沉积盆地深部流体的地球化学特征及油气成藏效应初探

以济阳坳陷东营凹陷和塔里木盆地塔中地区为例，在前人深部流体研究的基础上，应用同位素地球化学、有机地球化学及热力学定量模型，对沉积盆地深部流体的活动特征及其油气成藏效应进行了初步的探讨。研究表明，在东营凹陷不仅存在着幔源富二氧化碳流体（H2O＋CO2）的活动，而且还存在着幔源富氢流体（H2O＋CH4＋H2）的活动。塔里木盆地塔中地区也发现了幔源富二氧化碳的活动。深部流体上升过程中热能传递的定量研究表明，幔源流体是良好的热能载体。东营凹陷和塔中地区的有机质异常热变现象证实了深部流体的热效应。有机质热演化生烃不仅需要热，而且是个缺氢的过程，富氢流体注入沉积盆地势必对油气的生成产生影响。加氢热模拟实验结果表明，加氢可大幅度提高烃源岩的产烃率；对腐泥型干酪根而言，加氢生烃效应最显著的阶段是在生烃高峰之后，产率可增加147％以上；腐植型干酪根的加氢生烃效应在各个阶段都较显著。在东营凹陷和塔中地区分别发现了深部流体促进烃源岩生烃的现象。因此，深部流体在能量上和物质上对油气的生成均可构成重要的影响。     

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。     

深部热流体对油气成藏的影响

深部热流体是一种由多元组分构成的超临界流体 ,其上升活动可使地球内部的物质与能量发生调整或再分配。对油气而言 ,深部热流体携带的高热能可使沉积盆地的古地温升高 ,加快烃源岩的热演化进程 ,增加有效烃源岩的体积 ,促进烃类的生成 ;在上升过程中 ,因其具很强的溶解和扩散能力 ,故可萃取、富集沉积物中的分散有机质 ,同时又对生烃产生显著的加氢作用 ,从而为油气的形成补充物源。此外 ,热流体与围岩储层发生化学反应 ,可改善储层的孔渗条件 ,有利于油气的聚集成藏 ,而且因其具有较高的压力和含水量 ,可抑制烃类的热裂解而有利于油气的保存。     

深部流体中氢的油气成藏效应初探

深部流体对含油气盆地内油气成藏的影响已不断得到认识 ,人们在越来越多的油气田中发现了深部流体参与油气成藏的证据。氢是深部流体中重要的还原组分 ,许多沉积盆地都有氢异常的报道。深部来源的氢至少可能通过两种途径进入沉积盆地内 :一种是地球深部的氢直接通过深部脱气进入沉积盆地 ,通道为切穿盆地基底的深大断裂或伴随的火山活动 ;另一种来源是超基性岩的次生蚀变 ,如橄榄岩的蛇纹石化也可以放出氢。氢与沉积盆地内的有机质发生作用将会大大提高烃类的产率。加氢反应和合成反应是两种不同的机制。模拟实验表明在沉积盆地中存在加氢反应的条件 ,加氢反应可能是含油气盆地中广泛存在的一种生烃机制。在中国东部地区裂谷型盆地广泛地分布 ,并具有众多切穿基底的深大断裂 ,研究证实存在相当多的无机成因天然气 ,这预示着研究深部流体中氢的成藏效应不仅具有理论意义 ,而且也具有重要的现实意义。     

塔中地区深部流体活动及其对油气成藏的热作用

利用塔中地区钻井岩心、分析化验、地震等资料,系统地分析了深部流体活动机制及其对油气成藏的热作用。通过奥陶系岩石热液矿化蚀变、古地温异常及CO₂无机成因气与储层包裹体测温等研究后认为：深部流体通过地震、火山或其它各种通道,如断裂、不整合面等向浅部运移;深部流体提高生烃量及生烃速率,而且降低烃源岩中残余有机质含量,影响有效烃源岩评价;深部流体对油气储层的影响,既有热液方解石充填的破坏性,又有热液溶蚀、热液次生矿物带的建设性;深部流体在向上运移的过程中形成异常高压, 为油气二次运移提供动力。深部流体对天然气形成的热作用、储层改造与成藏动力学方面,不仅在能量上,而且在物质上都对油气藏的形成和演化起到重要影响,并使塔中地区奥陶系油气成因更加复杂化。     

