四川盆地龙泉山含油气构造浅层天然气对隧道工程危害研究

龙泉山是具备油气生储盖组合的含油气构造,出露侏罗系和白垩系非煤系地层,有7个构造高点,节理裂隙发育,是浅层天然气有利聚集区,沙溪庙组砂岩是浅层天然气主要储层。已建达成铁路炮台山隧道和成-简快速通道龙泉山2#隧道在施工中都出现浅层天然气燃烧和爆炸现象。拟建的成洛大道东延线、成安渝高速公路和成渝客专又将以隧道方式通过龙泉山含油气构造,故研究浅层天然气对隧道危害有重要意义。通过现场8座隧道共20个钻孔天然气浓度测试,发现8座隧道均有浅层天然气显示,天然气最高浓度8.654%,最低浓度0.081%, 8座隧道均受到天然气危害。研究表明,隧道所处构造位置和地层岩性是隧道受浅层天然气危害大小的主要影响因素,隧道离含油气构造高点越近,在穿越裂隙发育的地层时,其钻孔天然气浓度越高,隧道受浅层天然气危害越大。     

龙泉山构造区隧道浅层天然气来源定量研究

龙泉山含油气构造带是川西油气区和川中油气区分界构造,地层主要为侏罗系和白垩系红层,属非煤地层,不具生烃能力;但穿越龙泉山构造带的多条隧道,施工中都受到了浅层天然气危害。为查明浅层天然气来源,更准确地预测非煤地层隧道中瓦斯分布特征,为隧道工程服务,文章以成都地铁18号线龙泉山隧道为例,采用现场成分测试、气相色谱、稳定碳同位素、稀有气体同位素和生物标志化合物实验,对龙泉山含油气构造带浅层天然气的来源进行了定量研究。研究表明龙泉山含油气构造带浅层天然气主要成分以CH₄、N₂、CO₂为主,其中CH₄浓度达到57.65%~75.23%;浅层天然气稳定碳同位素实验表明δ¹³C₁、δ¹³C₂和δ¹³C₃的值分别在40‰、26‰和25‰上下;稀有气体同位素实验表明气样源岩年代介于225~249 Ma;生物标志化合物实验表明规则甾烷比值介于0.90~1.07。龙泉山构造带浅层天然气主要来源于下伏三叠系须家河组地层,深部气体主要通过断层及节理裂隙向上运移,在浅部砂岩、节理裂隙发育区和局部构造高点富集,从而对隧道工程形成危害。成都地铁18号线龙泉山隧道横穿龙泉山含油气构造,隧道掌子面瓦斯绝对涌出量达到2.13~4.99 m³/min,浅层天然气的分布受龙泉驿断层、卧龙寺向斜、龙泉山背斜和马鞍山断层控制。龙泉驿断层和马鞍山断层是深部三叠系须家河组天然气向上运移通道,断层破碎带及其伴生、派生节理裂隙发育区以及龙泉山背斜转折端是浅层天然气有利富集区,浅层天然气浓度高,隧道风险大。     

新疆焉耆盆地油气运移方向综合地球化学分析

分析了新疆焉耆盆地侏罗系原油的物性、含氮化合物含量和储层自生伊利石的同位素年龄在纵向和横向上的变化规律,探讨了焉耆盆地侏罗系油气运移方向。由上述分析可知,该区原油密度、含氮化合物含量和自生伊利石K-Ar年龄在平面上和垂向上均呈现出规律性的变化,即:平面上自南而北这些参数逐渐降低,垂向上同一构造带内随埋深减小这些参数逐渐变小。由此表明焉耆盆地侏罗系油气运移方向在平面上是从南向北,即油气先充注宝南储层,然后依次注入宝中和宝北储层;在纵向上是从深层向浅层运移,从八道湾组向三工河组和西山窑组储层中运移聚集。     

新疆和什托洛盖盆地侏罗系油气成藏条件及资源潜力

据野外剖面调查、地震及分析化验等资料,结合低勘探程度盆地油气资源评价方法和关键参数,对和什托洛盖盆地侏罗系油气成藏条件和资源潜力进行研究。结果表明:盆地内侏罗系具有利生储盖组合特征;中—下侏罗统发育厚度较大的暗色泥岩和煤,有机质丰度高,现今处于低成熟—成熟阶段;侏罗系八道湾组、三工河组和西山窑组为优质储层,利于油气近距离运移;西山窑组顶部及白垩系吐谷鲁群底部泥岩,为侏罗系直接盖层。油气资源评价结果表明,盆地油气地质资源量分别为3 324.93×10~4t和16.13×10~8m~3,证实该盆地具较大勘探潜力,白杨河凸起和南部斜坡带为有利勘探区带。     

