全球大型凝析气田的分布特征及其形成主控因素

随着勘探的不断深入,越来越多的凝析气藏被发现,并受到重视。目前全球共发现106个大型凝析气田,分布于全球70多个沉积盆地。凝析气田主要分布于西西伯利亚盆地、滨里海盆地、波斯湾盆地、扎格罗斯盆地、美国墨西哥湾及塔里木盆地等。通过对全球各大凝析气田进行系统的研究,发现凝析气藏主要分布在石炭系—新近系储层中,以构造圈闭为主,储集体物性较差,属于低孔低渗型,凝析气和凝析油的密度均相对较低。凝析气田的形成和展布主要受控于有效烃源岩分布、有利的储盖组合、圈闭类型、晚期成藏、特殊的温压系统和烃类体系组分等条件。根据其成因机理,将凝析气藏分为原生凝析气藏和次生凝析气藏。     

南堡凹陷油气分布特征与主控因素分析

南堡凹陷已发现的油气储量分布具不均衡性。平面上,石油主要分布在南堡1号、2号和高尚堡构造带,天然气主要分布在南堡1、2、5号构造带。纵向上,油气主要分布在源上组合,源内和源下组合的油气储量相对较少。依据油气成藏要素的综合分析,确定了南堡凹陷油气分布主控因素：（1）烃源岩控制了油气的分布范围,已发现的80％以上的油气藏分布在距排烃中心15 km以内;（2）有利的沉积相带控制了沉积砂体,进而控制了油气的分布层位,目前已发现的油气储量主要分布在三角洲、河流沉积体系内;（3）断裂一方面控制了圈闭的类型和空间展布,进而控制油气藏的规模和位置,另一方面,断层作为油气纵向运移的通道,控制了油气纵向运移距离,已发现的油气藏90％以上分布在断裂带附近。综合而言,南堡凹陷油气分布受烃源岩、沉积相和断裂的多重控制。     

班公湖流域水化学特征及主控因素分析

通过班公湖流域水资源调查、数据采集与分析,运用数理统计、水化学分析方法综合研究流域水化学特征及主控因素.结果表明：水化学类型河水以HCO3-Ca型水为主、湖水以Cl·SO4-Na·Mg型水为主、地下水以HCO3-Ca·Mg型水为主.河水和地下水形成过程中主要受碳酸盐岩和硅酸盐岩控制,湖水主要受蒸发结晶作用控制.湖水中Na+、Cl-、K+来源于降雨、蒸发岩溶解以及其他含钾钠矿物溶解;河水以及地下水中的Na+、Cl-、K+主要来源于蒸发岩溶解;各水体中的Ca2+、Mg2+、SO42-来源于碳酸盐岩矿物和石膏溶解,其中河水和地下水中的Ca2+、Mg2+主要来源于碳酸盐岩矿物溶解.地下水中的Na+、K+与含水层或土壤中的Ca2+、Mg2+发生离子交换作用.     

塔里木盆地寒武系与蒸发岩相关的白云岩储层特征及主控因素

塔里木盆地寒武系广泛发育白云岩,其中中寒武统地层沉积了巨厚的蒸发岩,蒸发岩和白云岩可以构成很好的储盖组合,该领域也是塔里木盆地未来勘探的新领域。萨布哈白云岩和渗透回流白云岩是两种与蒸发岩相关的白云岩,其储层发育的主控因素也都与蒸发岩存在着直接或间接的联系。通过对大量岩芯、薄片、主量元素、稀土元素、碳、氧稳定同位素及锶稳定同位素等地球化学测试和测井资料的细致研究,系统总结了它们的岩石学特征、地球化学特征。萨布哈白云岩储层的岩性以含石膏的泥 粉晶白云岩为特征,孔隙类型主要为膏模孔和溶塌角砾砾间孔,萨布哈白云石化作用及伴生石膏的沉淀作用和准同生期大气淡水溶蚀作用是该类储层的主控因素;渗透回流白云岩储层的岩性以保留原岩颗粒或藻（丘）格架结构的粉晶白云岩为特征,孔隙类型主要为粒间孔、铸模孔、格架孔,渗透回流白云石化作用和大气淡水溶蚀作用是该类储层的主控因素。两者主要发育于塔里木盆地干旱气候背景下的中-下寒武统地层,其分布规律主要受沉积相控制。     