莺歌海盆地超压流体流动的油气成藏效应

莺歌海盆地是一个发育于南海北部大陆架的新生代强超压盆地。通过对地层温度和有机质成熟度的系统测试及其与模拟结果的对比、泥岩中残余可溶有机质含量和组成的对比分析及粘土矿物转化和砂岩孔隙度分布的系统分析 ,证明超压流体流动可以产生强烈的油气成藏效应 :1超压流体流动导致传导热场和对流热场的叠加 ,促进了浅部源岩成熟 ,使在传导背景下不可能成熟的源岩进入生烃门限 ,增大了成熟源岩的层位和体积 ;2超压流体对浅部低成熟和未成熟源岩产生了较强的萃取作用 ,在一定程度上提高了源岩的排烃效率 ,并使原油 /凝析油中生物标志物反映油…     

深部流体及其与成矿成藏关系研究现状

深部流体(地幔流体)及其成岩成矿作用的研究是当今地质科学研究的前沿领域，最近几年这方面的研究进展较快。文章比较详细地讨论了地幔流体的组成、地幔流体中碳氧、氢氧和稀有气体同位素特征、地幔流体类型和运移形式，以及地幔流体活动的构造背景，并对地幔流体与金属矿床、油气田盆地等成矿成藏作用关系的研究现状进行了介绍。     

地球深部流体与油气生成及运移浅析

近年来的研究工作表明,流体不仅存在于地球表层及上地壳,而且也大量存在于地球深部(下地壳及地幔),其成分以H2O和CO2为主。由于特定的温度和压力条件,流体均呈超临界状态存在,它们是能量与物质的运移载体。由于其独特的性质,因而它们不仅参与了深部油气的无机生成,而且也对油气的富集及向上运移成藏起了重要作用。     

地球深部流体与油气生成及运移浅析

近年来的研究工作表明,流体不仅存在于地球表层及上地壳,而且也大量存在于地球深部(下地壳及地幔),其成分以H2O和CO2为主.由于特定的温度和压力条件,流体均呈超临界状态存在,它们是能量与物质的运移载体.由于其独特的性质,因而它们不仅参与了深部油气的无机生成,而且也对油气的富集及向上运移成藏起了重要作用.     

运用流体包裹体确定塔河油田油气成藏期次及主成藏期

油气运移是链结烃源岩和圈闭的桥梁 ,也是目前含油气系统成藏动力学研究中最为薄弱的环节。标定油气运移的温、压和化学组分条件以及追踪油气运移路径 ,可以为进一步评价区带含油气远景、圈定油气聚集部位、优选勘探靶区以及钻后含油气性评价等提供可靠依据。图 1　塔河油田奥陶系流体包裹体均一温度统计直方图A—盐水包裹体 ;B—烃类包裹体塔河油田是我国迄今最大的一个海相烃源大型油田。受塔里木盆地多幕构造运动制约 ,塔河油田发生多期油气运聚 ,具有极为复杂的油气成藏历史。然而 ,传统的有机地球化学和流体势方法难以有效研究多源混…     

隐蔽油气藏研究的难点和前沿

隐蔽油气藏已成为中国油气勘探的主要领域之一。随着勘探程度的提高,隐蔽油气藏勘探向复杂条件拓展,深层隐蔽油气藏发育与保存、不整合面结构与隐蔽油气藏分布、调整改造型隐蔽油气藏形成和保存机理成为隐蔽油气藏勘探和成藏机理研究的难点和前沿。深部存在活跃源岩和具有较高孔隙度和渗透率的储层是深层隐蔽油气藏成藏的基础。超压环境生烃作用动力学的研究进展提高了预测深层源岩生烃潜力的能力,已知的深层高孔隙度储层保存机理可成为预测深部储层孔渗条件的基础。不整合面结构特别是古土壤层的厚度及封闭能力、古土壤层之下半风化岩层的厚度及渗透率是研究与不整合面有关的隐蔽油气藏的关键。由于多期构造叠加、多期生烃和多期成藏,叠合盆地很多隐蔽油气藏经历了不同程度的调整改造,形成有成因联系的一系列调整改造型隐蔽油气藏,研究晚期构造与早期构造的叠加方式是预测调整改造型隐蔽油气藏的基础。准噶尔盆地中部,隐蔽油气藏同时具有埋藏深、不整合面结构复杂、多期成藏多期调整改造的特点,是建立复杂隐蔽油气藏成藏与勘探理论的天然实验室。     

