塔里木盆地库车坳陷致密砂岩气藏成因类型

为深化对库车坳陷致密砂岩气藏成因类型的认识, 采集致密砂岩储层岩样, 开展了油气充注史和孔隙度演化史研究.通过流体包裹体岩相学和显微测温厘定了油气充注史, 利用沉积-构造-成岩一体化模型恢复了储层孔隙度演化史, 根据两者的先后关系, 划分了致密砂岩气藏的成因类型.结果表明, 依南2侏罗系气藏存在两期油气充注, 第一期是吉迪克期到康村期(23~12 Ma)的油充注, 第二期是库车期到现今(5~0 Ma)的天然气充注, 储层孔隙度在库车期前(12~8 Ma)降低到12%以下, 形成致密砂岩储层.迪那2古近系天然气藏存在两期油气充注, 第一期是康村期到库车期(12~5 Ma)的油充注, 第二期是库车期到现今(5~0 Ma)的天然气充注, 储层孔隙度在西域期(2~0 Ma)降低到12%以下, 形成致密砂岩储层.综合分析认为, 库车坳陷存在两种成因类型的致密砂岩气藏, 依南2侏罗系气藏致密储层形成之后充注天然气, 成因类型为"致密深盆气藏"; 迪那2气藏古近系致密储层形成之前, 天然气已大量充注, 成因类型为"致密常规气藏".这对深化库车坳陷致密砂岩气勘探与开发有重要意义.      

库车坳陷迪北地区下侏罗统天然气富集机制

库车坳陷迪北地区下侏罗统致密砂岩气藏广泛发育, 对其富集机制的研究具有重要意义.通过岩心和薄片观察、激光共聚焦扫描、排替压力测试、包裹体岩相学观察、显微测温等方法, 探讨了迪北地区下侏罗统天然气富集机制.研究表明: (1)迪北地区气源条件优越, 天然气快速充注; (2)迪北地区裂缝-孔隙型储层广泛发育, 储集性能优越; (3)迪北地区上覆多套厚层泥岩和膏泥岩盖层, 天然气保存条件好; (4)迪北地区断裂-砂体复合输导体系发育, 天然气高效捕获成藏; (5)迪北地区具有"早油晚气"的油气充注特征, 天然气在库车期到现今(5~0 Ma)大量充注, 储层在前康村期(约8 Ma)致密化, 即储层致密化时间早于天然气大量充注时间.因此, 在构造活动控制下, 天然气聚集成藏经历了中新世早中期原油充注、上新世以来致密深盆气藏叠加和西域期以来的致密气藏调整改造再富集3个阶段.对迪北地区天然气富集机制的研究, 有利于进一步寻找有利区, 指导致密砂岩气勘探.      

库车坳陷迪那2气田古近系砂岩储层孔隙构造-成岩演化

以岩芯观察和薄片鉴定为基础,辅以扫描电镜、黏土矿物X衍射、流体包裹体、油层物性分析等技术手段,结合区域油气地质研究成果,系统研究塔里木盆地库车坳陷迪那2气田古近系砂岩储层孔隙构造-成岩演化与致密化过程。结果表明:研究区砂岩储层经历了同生期碳酸盐、岩盐胶结—早成岩期压实作用、胶结作用和低熟烃类充注—中成岩期有机酸溶蚀、液态烃类充注—构造挤压、构造破裂、天然气充注和晚期碳酸盐胶结等构造-成岩序列和两次致密化过程。储层原始孔隙度平均仅为31.7%,沉积作用是其致密的内因;孔隙度演化至现今约5.8%。压实作用造成了20.8%的孔隙度损失,是储层初次致密的决定性因素;胶结作用减孔约6.59%,加剧了储层致密化程度;溶蚀作用和各种成缝作用增孔约4.28%,使初次致密的储层孔隙度最高可达11%以上。从12~5Ma的康村期储层孔隙度从14.5%减少至8.0%,完成初次致密化过程,且与迪那低幅构造油藏形成大致同步,即"边致密边成藏"。5Ma以来迪那油气藏构造幅度增大,强烈构造挤压减孔2.76%,是储层再次致密的主要因素,该时期侏罗系烃源岩大规模气侵形成现今气藏,亦为"边致密边成藏"。     

