中国天然气晚期成藏的地球化学特征

通过对中国天然气藏成藏及地球化学特征的研究,提出了中国天然气具有晚期成藏的特征, 并根据中国沉积盆地的特点将晚期成藏明确定义为盆地经过多期改造以后的最后一次成藏, 并将晚期成藏的天然气分为两种类型,即原生型和改造型,总结了各类原生型及改造型晚期成藏的天然气的地球化学特征.     

准噶尔盆地天然气成藏体系和成藏过程分析

准噶尔盆地目前已发现的天然气以中—小型的中浅层晚期次生气藏为主。研究表明,以区域盖层上三叠统白碱滩组泥岩为界可划分为下部近源原生天然气成藏体系和上部远源次生天然气成藏体系,前者一般具有异常高压的特征,后者则具有正常的压力系统。通过对盆地东部地区、腹部地区、西北缘地区、莫索湾凸起天然气成藏过程的解剖获得了比较一致的认识,即上部次生天然气是在下部原生天然气的改造和调整的基础上形成的,下部天然气成藏体系的原生大—中型天然气藏是未来准噶尔盆地天然气的勘探方向。值得注意的是南缘冲断带的上部成藏体系既有源自侏罗系煤系烃源岩的原生天然气聚集,又伴随有次生天然气藏的形成。     

西湖凹陷西次凹古近系花港组—平湖组深层油气成藏过程

西湖凹陷西次凹古近系花港组和平湖组深层油气资源丰富，是东海陆架盆地勘探开发新领域，受储层差异致密化影响，油气成藏机理复杂。为了厘清西次凹深层油气成藏过程，本文通过流体包裹体岩相学特征、显微测温、激光拉曼光谱、包裹体所含油气地球化学等实验分析，结合构造演化、地层埋藏史、热史等，开展了系统的储层特征、油气成藏期次、成藏过程研究。结果表明，花港组深层（>4000 m）和平湖组储层均已致密化，溶蚀孔隙是主要的储集孔隙类型；花港组和平湖组均发育两期油气包裹体，早期含油包裹体较多，晚期以天然气包裹体为主，成藏时间分别为龙井运动期和冲绳运动期，以晚期天然气成藏最为关键。包裹体中油气地球化学特征类似，反映生烃母质以高等植物生源为主，低等生物为辅，与平湖组煤系烃源岩特征一致。冲绳运动叠加平湖组生气增压是晚期天然气成藏的主要动力，此时H10段及以上储层未致密化。根据储层致密化与成藏时序匹配关系可将西次凹M构造深层油气藏类型划分为常规型、先成藏后致密型、先致密后成藏型和边成藏边致密型4种。本文成果可为研究区下一步致密砂岩气的勘探开发部署提供重要的理论依据。     

改造型盆地油气赋存-成藏理论体系纲要

中国沉积盆地的鲜明个性特征之一是后期改造强烈而普遍。此特征深刻地影响着油气的赋存条件和成藏效应,明显增加了地质研究和油气勘探的难度。改造型盆地和盆地复杂改造地区已成为中国油气勘探和资源接替的重要领域。盆地后期改造的主要形式可分为隆升-剥蚀、沉降-深埋、热力作用、流体活动和构造变形五种类型。在自然界,多种地质作用同时参与的复合式改造更为普遍。改造型盆地特征复杂多样,油气赋存和成藏过程集多类含油气盆地中诸多油气藏之众合。本文将改造型盆地油气赋存-成藏的核心理论纲要式归纳为:原盆控源、过程控储、改造控藏、多源成藏、动态聚散、晚期定位。原盆控源,即改造型盆地的烃源岩是在改造前原盆富烃凹陷中所形成,改造后留存的烃源岩规模及特征决定盆地油气的贫富和分布。各类储层的形成和保存总体受岩石原生物质沉积-埋藏成岩和次生改造重塑两大阶段全过程的控制,称之为过程控储。盆地或地区后期改造过程及结果的个性特征直接控制着该地区油气的赋存、成藏-定位和分布特点,即改造控藏。后期多种形式的改造可引发多源油气富集成藏,既含来自不同深度、不同成熟度烃源岩的油气同储成藏,又有源自不同类型、不同世代烃源岩的油气混聚成藏,还包括烃类与各种非烃类气体同储或同盆共存成藏。盆地经受多期次构造变动和改造必然导致油气发生多次动态聚散和晚期成藏-定位。将晚期成藏与定位连在一起就较全面地概括和体现了不同时代盆地大多油气藏形成的要点和勘探界关注的重点。     

