广域电磁法在洞庭盆地北部生物气勘探中应用及远景靶区预测

洞庭盆地地处湘西古生界边缘,经历了中生代晚白垩世盆地基本成型和新生代断块运动为主的两期构造旋回,为终成于燕山(中生代)延续于喜马拉雅(新生代)的断陷盆地。盆内局部凹陷白垩系之上存在着持续砂泥岩沉积及第四纪河流湖泊相现代沉积,具备了形成一定规模生物气藏的地质条件。2013-2015年笔者通过洞庭盆地浅层沉积物系统地球化学勘探,基本搞清了盆地内渗漏甲烷气体异常的分布状况。根据各指标地球化学异常特征,发现洞庭盆地北部沅江凹陷北部斜坡、青树嘴-河坝镇一带是洞庭盆地内生物气资源最有可能突破的远景区。为了追索渗漏甲烷气体来源,深化地球化学异常解释评价以及浅层生物气系统研究,2015-2016年在发现的生物气远景区,部署完成5条广域电磁测深和两条汞气测量剖面。本研究旨在通过实测地球物理和地球化学综合剖面的对比研究,揭示本区第四系构造分布和地球化学异常机制,为洞庭盆地生物气资源远景和气藏靶区的预测划分提供科学依据,也为勘探第四系生物气资源方法技术的选择提供了建议。勘探成果表明：(1)本区第四系能够满足生物气系统“生储盖”条件,具有生物气资源潜力;(2)沉积物游离烃甲烷地球化学异常是下伏第四系内气体聚集沿断裂带或沉积层向表层渗漏运移所致。酸解烃指标是识别有利于生物气体生储环境的敏感因子之一;(3)洞庭盆地工区西北部,P2剖面南段和P2线北部与P3、P4剖面交汇区域,具有良好的“自生自储”型生物气藏资源远景,是本区勘探生物资源天然气最有希望的靶区;(4)洞庭湖北部工区东部,P6测线南部接近沅江凹陷中心的四季红一带,是本区寻找 “自生自储”和“下生上储”型气藏的有利地带和资源远景区;(5)浅层沉积物地球化学勘探,有利于发现与生物气有关的气体渗漏、评价下伏沉积体系特性、缩小地球物理勘探靶区。地球化学与广域电磁剖面测量的结合是勘探生物成因天然气经济快速的方法技术。     

第四纪洞庭盆地安乡凹陷及西缘构造-沉积特征与环境演化

通过地表观察和钻孔资料,对洞庭盆地安乡凹陷及其西缘第四纪构造沉积特征和环境演化进行了研究,为江汉—洞庭盆地第四纪地质研究补充了新的资料。凹陷总体呈南北向,周边为正断裂。凹陷内第四系厚一般为100-220 m,最厚达300 m,自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世洞庭湖组,晚更新世坡头组和全新世湖冲积。第四系以砾石层、砂层为主,次为（含）粉砂质黏土、黏土,岩性、岩相横向变化大。安乡凹陷西缘（即太阳山隆起东缘）,呈自西向东缓倾的丘岗地貌。区内主要发育中更新世白沙井组,其中南部下部以砂、砾石层为主,上部为黏土;北部以粉砂质黏土沉积为主,下部可发育砂层。根据地貌、沉积及控凹断裂特征,重塑安乡凹陷及其西缘第四纪构造活动与环境演化过程：早更新世—中更新世早期,凹陷西边的北北东向周家店断裂伸展活动,安乡凹陷不均匀沉降,总体具河流和过流性湖泊环境并接受沅水沉积;同期凹陷西缘构造抬升,处于剥蚀的山地环境。中更新世中期断陷活动向西扩展,凹陷区为过流性湖泊环境;凹陷西缘地区转为河流（南部）和湖泊（北部）环境并接受沉积。中更新世晚期安乡凹陷及其西缘整体抬升并遭受剥蚀,凹陷西缘同时具有自西向东的掀斜。晚更新世安乡凹陷拗陷沉降,具河流和湖泊环境;同期凹陷西缘遭受剥蚀。晚更新世末受区域海平面下降影响,安乡凹陷遭受剥蚀。全新世安乡凹陷拗陷沉降,具泛滥平原之河流、湖泊环境。     

南海琼东南盆地-西沙海槽天然气水合物地球化学勘探与资源远景评价

研究工区范围为南海琼东南盆地至西沙海槽一线的海域。数据来自：中国地质大学参加了2000年和2006年在中国南海西沙海槽工区天然气水合物地球化学勘探,通过现场快速勘查实测和室内分析测试得到的多种烃类数据;申请到大洋钻探3个航次典型钻井的样品,经国内实验室实测得到的酸解烃指标和酸解烃微量甲烷碳同位素数据;搜集的其他文献涉及研究区的酸解烃指标数据和酸解烃微量甲烷碳同位素数据。依据甲烷的地球化学特征、湿度比值分布和甲烷碳同位素的组成特征对研究区天然气水合物的成因进行了分析研究;依据数据对比探讨了酸解烃微量甲烷同位素值的地球化学意义,对中国海区天然气水合物的成因进行了讨论判别。最后,依据上述结论对区内天然气水合物资源的远景进行了评价和预测。     

