in the 4~(th) member of the Middle Triassic Leikoupo Formation are oil-type gases and are believed to be derived from the secondary cracking of oil which is most likely to be generated from the Upper Permian source rocks.     

甘肃省窑街矿区一号井六采区瓦斯地质特征

甘肃省窑街矿区一号矿井六采区为煤与二氧化碳（含甲烷等混合气体）突出矿井,矿井内瓦斯成分以二氧化碳为主。本文通过对六采区勘探阶段钻孔和采煤工作面中煤二层瓦斯资料的分析、对比,参考邻近矿井的瓦斯特征,总结了六采区瓦斯赋存、相对涌出量及其与各种地质因素之间的关系,为矿井生产中开展瓦斯与二氧化碳突出预测提供参考。     

琼东南盆地深水区烃源岩沉积模式及差异热演化

琼东南盆地深水区是目前的天然气勘探热点,但其烃源岩沉积模式和演化特征认识的不足制约了勘探成效.为识别和评价琼东南盆地深水区烃源岩,综合应用地震沉积学、有机地球化学及构造地质学分析方法,对比剖析渐新统含煤三角洲~浅海相泥岩的生烃母质、沉积背景及与已发现油气的对应关系.研究表明,渐新统三角洲的发育规模及古地貌控制了海陆过渡相煤系和海相陆源型烃源岩的分布,断-拗转换期凹凸相间的半封闭浅海环境有利于形成生气为主、油气兼生的渐新统海相陆源型烃源岩;深水区海相陆源型烃源岩分布、热演化及生排烃过程控制了天然气资源潜力,据此对生气凹陷进行分类评价并提出乐东、陵水及松南等Ⅰ类富生气凹陷.      

鄂尔多斯盆地东南部古生界天然气勘探前景

目前,鄂尔多斯盆地中北部已发现多个天然气田,为寻找新的勘探接替区域,从储集条件、烃源岩条件、封盖条件、圈闭类型、天然气运聚成藏过程和保存条件等方面入手,对鄂尔多斯盆地东南部古生界天然气的富集与成藏条件进行了全面分析,探讨了其天然气勘探前景,指出了有利勘探目标,并提出了具体的勘探部署意见。结果表明:研究区紧邻上古生界生烃中心,发育优质煤系烃源岩,生烃潜力大,气源充足,具备形成大型天然气藏的物质基础;区内奥陶系马家沟组发育有蒸发潮坪相沉积,位于北部古潜台的向南延伸带上,是下古生界天然气的有利勘探目标;南部山西组和下石盒子组发育三角洲沉积体系砂体,是有利的上古生界天然气富集区;研究区古生界发育各种隐蔽性非构造型圈闭,天然气运聚成藏过程非常有利,封盖和保存条件也很好。因此,研究区古生界具有广阔的天然气勘探前景。