塔里木盆地凝析气田的地质特征及其形成机制

塔里木盆地凝析油气资源丰富,已发现了二十余个凝析气田,包括库车坳陷的陆相油气来源的凝析气田和台盆区海相烃源岩来源的凝析气田;储层有碎屑岩,也有碳酸盐岩;时代自奥陶系至新生代均有分布。这些凝析气田的气油比分布在600~19900m³/m³,凝析油含量40~750g/m³;储层温度在78~155℃;地层压力在37~111MPa。研究认为,塔里木盆地凝析气藏的成因类型可以分为原生凝析气藏和次生凝析气藏。其中,以库车坳陷迪那2凝析气田为代表的煤系烃源岩在高演化阶段(镜质体反射率Ro为1.2%~2.0%),即凝析油和湿气生成带所形成的原生腐植型凝析气藏或煤成型凝析气藏。次生凝析气藏包括两类:陆相油气来源的多期充注,晚期干气对早期油藏发生混合改造,形成了以牙哈为代表的陆相油气成因的次生凝析气藏;以海相油气来源,多期油气充注与晚期干气气侵,造成蒸发分馏,在运移、聚集和成藏过程中烃体系分异、富化,发生反凝析作用,从而导致次生凝析气藏的形成。随着塔里木盆地勘探向深层转化,地层的温度和压力逐渐增高,烃类演化程度的升高,不同生烃阶段的烃体系混合也将更为普遍,次生凝析气藏也将更为普遍,因此,以海相油气来源的次生成因型凝析气藏将成为勘探的主体。     

致密气藏成藏动力及成藏模式——以鄂尔多斯盆地L区块山_1储层为例

研究区主力产气层山1储层属于致密气藏,为了摸清有效储集层的形成机制、寻找勘探开发的有利区域,应用铸体薄片、扫描电镜、核磁共振、恒速压汞等实验手段开展成藏动力及成藏模式研究。结果表明:早白垩世为天然气充注的主要成藏期,水相封存天然气分子的最小孔喉半径和天然气充注的孔喉半径下限分别为0.093μm和0.25μm,天然气充注的最大毛细管阻力为1.16MPa,流体过剩压力是致密砂岩气藏天然气运移的主要动力和阻力;天然气主要聚集在过剩压力高值背景下的低值区,山1段过剩压力小于6 MPa的区域有利于天然气的聚集,隔夹层密度越小、厚度越薄的区域含气饱和度越高;研究区天然气充注模式存在4种模式,煤层连续发育厚度大、储层整体特征优,源储层间压差大、储层顶面的隔夹层和大段较厚泥岩产生的欠压实过剩压力有利于储层段的天然气保存,成为天然气开发的"甜点"。     

致密砂岩气成藏机制类型及特征研究

致密砂岩气是一种重要的非常规天然气资源,并且在我国其储量占全国天然气总储量的比例较大。系统的研究致密砂岩气藏的成藏机制有助于划分气藏类型,确定勘探方向,提高天然气产量。本文通过大量的文献调研,对比分析不同致密砂岩气藏在成藏过程中天然气的运移模式,根据气体运移动力的种类,提出了"活塞充注型致密砂岩气藏"、"混合驱替型致密砂岩气藏"及"置换聚拢型致密砂岩气藏"三种成藏类型,并阐述其地质特征。     