陕西渭河盆地固市凹陷生物气资源潜力

对渭河盆地固市凹陷新近系张家坡组地质环境的研究表明,该地区沉积速率较快,沉积厚度大,平均地层温度处于48.09~78.24℃之间,水介质的矿化度及PH值适宜,有利于生物气的形成。对固市凹陷的地热水井进行天然气样品采集并送样分析,其组分特征表现出极高的CH4含量,重烃极少,δ13C1的值均小于-60‰,证实该地区的天然气为生物气成因。对张家坡组气源岩的分析结果表明,该组有机碳的平均含量为0.46%,氯仿沥青“A” 的平均含量为0.041%,有机质类型多为Ⅱ1型,镜质体反射率（Ro）平均值为 0.56%,处于以生物化学作用为主的生物—热催化过渡阶段。通过类比发现,该区和著名的柴达木三湖地区生物气田具有相似的生气条件,通过计算证明该区具有一定的生物气勘探前景。     

洞庭盆地安乡凹陷下更新统层序地层及其对构造活动的响应

通过地表调查和钻孔资料,运用高分辨率层序地层学理论及方法,识别出了区域不整合面、岩性岩相突变界面、冲刷面、相序间断面、高频层序叠加样式转换面、湖泛面等几种层序界面,并按基准面旋回原理将第四纪洞庭盆地安乡凹陷早更新世华田组和汨罗组划分为2个长期、5个中期和25个短期旋回层序;短期基准面旋回细分为向上变深非对称型(A型)、向上变浅非对称型(B型)和对称型(C型)3种基本类型;整个下更新统反映出一个大的湖盆从发育到消亡,然后暴露风化剥蚀,以及之后的缓慢沉降到抬升过程.认为安乡凹陷早更新世基准面升降与沉积动力学(即沉积物的剥蚀、搬运和堆积过程)具有很好的吻合性,基准面旋回以自旋回为主,还受到了构造作用的影响;盆地沉积与构造分析表明,早更新世洞庭盆地安乡凹陷经历了伸展断陷-挤压抬升-弱挤压凹陷-挤压抬升的构造演化过程,其深层次的构造动力学机制可能与深部地幔上隆炙烤地壳、下地壳拆沉和物质逃逸有关.     

莺歌海盆地海相生物气特征及生化成气模式

莺歌海盆地浅层第四系-上新统存在丰富的生物气资源,已发现生物气的组成以甲烷和氮为主、干燥系数高达0.99,甲烷碳同位素轻(-65.57‰～-63.14‰)尤其是氢同位素偏重(-172.1‰～-108.5‰)是该区生物气的重要特点.研究表明,该区第四系-上新统海相沉积有机质是生物气的基质,这套源岩的平均有机碳含量约0.4%,有机质中细菌可利用基质以粗纤维、半纤维素和蛋白质为主,特别是有机质生化代谢过程中的中间产物-氨基酸、乙酸含量异常高,揭示其正处在活跃的生化成气时期;根据模拟实验结果结合本区的地质条件,初步确定生物气生成的主带在35～65℃之间、生化成气下限深度约为85℃(对应井深约2000 m,实际埋深1900 m左右),进而建立了海相生物气的形成演化模式。     

保山盆地生物气地球化学特征

对保山盆地不同构造分区所系统采集的天然气样品,进行天然气组分、甲烷碳、氢同位素特征分析。结果表明：天然气组分以甲烷为主。综合分析天然气各种地球化学数据认为,保山盆地的天然气具有典型生物气特征,为杂质含量低、燃烧热高的优质的天然气。     

云南保山盆地生物气生成模拟实验及生物气资源预测

根据有机地球化学、微生物学实验方法,对云南保山盆地生物气源岩进行了研究。鉴定了主要气夺中产甲烷细菌等厌氧微生物分布,求取了不同温度下生化甲烷产率,揭示了盆地生物气生成特征,从而建立了盆地生物气生成模式和评价依据,结合盆地地质背景及有机地球化学特征,进行了盆地生物气生成量预测,指出了有利勘探区。     

渭河盆地氦气资源远景调查进展与成果

以评价渭河盆地氦等天然气远景为目的,2013年中国地质调查局启动了由西安地质调查中心实施的“渭河盆地氦气资源远景调查”计划项目,项目采取多单位联合攻关,多行业资料共享,物化探等多手段联合实施的工作方法,初步探索了氦气成藏模式和调查方法,总结了氦气富集成藏必须具备氦源岩、高效运移通道和载体气藏3大条件,得出渭河盆地具备良好的氦、甲烷等天然气成藏条件等成果,并提出渭河新生代盆地基底部分残存晚古生代煤系地层的新认识.     

