中国西部大中型气田同位素特征及西气东输的资源储备

大中型气田是一个地区储量增长的基本保证。至 2 0 0 0年底 ,我国探明天然气储量为 2 .9× 10 4亿m3 ,其中 75 %分布在西部 ,并主要分布在西部四大盆地。本文以碳同位素资料为主 ,讨论了这些盆地典型大、中型气田的地球化学特征。塔里木盆地主要的现实资源和潜在资源是几个前陆盆地的煤型气 ,特别是演化程度较高的煤型气。四川盆地主要为川东大中型气田的过成熟高温裂解气。鄂尔多斯盆地已探明世界级大气田两个 ,即长庆气田和苏里格庙气田 ,前者为煤型气和油型气的复合 ,后者为煤型气。柴达木盆地东部三湖区大中型气田为煤型生物气。这些大中型气田是当前“西气东输”的资源保证。其成因类型的确定 ,为今后天然气后备资源的勘探方向 ,提供了重要的科学信息。     

油气地质学的若干问题

:2 0世纪世界开采了 115 0亿t石油 ,64万亿m3 天然气 ,如此大量的油气开发是与油气地质的新理论出现并应用于勘探密切相关。 19世纪 70年代出现海相生油论 ,2 0世纪一直在发展和完善 ,其在油气勘探开发中起了重大作用。 2 0世纪 2 0年代开始形成的陆相生油理论 ,对中国石油工业的发展起了重大作用 ,1999年产油 1.60亿t,使中国从“贫油国”而成为世界第五产油大国。2 0世纪 4 0年代煤成气理论形成 ,使勘探天然气理论从仅与腐泥型源岩有关的“一元论” ,发展于既与腐殖型煤系源岩也与腐泥型源岩相关的“二元论” ,促进了天然气工业大发展。世界产气第一大国俄罗斯探明天然气储量 75 %是煤成气 ,中国近期天然气储量大幅度增长是以煤成气为支撑的 ,2 0 0 0年全国气层气储层的 64%是煤成气。天然气水合物是非常规气 ,较一致估计资源量在 2 .0×10 16 2 .1× 10 16 m3 ,相当于当前已探明的化石燃料总含碳量的 2倍 ,被认为可能是 2 1世纪的替代能源 ,潜力大。但由于地质的、成藏的、富集的、开发的和环境的诸多问题未深入研究或有待解决 ,目前未开发利用。     

煤成气的若干地球化学问题和现状

煤成气是指地层中煤和含煤岩系沉积以来,在地质历史中有机物质受各种地质地球化学作用产生的大量可燃气体,在一定条件下被圈闭在各类储层中的天然气。简言之,是由煤或含煤岩系产生出来的天然气,而不是由一般湖相、海相泥岩或碳酸岩生油岩生成的天然气。国外很多大的天然气田,如荷兰的格罗宁根气田、苏联西西伯利亚气田、英国北海气田都被认为是煤成气或与煤成气有关的气。估计世界上天然气储量有70—80％来自含煤地层。世界煤成气远景储量预计在1500万亿立米以上。因此,70年代以来,煤成气已成为天然气勘探和储量     

我国主要矿产资源储量在减少

4月 3日 ,国土资源部在京发布了《2 0 0 2年中国国土资源公报》 ,2 0 0 2年全国矿产资源情况如下 :全国有查明资源储量的矿产共 15 7种 ,其中 ,能源矿产 9种 ,金属矿产 5 4种 ,非金属矿产 91种 ,其他水气矿产 3种。 45种主要矿产中有 30种矿产查明资源储量有不同程度的减少。全国地质勘查行业投入地质勘查费用 2 35 .97亿元 ,其中国家财政地质勘探费 11.5 6亿元。矿产资源勘查新发现大中型矿产地 12 0处。石油天然气勘探取得重要进展 ,苏里格气田已进入世界级气田行列。新查明 (预测 )矿产资源量煤 7.6 0亿t,石油 10 .5 3亿t,天然气 44 11亿…     