中国西北侏罗系油气成藏特征

中国西北侏罗系油气田有 56个 ,分布在 7个侏罗系坳陷之中。文中根据侏罗系油气藏的烃源岩与储层匹配的关系 ,将油气藏分为自生自储、自生它储和它生自储 3种类型。以大量的实际资料为依据提出了自生自储型的油气藏分布规律 :在平面上 ,油气藏分布在成熟的有效烃源岩范围内 ;在纵向上 ,油气藏则分布在区域性优质盖层之下。侏罗系油气以垂向运移为主 ,运移通道主要是断层。油气在成藏后普遍发生过 3次运移 ,使其在更新的层位中形成次生油气藏。侏罗系油气具有多次成藏期 ,主要成藏期发生在早白垩世末、老第三纪渐新世 ,最晚可跨到新第三纪中新世。文中利用自生矿物伊利石同位素年代分析方法定量地研究了吐—哈盆地 12个油田、准噶尔盆地 6个油田和民和盆地 2个井点的油气成藏期 ,提出吐—哈盆地油气成藏期主要有 4期 ,后 2个盆地主要有两期。     

准噶尔盆地南缘深层侏罗系储层沥青成因及其对油气成藏的启示

准噶尔盆地南缘深层下组合(下白垩统吐谷鲁群泥岩之下的储盖组合)勘探潜力大,但勘探程度较低。独山子背斜位于四棵树凹陷的东部,在该背斜浅层的新近系沙湾组砂岩发现了准南最早的油田,而对其深层油气成藏的潜力尚有待研究。深探井独山1井钻探至上侏罗统齐古组(J_3q)储层,在6410～6418m上侏罗统齐古组岩心发现大量沥青沿着断裂面及其周围裂缝定向分布。通过有机地球化学分析,发现独山1井J_3q储层沥青抽提物的Pr/Ph值主要分布在0.12～3.48之间,δ~(13)C值多数集中分布在-29.9‰～-25.3‰之间;部分沥青抽提物的γ-蜡烷谱峰明显且存在异构体;规则甾烷C_(29)明显占优势且重排甾烷丰富;烃类是侏罗系和下白垩统烃源岩产生原油的混合产物。通过储层沥青产状、R_b、拉曼光谱及烃类包裹体GOI指数、储层定量颗粒荧光等实验分析,发现独山1井深层下组合存在两期油气运移,但未形成规模油气聚集。四棵树凹陷侏罗系和下白垩统烃源岩在新近纪开始大量生烃,且构造圈闭发育,有利于晚新生代油气成藏,但独山1井位于独山子背斜南翼斜坡油气运移路径上,因此未形成规模油气藏。因此,落实构造圈闭是深层油气勘探的一个重要方向。     

苏干湖盆地连续电磁剖面和微生物基因定量油气勘探

降低勘探成本、提高勘探成功率,是油气行业发展之趋,其中物化探手段尤为关键。联合应用连续电磁剖面法和微生物基因定量技术,在研究程度较低的苏干湖盆地油气勘查得到积极发现:(1)盆地"四凹五凸"构造特征具备形成油气藏的储盖条件及运移通道,东部山前二叠、石炭系凹陷,中、西部侏罗系凹陷可能为烃源区;(2)相对钻孔揭示有油气显示的盆地中部凹陷,东部山前凹陷周缘和西部凹陷周缘,油气指示菌基因含量增大,可达1数量级,预示该两区油气更富集;(3)综合判断:东部山前二叠、石炭系凹陷,西部侏罗系凹陷,可能存在可开采油气藏。物化探方法联用对隐蔽性油气藏勘探有重要意义。     

鸡西盆地下白垩统城子河—穆棱组油气藏成藏期次研究

对鸡西盆地城子河组、穆棱组岩石薄片进行显微镜下观察,挑选包裹体发育的样品切制包裹体薄片,在冷热台上开展流体包裹体均一温度测试,结合鸡西盆地的埋藏史和热史,探讨研究区城子河组、穆棱组的油气运移期次以及成藏时间。研究结果表明,研究区发生过两期四个幕次的油气运移事件,可划分为80~77 Ma和45~38 Ma两个期次,其中,城子河组有过三幕油气运移,充注时间分别为80 Ma、45 Ma及38 Ma,穆棱组在77 Ma发生过一幕油气充注。本次研究结果与鸡西盆地经历的两次构造运动相吻合:即(1)库拉板块(活动期120~65 Ma)对中国大陆边缘作用影响;(2)始新世—渐新世,约40 Ma的喜山早期运动,每次构造运动都伴随着油气运聚事件。     