漠河盆地多年冻土区天然气水合物地球化学调查及远景评价

漠河盆地是我国冻土发育的主要地区之一,发育良好的天然气水合物成藏系统,具有天然气水合物形成的良好条件。为了圈定天然气水合物远景区,识别油气聚集体,判别天然气水合物成因,在漠河盆地冻土较发育地区开展了1∶5万天然气水合物地球化学资源调查。结果表明：(1)在森林沼泽景观区,顶空气和荧光光谱指标是天然气水合物勘查的主要指标,借鉴青海木里冻土区天然气水合物地球化学勘查成功的经验,结合AMT、地质等资料分析,元宝山凹陷是天然气水合物较为有利的远景区;(2)岩心样品甲烷碳同位素分析显示,烃类气体分异明显,浅层烃类气体基本为生物气,深部烃类气源主要为混合成因气,个别解吸气为微生物气和热解气;(3)试验性应用了分形-GIS技术,可以细致可靠地进行异常区范围划定,消除干扰因素,有效地圈定水合物远景区。     

陕西渭河盆地氦气资源赋存状态及其意义

氦气资源是一种稀有紧缺性战略资源。渭河盆地具有良好的氦气资源显示,前人认为区内氦气及伴生气资源为水溶气。通过已有石油井、地热井录井、样品测试、动态监测等资料分析,认为渭河盆地不仅存在水溶气资源,也存在游离态氦及伴生气资源,即具有富氦天然气层(藏),这一认识对进一步的氦气资源评价与开发利用具有重要意义。     

陕西渭河盆地氦气资源赋存状态及其意义

氦气资源是一种稀有紧缺性战略资源。渭河盆地具有良好的氦气资源显示,前人认为区内氦气及伴生气资源为水溶气。通过已有石油井、地热井录井、样品测试、动态监测等资料分析,认为渭河盆地不仅存在水溶气资源,也存在游离态氦及伴生气资源,即具有富氦天然气层（藏）,这一认识对进一步的氦气资源评价与开发利用具有重要意义。     

渭河盆地地热水溶气资源分布规律

渭河盆地地热水溶气资源丰富,但成分、成因、分布特征复杂。通过选择位于不同构造单元,不同完井深度的地热水井进行地热水及天然气样品的采集并送样分析,研究地热水特征,天然气的组分、成因及水气关系,结合天然气聚集成藏因素分析,对气体赋存的有利区域进行预测。研究表明,渭河盆地地热水化学类型相对复杂,地层温度及压力对天然气在水中的溶解度影响较大;盆地中最具有工业价值的天然气组分为壳源氦气及生物成因可燃气;根据气体源岩的分布,储盖组合特征,结合影响水溶气富集的因素,对氦气富集有利区和可燃气有利区进行了预测。     

莺歌海盆地与琼东南盆地成藏条件的比较及天然气勘探方向

莺歌海盆地和琼东南盆地常被合称为莺琼盆地,但二者的天然气成藏条件明显不同,莺歌海盆地第三－第四系巨厚,老第三纪崖城组和陵水组强烈过成熟,有效源岩为新第三纪三亚组和梅山组,而琼东南盆地的主要源岩为崖城组和陵水组,上第三系的生烃强度较低;尽管莺歌海盆地和琼东南盆地均为超压盆地,但莺歌海盆地强超压和右旋张扭应力场的共同作用导致超压囊顶部破裂并发育底辟,实现了超压流体包括天然气的垂向集中排放,而琼东南盆地总体上仍为侧向分散流体系统。莺歌海盆地的重要勘探领域是与底辟有关的圈闭,而琼东南盆地的主要勘探领域应为与下第三系源岩具有良好输导通道的上第三系岩性－构造复合圈闭或下第三系构造圈闭。     

曲靖盆地生物气成藏条件及主控因素分析

曲靖盆地新近系茨营组第三段的晚期生物气藏是新近系沉积之后,喜山运动时期各种成藏条件有效的时空配置的结果.在讨论曲靖盆地构造和沉积演化的基础上,综合分析了生物气源、储集层和盖层、圈闭形成以及天然气输导等成藏条件,阐述了生物气晚期聚集成藏条件的时空匹配关系.指出自第四纪以来,生物气源岩持续高效的产气作用是生物气成藏的物质保障,气藏的形成是生物气连续的补充大于逸散动态平衡的产物;背斜构造、砂岩上倾尖灭和砂岩透镜体圈闭是该区主要的圈闭类型;断裂和不整合面是沟通生物气源岩到圈闭的垂向和侧向输导通道,茨营组的连通砂岩体是生物气近距离运移的输导层.蔡家冲组大套湖相暗色泥岩的生物产气效率、断裂的垂向输导能力和圈闭的保存条件及其在时空上的动态配置是生物气晚期成藏的主控因素.     