中国天然气地球化学研究新进展及展望

本文系统总结了近十年来中国天然气地球化学最新研究进展,包括天然气生成理论(生物气-低熟气成因、海相有机质和煤系气源岩高演化阶段生气潜力)、大气田成藏过程示踪研究(海相叠合盆地深层、陆相深层砂岩和火成岩大气田)、非烃气体地球化学特征及成因(CO2等H2S)、非常规天然气地球化学特征(致密砂岩气、页岩气和煤层气)、天然气实验新技术和新方法等。这些研究进展丰富了天然气地质学理论,促进了中国大气田的发现。但是随着中国天然气勘探向复杂地质环境区域、深部层系和致密砂岩气等非常规天然气资源发展,地质条件下全过程天然气生排运聚地球化学模型、深部天然气生成和运移及成藏地球化学、致密气等非常规天然气成藏地球化学等是今后天然气地球化学的重要研究方向。     

中国中西部前陆盆地多期成藏、晚期聚气的成藏特征

中国中西部前陆盆地具有优越的天然气成藏条件,同时具有晚期成藏的特征。文中在典型气藏解剖的基础上重点讨论了川西、柴北缘和准南缘前陆盆地的成藏过程,从而指出中国中西部前陆盆地具有多期聚集、晚期聚气的成藏特征,明确指出中国中西部前陆盆地具有最主要的两大成藏期,一是燕山晚期,主要是被动陆缘或中部前陆盆地三叠系烃源岩的油气聚集期;二是喜山晚期,受新构造运动影响,主要是西部陆内前陆盆地的中、新生界烃源岩的天然气成藏期和中部周缘前陆盆地的天然气的调整期。新近纪前陆盆地的发育期控制了中国中西部前陆盆地以中生界煤系烃源岩为主的晚期天然气的聚集。     

中国西部叠合盆地油气多期成藏模式及勘探有效性

我国西部叠合盆地油气资源丰富,随着勘探难度逐年增加,如何准确定位有利成藏区带对增加勘探成功率至关重要。通过对比叠合盆地主要大中型油气田发现,叠合盆地大都为多期成藏,且晚期成藏有利于油气规模化保存。在大量总结叠合盆地多个油气成藏过程、特点和模式的基础上,结合研究区带的构造演化特点,按照叠合盆地构造变动模式划分,将西部叠合盆地油气多期成藏模式划分为5种,分别是油气连续充注型、早期强烈改造型、中期强烈改造型、晚期强烈改造型和多期充注改造交替型。在晚期成藏有利于油气勘探的前提下,分析认为具有油气连续充注型油气成藏的区域和周边地区由于构造变动轻微,破坏幅度最小,因此油气藏类型较多,规模化可能性最大,最具油气勘探有效性,而多期充注改造交替型成藏模式在构造变动频繁剧烈的影响下,使得油气藏破坏量较大,保存下来的可能性很小,因此也最不具备勘探有效性,此类地区应该尽可能规避。     

莺歌海盆地泥底辟成因、展布特征及其与天然气运聚成藏关系

泥底辟是南海北部边缘西区莺歌海盆地颇具特色的地震地质异常体，具有欠压实异常、高温高压特点及低密低速的地球物理特征，其展布则具有明显分带性且沿盆地北西走向呈近南北向雁行式排列。泥底辟成因及分布，主要受控于盆地快速沉降及高速沉积充填压实与排出流体不均衡所产生的巨大异常高温高压潜能．和区域控盆断裂晚期右旋走滑伸展活动。而晚期泥底辟热流体上侵活动及其他成藏条件的有效配置，则有效地控制了天然气及CO2运聚成藏规律。     