准噶尔盆地深层相对优质储层发育机理——淋滤与溶蚀作用

准噶尔盆地腹部侏罗系砂岩埋藏深(>5800m),深部是否发育相对优质储层是制约深层勘探的科学问题.采用镜下观察、测井、试验测试等手段研究了准噶尔盆地深层砂岩的成岩机制和优质储层的发育机理.研究结果表明:(1)准噶尔盆地深层侏罗系砂岩为晚期超压,砂岩粒度细,以粉砂岩和细砂岩为主,岩屑含量高达69%,成分成熟度低,颗粒包壳对砂岩的孔隙度保存有利,但会堵塞喉道,降低渗透率,而且早期充注的油气中的有机酸会溶蚀砂岩地层中的长石和岩屑等矿物,造成高岭石和石英沉淀,对储层的发育与保存不大有利;(2)盆地腹部深层侏罗系西山窑组顶部砂岩中存在一个次生孔隙发育带,孔隙度和渗透率增大,孔隙度从7%增大至11%,渗透率从0.5md增加至2.5md.这个次生孔隙发育带位于侏罗系与白垩系之间的不整合面(埋深5 850m)之下的半风化砂岩中,主要是表生期大气淡水的淋滤作用和深埋后溶蚀作用形成.      

龙泉山瓦斯赋存控制因素及综合评价方法

为研究龙泉山瓦斯赋存控制要素,降低工程建设风险,结合龙泉山瓦斯事故及地质资料分析,该区瓦斯是来源于须家河组生烃层的天然气,经断层-裂缝运移至背斜或构造高点的侏罗系砂体中,并在浅部以"气包状"聚集。为定量评价瓦斯危害,基于气测录井、气体浓度检测、瓦斯压力测试结果,提出了浅层天然气类瓦斯溢出量计算公式,并建立其涌出量与溢出量的相关关系,结果表明,龙泉山隧道瓦斯气体含量最高达150 000ppm,一氧化碳含量最高为99ppm,瓦斯溢出量为141 141 m~3,瓦斯涌出量为2.69m~3/min,达到了高瓦斯隧道判别标准。研究结果对成都市城市工程建设瓦斯风险防控具有一定的指导意义。     

马朗凹陷断裂-烃源岩空间配置关系与石油垂向运移特征

马朗凹陷的原油类型可以划分为3大类,Ⅰ类原油来自二叠系芦草沟组,Ⅱ类原油来自石炭系哈尔加乌组,Ⅲ类原油为Ⅰ与Ⅱ类原油的混源油。通过断裂活动强度、垂向输导断裂与烃源岩的匹配关系的研究,结合原油含氮化合物的分析资料,分析了马朗凹陷油气的垂向运移特征。研究表明,断层的断裂活动强度控制着油气的垂向运移能力,垂向输导断裂与烃源岩相匹配时,烃源岩生成的油气才能向上运移至上覆地层聚集成藏。二叠系芦草沟组烃源岩厚度中心附近的垂向输导断裂断穿侏罗系,所以,芦草沟组烃源岩生成的Ⅰ类原油可以运移至侏罗系聚集成藏,而石炭系哈尔加乌组烃源岩附近的断裂大都未断至二叠系和侏罗系,所以哈尔加乌组烃源岩生成的Ⅱ类原油未能运移到侏罗系聚集成藏,而主要在石炭系成藏。与断裂输导分析相配合,含氮化合物可以很好示踪油气的垂向运移方向,沿断裂从深层到浅层,原油含氮化合物总浓度逐渐降低,1,8DMC/1,3 DMC或1,8DMC/2,4 DMC值增大。     