琼东南盆地深水西区L25气田天然气成因、来源与成藏过程

L25气田位于琼东南盆地深水西区,由上中新统黄流组早、晚2期限制型重力流水道岩性圈闭相关气藏纵向叠置而成,早期的Ⅲ、Ⅳ气组为强超压气藏(压力系数1.806～1.840),晚期的Ⅰ、Ⅱ气组为常压气藏(压力系数1.170～1.188)。天然气组分、天然气碳同位素分析表明,L25气田天然气为有机成因煤型气。通过对天然气甲烷碳同位素与烃源岩镜质组反射率之间的关系、凝析油生物标志化合物特征、烃源岩埋藏史、热史等的综合分析,认为L25气田天然气来源于乐东凹陷下渐新统崖城组海相烃源岩生成的成熟—高成熟天然气。天然气成藏过程分析揭示,L25气田经历了早、晚2期天然气充注成藏:2.0Ma,成熟—高成熟天然气充注于晚期沉积的限制型重力流水道岩性圈闭,形成Ⅰ、Ⅱ气组常压气藏;近于现今,高成熟天然气充注于早期沉积的限制型重力流水道岩性圈闭,形成Ⅲ、Ⅳ气组强超压气藏。沉积与储层、压力演化及成藏特征的研究表明,早期天然气充注的规模化的储集体是琼东南盆地深水区新近系更有利的天然气勘探方向。     

琼东南盆地崖 13-1气田气源区圈定与成藏运聚模式

琼东南盆地崖 13 -1气田成藏运聚模式一直存在不同的认识.应用生烃动力学、碳同位素动力学及流体包裹体方法对该气田有效气源区、气藏充注时间和运聚效率等进行了研究.结果表明, 崖 13 -1气藏成藏时间较晚,天然气主成藏期出现在 2 Ma以后;有效气源区是崖南凹陷斜坡带崖城组,现埋深范围 4 000～ 5 500 m; 天然气为累积聚集气,目前天然气仍在有效的充注阶段.在此基础上,提出了崖 13 1气田天然气成藏运聚模式.此研究方法及建立起的成藏模式对于莺-琼盆地天然气勘探具有重要指导意义.     

库车坳陷东部致密砂岩气藏发育特征与富集规律

库车坳陷东部致密砂岩气是库车天然气勘探开发的重要接替领域。由于研究区致密砂岩气藏的复杂性,目前对该区气藏的特征与分布规律还不十分清楚。从气藏的基本特征研究入手,通过对依南2气藏的解剖研究,认为本区致密砂岩气藏具有砂岩储层致密、微裂缝发育、异常高压发育、含气饱和度低等特征。其中孔隙度低、渗透率高是该区致密砂岩气藏的独特特征;排驱压力与喉道半径对气藏的成藏效率具有重要的影响;致密砂体中发育的裂缝对天然气的聚集和富集具有重要的影响和控制作用,表现为早期微裂缝提高了天然气的充注聚集效率,晚期构造缝控制了天然气富集带的分布。气藏类型为晚期成藏、持续充注的异常高压致密砂岩气藏。     

致密砂岩气藏成藏过程的物理模拟实验

致密砂岩气藏具有广阔的资源前景，可以有效地弥补常规天然气资源的不足。但其成藏过程和气水分布关系的研究是一个相对不足而又非常重要的领域，它的完善直接关系到勘探的成败。本文正是针对这一研究领域，采用物理模拟实验方法，通过实际资料的调研，建立了二维的实验模型，对致密砂岩气藏的成藏过程和气水分布关系进行了模拟。实验结果表明，致密砂岩气藏的成藏过程可以分为三个阶段，分别为：充注前期(能量积累阶段)、充注期（幕式充注成藏阶段）、充注后期（气藏保存阶段）。其中，幕式充注成藏阶段是致密气藏成藏的关键时期。而导致气水分布关系复杂的原因在于储层的非均质性。     

Different Hydrocarbon Accumulation Histories in the Kelasu-Yiqikelike Structural Belt of the Kuqa Foreland Basin