中国含硫化氢的天然气分布特征、分类及其成因探讨

研究天然气中硫化氢,特别是研究高含硫化氢的天然气,一方面不仅是油气钻探安全工作的重要一环,对气井油管与集输管线防止“氢脆”提供依据和采取防腐措施,而且从其中能回收硫磺资源;另一方面在一定条件下,天然气中硫化氢含量多少还可作为气源对比的一个标志。故研究天然气中的硫化氢,在实践上和理论上均有重要意义。     

天然气藏与油藏形成机理及分布特征的异同

作为流体矿藏气藏与油藏的形成和分布具有相似性,都需要经过由分散到富集的成藏过程。天然气来源的广泛性和易于溶解、运移、散失的特性,决定了天然气双石油具有更多的运聚成藏方式和时空分布的广泛性。水溶对流运移、多源复合成藏、溶解气脱溶成藏、运聚动平衡成藏,是天然气运聚成藏的重要特点。     

塔中奥陶系储层硫化氢成因及主控因素

塔中奥陶系储层内硫化氢广泛分布,由于其剧毒、易溶于油水中、腐蚀性强,给勘探开发工作带来一定难度。为了弄清奥陶系储层的硫化氢成因及分布规律,在分析现有关储层中H₂S来源研究成果的基础上,结合塔中地区奥陶系碳酸盐岩中的矿物组分、H₂S及其硫碳同位素分析来探讨其H₂S原因。结果表明：三期方解石交代硫酸盐矿物,且硫酸盐未被TSR还原;奥陶系内硫化氢硫同位素普遍比寒武系内硫化氢硫同位素低;奥陶系内硫化氢硫同位素和地层水硫酸根硫同位素具有伴生关系,TSR发生在烃水过渡带;TSR反应物与硫化氢含量无相关关系,并出现了沥青质碳同位素值的负偏;甲烷碳同位素值与硫化氢含量无相关关系,甲烷并未参与TSR。奥陶系与寒武系内硫化氢为不同阶段各自的产物;硫化氢生成时期为奥陶系良里塔格组（O₃l）和鹰山组（O_1-2y）内TSR发生在晚燕山期-喜山期,寒武系内TSR发生在晚海西期和晚燕山期-喜山期。总体上,奥陶系内硫化氢为原地TSR成因,受控于走滑断裂注入寒武系高矿化度、富镁地层水和油气,以及沿I号断裂运移的贫硫化氢干气稀释作用。     

大汶口盆地漕河崖矿段岩盐矿地质特征及岩相分布规律

通过对漕河崖矿段进行勘探工作,发现该区岩盐矿层赋存较多,矿层厚度在0．40～14．72 m,NaCl 平均品位86．39％,属厚度较稳定,品位均匀矿层;岩盐矿层不仅局限在 F2,F3,F43个断层的切割范围内,在 F3断层北部尚有岩盐层赋存。     

松辽盆地长岭断陷烃类气藏主控因素及分布

松辽盆地长岭断陷烃类气藏的分布主要受烃源岩分布和断裂发育特征两种因素控制。早期气藏的形成主要受控于烃源岩的分布,形成的是原生气藏;晚期气藏的形成主要是因为有沟通气源(沙河子组和营城组烃源岩)和圈闭的断裂作为油气运移的通道,形成的是次生气藏。目前已发现的主要含气构造(哈尔金、大老爷府及双坨子构造)在营城组末期已见雏形,大多数构造定型于嫩江末期,含气构造形成时间早于主生烃时间。伏龙泉构造形成于嫩江时期,定型于古近纪末期。烃类气藏主要形成于青山口—嫩江时期。营城组火山岩和登娄库—泉头组一、二段的碎屑岩储集层是未来烃类气勘探的主要目标。     