超临界CO2萃取技术在地表油气化探中的应用

超临界CO2流体萃取技术萃取地表油气化探样品中的稠环芳烃,以荧光光谱仪进行测定,重复性和稳定性较好,其相对标准偏差小于5%,与常规化探冷萃取方法对比显示出明显的优势.将该技术应用于南阳凹陷N65井区剖面上,分析测试数据,并与顶空气轻烃、酸解烃等化探指标进行对比,随后在南阳凹陷黑龙庙地区开展地表油气勘探,结果发现,超临界CO2技术在圈划油气聚集区方面有一定作用.     

流体包裹体在研究柴达木盆地东北缘石炭系页岩油气成藏中的应用

正近年来,流体包裹体已成为常规油气地质领域研究油气成藏期次和时间、成矿流体性质、来源、油气运移充注途径和古地温恢复等方面的关键技术方法(卢焕章等,2004)。目前,流体包裹体并未被广泛应用于的页岩油气藏研究中,主要是因为页岩油气储层中的成岩矿物普遍过于细小,给包裹体的测试带来了极大的困难,困扰了流体包裹体研究在页岩中的发展。但是,以往的研究发现,页岩     

稀有气体在深部地质研究中的意义

幔源物质中的稀有气体蕴藏着丰富的地球深部过程信息。它们可对地幔结构、地幔脱气历史、大陆地幔不均一性、幔源岩浆演化和CO2天然气成因等研究提供独特的示踪作用。结合中国东部地幔捕虏体的资料,综述了稀有气体在这些方面的研究进展。研究表明,MORB源和OIB源玄武岩稀有气体组成差异强烈支持地幔双层结构的存在,地幔脱气过程主要受溶解度控制脱气模式(SCD)控制;同时,中国东部地幔存在不均一性可以在稀有气体方面得到印证;郯庐断裂可能为东部幔源无机CO2的脱出提供了良好的通道。     

Deep-seated gas generation and preservation condition in China

Deep-seated gas is defined in this paper as natural gas generated under the combined action of high temperature, high pressure, and environment media. As to organic matter vertical evolution, deep-seated gas is natural gas, which is generated and deposited under the position of an oil generation window. Deep-seated gas exploration is an important potential field for oil-gas exploration. Also, it is an inexorable trend to the further development of oil and gas provinces. In this paper, the authors will examine and distinguish the concept of deep-seated gas, and discuss the distribution and gas source of deep-seated gas. It is pointed out that kerogen, assemble dissoluble organic matter and disperse dissoluble organic matter all have contributed to deep-seated gas generation, especially disperse dissoluble organic matter in composite and superimposed sedimentary basin. In the end, according to the structural evolution and hydrocarbon source rock depositional distribution, the distribution of deep-seated gas in China is predicted. Translated from Geology in China, 2006, 33(5): 937–943 [译自: 中国地质]     