<正>The Kuqa foreland basin is an important petroliferous basin where gas predominates.The Kela-2 large natural gas reservoir and the Yinan-2,Dabei-1,Tuzi and Dina-11 gas reservoirs have been discovered in the basin up to the present.Natural gases in the Kelasu district and the Yinan district are generated from different source rocks indicated by methane and ethane carbon isotopes.The former is derived from both Jurassic and Triassic source rocks,while the latter is mainly from the Jurassic. Based on its multistage evolution and superposition and the intense tectonic transformation in the basin,the hydrocarbon charging history can be divided into the early and middle Himalayan hydrocarbon accumulation and the late Himalayan redistribution and re-enrichment.The heavier carbon isotope composition and the high natural gas ratio of C_1/C_(1-4) indicate that the accumulated natural gas in the early Himalayan stage is destroyed and the present trapped natural gas was charged mainly in the middle and late Himalayan stages.Comparison and contrast of the oils produced in the Kelasu and Yinan regions indicate the hydrocarbon charging histories in the above two regions are complex and should be characterized by multistage hydrocarbon migration and accumulation.     

塔里木盆地典型砂岩油气储层自生伊利石K-Ar同位素测年研究与成藏年代探讨

塔里木盆地共发现 8套砂岩油气储层 ,对其中的 5套典型砂岩油气储层进行了自生伊利石K Ar同位素测年分析与研究。利用该项技术对其成藏史进行初步探讨是本次研究的主要目的。中央隆起下志留统沥青砂岩的自生伊利石年龄为 383.4 5～ 2 35 .17Ma ,表明志留系古油藏形成于加里东晚期—海西晚期 ;上泥盆统东河砂岩的自生伊利石年龄为 2 6 3.82～ 2 31.34Ma ,表明东河砂岩油气藏主要形成于海西晚期 ;库车坳陷依南 2气田 (依南 2井 )下侏罗统阳霞组砂岩的自生伊利石年龄为 2 8.0 8～ 2 3.85Ma ,表明油气充注发生在中新世以来 ;喀什凹陷阿克莫木气田 (阿克 1井 )下白垩统砂岩的自生伊利石年龄为 2 2 .6 0～ 18.79Ma ,表明中新世可能有古油气运移或古油藏形成 ;库车坳陷迪那 2气藏 (迪那 2 0 1井 )古近系砂岩中的伊利石主要为碎屑成因 ,不能用于进行油气成藏史研究 ,但该气藏白垩系砂岩的自生伊利石年龄为 2 5 .4 9～ 15 .4 7Ma ,表明可能为中新世成藏。本次研究表明 ,该项技术在塔里木盆地初步显示出较好的应用效果 ,具有较为广阔的应用前景。     

库车坳陷东部凝析油特征及其成藏意义

利用原油物性、族组分、轻烃组分、碳同位素、生物标志化合物等实验资料,系统分析了库车坳陷东部凝析油的物性和有机地球化学特征,厘定了凝析油的成因类型 ,并在此基础上明确了油气充注历史。研究结果表明：库车坳陷东部凝析油属于典型的陆相油,具有密度低、粘度低、凝固点低、含硫低和含蜡中等的特征,碳同位素关系以及生物标志化合物特征表明 凝析油主要来自三叠系湖相烃源岩。库车坳陷东部凝析油和天然气具有不同源、不同期的特征,凝析油主要为湖相烃源岩在成熟演化阶段的产物,天然气主要为煤系烃源岩在高-过成熟演化阶段的产物 ,凝析油的成熟度低于天然气的成熟度,且早期原油遭受气洗改造作用。因此,库车坳陷东部总体上具有“早油晚气”的充注特征,现今的凝析油是早期形成的原油被气洗改造而形成的。     

库车坳陷迪那2构造油气运聚模拟实验

为了研究油气运聚过程, 以迪那2构造为地质模型, 在构造特征、储盖组合、油气来源分析的基础上建立油气运聚过程物理模拟的二维实验模型.通过模拟实验, 揭示: (1)断层是迪那2构造中油气运移的主要通道; (2)泄压区是油气运移的有利指向区; (3)毛管力及浮力在渗透性相近的砂岩中起重要作用; (4)油气总是选择优势通道运移, 在沿断层运移的同时, 也向两侧砂体中扩散; (5)油驱水之后的气驱油运移通道具有继承性的特点.      

