松辽盆地徐家围子断陷火山岩气藏天然气成因类型和气源对比

松辽盆地徐家围子断陷发育营城组火山岩气藏.钻井统计、地球化学特征及天然气组份分析和碳同位素研究表明徐中和徐东地区天然气源岩有机质偏腐泥型,生气潜力更大.对主力源岩层沙河子组和次要源岩层营城组源岩分布有了新的认识.对营城组天然气的烃类气体和CO₂气的来源进行对比和探讨,认为烃类气受气源的控制,CO₂气藏受深大断裂的控制,与火山岩分布关系不大.连通地幔的气藏中,也没有发现无机烃类气体聚集.徐家围子断陷营城组天然气以烃类气占绝对优势,而且主要为甲烷,二氧化碳成藏并不普遍.天然气甲烷成因类型以煤型气为主,甲烷碳同位素变化范围较小.乙烷、丙烷和丁烷碳同位素均有较大的变化范围,而且具有较好的相关性,说明母质类型多样,乙烷、丙烷和丁烷具有相同的来源.含量大于50%的二氧化碳来源于地幔,属无机成因.含量小于50%的二氧化碳既有无机成因,也有有机成因.     

南海北部边缘盆地天然气成因类型及气源构成特点

南海北部边缘盆地油气地质现象丰富多彩,天然气成因类型及分布规律复杂。根据该区天然气勘探及研究程度,迄今为止勘探所发现烃类天然气可划分为生物气及生物-低熟过渡带气（亚生物气）、成熟-高熟油型气及煤型气以及高熟-过熟天然气等3大成因类型;非烃天然气CO2可划分为壳源型（有机/无机）、壳幔混合型及幔源型等3型4类。生物气及亚生物气在莺—琼盆地及珠江口盆地浅层广泛分布,气源来自上新统及第四系海相沉积;成熟油型气主要分布于北部湾、琼东南东北部及珠江口盆地,气源来自始新统中深湖相偏腐泥型烃源岩;成熟-高熟煤型气及高熟-过熟天然气,则主要展布于莺—琼盆地及珠江口盆地部分地区,前者气源主要由渐新统煤系和中新统海相偏腐殖型烃源岩所供给,后者气源则来自不同类型高熟-过熟烃源岩。CO2则主要富集于莺歌海盆地泥底辟带浅层及琼东南盆地东部和珠江口盆地部分区域,气源分别来自受泥底辟热流体活动影响强烈的中新统海相含钙砂泥岩和深部地幔活动。     

中国陆相盆地油页岩成因类型及矿床特征*

针对油页岩成因类型,国内外学者做过一些有益的探讨,但尚不存在统一的分类方案。鉴于中国油页岩以陆相成因为主,作者从油页岩的沉积环境出发,总结出从深湖-半深湖到湖沼环境,油页岩中湖泊生物来源的有机质所占比例逐渐减少,陆源有机质影响变大,并以此把中国陆相盆地油页岩分为深湖腐泥型油页岩、半深湖腐殖腐泥型油页岩和湖沼腐泥腐殖型油页岩3种成因类型。通过系统梳理中国29个陆相含油页岩盆地矿床特征,发现深湖腐泥型油页岩主要赋存于大中型坳陷盆地,往往具有分布范围广、空间展布稳定、品质和厚度中等的特点;发育在小型断陷盆地中的深湖腐泥型油页岩矿床具有分布范围小、横向差异大、品质良好和厚度巨大的特点。半深湖腐殖腐泥型油页岩在断陷盆地和坳陷盆地都有分布,具有分布范围小、空间上品质和厚度差异明显。湖沼腐泥腐殖型油页岩主要沉积于断陷盆地中,具有分布局限、品质好、厚度薄的特点。     

长岭断陷有机烃类气成因

以长岭断陷的天然气组分和同位素地球化学实测数据为依据,对天然气进行了成因类型的划分。双坨子地区是以煤型气或煤型气为主与油型气的混合气;达尔罕地区为煤型气与无机烃类气的混合气;大老爷府地区为油型气;哈尔金地区为高成熟、过成熟的煤型气及与无机成因烃类气的混合气,还存在无机成因CO2气。该断陷天然气由于多源混合的原因,碳同位素系列呈现多种分配方式。对混合气比例的计算显示:有机成因混合气碳同位素发生倒转的原因是煤型气与油型气混合,且是以煤型气为主的混合气;无机与有机成因混合气的模拟计算显示:无机成因烃类气贡献比较大,最高达80.0%,且随着深度加深所占比例也在增加,而有机成因烃类气比例在减少。     