我国不同储量丰度大中型气田形成的聚散气速率特征

通过我国41个大中型气田天然气扩散散失量计算和地质储量、含气面积及形成时期统计,对其扩散散失气速率、聚气速率和聚散气速率比值进行了研究,得到我国41个大中型气田天然气扩散散失气速率为0.2×106～49.5×106 m3/km2Ma,平均为7.2×106 m3/km2Ma,聚气速率为2.1×106～528.1×106 m3/km2Ma,平均为79.4×106 m3/km2Ma,聚散气速率比值为1.5～94.2,平均为14.5。通过我国41个大中型气田储量丰度与聚散气速率比值关系研究得到,二者为正比关系,聚散气速率比值越大,大中型气田储量丰度越高;反之则越低。我国要形成高储量丰度大中型气田的聚散气速率比值最小应大于4.1,中等储量丰度大中型气田形成的聚散气速率比值在4.1～2.3之间,低储量丰度大中型气田形成的聚散气速率比值应小于2.3。     

我国主要煤系生气源岩的生烃能力分析

含煤地层的含气性问题,近20年来随着欧、亚、美、澳各洲一批大型煤成气田的发现,日益引起各国的重视。我国在“六五”期间亦取得突破性进展:探明了南海崖13-1气田;河北苏桥气田已向首都送气;河南东濮文留气藏和四川老天然气基地的煤成气储量均有较大幅度的增长。      

短讯

<正> 勘探与进展我国西部地区形成四个国家级大气田据资料统计,塔里木、柴达木、陕甘宁和川渝盆地,蕴藏着26万亿立方米天然气资源,占全国总量的86.7%。至1998年底累计探明的天然气储量已超过1.5万亿立方米,年产天然气149亿立方米,实际年生产能力已超过180亿立方米。预计到2010年上述四个盆地的累计探明天然气储量将达到3.45万亿立方米。     

贵州省织纳煤田煤炭资源潜力评价

织纳煤田含煤地层上二叠统为海陆交互相沉积,含煤层数多,厚度大,煤质较好。通过区内含煤性、煤层煤质及聚煤规律研究,对煤炭资源潜力及勘查开发前景做出综合评价。以向斜构造为基本单元划分了15个赋煤单元和2个赋煤小区,共圈定了81个预测区,预测2000m以浅潜在资源量334.325 6亿t,探获资源储量191.646 0亿t,总资源量525.971 6亿t,并提出煤炭资源勘查开发利用建议:6个近期部署区优先安排普查,10个中期部署区考虑安排预查,9个远期部署区目前暂不宜开展勘查工作。     

煤成烃研究取得新进展

在煤成烃理论的指导下,我国相继发现了长庆、陕141、崖13-1、东方1-1等大批大中型油气田,煤成气的总储量占整个天然气储量的比例达到40%。煤成烃理论进一步发展,对煤成气田的形成规律的认识不断深化。煤成气田主要分布在自生自储型和下生上储型构造、煤成生气中心及其周缘、低气势区、断裂圈闭中、煤成气区古构造中。煤系和亚煤系成气具有多期性,贯穿成煤作用的绝大部分阶段;煤系成油可能主要只有一期。在鉴别煤成气和油型气方面,将     

鄂尔多斯中部气田下古生界天然气的气源研究

鄂尔多斯中部气田下古生界天然气藏的气源是目前尚未解决的重要问题。利用天然气组分的碳、氢同位素、氩同位素、轻烃组成和生物标志物组成等多指标的综合对比 ,系统地研究了中部气田下古生界天然气的气源 ,明确了油型气和煤成气的主要分布区块 ,并估算了各区块气源的混合比。研究认为 ,鄂尔多斯中部气田下古生界天然气既有石炭系—二叠系来源为主的煤成气 ,又有下古生界自身来源为主的油型气。中部气田东部区块的天然气主要为煤成气 (石炭系—二叠系来源约占 70 % ) ,中部气田北部、西部及南部区块的天然气主要为油型气 (下古生界自身来源约占 6 0 %～ 70 % )。     

气体传感器及其发展

根据气体传感器的工作原理，将气体传感器分为电学类、光学类、电化学类及其它等四大类，总结了这些气体传感器的工作原理、检洲范围和使用特点。在开发新型气体敏感材料、研制新式气体传感器、研究气体传感器的结构和工作机理中，论文还分析了气体传感器向多元件、多功能化等方面的发展趋势。也探讨了气体检测仪器在检测对象、检洲范围和检测方式上向小型化、智能化、多功能化和通用化等方面不断向前发展的方向，对我国气体检测技术的研究和气体检测仪器的研制有重要的参考价值。     