川西坳陷深层叠复连续型致密砂岩气藏成因及形成过程

川西坳陷深层上三叠统须家河组发育典型的致密砂岩气藏,由于该气藏多期构造演化、多期生排烃过程、多期成藏及储层致密化过程复杂的特点,其成因类型和成因机制经过多年的勘探和研究仍然存在争议。文章在剖析典型气藏的基础上,结合研究区构造演化、烃源岩生排烃史和储层致密化过程的研究,综合判识了致密气藏的成因类型,并分析其成因机制。研究结果表明：川西坳陷深层须家河组致密砂岩气藏具有“叠复连续资源潜力大、构造高点低点富气共存、高孔低孔储层含气共存、高压低压气层共存、气水分布复杂”的地质特征。目前气藏的成因类型为“后成”型致密气藏与“先成”型致密气藏的叠加复合型,属叠复连续型致密气藏。川西坳陷深层须家河组演化过程中存在浮力成藏下限和成藏底限,致密砂岩气藏形成和演化受控于2个界限控制下的3个流体动力场的分布和演化。叠复连续型致密砂岩气藏成藏过程可划分为4个阶段：①三叠纪沉积初至三叠纪末,初期天然气成藏条件准备阶段;②三叠纪末至中侏罗世末,早期常规气藏形成阶段;③中侏罗世末至晚侏罗世末,“先成”型致密气藏与“后成”型致密气藏形成阶段;④早白垩世至今,叠复连续型致密油气藏形成及改造阶段。     

Geological and Geochemical Characteristics and Exploration Prospect of Coal‐Derived Tight Sandstone Gas in China: Case Study of the Ordos,Sichuan, and Tarim Basins

This work extensively investigated global tight sandstone gas, and geologically and geochemically analyzed the tight sandstone gas in China's Ordos, Sichuan, and Tarim basins. We compared typical tight sandstone gas in China with that in North America. We proposed six conditions for the formation of China's tight sandstone gas, and illustrated the geological characteristics of tight sandstone gas. In China, gas-bearing tight sandstones were mainly deposited in continental lake deltas and marine-terrigenous facies basin environments, associated with coal-measure strata, and were mostly buried deeper than 2000 m under a formation pressure of 20–30 MPa, with pressure coefficients varying from overpressure to negative pressure. In other countries, tight gas bearing sandstones were dominantly deposited in marine to marine-terrigenous facies environments, occurred in coal-measure strata, and were mostly buried shallower than 2000 m in low-pressure systems. We systematically analyzed tight sandstone gas in the Ordos, Sichuan, and Tarim basins in terms of chemical compositions, geochemical characteristics of carbon isotopes, origins, and sources. Tight sandstone gas in China usually has a hydrocarbon content of 95%, with CH4 content 90%, and a generally higher dry coefficient. In the three above-mentioned large tight sandstone gas regions, δ13 C1 and δ13 C2 mainly ranges from-42‰ to-28‰ and from-28‰ to-21‰, respectively. Type III coal-measure source rocks that closely coexist with tight reservoirs are developed extensively in these gas regions. The organic petrology of source rocks and the carbon isotope compositions of gas indicate that tight sandstone gas in China is dominantly coal-derived gas generated by coal-measure strata. Our analysis of carbon isotope series shows that local isotope reversals are mainly caused by the mixing of gases of different maturities and that were generated at different stages. With increasing maturity, the reversal tendency becomes more apparent. Moreover, natural gas with medium-low maturity(e.g., Xujiahe Formation natural gas in the Sichuan Basin) presents an apparent reversal at a low-maturity stage, a normal series at a medium-maturity stage, and a reversal tendency again at a high-maturity stage. Finally, we proposed four conditions for preferred tight sandstone gas "sweep spots," and illustrated the recoverable reserves, proven reserves, production, and exploration prospects of tight sandstone gas. The geological and geochemical characteristics, origins, sources, and exploration potential of tight sandstone gas in China from our research will be instructive for the future evaluation, prediction, and exploration of tight sandstone gas in China and abroad.     