新近纪以来的构造运动是中国气藏形成的重要因素

新近纪以来的构造运动是全球最新的地壳形变和造山运动的发展演化阶段。由于中国地处印度陆块、西伯利亚陆块与太平洋板块所围限的三角地带。是世界上新近纪以来构造运动比较活跃的地区,以及天然气极易散失,也难以保存的特点,因此,新近纪以来构造运动特征是研究中国气藏形成和保存不可忽视的重要地质因素。总结中国天然气的成藏历程,虽然各类盆地有所不同,但都有上新世以来构造运动的影响。上新世以来的构造运动对于中国天然气的成藏及分布有一定的破坏作用,促使一些盆地天然气受到了一定程度的散失,但总体上以促进成藏、聚集作用为主：①在西部盆岭之间形成了一系列中国式的前陆型盆地,为形成大中型气田刨造了有利条件。并控制了盆地本部气藏的最终定型。②在中部的四川盆地形成了成排成带的背斜,是四川盆地气藏形成、定型的主要时期;鄂尔多斯盆地的整体快速隆升及进一步西倾,促进了从靖边至乌审旗气田群天然气的进一步聚集。③在东部,上新世末期的渤海运动为以渤中拗陷为主体的渤海海域晚期成藏刨造了有利的地质条件;在其他盆地也促进了二次生烃及次生气藏的形成;并形成了一批无机成因的二氧化碳气田。④在近海海域,既促进了有机成因气藏的形成,也促进了无机成因非烃气藏以及无机与有机成因天然气的混源,致使区内形成了比较复杂的气藏特征。总之,新近纪以来活跃的构造运动形成了中国天然气以晚期、超晚期生烃成藏、定型为主的成藏模式,是研究中国气藏形成不可忽视的重要的地质阶段。     

油气成藏机理研究进展和前沿研究领域

随着地质工作者刻划和认识地下地质体构成、结构的能力及研究和预测沉积盆地能量场（温度场、压力场和应力场）及其演化能力的不断提高，以流体流动和油气运移为核心的油气成藏机理研究取得了重要进展：（1）证实了油气的优势通道运移并妆步提示了优势运移通道的微观和宏观控制机制，从而使基于油气运移路径三维预测的油气藏定位预测成为可能；（2）证实了幕式快速成藏过程并初步揭示了幕式成藏的驱动机制、有利场所和地球化学识别标志，突破了油气成藏是一个缓慢渗流过程的传统模式；（3）深盆气勘探和成藏机理研究取得了进展，从而突破了背斜成藏的传统观念，使“向斜”（盆地凹陷区）成为一些盆地寻找大型天然气藏的重要场所。沉积盆地深层油气成藏过程和保存条件、活动构造背景下油气晚期快速成藏过程是油气成藏机理研究的重要前沿研究领域。     

