新场气田地表还原环境的形成及其对生态环境的影响

油气田烃类的垂向微渗漏造成上覆地层的还原环境，油气田的开采则加剧了还原环境的形成。对新场气田还原环境的形成进行了研究，初步探讨了这种还原环境的形成机制；并从与油气渗漏有关的微生物、气田地表黄铁矿的分析、井水中水溶烃的分析三方面来说明气田地表的还原环境的形成。气田烃类渗漏将对当地生态环境的造成一定影响。     

基于传统吸附烃概念的烃类检测新技术

烃类是地表油气地球化学勘查地下油气藏的直接指标.目前我国油气化探中常用的酸解烃法检测出的烃类,不应定义为"吸附烃",它是介质吸收的产物,属结合态烃类,应定义为"吸收烃".地表酸解烃异常十分稳定,重现性好,能够很好地证明地质历史上曾经有过的烃类运移过程,但在反映目前深部油气信息方面具有多解性.针对酸解烃法的弱点,依据烃类垂向运移理论和物质吸附作用原理,自行设计开发、研制了一套吸附烃脱气装置,建立了土壤吸附烃提取新技术和检测方法.该方法有利于在近地表获取油气系统的动态信息,强化烃类测量法对其信息源的探测,可以提高地表油气化探预测油气分布的成功率.     

新场气田地表微量元素异常分布特征及其成因探讨

油气田上方地表微量元素的分布与油气田的分布有一定的关系,即在气田上方形成环状和顶端异常。通过微量元素与渗漏烃分析,发现新场气田的Cd不仅与烃类相关,而且与Mn聚为一类。利用中子活化分析和原子力显微镜观察不仅发现了天然气中含有微量元素,而且还证明其以钠米微粒的形式被上升气流运载迁移到地表,在气田地表形成微量元素分布异常。     

油气化探技术在川西坳陷油气勘探中的应用

自“七五”以来,为配合四川盆地的油气勘探,在川西坳陷开展了一系列油气化探工作,对该区油气的发现起到了重要作用。川西坳陷的地质条件有利于微渗漏烃类以较高浓度赋存于土壤中,从而有利于油气地球化学探测方法的使用。选择有代表性的大型气田——新场气田进行近地表地球化学场特征与石油地质关系解剖,结果表明气田上方近地表地球化学异常是客观存在的,与本区独特的地质环境相对应,并优选出勘探天然气的有效指标组合。这些有效的油气化探方法在川西天然气富集区的预测中同样效果显著,以川西新都-金堂地区油气化探详查为例,许多化探异常经钻探后证实具有工业油气流。上述研究表明,油气化探技术在川西坳陷具有良好的应用前景。     

TSR烃类化学损耗评价：Ⅱ四川盆地含硫化氢天然气藏TSR烃类损耗程度

在深层—超深层油气保存条件评价研究中,既要关注天然气的物理散失,也要关注高温高压下的烃类化学损耗。热化学硫酸盐还原(TSR)常见于含膏碳酸盐岩层系中,TSR强度越大,烃类损耗程度越大。烃类含量与干燥系数、非烃类含量与酸性气体指数和碳/硫同位素系列指标在一定程度上可以反映TSR强度,但难以满足定量评价的需要。基于四川盆地高含硫化氢或者存在强烈TSR的气藏全部为常压气藏,而邻近的硫化氢含量低且未遭受过TSR的气藏普遍为超压气藏这一基本地质事实,认为TSR烃类化学损耗在超压气藏转变为常压气藏的过程中起着关键作用。因此,利用地层条件下天然气状态参数,尝试建立了TSR烃类化学损耗定量评价方法:Zn PVT状态参数评价法。以普光、元坝、建南和威远等气田的代表性钻井为例,开展了TSR烃类损耗程度评价。结果表明:普光气田长兴组—飞仙关组气藏、元坝气田长兴组气藏、建南气田长兴组—飞仙关组气藏和威远气田灯影组气藏TSR烃类损耗分别为原始储量的18%、20%、10%和64%。该项评价结果与实际地质条件相符。     