塔里木盆地北部天然气成因类型特征

塔里木盆地北部的天然气按成因类型主可划分为腐泥型，腐殖型和腐泥－腐殖混合型的气三种。其地球化学特征表现在烃类的组成，Ｃ６－Ｃ７的轻烃组成及 位素组成等有着明显的不同。主体为主成熟的腐泥型气，与海相原油密切共生；正常腐殖气与陆相原油密切相关混合型气与不同母质来源气的混合程度有关。     

四川盆地陆相油型气分布、成因及来源

四川盆地陆相天然气类型主要为煤型气,而油型气的含量、分布较少,因此在研究四川盆地有利于油型气生成的陆相烃源岩特征及分布的基础上,从全盆的角度通过天然气地球化学特征结合构造条件分析了陆相油型气的分布、成因与来源情况。研究表明:1川西地区须一段、川中地区中下侏罗统发育腐泥型烃源岩,川中地区须一段发育薄层的腐殖腐泥型烃源岩;2油型气在川西地区须二段少量分布,在川中地区中下侏罗统大量分布,须二、须六段少量分布,在川南地区须家河组各段有一定量分布;3川西地区须二段油型气为二次裂解成因,来自川西地区须一段腐泥型烃源岩,川中地区中下侏罗统和须二、须六段油型气为干酪根裂解成因,中下侏罗统和须六段油型气来自川中地区中下侏罗统腐泥型烃源岩,须二段油型气来自川中地区须一段薄层的腐殖腐泥型烃源岩,川南地区须家河组各段油型气为二次裂解成因,来自下伏海相地层。     

中国陆相油页岩特征及成因类型

中国油页岩资源丰富,以陆相沉积为主,主要赋存于中新生界,颜色通常为黑色-深灰色和灰褐色-棕褐色,且富矿油页岩一般比贫矿油页岩的颜色深.油页岩中矿物成分以石英、长石和黏土矿物为主,黏土矿物中高岭石含量相对较高.中国陆相油页岩总体质量特征为中等偏好,含油率大于5%的页岩油资源占67.64% ,灰分产率一般为53.27% ～84.35% ,多属高灰分油页岩.发热量各地区差别较大,最小值为4.19 MJ/kg,最大值可达34.60 MJ/kg,而且同一地区不同层位的油页岩发热量也不相同.就伴生元素而言,油页岩中富含大量的稀土元素和微量元素,使油页岩具有巨大的综合利用潜力.从有机成因角度,中国陆相油页岩可以分为腐泥型油页岩、腐殖腐泥型油页岩和腐泥腐殖型油页岩;从油页岩的沉积环境成因角度,可以划分为拗陷湖成油页岩、断陷湖成油页岩和断陷湖泊-沼泽油页岩;从油页岩形成的水体性质角度,可以划分为淡水油页岩和半咸水油页岩.中国陆相油页岩中湖泊-沼泽油页岩一般与煤伴生,多为腐殖腐泥型油页岩和腐泥腐殖型油页岩;而湖成油页岩一般单独存在或为煤层顶板,多为腐泥型油页岩和腐殖腐泥型油页岩.     

柴达木盆地西部地区咸化湖盆天然气地球化学特征及成因类型判识指标——以古近系—新近系为例

根据天然气地球化学基本理论,对柴达木盆地西部（柴西）地区天然气的地球化学特征进行分析。测试和收集该地区18个油气田及含油气构造的83个天然气样品,分析其组分和C同位素数据,结果显示,该区天然气以烃类气体为主,烃类含量介于79.24%~99.81%之间,天然气比重介于0.72~1.36之间,天然气干燥系数（C1/C2+）介于1.04~617.8之间,甲烷C同位素值介于-51.4‰~-24.2‰之间,乙烷C同位素值介于-34.2‰~-17.4‰之间。在此基础上,对该区不同构造带的天然气成因类型进行研究。研究结果表明,柴达木盆地西部地区天然气类型可划分为腐泥型气、腐殖型气、混合气3类,柴西北部天然气主要为腐泥型气和混合气,少量腐殖型气;柴西南部主要为腐泥型气,少量混合气。同时,建立了天然气成因类型的判识指标,对该区的天然气地球化学特征有了较为深入的认识,对今后的天然气勘探具有指导意义。     