吐哈盆地生物气-低熟气评价的元素平衡法及其应用

吐哈盆地探明的源于非高温热成因天然气(生物气—低熟气)的储量虽然已近千亿方,但尚未见评价其生成量及资源量的有效方法报道,这影响了对其勘探潜力及有利目标的决策。针对这一难题,考虑到无论生物气、低熟气的生成机理如何,都是一个有机元素之间的物质平衡过程,探索并建立了评价生物气—低熟气生成量的元素平衡法。利用吐哈盆地大量的实际分析数据,对这一评价方法(模型)进行了标定和应用。结果表明,吐哈盆地Ⅱ型有机质产生物气—低熟气的成气率高于Ⅲ型,二者分别累计可达134.40 ml/g和83.99 ml/g,吐哈盆地生物气—低熟气的生成总量约为1 436.28×1012 m3;资源量可能介于7.09×1011～24.42×1011m3之间。表明吐哈盆地的非高温热成因气具有较大的勘探潜力。台北凹陷的J2x和J1及其附近层位是勘探的有利目标。     

北部湾盆地涠西南凹陷流沙港组烃源岩生烃潜力评价

涠西南凹陷主力烃源岩流沙港二段沉积时期,盆地处于欠补偿环境,其主要沉积物是中深湖相的暗色泥岩,地震上以亚平行、中—弱振幅、不连续的反射特征为主;流沙港组二段泥岩有机碳质量分数普遍大于1.5%,干酪根类型主要为Ⅰ和Ⅱ型,为优质生油岩。通过盆地模拟,得出涠西南凹陷流沙港组源岩生油量为114×108t,生气量为22.31×1011m3,累计生烃强度基本上大于5×106t/km2;平面上A洼生烃占41%,B洼生烃占54%,纵向上流沙港组二段生烃约占流沙港组生烃量的80%,为主要烃源贡献者;涠西南凹陷存在2期生油高峰期：涠洲组沉积时期及下洋—现今沉积时期。在综合考虑油气运聚单元划分结果、骨架砂体及断层展布与发育特征的基础上,指出了涠西南凹陷有利的油气运聚区。     

南襄盆地襄樊-枣阳凹陷白垩系油气资源前景初步评价

通过南襄盆地内矿产地质、油气地球化学勘探等研究,发现一些襄樊-枣阳凹陷白垩系烃源岩信息：凹陷东缘盐矿井揭示的上白垩统中段烃源岩较发育、有机质丰度较高、演化程度适中,显示出一定的生烃能力;地表化探甲烷C同位素数据显示,近一半样品与中生界成熟石油伴生气有关,佐证了该区中生界生烃能力。地震勘探成果表明白垩系分布广、厚度大、沉积环境较稳定;在已投入地震勘探的900km2范围内,共解释出襄樊-枣阳凹陷可靠和比较可靠的白垩系圈闭23个,圈闭面积4~16km2,最大可达200km2。其中,枣阳凹陷的13个圈闭是20世纪90年代地震勘探解释成果,落实程度较高,总面积达189km2。利用现有的地质、物探、化探等资料,对襄樊-枣阳凹陷白垩系石油地质条件进行初步评价,资料显示,南襄盆地襄樊-枣阳凹陷白垩系范围较广,厚度大,埋藏深,烃源岩演化程度较高,综合认为白垩系是区内值得探索的勘探新层系。     

冀中坳陷武清凹陷新近系浅层生物气勘探潜力探讨

冀中坳陷武清凹陷是华北油田公司勘探与研究程度低、研究难度大的地区之一,多年来一直未取得重大进展。以武2井新近系馆陶组获得气流为线索,着重对武清凹陷的岩相古地理环境、有机地化特征、沉积特征、成藏条件、构造特征和资源评价等方面进行了阐述,从而表明武清凹陷浅层生物气具有巨大的勘探潜力。武清凹陷新近系为滨浅湖与河流沼泽相沉积,地层沉积巨厚,广泛发育暗色泥岩,具有浅层生物气形成的基础,有机地化指标良好,盆地模拟计算生物气资源量潜力巨大,天然气主要生成于新近纪,总生气量856×108m3,天然气资源量（150～200）×10.8m3。新近系馆陶组的河道砂体是生物气的良好储集层。新近系沉降速率快,厚度大,埋藏深,有利于生物气的形成和保存。后期构造反转形成的凹中挤压塌陷背斜是生物气聚集的有利场所。