油气地表化探中干扰因素的排除及其效果

地下油气藏中烃类垂向运移及其环晕效应已为很多油气田所证实;以此为基础,多指标多参数的油气化探方法在实际工作中得到了广泛应用.但化探效果并不总令人满意,究其原因主要是对地表自然条件的复杂性、油气圈闭类型的多样性及化探异常模式的多样性考虑不足.过去,一般在地质及地表地球化学条件都比较简单的情况下,容易取得化探效果;在复杂的情况下,就很难取得实效.本文通过笔者近年来亲自进行的部分油气化探勘查实例,总结了地表景观、介质等影响因素的排除方法及环晕异常与顶部异常识辨等问题.     

川西坳陷南段天然气来源与碳同位素地球化学研究

川西坳陷南段是四川盆地主要的天然气产区之一。前人对该区天然气的来源有多种见解。为了更清楚地认识此地区天然气的来源与运移，本文分析了平落坝、大兴西和白马庙气田16件天然气样品的C1-C4烃及CO2组份的碳同位素组成。所获得的同位素数据结合化学成份和地质资料表明，3个气田的烃类完全是热解成因的，都来源于气田下面的上三叠统烃源岩。这些气田的甲、乙烷碳同位素组成随深度呈不同规律的变化，这些变化归因于烃源岩生烃的热解过程和烃类运移的动力学过程。平落坝气田中侏罗统气藏的烃类大部份形成于烃源岩低成熟和成熟的早期阶段并受到晚期成熟气体的不断补给。平落坝和大兴西气田多数气藏的烃类被认为是从源区垂直向上运移通过上伏地层而进入气藏的，白马庙气田的烃类被认为是沿断裂通道向上侏罗统气藏聚集的。平落坝和大兴西气田的δ^13Cco2值有很宽的分布范围(-10.7‰～-0.7‰)，这表明气田的CO2由来自基底的海洋碳酸盐岩无机碳成份和沉积地层的有机碳成份混合而成。这些气田的[He／CH4]-[N2／CH4]值之间和δ^13Cco2-δ^13Cc1值之间的相关性表明，非烃气体在进入气藏前已同烃类很好地混合，并被CH4为主流相的气流携带着向气藏运移。     

若尔盖地区区域构造与油气地球化学场的关系

盆地或地区的油气地质条件是形成油气地球化学场特征的物质基础，构造运动是烃类离开油气源区，向储集层运移和纵向运移的主要动力，而近地表沉积物性质和地形地貌景观条件是影响油气化探效果的重要因素。若尔盖地区的弧形构造对化探指标浓度的空间分布的影响作用，表明地质构造对近地表地球化学场的分布有明显的控制作用。     

鄂尔多斯盆地赋存特大型古生界天然气田的地质依据

陕北斜坡带到目前为止发现并探明了靖边、榆林、苏里格、乌审旗、米脂、神木、子洲和大牛地8个含气单元,这些含气单元合并暂称为"麒麟沟气田"。如果将这些含气单元五套含气层系的约41800km2含气范围作为一个特大型气田的含气面积,其测算天然气地质储量超过40000×108m3。这个有希望成为特大型天然气田的地区地质条件特殊,即稳定的克拉通型盆地为古生代天然气的生成、运移、聚集和保存提供了保障作用。该特大型天然气田所处的构造部位沉积稳定,构造活动平缓,没有断层切割的破坏,使石炭系、二叠系高温高压煤系气源岩生成高异常压力的烃类气体,在向气源岩内和它上、下多层系储集层运移和充注过程中,将原储集层中的沉积水排出并充满一切可以充满的储集空间,最终形成多层系储层含气并基本连片分布的特大型天然气田。以地质的、流体的和地球化学的等多种资料为依据,探讨了特大型天然气田的形成条件和成藏机制。     