准噶尔盆地侏罗纪含铀岩系的层序划分与对比

为对比分析准噶尔盆地侏罗纪含铀岩系的特征,在盆地北部、东部、南部筛选了3个钻透中下侏罗统西山窑组(J_2x)和八道湾组(J_1b)的钻孔,以岩性组合、沉积特征和测井曲线为基础,结合层序地层学原理和前人研究成果,对其含铀岩系进行了划分与对比。选择12个铀矿化异常孔编制了层序沉积连井模式图,讨论了层序充填及演化特征。结果表明:盆地不同位置地层层序差异较大,北缘从侏罗系下统三工河组到侏罗系上统齐古组(J_1s—J_3q)发育了3个三级层序和7个体系域。盆地东缘从侏罗系下统八道湾组到上统齐古组(J_1b—J_3q),发育了5个三级层序和12个体系域,整体经历了一个较为完整的湖侵过程,4个次级的湖侵湖退使湖平面达到最高位。南缘从侏罗系中统西山窑组到上统齐古组(J_2x—J_3q)发育了3个三级层序和7个体系域,经历一次构造隆升作用造成了大规模湖退事件和一次完整的湖侵事件。八道湾期至齐古期至少经历了两次完整的湖退、湖侵事件,整体上经历了一个先退积、后进积、再退积的过程。头屯河期湖退过程中形成的扇三角洲、辫状河砂体是主要的铀储层,也标志着一次重要的构造隆升事件。研究区岩相主要有辫状河、辫状河三角洲、湖泊、湖泊三角洲和扇三角洲5种沉积相类型和10种沉积亚相,含铀岩系亚相主要有辫状河道、扇三角洲平原、湖泊三角洲平原。西山窑组(J_2x)含煤建造上下发育2个区域性平行不整合面,界面之下发育大规模湖泊三角洲相的粘土层圈闭了上下两侧的砂体,是寻找砂岩型铀富集的有利区带。这些认识,不仅提高了准噶尔盆地侏罗系层序地层的对比划分的精度,而且对盆地控铀要素和形成环境研究及全面开展铀矿找矿工作意义重大。     

海相沉积岩是中国石油工业未来的希望

回顾了中国陆相找油第一次创业的经验,认为中国的海相找油走过了一段“以南代北”和“以偏概全”的弯路。提出了该如何全面看待中国南方海相地层所遇到的破坏严重,地面暴露,保存条件差及油气层年代古老等问题。汇总了我国主要海相勘探区(塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、渤海湾盆地)的油气勘探进展概况。建议中国的海相油气勘探因经验不足,可以借鉴俄罗斯海相古生界找油的经验。指出中国的海相沉积油气勘探可以包括十个领域:(1)稳定地台区的大型古隆起;(2)断陷盆地的海相沉积;(3)山间盆地海相沉积;(4)南方地区碳酸盐岩分布区;(5)南方复合盆地;(6)大陆架海域海相沉积;(7)西藏羌塘盆地侏罗系;(8)四川盆地的三叠系;(9)大型不整合;(10)逆掩断层带的海相沉积。     

准噶尔盆地南缘古牧地背斜多期构造变形特征

古牧地背斜位于博格达山前阜康断裂带的北缘。为探讨博格达山隆升在沉积盆地内的构造响应特征,作者结合野外地表露头观测、地震反射特征和磷灰石裂变径迹分析,认为古牧地背斜垂向上可划分为深浅两大构造层:深层侏罗系西山窑组(J_2x)以下地层具有双重构造的特征,活动时间为150~130和100~80 Ma;浅层侏罗系西山窑组及以上地层具有断层突破型断层传播褶皱的特征,活动时间约为30 Ma。以上研究成果一方面反映出博格达山晚侏罗世以来多期构造活动的特点,另一方面反映古牧地背斜深层双重构造具有形成时间早、埋深相对浅的特点,是准噶尔盆地南缘有利的油气勘探领域。     

试论渤海湾盆地油气富集规律与勘探

渤海湾盆地至今已发现油气田226个,探明油气地质储量114.4×108t,油气资源量为285×108t。盆地内的油气富集规律与盆地东界的郯庐深大断裂带紧密相关。靠近郯庐断裂带的东部坳陷区,其探明油气地质储量和油气资源量是远离断裂带的西部坳陷区的3.6倍和3.3倍;根据探明油气地质储量进行划分,东部坳陷区以大油气田为主,而西部坳陷区则以中、小油气田为主;东部坳陷区发现的浅层油气藏、稠油油藏、火成岩油藏及非烃CO2气藏比西部坳陷区多得多,但两者的潜山油气藏的数量和储量却很相近。研究表明,郯庐深大断裂不仅控制了盆地的发育和形成,而且还控制了油气的生成、运移和聚集。渤海湾盆地既是中国大盆地中油气富集程度最高的盆地,也是具有独特油气富集规律的盆地。尽管该盆地油气探明率已达40.1%,但仍有170.7×108t的油气剩余资源量可供再勘探,勘探潜力仍十分巨大。     