松辽盆地昌德气田天然气成因及成藏模式

通过对昌德气田中天然气的化学组分和碳同位素的分析发现 ,该区天然气的成因类型很复杂 ,既有有机成因天然气 ,又有无机成因天然气。昌德气藏和昌德东气藏中的天然气成因有一定的差别。昌德气藏中天然气重烃含量相对较低 ,出现重碳同位素和负碳同位素系列 ,可能有无机烃类气体的混入。昌德东气藏除有机成因的煤型气外 ,还发现有幔源成因的高纯二氧化碳气藏。非烃气体在纵向上的分布以登娄库组以下地层的营城组火山岩系地层含量最高。在平面上高含量非烃气体的分布常与深大断裂的走向一致 ,主要为无机成因     

辽河坳陷滩海东部地区天然气地球化学特征及有机热成因-无机成因双源模式

辽河坳陷滩海东部地区葵探1井获得天然气重大突破,其侏罗系、古近系天然气的甲烷碳同位素组成(δ¹³C₁)差异大,确定天然气成因与气源岩对于评价天然气资源潜力及选择勘探目标具有重要意义。系统分析了滩海东部地区古近系东营组、沙河街组三段和侏罗系小东沟组3套含气层系的天然气组分、稳定碳同位素组成等地球化学特征,对天然气成因和来源进行探讨。滩海东部地区发育有机热成因气和无机成因气2种类型：(1)古近系东营组和沙三段天然气为煤型有机热成因气,成分以甲烷为主,干燥系数介于0.789～0.949,δ¹³C₁值主要在-35‰左右。主要气源岩为盖州滩洼陷沙三中下亚段泥岩,R_o在0.77%～1.59%之间。中浅层东营组天然气成熟度显著高于同深度泥岩,表明天然气来源于深部地层;而深层沙河街组三段天然气成熟度与同深度泥岩差异不大,表明天然气以原地聚集为主。(2)侏罗系小东沟组天然气为无机成因气,干燥系数平均值为0.991,δ¹³C₁值>-20‰;推测东营...     

断层体系的分形维数及其对深源气运移条件的指示作用

本文根据分形理论计算了松辽盆地北部大庆长垣以东地区T2、T3、T4反射层不同区域内断层体系的计盒维数和信息维数,通过对各区断层体系分维特征的分析,发现断层体系分维高值区域与深源气藏的分布存在较好的对应关系,这不仅表明断层是该区深源气的主要运移通道,同时也表明断层体系分维特征是定量描述深源气运移、聚集条件的一个重要参数。     

中国东北地区油气地质特征与勘探潜力展望

中国东北地区发育50多个盆地,规模大小不一,较大的盆地包括松辽、二连、海拉尔盆地和5个跨境盆地。东北地区油气资源潜力巨大,油气储量增幅显著,同时面临油气上产、稳产难度仍然持续加大的现实。本文在深入分析东北地区构造与沉积古地理演化过程的基础上,总结了东北地区构造与沉积协同作用下的成藏组合差异发育特征。进一步结合勘探实践,针对油气勘探中存在的问题,围绕着新领域新层系的工作思路,提出了东北地区油气勘探的方向,包括:松辽盆地中央坳陷带中浅层油气精细勘探,松辽盆地南部深层火山岩油气勘探,松辽盆地西斜坡和北部倾末端油气勘探,东北地区古生界油气勘探,大三江盆地群油气勘探,东北地区页岩油和油页岩资源勘探。为未来东北地区油气资源的勘探部署提供了科学依据。     

