台西盆地某坳陷油气地球化学异常特征与评价

采用沉积物、海水等不同介质，应用７种方法在台西盆地某坳陷开展了油气地球化学综合调查。根据指标间的相关性、共生与伴生组合等进行指标分类和统计分析，在地球化学场和场源分析的基础上，结合地质－地球物理资料，圈定３个Ⅰ级异常区、２个Ⅱ级异常区和２个Ⅲ级异常区，为该坳陷油气远景评价提供了可信的地球化学依据。同时，也证实了化探方法和指标海洋油气资源勘探中的有效性。     

北黄海盆地烃类地球化学场与综合异常分区

北黄海盆地包括东部坳陷、中部坳陷和西部坳陷3个主要构造单元。海底沉积物中烃类气体、芳烃和稠环芳烃含量的均值和变异系数显示,3个主要坳陷的地球化学场的均匀程度明显不同。东部坳陷所有指标的地球化学场均显示严重非均匀地球化学场的特征,中部坳陷的地球化学场包括有均匀地球化学场、非均匀地球化学场和严重非均匀地球化学场,西部坳陷地球化学场显示弱不均匀到均匀地球化学场的特征。各种烃类指标的地球化学异常显著,并且主要沿坳陷及其内部次级凹陷的边界断裂分布。这表明地球化学场的均匀程度和地球化学异常分布明显受断裂,特别是坳陷边界断裂的控制。综合分析烃类地球化学指标的异常分布,划分了8个综合地球化学异常区。通过烃类综合异常分布,以及构造、地层、烃源岩、储集层和盖层地质要素的综合评价,得出一级地球化学区1个(Ⅰ区),二级地球化学区3个(Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区),三级地球化学区4个(Ⅴ区、Ⅵ区、Ⅶ区和Ⅷ区),其中含油气性最好的是位于东部坳陷的Ⅰ区。     

南黄海盆地北部坳陷—中部隆起区沉积物中渗漏烃的三维荧光特征

在南黄海中部隆起区沉积物样品三维荧光研究的基础上,继续分析北部坳陷三维荧光、饱和烃及芳烃地球化学特征,探讨三维荧光指标在研究区油气渗漏系统中的指示意义。分析认为,三维荧光主峰及次峰的激发波长和发射波长、最大荧光强度等指标与中部隆起区相当。利用最大荧光强度、T/D指标、芳烃百分含量组成三指标异常下限的提取方法,相互印证确定了9个地球化学异常区,异常点表现为凝析油特征。并结合南黄海盆地油气地质条件,对异常区的可靠性进行了分类,划分了1个可靠性良好区、4个较好区、2个一般区、2个较差区。     

海洋油气目标地球化学探测及其在南黄海海域的应用

海洋油气的目标地球化学探测是直接为局部构造排序和钻探井位优选而采取的一种综合性的油气勘探技术。首先是进行目标区海底油气渗漏的地球物理识别，具体包括：利用合成孔径雷达对海水表面油膜的识别，利用侧扫声纳、多波速和浅地层剖面测量对海底表面特征的识别，以及利用二维、三维地震对海底深层特征的识别等；然后是开展目标区油气地球化学探测，包括取样站位布设，样品采集和处理，地球化学指标分析测试，地球化学异常提取和综合评价等。通过对南黄海目标区侧扫声纳、浅地层剖面，以及二维地震资料的综合分析，确定了可能油气渗漏区，开展了油气地球化学探测，识别出了单指标异常和多指标综合异常，划分了4个地球化学区。地球化学区与目标区内的局部构造和断裂构造关系密切。综合评价结果表明，4个地球化学区含油气性优劣的排序是Ⅰ区〉Ⅲ区〉Ⅱ区〉Ⅳ区。据此建议钻探井位布设在Ⅰ区即ZC7-1构造或Ⅲ区即ZC133构造上。     

低层大气烃类检测预测南黄海盆地油气远景

为了预测南黄海盆地油气远景,利用最新采集的383个站位的低层大气烃类检测数据进行评价。烃类检测结果为:高值甲烷异常区主要分布在南黄海北部坳陷西南,次高值甲烷异常区主要分布在中部隆起带西部和南部坳陷中部,而南北向带状分布的甲烷异常带位于南黄海的东部。结合南黄海盆地航磁异常和部分浅地层剖面资料,认为中部隆起带东侧及紧邻的北部坳陷西南具有较好的油气远景。     