沉积盆地深部流体活动及油气成藏效应

沉积盆地深部流体包括幔源深部流体和壳源岩浆等,它们对成矿和油气成藏具有广泛而明显的影响。深部流体的油气成藏效应主要表现在四个方面:(1)形成与深部流体活动有关的无机成因气藏;(2)通过物质和能量交换,参与烃源岩的干酪根热解生烃;(3)通过溶蚀或交代,改变储层的岩石成分或孔渗结构进而改善其储集性能;(4)通过增温,驱动油气快速运移。论述了沉积盆地深部流体对油气成藏效应的研究进展及对油气勘探的重要意义。     

辽西金羊盆地下侏罗统北票组页岩气地球化学特征及其成因

金岭寺-羊山盆地(金羊盆地)是中国北方侏罗系发育最完备的地区之一,盆地内充填的下侏罗统北票组为一套湖相泥岩,具有良好的油气潜力。在金羊盆地章吉营子凹陷西缘布置实施的4口地质调查井中,有3口井见油气显示。通过对SZK2及SZK3钻井岩心进行现场解析,北票组泥页岩在浅层测试到可观的页岩气含量,且随着深度的变化,总含气量及甲烷含量有所增加。另外,其总含气量与有机碳含量呈良好的正相关关系,是影响页岩含气量的关键因素。对比金羊盆地北票组泥页岩吸附气C同位素特征,其气体成因主要存在生物成因气和煤型气2种类型,表明下侏罗统北票组页岩气具有混合多成因的特征。通过X衍射分析综合评价,金羊盆地下侏罗统北票组泥页岩压裂条件好、天然气吸附能力强,具备一定的页岩气勘探前景,是有利的页岩气勘探开发新层系。     

鄂尔多斯麻黄山地区裂缝与油气成藏关系

在对研究区三叠系延长组与侏罗系延安组裂缝特征描述与总结的基础上,利用薄片、岩心、钻录井与测试油气显示等资料,论证了裂缝在油气成藏过程中作为油气运移通道的事实,同时也论证了远离延长组底部烃源岩的上部层位与区域上远离西部、北部断裂带的区域均不同程度地充注了油气.划分出了4类裂缝通道类型,并从裂缝角度总结了研究区4个含油气系统内油气成藏模式.     

银额盆地石炭-二叠系包裹体成分特征对油气运移的讨论

包裹体成分特征反映了油气的演化程度和运移期次。本文对银额盆地石炭-二叠系4组地层砂岩中的包裹体开展研究,发现研究区包裹体多≤5μm,呈串珠状分布于石英颗粒裂隙中,以气液两相的状态存在。根据包裹体中甲烷等有机组分的含量及其相互关系对研究区油气运移过程展开研究,认为二叠系至少经历过较高温较高盐度、较低温低盐度等两期油气运移;结合烃源岩热演化史研究,可分别对应二叠纪中期-二叠纪末和白垩纪早-晚期两期油气运移过程。     

海拉尔盆地红旗凹陷侏罗系油气来源及其勘探意义

为明确海拉尔盆地侏罗系油气来源,通过岩心和薄片鉴定、地球化学和锆石U-Pb测年分析,对红旗凹陷侏罗系进行了岩性和时代校正,明确地层年代和归属;通过饱和烃气相色谱和色谱质谱分析,开展油源对比,明确油气来源。结果表明：红旗凹陷钻遇的一套原为下白垩统铜钵庙组的饱含油砂砾岩层,其岩性应为粗面质火山角砾岩,年龄为(146.90±0.93) Ma,应归属于晚侏罗世。侏罗系油气来源有两种：(1)油气层下部的侏罗系源岩,与油气层构成下生上储成藏模式;(2)油气层侧向的白垩系源岩,构成上生下储、侧向运移模式。其上生下储模式说明上覆白垩系源岩具有向下伏侏罗系储层供烃成藏的可能性和普遍性。在以往侏罗系油气勘探以寻找自生自储和下伏源岩为主要方向的基础上,兼顾上覆白垩系源岩与下伏侏罗系储层的成藏匹配关系,可为侏罗系油气勘探提供新思路。