全国油气资源战略选区调查工程进展与成果

2016—2018年期间,由中国地质调查局油气资源调查中心牵头组织实施的“全国油气资源战略选区调查工程”,以实现“新区、新层系、新类型、新认识”四新领域油气调查战略发现和突破,推动创建油气勘查开发新格局为目标,按照总体部署、分步实施原则,组织开展了长江经济带页岩气调查、北方新区新层系和松辽盆地页岩油调查油气调查三大科技攻坚战。在基础地质调查基础上,评价优选了一批页岩油气有利目标区,部署实施了二维地震、参数井和压裂试气工程,实现了长江中游下古生界页岩气、松辽盆地白垩系青山口组页岩油、塔里木盆地温宿凸起新近系油气、准噶尔盆地南缘二叠系芦草沟组油气和侏罗系西山窑组煤层气以及银额盆地居延海坳陷石炭系—二叠系油气调查等一系列重大突破和发现,初步摸清了新区新层系资源潜力。这些成果大大提振了南方复杂构造区页岩气、陆相页岩油和北方新区新层系油气资源勘查的信心,推动了油气地质调查与科技创新的深度融合,形成了油气成藏理论机理新认识,发挥了公益性油气资源调查的引领和带动作用。     

GEOCHEMISTRY AND TECTONIC ENVIRONMENT AND RESERVOIR FORMATION OF MANTLE-DERIVED NATURAL GAS IN THE SONGLIAO BASIN, NORTHEASTERN CHINA

During several decades of exploration, a number of mantle-derived natural gas pools have been discovered in the vicinities of deep faults in the Songliao Basin, northeastern China. The natural gas in these pools has a δ 13C1 value of-16.5‰ to -24.2‰, a reversed arrangement in the amount of carbon isotopes in methane and its endogamous products (namely, Δ13c1 ＞Δ13c2 ＞Δ13c3 ＞Δ13c4 ), a 3He/4He value of 1.97 to 2.34× 10-6, and an 40Ar/36Ar value of 1063 to 1949. This indicates a mantle source for the natural gas. The trace elements Cd, In, Te and Re, never found in organic-sourced hydrocarbons, are highly enriched in certain crude oils from the Basin; respectively, concentrations of these elements were found to be 751, 28, 16 and 323 times the average crustal values in China, and this also supports a mantle-derived natural gas origin. The characteristics of mantled-derived magmatic rocks,hydrothermal fluids and gaseous fractions distributed in and near the deep Songliao Basin faults indicate that rifting tectonics is providing the mechanisms for this outgassing of the mantle. Deep extensional(normal) faults provide pathways for upward movement of these materials, and in the Songliao Basin,these deep riff fault zones are associated with reservoir occurrence and cap rock seals, forming good sites for accumulation of mantle-derived natural gas. Furthermore, a layer of low velocity, low density and high conductivity in the deep crust has been identified as a potential reservoir for mantle-derived natural gas.     

川西及松辽南部油气微渗漏动力学模拟

选择川西孝泉-新场气田和松辽南部后五家户气田为研究区,采集14口井井中化探样品,测试热释烃、酸解烃、荧光等指标,进行了烃类垂向微运移的研究.由于岩石物性的影响,热释烃、荧光等指标显示不同程度的正向梯度,但酸解烃指标在油气田井中局部层段垂向分布特征显示负向梯度,或与其它化探指标没有相关关系.建立相应的微渗漏模型,并进行动力学模拟,模拟结果和实测资料较吻合.     

松辽盆地土壤溴的地球化学特征及其对油气的指示

Br和I是卤族元素的重要成员,I用于油气勘查取得了较好的找矿效果,但是,目前还未见到国外有关Br元素勘查油气的报道。应用松辽盆地中部8.15×104km2的多目标地球化学勘查数据,在研究土壤Br元素近地表影响因素的基础上,试验了表层土壤Br和深层土壤Br的区域地球化学异常对油气的指示意义。在松辽盆地中部发现了表层土壤Br的地球化学巨省和深层土壤Br的地球化学巨环,它们与油气富集区带、大中型油气田和火山岩油气藏相联系。土壤Br元素的表生地球化学作用和油气微渗漏是表层巨省和深层巨环形成的主要机制,因而,土壤Br元素也是战略性油气地球化学填图的一个新的辅助指标。     