非常规油气藏的形成及其分布特征*

非常规油气领域是目前油气勘探和开发的热点领域, 也是石油工业的发展趋向, 非常规油气的成藏研究对非常规油气勘探具有重要指导意义。非常规油气与常规油气成藏的最本质区别在于非常规油气是非浮力驱动聚集, 这主要是由于致密储集层中微纳米级孔隙发育导致毛细管阻力较大, 同时缺乏提供强大浮力的有利条件。根据烃源岩演化与非常规油气成藏的关系, 将非常规油气资源分为油页岩、页岩油、致密油、页岩气、致密气和煤层气6种类型。油页岩、页岩油、煤层气和页岩气的源储组合特征都是“源储一体”, 而致密油气源储组合有2种类型：一种是源储叠置的临源型致密油气, 另一种是与常规油气藏类似的源储不相临、但距离不远的近源型致密油气。成藏动力学上的差异使非常规油气藏在地质上表现为大面积分布、局部富集、油气赋存具有明显的“滞留”或短距运移特征、没有明显的圈闭边界和无统一的油水界面等特点。     

地球内部物质物性的原位高温高压研究：大体积压机与同步辐射源的结合

四川盆地是一个大型复合含气为主、含油为辅的叠合盆地。多旋回的沉积演化过程,孕育了多套海相、陆相烃源岩,且不同区域发育不同成因类型的烃源岩。目前下寒武统、志留系、下二叠统、上二叠统和上三叠统五套主要烃源岩均已进入高演化阶段,并以成气为主。由于多阶成烃、混源聚集和后期遭受TSR次生蚀变等成藏过程的复杂性使得天然气组分较干、碳同位素组成复杂,常规方法进行气源对比较困难。文中在对四川盆地沉积演化背景分析的基础上,通过对有效烃源岩发育特征和分布规律的探讨,分区域进行了气藏的分析,特别是对天然气组分、非烃组成(H2S、CO2、N2等)和碳同位素等资料综合研究的基础上,基本确定了各区块各含气层系的主力源岩。认为川东主力产层石炭系、三叠系和二叠系的气源分别为志留系、上二叠统龙潭组和下二叠统;川南气区震旦系灯影组、寒武系、二叠系和三叠系产层的气源分别主要来自下寒武统,上、下二叠系源岩;川西气区侏罗系和三叠系须家河组主产层的气源主要来自三叠系须家河组煤系烃源岩,下二叠统和嘉陵江组产层气源则可能主要来自二叠系;川中主要为产油区,下侏罗统自流井群原油应来自侏罗系源岩,浅部层系气源为上三叠统须家河组的陆相烃源岩,深部气藏则为寒武系烃源岩。由于川东北部烃源岩发育层数最多,且质量都较好,因此川东北部是烃类最富集的地区,也是勘探潜力最大的地区。     

四川盆地H2S的硫同位素组成及其成因探讨

四川盆地天然气绝大部分含有硫化氢,部分含量高达15%以上。其中高含硫化氢天然气主要分布在三叠系飞仙关组、雷口坡组和嘉陵江组;震旦系、石炭系、二叠系属于低含硫化氢,上三叠统须家河组和侏罗系属于微含硫化氢或不含硫化氢天然气藏。研究表明,三叠系飞仙关组、雷口坡组和嘉陵江组、震旦系、石炭系储层中发育的膏质岩类为TSR形成硫化氢提供了物质基础;富含有机硫源岩的高温裂解是二叠系低含硫化氢天然气的主要成因。硫同位素组成表明,高含硫化氢天然气的硫同位素比储层硫酸盐硫同位素δ34S亏损7‰～11‰;而低含硫化氢天然气硫同位素分布区间较宽,在0‰～20‰之间,大部分比同期硫酸盐的硫同位素轻15‰左右。四川盆地三叠系膏岩的硫同位素值分布较宽,并呈现阶梯状变化,而硫化氢的硫同位素则呈现出相似的分布规律,表明各气层硫化氢中的硫来自于本层系的硫酸盐,即TSR发生在各自的储集层中;另外四川盆地三叠系TSR发生时各气藏的温度条件相近,即各气藏的硫化氢在大致相同的温度条件下发生;同时也说明TSR过程中硫同位素的分馏过程与硫酸盐本身硫同位素数值的高低无关,而与TSR反应的温度条件和反应程度有关。还建立了运用硫化氢的硫同位素和含量判识硫化氢成因类型的模式。     