东海陆架盆地南部海域油气地球化学探测:烃类地球化学异常与含油气性综合评价

通过对东海陆架盆地南部海域油气地球化学样品采集、酸解烃类气体和芳烃类指标的分析测试,以及地球化学异常提取,揭示了烃类地球化学指标的异常分布特征,分析了烃类气体的成因类型和深部油气属性,进行了综合地球化学异常分区和含油气性评价。烃类地球化学指标,包括酸解甲烷、酸解乙烷、芳烃及其衍生物总量260 nm和稠环芳烃总量360 nm的异常,主要集中分布在研究区的西部和东部,分别与瓯江凹陷和闽江凹陷相对应。酸解烃类气体组合及甲烷碳同位素组成指示酸解烃类气体异常主要为热成因并遭受了表层氧化,深部油气属性属于干气至凝析油气,以干气为主。根据综合地球化学异常特征,划分了西部综合地球化学异常区和东部综合地球化学异常区。酸解甲烷、酸解乙烷、芳烃及其衍生物总量260 nm和稠环芳烃总量360 nm指标异常在西部综合地球化学异常区均有明显显示,而东部综合地球化学异常区则以酸解烃类气体异常为主,稠环芳烃总量360 nm异常部分分布,芳烃及其衍生物总量260 nm异常只有零星分布。综合评价结果表明,西部综合地球化学异常区含油气性明显优于东部综合地球化学异常区,也就是瓯江凹陷的含油气性好于闽江凹陷。     

深水盆地油气勘探新领域

全球海域深水区已成为油气增长的新领域。根据国内外深水油气勘探概况和我国深水盆地的油气地质条件认为，我国海域珠江口盆地珠二坳陷、琼东南盆地中央坳陷、潮汕坳陷及台西南盆地深水区、南海西南海域深水区和冲绳海槽盆地是我国海域深水盆地油气勘探的远景区。     

海洋油气地球化学探测方法系列与工作程序

海洋油气地球化学探测可分为两个方法系列:直接地球化学探测方法系列和间接地球化学探测方法系列。海洋油气地球化学探测分为3个阶段:区域地球化学普查、重点区带地球化学详查和局部构造地球化学评价。3个阶段的站位布设原则不同,区域地球化学普查和重点区带地球化学详查以网格取样为主,局部构造地球化学评价可以根据实际情况,采用定点、剖面和网格取样。区域地球化学探测以盆地或坳陷为目标,以评价盆地的含油气性和确定有利区带为目的;重点区带地球化学详查以重点区带为目标,以评价重点区带的含油气性和确定局部构造为目的;局部构造地球化学评价以局部构造为目标,以评价局部构造含油气性、进行局部构造排序和建议钻探井位为目的。     

饶阳凹陷潜山油气分布特征及富集规律

饶阳凹陷是冀中坳陷潜山油气勘探的重点地区之一。综合应用现代油气成藏、地球物理、地球化学等理论和方法,对饶阳凹陷潜山油气成藏的地质条件进行了分析。结果表明,该区带油源丰富,储集条件好,发育多套有效的储盖组合,各成藏要素时空配置良好,具有形成大规模油气田的有利条件。根据已发现油气藏构造特征、成藏条件及油藏类型得出,研究区油气藏集中分布于潜山顶、潜山坡及潜山内幕。在此基础上,提出了潜山油气藏多分布于近源的断裂带附近,水动力承压区、深凹陷、古隆起的叠置区,断棱、峰顶、内幕高点等位置的油气富集规律。     

南黄海北部盆地表层沉积物烃类地球化学探测

调查区位于南黄海北部盆地(34°54′～36°30′N、122°～124°E),本次调查对79个站位进行了地球化学柱状取样,获取各类指标分析测试数据134组,其中包括酸解烃、ΔC、荧光光谱、紫外吸收光谱、蚀变碳酸盐(ΔC)、甲烷碳同位素和粒度等指标。酸解烃指标与整个中国陆上盆地和东海陆架盆地相比,属中等偏低丰度,呈现弱地球化学场特征。N38 5和N38 36两个柱状样的AC1、AC2、AC3含量在垂向上具有相同的变化规律,均表现为向下增高的趋势。酸解烃和ΔC各指标等值线图显示在调查区的西北部和东北部分布有两个地球化学异常区。地球化学异常与区域构造关系密切,与高资源量坳陷、模拟生烃中心位置相符合。烃类属性的判别结果表明,烃类异常最可能属热成因烃,而且气藏的可能性大于油藏。     