松辽盆地南部白垩系天然气成藏条件

应用地震、地质、地化、测井资料对松辽盆地南部进行成藏条件分析。气藏分为:下部断陷地层煤型气气藏、上部坳陷地层伴生油型气气藏、浅层生物气藏。断陷地层气藏可以分为两种类型:原生气藏与次生气藏。原生气藏分布在断陷地层内及上覆坳陷地层的底部(泉一段下部),油气成藏取决于圈闭发育状况及距源岩的远近;油气藏的保存条件取决于后期构造运动的改造程度,气层具有连片分布的特征;次生油气藏分布在坳陷地层的泉头组中上部,油气成藏取决于三个条件:圈闭发育状况,深部气源,沟通浅部圈闭与深部气源的断裂。松辽盆地南部的油型伴生气以溶解气为主,只在中央坳陷边缘部位存在气顶气藏和气藏,资源量有限。松辽盆地南部青山口组及嫩江组的成熟源岩分布有限,其丰富的生物气资源亦应作为以后的天然气勘探目标。     

松辽盆地及外围油气资源基础地质调查——“十三五”阶段进展与未来工作展望

“十三五”期间,松辽盆地及外围油气地质调查以"开辟新区,探索新层系,联合攻关新类型、新领域,支撑百年大庆油田建设"为目标,紧密围绕"松辽盆地陆相页岩油、外围中小盆地、石炭-二叠系与中新元古界深层系"三大领域,取得了一系列发现与进展：一是以基质型页岩油为主攻方向,实施页岩油参数井获工业油流,揭示松辽盆地陆相页岩油巨大资源潜力;二是阜新盆地辽阜地2井获工业油流,实现久攻不克区勘探突破,为传统煤炭资源枯竭型城市转型发展提供资源保障;三是以深层系、非常规为指导思想,实施石炭-二叠系与中新元古界油气资源调查取得新进展.结合新形势、新需求,提出"全盆地、大地质、多资源"综合调查等下阶段工作方向.     

松南气田火山岩气藏产水特征和控水策略

基于天然气单次闪蒸实验、气藏水化验分析两种方法,区分松辽盆地松南气田气井产水类型;结合气藏精细描述,分析不同气井的产水机理;进一步利用数值模拟,探索火山岩气藏控水策略。松南气田产水可分为凝析水和地层水两种类型,构造高部位火山机构气井产凝析水,构造低部位火山机构气井产地层水。断层引起的底水上窜是造成构造高部位钻井产少量地层水的主要原因。通过数值模拟发现,采气速度越高,边底水锥进越快。松南气田火山岩气藏最优采气速度约在3.6%。根据高部位高配、低部位低配的控水原则,明确了不同类型、不同构造部位火山岩气井合理产量,可有效控制火山岩气井出水,实现气藏稳产。     

Geochemistry of natural gases in deep strata of the Songliao Basin, NE China

Chemical composition and stable carbon isotopic studies were undertaken for 27 gas samples from deep strata of the Xujiaweizi Depression in the Songliao Basin to investigate their origin. Gas molecular and carbon isotopic compositions show great variety. Methane is the main component for all studied samples and its content ranges from 57.4% to 98.2% with an average of 90.1%. Gas wetness ranges from 0.8% to 16.7% with an average of 2.7%. The main non-hydrocarbon gases are carbon dioxide and nitrogen with an average of 4.0% and 3.2%, respectively. Carbon isotope data suggest that these deep strata gases are mainly coal-type gases mixed with minor amounts of associated (oil-type) gases. Coal-type gases are characterized by heavier carbon isotopic values and drier chemical compositions. These gases were generated from the Lower Cretaceous Shahezi Formation coals interbedded shales with type III kerogen during the postmature stage of hydrocarbon generation. Oil-type gases are characterized by lighter carbon isotope and higher wetness, which were generated from the Lower Cretaceous shales with type II kerogen in the shallow strata during the early mature stage of hydrocarbon generation. Mixing of two different gases causes unusual carbon isotopic distribution patterns, with lighter isotopic values in higher numbered carbons in most gases. The discovery of coal-type gases in the Songliao Basin provides new prospects for the exploration in this region.