松科二井轻烃组分垂向分布特征及其对深部油气的指示

松辽盆地深部油气已成为今后油气战略性接替领域的一个重要方向,松科二井连续取样的6042组103种单体的轻烃组分数据显示,轻烃组分垂向分布特征呈现明显的分段性,整体可划分为6个区段:Ⅰ段(井段470～1000 m)罐顶气峰面积小,出峰个数少,主要以甲烷为主,重烃较低,为浅层低熟油气段。Ⅱ段(井段1000～2800 m)罐顶气峰面积小,出峰个数多;甲烷含量中等,重烃含量普遍较高;有机质类型以Ⅰ型为主,处于成熟阶段,为常规油气段。Ⅲ段(井段2800～3320 m)罐顶气峰面积小,出峰个数较少、零散;甲烷含量整体较高,重烃含量与Ⅳ段相似,表明该段气源可能来源于Ⅳ段。Ⅳ段(井段3320～5940 m)罐顶气峰面积大,集中分布在3400～3800 m和5200～5400 m井段,明显高于Ⅲ段和Ⅴ段;为Ⅲ型烃源岩,处于高成熟—过成熟阶段。Ⅴ段(井段5940～6200 m)罐顶气峰面积、出峰个数低;甲烷和重烃含量较低。Ⅵ段(井段6200～7018 m)出峰个数、罐顶气峰面积低;甲烷含量较高,重烃含量中等,其总体特征与Ⅳ和Ⅴ段不同,推测深部可能存在气源。上述垂向分布特征反映了白垩系、侏罗系和前侏罗系在油气成因类型、成熟度和含气性及其油气来源等具有不同的特征,为松辽盆地深部非常规天然气探索拓展提供了重要依据。     

高邮凹陷断层控油气作用的多样性

在探讨高邮凹陷断层发育时期和分布特点的基础上,结合油气分布特点,分析了断层在油气成藏中的作用类型,并探讨了其作用机理。依据断层在油气生成、运移、聚集和分布环节中的作用,把断层分为控源断层、供烃断层、改向断层、成圈断层和调整破坏断层。控源断层控制有效烃源岩展布和生烃时期的早晚,高邮凹陷控源断层下降盘为有效烃源岩分布区,而且西部地区早于东部地区生烃;供烃断层控制油气主运移通道的走势,其陡断面和凸断面为高邮凹陷断裂带油气的主运移通道;改向断层影响油气的富集层位和油气富集区的位置,其对高邮凹陷油气分布的影响存在“分散”和“富集”两种效应;成圈断层控制圈闭的类型及分布;调整破坏断层导致圈闭充满程度和原油物性的改变,高邮凹陷调整破坏断层为盐城期和三垛期活动断层。高邮凹陷断层的多期性和多样性导致断层体系中各断层封闭性在时空上的差异性和多变性,从而形成对油气控制的多面性和复杂性。     

碳酸盐岩潜山储层垂向分带及油气藏流体分布规律

从古岩溶形成的基本条件出发，提出可溶性岩石和具溶蚀性的流动水是岩溶发育的基本条件，古岩溶与古风化壳常共生．受储层结构的非均质性、构造圈闭分割性、流体分布不完善性及高地温场等因素影响，流体在古潜山奥陶系储层的分布很复杂，孔、洞、缝发育程度及搭配好坏是决定油气产量的核心，圈闭条件与流体分布也密切相关．     

世界气候变暖及二氧化碳埋存现状与展望*

由于CO₂大量排放而引起的全球气候变暖问题日趋严峻。21世纪环境保护受到国际社会高度关注,全球气温上升控制目标比工业革命前水平高2 ℃以内,因此必须采取积极有效措施。捕获和埋存废气中的CO₂是避免气候变化的有效途径之一,同时要求CO₂须埋存几百或几千年。埋存对环境产生的影响最小、成本较低且遵守国际法规。CO₂地下埋存的主要场所是枯竭的油气藏、深部的盐水储集层、不能开采的煤层和深海等。CO₂地下埋存可应对因能源需求增长和CO₂排放量增加带来的挑战,必将为全球资源及环境的高水平、高效益开发和可持续发展提供理论及实践依据。     

Organic inclusions and their relations to oil and gas occurrences

154 core and outcrop samples of Proterozoic and Palaeozoic reservoir and non-reservoir strata were collected from Renqui, Subei, Guangxi, Sichuan, etc. Organic inclusions contained in the samples were studied by means of polarized light microscope, fluorescence microscope, micro-cooling-heating stage and compositional analysis. According to HC phase, colour, refractive index and fluorescent properties, organic inclusions can be classified as two braod types: HC inclusions and HC-containing inclusions, which can be further subdivided into eight subtypes. Also discussed in this paper are the types and peculiarities of organic inclusions, as well as the composition of gases, parameters for organic molecules and paleotemperature, which are considered to be useful indicators for oil and gas migration, evolution and prospective evaluation. Some typical examples are also given in this study.