海底天然气渗漏系统演化特征及对形成水合物的影响

通过天然气沉淀水合物的动力学模拟计算,研究了墨西哥湾GC185区BushHill海底天然气渗漏系统的演化特征及对水合物沉淀的影响。渗漏早期,天然气渗漏速度大(q>18.4kg/m2-a),海底沉积以泥火山为主,渗漏天然气具有与气源天然气几乎一致的组成,形成的水合物具有最重的天然气成分。渗漏晚期,天然气渗漏速度很慢(q<0.55kg/m2-a),在海底附近没有水合物沉淀,主要以冷泉碳酸盐岩发育为主,水合物产于海底之下一定深度的沉积层中。介于二者间的渗漏中期(q:0.55～18.4kg/m2-a),海底发育水合物、自养生物群为特征,渗漏速度控制了水合物和渗漏天然气的组成及沉淀水合物的天然气比例。BushHill渗漏系统近10年的深潜重复采样显示,渗漏天然气和水合物天然气的化学组成在时空上是多变的,相对应的渗漏速度在时间上的变化约为3倍,在空间上的变化近2个数量级。     

从南海北部浅层气的成因看水合物潜在的气源

应用天然气浓缩轻烃分析技术、天然气碳同位素分析技术,结合现有地质资料和水合物分析资料,对南海北部浅层气的成因特征、运移特征及南海已发现的水合物成因特征进行了详细分析。研究结果表明,南海北部盆地浅层气藏普遍具有混合成因的特征,并主要以生物气-热成因气(生物降解气)混合气为主。浅层气的这种混合成因特征揭示了水合物的气源不仅与生物气有关,也与热成因气生物降解气有关,而混合气中的热成因气(生物降解气)的气源来自深部油气藏,表明水合物的气源与常规深部油气藏有密切的关系。南海北部大陆边缘神狐陆坡深水区天然气水合物主要为生物成因和混合成因二种类型,生物成因的水合物δ¹³C1值分布在-57‰～-74.3‰之间, 混合成因的水合物δ¹³C1值分布在-46.2‰～-63‰之间。珠江口盆地白云凹陷深水区为南海北部水合物最具潜力的勘探区。     

天然气水合物形成过程中的气体组分分异及地质启示

自然地质条件下不同气源的天然气体由于其组成不同,对天然气水合物的成藏条件产生不同影响。以2个常规天然气样品为例,在中国石油大学自行研制的水合物成藏一维模拟实验装置上进行了水合物成藏模拟实验,并对实验前后的原始气样、水合物形成后的游离气、分解气进行了气体组分分析。实验结果表明：水合物分解气中CH₄、N₂含量降低,而C₂H₆、C₃H₈、iC₄H₁₀、nC₄H₁₀、CO₂含量增大,游离气中各组分的变化趋势刚好相反,这意味着同等的温度压力条件下,C₂H₆、C₃H₈、iC₄H₁₀、nC₄H₁₀、CO₂等与CH₄、N₂相比更易于形成水合物;通过计算分解气体各组分相对于原始气体的相对变化量发现,在实验温度压力条件下（高压釜温度范围为4~10 ℃,气体进口压力为5 MPa）,烃类气体与水结合形成水合物的能力由甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷依次增加;由于不同烃类气体与水合物结合的条件不同,导致水合物形成过程中气体组分发生分异,水合物中甲烷含量减少、湿气含量增大,而游离气中气体变化相反,在自然地质条件下形成由水合物稳定带上部溶解气带、水合物稳定带及下部游离气带（或常规气藏）甲烷含量呈中-低-高特点,湿气和二氧化碳含量呈低-高-中的三层结构分布模式,因此,同一气源气体在不同带内表现出不同的气体组分特征。     