南海北部含油气构造上方化探异常研究

在南海北部利用地球化学方法作为油气勘探的一种辅助手段。在6个航次中采集了沉积物、底层海水及海面大气样品，测定了近50种化探指标，并采用稳健统计方法进行了数据处理和异常圈定。化探结果在油气藏上方发现了清晰的、具不同指标组合的综合化探异常，与邻近空构造形成鲜明的对照。圈闭顶部的块状异常和圈闭周绿的环状、半环状异常是下伏油气藏的良好指示，而剖面上呈锯齿状、平面上呈线状的异常则与断裂带有关。实践表明，建立已知油气藏上方的化探异常模式及解剖已知空构造上方的地球化学特征对于指导本区或邻区的化探异常评价是十分必要的。     

Data-processing and recognition of seepage and microseepage anomalies of acid-extractable hydrocarbons in the south slope of the Dongying depression,eastern China

The successful use of near-surface anomalous signals, exhibited in all petroliferous basins, must lead to great development in petroleum exploration. The elementary equations and methods for objective and accurate separation of anomalous signals from background signals are the most critical requirements in these surface geochemical surveys. Therefore, we have worked up a series of fundamental equations and methods for eliminating surface interference and influences of geological conditions on anomaly intensities and recognizing multi-type anomalies of uni- and multi-variates, by using statistics, fractal geometry, wavelet analysis and artificial neural networks. These equations illustrate that the threshold (i.e. the boundary between background and micro-seepage anomalies) is determined by means, standard deviations and prior probabilities of background and micro-seepage anomalies when multi-normality is met, and that the traditional equation for the threshold (background mean plus one or two standard deviations) is not correct. In the face of many new equations and methods, it is important how to comprehensively use them to resolve the problems in geochemical surveys. A geochemical survey in the south slope of the Dongying depression, eastern China provides a good opportunity to address this issue. The anomalies obtained with the traditional equation do not reflect oil/gas fields. This study reveals three problems in the previous data-processing and anomaly recognition: (1) the surface interference caused by the variation of soil composition was not identified and removed, (2) the influence of caprock thickness on anomaly intensities was not revealed and eliminated, and (3) the micro-seepage (related to oil/gas pools) and seepage (related to faults) anomalies were not separated and correctly recognized. Furthermore, the interaction of these problems makes the data-processing and anomaly recognition more difficult. To ensure effective elimination of the surface interference and caprock thickness influence and correct recognition of uni-variate anomalies, we iteratively applied the wavelet-analysis-based methods to eliminate the surface interference and caprock thickness influence, and statistical methods with new fundamental equations to recognize uni-variate anomalies of seepage and microseepage. And then, multi-variate anomalies of seepage and microseepage were recognized with our fundamental equations and the corresponding methods. In the results, the seepage anomalies display a string-bead-shaped pattern and are distributed along faults, and the micro-seepage anomalies are ring-shaped and coincide with oil/gas pools, sandbodies or traps. Therefore, reprocessing of geochemical data with our fundamental equations and methods combined in an iterative manner can resolve the complicated problems in data-processing and anomaly recognition and thus greatly improve the predictive capability of surface geochemical survey.     

南沙群岛海域汞量地球化学异常分析

概述在南沙群岛海域开展海上汞量地球化学调查与异常分析的主要成果。从1989至1994年的5个航次中,完成了11655km测线和1790个站的表层海水和海面大气中汞量现场测定。在圈定的19个汞量异常中,推断有9个与下伏油气储层有关,另有7个为断裂带的反映,还有3个可能指示海底存在天然气水合物或深水油气藏。调查结果表明,汞量测量是一种有效的海上油气资源和地质调查手段,能为南沙油气资源远景评价和大型断裂构造调查提供重要的地球化学依据。     

地球化学场分析及其在海上油气化探中的应用

讨论了地球化学场的基本特征和分析方法,并用南海北部珠江口盆地D区的油气化探实例说明地球化学场分析的效果,指出地球化学场研究是勘查地球化学研究的重要方向。     

激光单分子BTEX异常的人工神经网络评价技术

采用BP(Back-Propagation Network)神经网络方法,根据试验区BTEX指标实测数据,结合油气化探、地质、地球物理等资料建立BTEX异常综合评价指标体系及评分标准,完成BTEX异常的BP神经网络综合评价模型并对试验区进行含油气远景评价,研究结果表明该技术具有较好的应用前景。     