TSR(H2S)对石油天然气工业的积极性研究--H2S的形成过程促进储层次生孔隙的发育

TSR(硫酸盐热化学还原反应)是高含硫化氢天然气形成的重要途径,是指烃类在高温条件下将硫酸盐还原生成H2S、CO2等酸性气体的过程。由于硫化氢的剧毒和强腐蚀性,在石油天然气行业的钻井、完井、修井、净化加工以及运输等各个方面的危害一直备受人们的关注,对硫化氢和TSR的评价一直是负面的,在油气勘探中更多是在回避。最近研究发现,TSR作用对石油天然气工业具有重要的积极作用。TSR的发生,首先需要硫酸盐类溶解提供SO42-,储集空间得到初步改善;其次TSR反应形成的硫化氢,溶于水后显示出较强的酸性溶蚀作用,对白云岩储层具有最佳的溶蚀效果。在高温条件和储层中地层水的作用下,硫化氢与白云岩发生较强烈的酸性流体-岩石相互作用(水岩反应),促进了白云岩次生孔洞的发育和高孔高渗优质储集层的形成,使油气储层保存下限增大和深部天然气聚集成藏成为可能。而目前飞仙关组高含硫化氢气藏普遍压力系数小、充满度低,这与TSR及硫化氢对储层溶蚀导致储集空间增容有关。四川盆地油气勘探结果证实,所有高含硫化氢天然气藏均对应了次生孔隙十分发育的优质储层,岩性主要以白云岩为主,储层埋藏深度超过8 000 m时依然发育优质储层。     

加氢和TSR反应对天然气同位素组成的影响

天然气形成过程中的加氢作用和 TSR 反应是有机-无机相互作用的重要方式。相邻水体和深部来源的氢,是天然气形成的重要氢源,塔里木盆地天然气的甲烷氢同位素组成明显表现出不同沉积水体对甲烷氢同位素的控制作用,大宛105～25井和阿克1井具有深部流体加氢的特征;TSR 反应中硫同位素在不同反应阶段和反应过程具有不同的分馏特征,这种特征在四川盆地高舍硫天然气中具有很好的表现,TSR 反应硫同位素分馏一般小于20‰,而单体硫、黄铁矿和硫酸盐矿物等其它反应过程的产物硫同位素分馏不明显。     

川东北飞仙关组鲕滩天然气地球化学特征与成因

四川盆地东北部下三叠统飞仙关组鲕滩气藏天然气烃类气体以甲烷为主,含量主要分布在75%～90%之间,C2 含量很少,为0%～0.15%,干燥系数为0.997 0～0.999 8,是典型的干气;非烃气体以H2S和CO2为主,含量分别为4.21%～16.24%和0.97%～10.41%.天然气δ13C1值为-29.0‰～-31.5‰,δ13C2值为-29.4‰～-32.4‰.多参数表明鲕滩气藏天然气是以腐泥型为主的高过成熟天然气.高含H2S的天然气分布区域与含石膏地层分布基本一致,这些H2S为飞仙关组气藏附近的石膏经热化学硫酸盐还原作用(TSR)而生成,CO2是其主要的副产物.在TSR过程中,C2 重烃气体比甲烷更容易与硫酸盐发生反应,也就是C2 重烃气体的消耗速率大于甲烷,从而导致发生TSR反应的天然气C2 含量低、H2S和CO2含量高.天然气δ13C1值与甲烷含量之间具有很好的负相关关系,而与天然气酸性系数[H2S/(H2S CnH2n 2)]具有正相关关系.根据同位素动力学的分馏效应,随着TSR的进行,烃类分子中的12C损耗速率大于13C,残留下来的烃类分子中则更加富集13C,也就是TSR反应使天然气碳同位素变重.     