气测录井在南方页岩气黔绥地1井中的应用

南方页岩气黔绥地1井为全井取心钻进,通过加工模拟绞车实现了绞车传感器的安装、安装开关代替了悬重传感器的安装、将泵冲传感器安装到皮带轮保护罩上等解决方法,使得气测录井在黔绥地1井中顺利进行。影响黔绥地1井气测录井结果的主要因素有储集层、钻井液、钻井工程以及脱气器,这些影响因素的存在给黔绥地1井气测录井资料解释带来了很大的困扰。为了减少对气测录井资料解释的困扰,必须加强对现场工作人员的录井培训,使录井人员在工作当中能够有效地消除可控因素对气测录井的影响,在一定程度上提高地质钻探气测录井的准确度,为南方页岩气地层划分提供有力的数据支撑。     

徐深气田开展天然气钻井的可行性分析

为了提高大庆地区深层钻井速度,保护和发现储层,依据Mohr-Coulomb准则,引进非线性校正系数,建立了大庆地区深井地层坍塌压力预测模型,并从地质条件、气源井条件、安全性、经济性以及技术条件等几方面分析了徐深气田进行天然气钻井的可行性。优选徐东、徐中、丰乐、升平区块的泉二段至营城组中部（2700～4000 m）为天然气钻井井段。研究结果表明,应用天然气钻井来提高大庆地区深层的钻井速度是完全可行的,并有利于提高深层天然气勘探发现效率。     

水溶气非常规资源及其脱溶成藏

在气源和水体充足的前提下,天然气溶解于水主要受溶解度控制。天然气溶解度明显随压力增大而增大、在温度为80℃左右时取得最小值、随水的矿化度增加而轻微降低;气组分溶解度的顺序大致为:CO2N2C1C2C3C4。估计全球水溶气资源量高达常规气资源量的百余倍,是重要的非常规天然气资源。在含油气盆地的深部以及生烃坳陷附近的异常高压带,天然气溶解度大、水溶气相对富集,有利于形成高压地热型水溶气藏。当遇到后期构造大幅抬升、深断裂输导及异常高压释放时,水溶气发生脱溶,析出游离气并形成常规气藏。这种水溶、脱溶机制有效缓解了高演化盆地烃源形成早与圈闭定型晚之间的矛盾。国内外一些超大型气田(藏)的形成被认为与水溶气脱溶成藏有关。分析油气田水中的溶解气、气藏气以及含烃流体包裹体的化学组成及碳同位素组成,有助于重建地史时期天然气的水溶、脱溶过程。     

页岩气及其勘探研究意义

与传统意义上的泥页岩裂缝气并不完全相同,现代概念的页岩气是主体上以吸附和游离状态同时赋存于具有生烃能力泥岩及页岩等地层中的天然气聚集,具有自生自储、吸附成藏、隐蔽聚集等地质特点。美国的页岩气勘探取得巨大成功,是投入工业性勘探开发的三大非常规天然气类型之一,目前已形成了区域性页岩气勘探开发局面。中国的页岩气研究正在起步,许多盆地及研究区具有页岩气成藏的地质条件。与美国东部地区页岩气成藏地质条件进行初步对比,中国南方具有有利的页岩气发育条件,开展页岩气研究具有重要意义。     

天然气水合物气体组成分析的样品前处理技术

天然气水合物仅在相对低的温度和高压条件下稳定存在,一旦脱离其稳定条件就将分解成气体和水而不复存在,因此水合物样品的储存与制备等相关前处理过程对其气体组成的准确测定十分重要.本文实验研究了天然气水合物在常压条件下的最佳储存温度、最佳分解方法、分解气的最佳收集与储存方式,以及非水合物气体的排除等样品前处理技术.结果表明:天然气水合物在常压下低于-100℃储存为妥;样品在进行分解脱气时,“顶空法”和“注射器法”适用性较广,“排水法”不适用于含CO2的水合物样品,且样品分解前最好于-80℃放置片刻以去除表面吸附的非水合物气体.水合物分解气体的储存应尽量避免使用铝塑气袋,建议采用丁基橡胶塞密封的玻璃顶空瓶,并于5天内完成气体组成测定为佳.     

低瓦斯矿井煤层瓦斯异常涌出的研究

以典型的低瓦斯矿井为例，详细探讨了煤层瓦斯异常涌出现象，分析了影响瓦斯涌出的地质因素和采掘因素，并对瓦斯异常涌出防治进行了研究。首次运用瓦斯地质理论研究低瓦斯矿井瓦斯异常涌出问题，形成了系统的低瓦斯矿井瓦斯地质规律的研究思路和方法。