海域油气化探数据处理流程及可视化实现技术

在参考“石油天然气地球化学勘查技术规范”数据处理的基础上，结合渤海某海域的实测资料，制定了一套完成的海洋油气化探数据处理流程，包括单指标数据处理流程与多指标数据处理流程，最终达到剥离背景，提取有效异常的目的。实验中结合GIS技术，整个过程予以可视化编程实现。处理结果表明，提取的异常与实际钻井资料符合较好。该研究为中国开展海洋油气化探工作和制定海域石油与天然气地球化学勘探提出了新的思路。     

东海外陆架残留沉积中硫复铁矿的发现及其油气指示意义

1994～1995年间在东海外陆架获取370个柱状样,每个样长约为2～4m.对其底部沉积物作了磁性测试,发现局部地区存在SIRM异常高现象.由磁参数推断导致SIRM异常的矿物为硫复铁矿.将磁性异常地区沉积物作矿物磁选,对磁选所得矿物做扫描电镜、电子探针和能谱、X衍射及穆斯堡尔谱测试,证实了次生硫复铁矿的存在.结合本区新生代油气构造圈闭和残留沉积物可溶铁Fe3+/Fe2+比值异常的分布,用油气渗漏解释了SIRM异常及硫复铁矿的成因,从而认为SIRM异常对深部油气藏具有指示意义.     

BTEX异常对海域油气藏指示作用的研究

常规的油气化探方法一般是应用烷烃类作为油气勘探的基本指标,但是烷烃类易受人类活动和生物活动的干扰,使常规的化探技术在油气勘探中一直受到限制。人们开始考虑采用直接的生物标记化合物来预测油气藏,如芳烃系列中的苯系化合物苯(benzene)、甲苯(toluene)、乙苯(ethylbenzene)、二甲苯(xylem),简称BTEX。国内外研究表明,BTEX基本不受人类活动和生物活动的干扰,对油气藏具有良好的指示作用。依据南海某区的实测资料,采用自主研发的油气化探可视化评价软件进行数据处理,剥离背景异常,圈出有效的BTEX异常,并与靶区地层剖面进行了对比,结果证实了BTEX对海域油气藏具有良好的指示作用。     

Cause of shale gas geochemical anomalies and mechanisms for gas enrichment and depletion in high-maturity shales

This article reviews the abnormal characteristics of shale gases (natural gases produced from organic-rich shales) and discusses the cause of the anomalies and mechanisms for gas enrichment and depletion in high-maturity organic-rich shales. The reported shale gas geochemical anomalies include rollover of iso-alkane/normal alkane ratios, rollover of ethane and propane isotopic compositions, abnormally light ethane and propane δ¹³C values as well as isotope reversals among methane, ethane and propane. These anomalies reflect the complex histories of gas generation and associated isotopic fractionation as well as in-situ “mixing and accumulation” of gases generated from different precursors at different thermal maturities. A model was proposed to explain the observed geochemical anomalies. Gas generation from kerogen cracking at relatively low thermal maturity accounted for the increase of iso-alkane/normal alkane ratios and ethane and propane δ¹³C values (normal trend). Simultaneous cracking of kerogen, retained oil and wet gas and associated isotopic fractionation at higher maturity caused decreasing iso-alkane/normal alkane ratios, lighter ethane and propane δ¹³C and corresponding conversion of carbon isotopic distribution patterns from normal through partial reversal to complete reversal. Relatively low oil expulsion efficiency at peak oil generation, low expulsion efficiency at peak gas generation and little gas loss during post-generation evolution are necessary for organic-rich shales to display the observed geochemical anomalies. High organic matter richness, high thermal maturity (high degrees of kerogen-gas and oil-gas conversions) and late-stage (the stage of peak gas generation and post-generation evolution) closed system accounted for gas enrichment in shales. Loss of free gases during post-generation evolution may result in gas depletion or even undersaturation (total gas content lower than the gas sorption capacity) in high-maturity organic-rich shales.     

基于GIS数据仓库的激光单分子海洋油气化探数据可视化处理

采用基于地理信息系统(GIS)的数据仓库技术,以激光单分子海洋油气化探数据处理与评价作为数据仓库主题,实现了激光单分子海洋油气化探数据的可视化处理。将可视化处理分为4个步骤:数据预处理、异常背景分析、异常分析、异常综合评价;使用MAPX、DELPHI等软件研制开发了相应的可视化软件模块。通过对渤海湾盆地某测区实测的甲苯化探数据的处理,验证了所开发技术的实用性。