南海北部边缘盆地天然气成因类型及成藏时间综合判识与确定

20世纪90年代以来,南海北部边缘盆地天然气勘探进展迅速,除早期在琼东南盆地发现YC13-1气田以外,陆续在莺歌海盆地发现了DF气田群和LD气田群,在珠江口盆地发现了WC气田群及PY气田群,近期在珠江口盆地南部深水区则发现了LW-LH气田群。这些气田群气藏天然气组成,主要以烃类气为主,但莺歌海盆地气田群部分区块及层段亦含有丰富的CO2(二氧化碳)和N2(氮气)等非烃气。根据天然气地质地球化学特征,借鉴国内外通用判识划分方法及指标,该区烃类气可综合判识与划分为生物气及亚生物气、成熟油型气、成熟-高熟煤型气及高熟-过熟气等成因类型;该区非烃气CO2可划分为壳源型(有机/无机)、壳幔混合型及火山幔源型等三大成因类型。非烃气N2则可划分为大气成因、壳源型有机成因和壳源型有机-无机混合成因等3种主要成因类型。对于不同气藏烃类气形成及成藏时间判识与厘定,主要依据其地球化学特征及生烃动力学、同位素动力学模拟实验和含烃盐水包裹体及自生伊利石Ar-Ar同位素定年,并结合具体成藏地质条件分析而综合判识与确定;对于非烃气形成及成藏时间,则主要根据伴生烃类气形成时间,并结合温压双控热模实验结果及地质条件综合判识与确定。     

地表油气化探综合参数应用于冀中坳陷廊固凹陷钻井含油气性判别的效果

以油气物质垂向运移理论为依据,从影响油气物质垂向运移及其地表油气化探异常的地质构造、地表土壤环境因素出发,分析了各类油气化探综合参数的意义。根据廊固凹陷油气田井场地表油气化探实测数据,计算了各井场油气化探指标的MPV、MAV、Ai、Vi值和烃汞比值、吸附烃总浓度等参数。已知油气井的多参数图解显示,地表油气化探综合参数能有效地识别钻井的含油气性,据此可以判别正钻井的含油气前景。     

利用近地表化探资料研究油气藏的保存条件及埋藏深度

利用地面化探资料能够有效地圈定出化探异常,指出烃类垂向运移发生的范围。但对于油、气勘探的需要,这仅仅是最基本的,是远远不够的。本文通过对垂向化探资料及地面游离烃化探资料的分析,对利用地化动力学指标判断油、气藏的保存条件及埋藏深度进行了初步的探讨。     

Laboratory Simulation of the Formation Process of Surface Geochemical Anomalies Applied to Hydrocarbon Exploration

The formation mechanisms and processes of geochemical anomalies used as proxies in surface geochemistry exploration (SGE) have not been well understood. Previous studies cannot realize 3D measurement of microseeping hydrocarbons from reservoirs to the surface, which made it difficult to understand the features and pathways of deep hydrocarbon microseepages. Understanding the processes of hydrocarbon microseepages will contribute to the acceptance and effectiveness of surface geochemistry. Based on a simplified geological model of hydrocarbon microseepages, including hydrocarbon reservoir, direct caprock, overlying strata and Quaternary sediments, this work established a 3D experimental system to simulate the mechanisms and processes of deep hydrocarbon microseepes extending to the surface. The dispersive halos of microseeping hydrocarbons in the subsurface were adequately described by using this 3D experimental system. Results indicate that different migration patterns of hydrocarbons above the point gas source within the simulated caprock and overlying strata can be reflected by the ratio of i-butane to n-butane (i-C4/n-C4), which follow diffusion and infiltration (buoyancy) mechanisms. This is not the case for vertical measurement lines far from the point gas source. A vertical gas flow in the form of a plume was found during hydrocarbon microseepage. For sampling methods, the high-density grid sampling is favorable for delineating prospecting targets. Hydrocarbon infiltration or buoyancy flow occurs in the zones of infiltration clusters, coupling with a diffusion mechanism at the top of the water table and forming surface geochemical anomalies. These results are significant in understanding hydrocarbon microseepage and interpreting SGE data.     