俄罗斯远东北萨哈林盆地油气分布及成藏主控因素

基于对俄罗斯远东鄂霍茨克海域内的北萨哈林盆地石油地质条件的分析和已发现油气田的解剖,总结了盆地油气分布特征,结合构造演化分析,对影响油气成藏及分布的主控因素进行了探讨。研究表明：北萨哈林盆地油气分布具有陆上储量规模小、海域陆架规模大的特点,在纵向上可以划分为两大成藏组合,但油气主要富集于达吉组和努托夫组。这两个主要含油气层已发现油气藏在平面分布上具有明显的分带性,靠陆内带以达吉组油气藏分布为主,远陆外带以努托夫组油气藏分布为主。油气富集受多旋回构造演化、富油气凹陷及构造活动差异性等控制,海域陆架裂后坳陷内的低幅度隆起构造区为高丰度大中型油气田聚集的主要有利区。     

金川岩浆铜镍硫化物矿床中的镍钴分布规律及其控制因素

幔源岩浆形成与演化过程中镍(Ni)、钴(Co)具有相似的地球化学行为。金川岩浆铜镍硫化物矿床以Ni、铜(Cu)为主要矿种, Co为伴生, Ni、Co在金川矿床中的空间分布规律同步变化, 然而其Ni/Co比值(36.7)远高于地幔值(18.2)。这表明在金川矿床形成过程中Ni-Co发生了共生分离, 但Ni-Co分布特征尚不清楚、其控制因素尚不明确。本文对该矿床中主要矿石矿物的Ni、Co含量及分布进行了系统总结, 并与脉石矿物进行对比。结果表明矿石矿物镍黄铁矿是最重要的含Ni、Co矿物相, 其Ni、Co含量均远高于磁黄铁矿、黄铜矿及脉石矿物。对于脉石矿物, Ni在橄榄石、磁铁矿、铬铁矿内的含量依次降低, 在斜方辉石与单斜辉石中含量最低。Co则在铬铁矿、橄榄石内含量依次降低, 在斜方辉石、单斜辉石、磁铁矿中含量最低。在硫化物熔离过程中, Ni在硫化物熔体内相容性更强, 更加倾向于进入硫化物熔体, 使Ni显著富集于硫化物熔体内, 而Co则相对富集于硅酸盐熔体内, 由此导致Ni-Co解耦。硫化物冷却结晶过程中, Ni、Co倾向于进入最早结晶的单硫化物固溶体(MSS), 并在随后分解作用中集中进入镍黄铁矿内, 使镍黄铁矿成为金川矿床中最重要的含Ni-Co矿物相, 并使Ni、Co在金川矿床中具有相似的空间分布规律。在硅酸盐熔体结晶分异过程中, Ni在橄榄石中的相容性最强, Co在铬铁矿中相容性最强, 因此Ni倾向于进入橄榄石, 而Co倾向于进入铬铁矿, 由此导致Ni-Co发生解耦。硫化物熔离、橄榄石堆晶均会造成残余熔体Ni亏损程度高于Co, 且Ni在斜方辉石与单斜辉石中相容性高于Co将导致残余熔体随冷却结晶Ni/Co比值逐渐降低, 因此在粒间硅酸盐矿物结晶过程中Ni、Co倾向于共生。脉石矿物亚固相下与硫化物熔体反应对于Ni-Co共生分离的影响则与结晶作用完全相反。镍黄铁矿和磁黄铁矿出溶于硫化物矿浆结晶早期形成的MSS, 在不同岩/矿石类型内Ni、Co含量同步变化, 表明镍黄铁矿和磁黄铁矿成分可以用来指示岩浆铜镍硫化物矿床成矿过程中硫化物熔体成分的演变。