鄂尔多斯盆地晚古生代以来构造-沉积演化与致密砂岩气成藏

鄂尔多斯盆地上古生界主要发育致密砂岩气藏,已发现地质储量超过5万亿m3,勘探潜力大。文中通过盆地构造演化史分析,结合包裹体测温、锆石U Pb定年、自生伊利石K Ar测年等分析方法,明确了晚古生代以来构造演化对上古生界致密砂岩气藏的控制作用。研究表明：石炭纪-二叠纪沉积古地形平缓,构造沉降缓慢,形成了大面积分布的煤系烃源岩和砂岩储层;三叠纪-中侏罗世快速沉降,压实作用及硅质胶结作用明显,水岩作用强,致密砂岩储层形成;晚侏罗世-早白垩世构造活动强烈,伴随构造热事件的发生,天然气大量生成并运聚成藏,致密气藏形成;早白垩世末-现今地层抬升剥蚀,天然气散失,低压气藏形成。     

渤海湾盆地渤中19- 6凝析气田凝析油成熟度判定及成因意义

关于渤海湾盆地渤中19- 6凝析气田凝析油成熟度存在成熟与高成熟两种截然不同观点,尚未达到统一定论。本文综合利用轻烃、饱和烃和芳烃成熟度参数对凝析油成熟度进行了综合判定,并深入分析了凝析油和天然气的成因关系及凝析气藏形成机制。结果表明：异庚烷值与庚烷值、Ts/（Ts+Tm）与C29Ts/（C29Ts+C29H）、甲基单金刚烷指数与甲基双金刚烷指数、甲基菲指数、二苯并噻吩类成熟度参数和TNR2显示渤中19- 6凝析气田凝析油处于成熟阶段。结合天然气成熟度和储层流体包裹体特征,可知渤中19- 6凝析气田的原油成藏期早于天然气,随着晚期大量天然气的充注,油气会发生相控混溶作用形成含液态烃的气流体,当温度和压力达到混溶后烃类体系的露点以上,则形成凝析气藏。     

火山活动影响下的致密砂岩气储层特征及气藏富集主控因素

受火山活动影响的致密砂岩气藏是一种特殊的致密气藏。本文以松辽盆地南部德惠断陷为例,综合应用岩芯、分析化验、测井、地震和气藏测试资料,研究火山活动特征、火山活动影响下致密砂岩沉积、储层特征及富集主控因素。在火山作用和火山相分析基础上,研究砂岩储层的沉积、岩性和物性特征,明确扇三角洲前缘为有利储层相带,提出致密砂岩储层划分标准。通过对德惠断陷致密气藏系统研究表明,火山作用对致密砂岩气藏的天然气形成、气藏温压系统、成藏有重要影响。主要表现在四个方面:(1)晚期火山活动形成的火山侵入,增加了地层温度压力,促进了烃源岩生排烃;(2)火山活动影响湖盆沉积充填,控制储层分布,促进优质储层发育,为气藏富集提供了良好储集空间;(3)早中两期火山活动对整个地层起到了"包裹作用",促进了圈闭的形成;(4)火山活动与区域生排烃期次的时空配置好,保证了致密砂岩气成藏和富集。这些认识对致密砂岩气藏的形成与分布研究有重要的借鉴意义。