基于烃类垂向微渗漏的地球化学场数值模拟

基于烃类微渗漏基本理论和连续介质假设,总结了近年来地球化学勘探领域主流的关于烃类微渗漏机制的假说;根据其中最为普遍接受的烃类气体以胶体大小的微气泡做布朗运动向上运移为主的微渗漏机制,利用多孔介质流体动力学以及能量守恒定律建立了定量描述烃类微渗漏的数学模型;采用构建单层和多层积木块理想地层介质模型叠加的方法对典型地质条件进行了划分和组合;建立了描述地层介质模型内部烃类垂向微渗漏过程的定量方程,即一类反应-对流-扩散偏微分方程,进行了“油气藏中烃类组分垂向微渗漏和异常形成动态过程”的数学描述和模拟,并将上述过程付诸于典型实践区--鄂尔多斯盆地花豹沟油气藏进行模型的数值验证与实例分析,得到与实际勘探数据相一致的结果。研究成果为复杂条件下油气运移定量地球化学场数学模型的建立提供了一种新的思想和具体数学方法。     

莺歌海盆地天然气成藏动力学

采用地质与地球化学、宏观与微观相结合的研究方法, 探讨莺歌海盆地的成藏动力学过程, 具体表现在: 通过成藏流体非均质性剖析揭示了底辟浅层气田多源混合-幕式充注的成藏特点, 流体活动的地球物理特征和地球化学资料显示底辟断裂为深成天然气向上运移提供了良好的通道, 而异常高压是流体压裂运移的关键动力, 并驱使梅山-三亚组烃源岩生成的天然气向上运移、聚集和散失.由于中央坳陷带气源丰富, 存在供大于散的物质基础, 尤其是“幕式”集中运移具有高的排烃效率, 因此, 莺歌海盆地底辟带浅层构造在距今1.2~ 0.1Ma如此短暂的时间里天然气依然能够聚集成藏.      

Gas content of bottom sediments and geochemical indicators of oil and gas on the shelf of the East Siberian Sea

The work reports on the results of geochemical studies of the bottom sediments on the shelf of the East Siberian Sea. The sediments’ gas content, gas composition, and gas geochemical and isotopic characteristics are determined. Abnormal zones of distribution of methane, hydrocarbon gases, and carbon dioxide are revealed within the studied areas, along with the general geological factors affecting gas formation. Areas of distribution of hydrocarbon gases of varying origins are distinguished. The potential for oil-and-gas content is estimated.     

沉积盆地型与隆起山地型地热系统地表地球化学异常模式差异性分析

地球化学勘探技术作为地热资源综合勘查技术之一,在地热勘探开发中发挥了重要作用。沉积盆地型与隆起山地型地热系统由于自身地质特征的不同,必然造成它们的地球化学判识指标和异常模式存在差异。目前国内外尚缺乏对这两种类型地热系统判识指标和地球化学异常模式差异性进行地质地球化学分析,导致针对不同的勘探对象在方法选择和异常解释上依据不足。以典型沉积盆地型地热系统——河北雄县地热系统,隆起山地型地热系统——安徽巢湖半汤地热系统为例,开展地球化学方法试验,建立了两种类型地热系统的地表地球化学异常模式,并从地热系统的地质因素(热源、热水、热储、通道、盖层)出发,对其地表地球化学异常模式差异性进行分析,表明隆起山地型地热系统地表地球化学异常模式为受导水断层、破碎带控制的正异常;沉积盆地型地热系统气体地球化学异常模式为受热储构造控制的正异常,微量元素地球化学异常为受氧化还原环境控制的负异常;二者在有效地球化学指标组合和异常形态上均存在差异。研究结果为不同类型地热系统勘探提供方法和理论依据。