中国西部叠合盆地油气藏形成、演化与分布预测

中国西部叠合盆地经历了多期构造变动和多旋回的油气成藏作用,研究叠合盆地油气藏的形成、演化和分布预测具有重要的意义。叠合盆地指不同时期形成的不同类型的沉积盆地或地层在同一地理位置上的叠加和复合,具有地层沉积不连续、地层构造不连续、地层应力应变作用不连续等三大标志性特征,依据构造剖面上地层年代的关联性,将叠合盆地分为五种类型,即连续沉积型叠合盆地、中晚期地层叠合盆地、早晚期地层叠合盆地、早中期地层叠合盆地、长期暴露型叠合盆地。叠合盆地普遍发育复杂油气藏,三种作用（剥蚀作用、断裂作用、褶皱作用）六种机制（渗漏、扩散、溢散、氧化、降解和裂解）形成复杂油气藏,依据成因特征分为五类,原成型油气藏,圈闭调整型油气藏,组分变异型油气藏,相态转换型油气藏,规模改造型油气藏。研究表明,复杂油气藏中天然气的地下产状特征和分布特征与地表产状特征和分布特征有很大差异。中国西部叠合盆地油气分布主要受烃源灶、古隆起、沉积相、断裂带、构造变动和区域盖层等六大因素的控制。其中烃源灶（S）、古隆起（M）、沉积相（D）和盖层（C）等四大要素控制着油气成藏的形成和分布,并建立了多要素匹配（T-CDMS）成藏模式,用以预测有利成藏领域。油气藏形成之后,多期的构造变动对早成的油气藏进行调整、改造和破坏,主要受构造变动强度、构造变动时间、构造变动次数、构造变动时盖层的封油气性能等四大要素控制,并以此建立了多期构造变动破坏油气藏后剩余潜力评价模型,利用这一模型可以预测出有利勘探区带并评价出有利勘探区带中的剩余资源潜力。油气藏经过改造,表现出晚期成藏效应,并受相势耦合作用的控制最后定位,利用晚期成藏效应和相势耦合理论可以预测有利勘探目标,并指出潜在有利勘探目标。     

南海琼东南盆地气态烃地球化学特征及天然气水合物资源远景预测

天然气水合物研究覆盖了地球物理学、地球化学和地质学等多门学科,其中勘查地球化学方法可以从海底介质中直接获得与天然气水合物有关的地球化学信息,圈定水合物异常区域。近些年来大量的研究工作和陆续发现的地球物理和地球化学证据显示,南海北部海域是我国勘查天然气水合物最有潜力的区域之一。依据广州海洋地质调查局2005年第4航次获得的南海琼东南盆地沉积物酸解烃测试结果和高异常段位同位素分析数据,探讨了琼东南盆地气态烃地球化学分布特征和异常成因。结合西沙海槽已有的勘探资料和水合物成藏地质条件,分析南海北部西沙海槽—琼东南地区与天然气水合物有关的地球化学异常特征,并对水合物成藏远景进行了预测。研究成果为南海北部天然气水合物勘探提供地球化学证据。     

川西前陆盆地次生气藏天然气来源追踪

浅层次生气藏在川西前陆盆地占重要地位,天然气虽都直接或间接来自须家河组煤系烃源岩,但具体来自须家河组三套煤系中的哪一套烃源岩始终是个难题.这影响了川西天然气成藏方面的研究,也给勘探带来很多困惑.对川西原生和次生气藏天然气地球化学特征进行对比分析,结合川西天然气成藏地质条件和成藏特点,发现次生气藏天然气的来源各不相同,主要由隐伏断裂和所沟通的原生气藏来决定.典型气田研究结果表明,平落坝气田浅层次生气藏天然气来自与须五段煤系烃源岩有关的原生气藏,而白马庙气田次生气藏天然气则来自与须一段煤系有关的原生气藏.     

沉积盆地后期改造及对油气赋存成藏的影响

中国大陆由多个块体拼接而成,结构复杂而不均一,经历了多幕次构造运动,活动性强。特殊的构造位置使得中国沉积盆地后期改造强烈而普遍,这是中国沉积盆地有别于世界其它盆地的显著特点之一。油气作为流体矿产,后期改造对油气赋存、成藏和分布具有显著的影响。后期改造是研究盆地演化、构造特征和油气资源评价不可或缺的内容。1998年召开的“改造型盆地油气勘探理论、方法及关键技术研讨会”,推动和引发了我国油气业及学术界对盆地后期改造、改造型盆地及其油气勘探诸方面的研究和关注。笔者等通过对国内外有关后期改造和改造型盆地已有研究成果的梳理和总结,综述了后期改造、改造盆地的研究进展,及其对常规油气赋存—成藏的影响、晚期成藏—定位和对非常规油气特殊影响等相关内容。     

鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气的地球化学研究

鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气的地球化学参数显示出煤成气的特征为高一较高的甲烷化系数、低一较低的C2 组分含量、低凝析油含量、烃类组分均相对富同位素^13C、轻烃(C6～C7)中高环烷烃含量等，其源岩无疑是石炭-二叠系(C2b-P1s)海陆交互相腐殖型母质为主的煤系气源岩。天然气地球化学参数中的甲烷化系数在平面上和纵向上的变化趋势与气层组的热演化程度存在着良好的相关性，反映出上古生界低渗透储层天然气的“广覆式生(供)气、持续运聚成藏”特征，天然气的主要成藏时期与气源岩的大量生、排烃时期(J2-K1)相匹配。局部地区的石千峰组发育晚期(K1抬升后)形成的天然气藏。气源岩母质的非均质性、成熟度的差异、运移与成藏特征等多因素叠加作用是引起天然气地球化学参数的变化在总体上的规律性与局部的复杂性共存的主要原因。     

沉积盆地后期改造及对油气赋存成藏的影响

中国大陆由多个块体拼接而成,结构复杂而不均一,经历了多幕次构造运动,活动性强。特殊的构造位置使得中国沉积盆地后期改造强烈而普遍,这是中国沉积盆地有别于世界其它盆地的显著特点之一。油气作为流体矿产,后期改造对油气赋存、成藏和分布具有显著的影响。后期改造是研究盆地演化、构造特征和油气资源评价不可或缺的内容。1998年召开的“改造型盆地油气勘探理论、方法及关键技术研讨会”,推动和引发了我国油气业及学术界对盆地后期改造、改造型盆地及其油气勘探诸方面的研究和关注。笔者等通过对国内外有关后期改造和改造型盆地已有研究成果的梳理和总结,综述了后期改造、改造盆地的研究进展,及其对常规油气赋存—成藏的影响、晚期成藏—定位和对非常规油气特殊影响等相关内容。     

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.      

含油气盆地中高地温的地质意义

本文以渤海湾油区南部含油气盆地为例,讨论了地温对盆地生油、砂岩孔隙性和特殊油、气藏形成的地质作用和意义。地热研究不仅限于学科自身的范围,而且已向石油、天然气等流体矿藏的成藏领域突入,并从已知的深层原生天然气藏、高含二氧化碳的天然气藏、特高压油藏和特稠油油藏的成藏实例中,找到了某些结合点。     

俄罗斯主要含油气盆地油气地质特征与成藏模式

俄罗斯区域构造演化复杂,含油气盆地类型众多,油气地质特征和资源规模彼此差异巨大,盆地间缺少横向对比研究。基于最新的IHS数据库,通过对构造演化、沉积充填和基本石油地质条件的分析,总结了14个主要含油气盆地的盆地类型划分、油气地质条件类比、成藏主控因素和油气成藏模式,指明了未来需要重点关注的盆地。综合分析表明:俄罗斯含油气盆地具有以发育叠合盆地为主、单旋回盆地伴生的特点;存在4期主力烃源岩、4套主要成藏组合和3种成藏模式,储量发现规模受控于成藏模式,其中单旋回盆地封闭型成藏的油气资源最为丰富,其次分别为叠合盆地中的调整型成藏和改造型成藏。     

新构造运动对中国天然气成藏的控制作用

由于天然气扩散速率比石油快而不易保存,所以晚期成藏对天然气成藏来说有利于天然气的保存。新构造运动是中国构造史上最后一次大规模的造山运动,对天然气的成藏有着十分重要的控制作用。对于在晚期生气的烃源岩来说,新构造运动产生有效圈闭与晚期供气形成良好匹配,有利于天然气晚期成藏;对于早期成藏的天然气来说,新构造运动使气藏在纵向、横向发生调整,形成新的气藏,另外还可对部分气藏的储层进行优化、改造;新构造运动不仅使圈闭形成,并且还产生断裂系统,沟通烃源岩与储集层,导致幕式成藏,天然气充注效率提高,有利于天然气成藏;另外,新构造运动在构造强烈地区会对已形成的气藏起破坏作用。