海拉尔盆地呼和湖凹陷煤层气资源潜力分析

利用钻井和地震资料,研究了呼和湖凹陷煤层的发育与分布情况,确定了煤层的热演化程度和气测异常等;结合煤层含气量参数,预测了凹陷内的煤层气资源前景。结果表明,呼和湖凹陷煤层气资源量约为7.43×1011 m3,远远超过了前人对整个东北区煤层气资源的评价。呼和湖凹陷大二段煤层埋深适中,是煤层气勘探开发有利层段;南二段煤层埋深多在2 000 m左右,但煤层气资源量最大,在以后的开发中应加强研究。通过与美国成功开发的含气盆地对比表明,呼和湖凹陷的煤层气潜力值得重视。      

海拉尔盆地呼和湖凹陷煤成气资源潜力评价

呼和湖凹陷是海拉尔盆地中一个重要的二级凹陷,其中存在2套主力烃源岩系(大磨拐河组和南屯组),均含有煤层,且煤层生烃条件优越,可以作为煤成气的有效源岩.基于对该凹陷中煤系源岩综合评价,笔者采用三维建模与构造模拟系统(TSM)对该凹陷进行盆地模拟,计算出了该区煤系源岩的生气潜量.研究表明,呼和湖凹陷中部和南部的煤层分布比较广泛,平均厚度为120 m左右;煤系源岩干酪根类型主要为Ⅲ型,属于倾气型烃源岩;该凹陷以未成熟-低成熟阶段的煤系源岩为主,R_o大部分在0.3%～0.9%;凹陷煤成气总量为1.6897×10~(12)m~3,具有很好的勘探开发前景.     

海拉尔盆地煤及煤系泥岩生排烃定量评价

海拉尔盆地具有多煤阶煤分布。煤系源岩生、排烃数据反映:最好的煤层是南上段,其次是大上段;最有利的煤系泥岩是铜钵庙组与南屯组。各凹陷煤系源岩生气量大小顺序为:呼和湖凹陷>贝尔凹陷>乌尔逊凹陷>呼伦湖凹陷。各凹陷煤系源岩生油量多少顺序为:乌尔逊凹陷>呼和湖凹陷>贝尔凹陷>呼伦湖凹陷。煤系源岩排油量大小顺序为:乌尔逊凹陷、贝尔凹陷、呼和湖凹陷、呼伦湖凹陷。可见,乌尔逊凹陷、贝尔凹陷、呼和湖凹陷具有良好的煤成油气勘探前景,是海拉尔盆地寻找煤成气、煤成油资源不可忽视的有利地区。      

昭通褐煤盆地煤层气富集规律及主控地质因素

随着美国粉河盆地煤层气商业开发的成功,褐煤盆地煤层气资源受到广泛关注。我国昭通褐煤盆地蕴藏着丰富的煤层气资源,开发潜力巨大。在分析煤层气分布规律的基础上,厘定了煤层气富集的主控地质因素,对煤层气资源开发潜力进行了评价。研究表明:昭通盆地褐煤演化程度低,煤层生气量少,且大量孔裂隙被水充填,煤层含气量低,预测埋深150 m煤层气含量为1.45 m3/t,埋深500 m煤层气含量为2.00 m3/t。研究区煤层气富集的主控地质因素包括煤层厚度、煤层埋藏深度、构造地质特征、煤层顶板岩性及封闭条件等。由于褐煤煤化程度低,煤层生气量少,加之盆地内煤层埋藏深度不大,易遭受氧化,致使煤层含气量较低,但盆地内煤层厚,赋存的煤炭资源量大,单位面积内煤层气资源丰度高,为煤层气富集提供了良好的内部条件;同时盆地沉积后期构造相对稳定,煤层顶板为粘土及砂质粘土,封闭条件较好,有利于煤层气的保存。     

层序地层地球化学在海拉尔盆地呼和湖凹陷烃源岩评价中的应用

呼和湖凹陷是海拉尔盆地未来油气勘探的新战场,目前勘探程度较低,关于烃源岩的认识比较薄弱,精细评价该区烃源岩对有利区带预测具有重要意义。以层序地层学和地球化学理论为指导,综合运用有机碳(TOC)、生烃潜量Pg(S1+S2)、氯仿沥青"A"、干酪根元素特征、岩石热解特征和干酪根类型指数(KTI)及显微组分特征、镜质组反射率(Ro)和源岩甾萜烷特征等方面资料,从不同层序和同一层序不同体系域对呼和湖凹陷的烃源岩特征进行综合评价研究。结果表明,呼和湖凹陷烃源岩非均质性特征明显,烃源岩生烃的层位主要分布于Sq4、Sq3和Sq2层序的湖侵体系域和高位体系域,尤其是Sq3和Sq2层序的湖侵体系域中。应用这一方法进行烃源岩评价,不仅对呼和湖凹陷的油气勘探工作具有重要的意义,同时对于勘探程度低、钻井稀少的含油气盆地中的烃源岩评价工作更为有效。     

鹤岗盆地煤层气成藏条件类比分析及潜力评估

为了评价鹤岗盆地煤层气的资源潜力,从煤层气的成藏条件出发,将鹤岗盆地相关的地质、地化参数与阜新盆地进行类比,采用模糊数学方法对两个盆地资源潜力进行评分,并计算出鹤岗盆地煤层气资源总量。结果表明,鹤岗盆地绝大部分地质、地化指标相似于甚至优于阜新盆地;鹤岗盆地煤炭资源丰富,煤阶以气煤-焦煤为主,煤层累计厚度平均64 m,为煤层气的大量生成提供了良好的物质基础。但是,由于岩浆和构造活动以及有效盖层的差异,使不同矿区含气量差别较大,整体表现为东北高、西南低的特征。尽管鹤岗盆地部分煤层含气量和渗透率偏低,但其煤层分布规模大,煤阶中等,其煤层气资源总量可达445.6×108 m3,通过合理开采,可具有较大的工业产能。      

华北安鹤煤田煤储层特征与煤层气有利区分布

通过对安鹤煤田采集煤样的煤质、显微组分、煤相、显微裂隙分析,等温吸附、低温氮比表面及孔隙结构和压汞孔隙结构测试,研究了该区煤层气赋存的地质条件、煤层气生气地质特征和煤储层物性特征。并采用基于G IS的多层次模糊数学评价方法计算了该区的煤层气资源量,预测了煤层气有利区分布。研究结果表明,该区煤层气总资源量为1 115.73×108m3,煤层气资源丰度平均为1.18×108m3/km2,具有很好的煤层气资源开发潜力。在煤田中部的四矿到八矿之间的地区以及北部的水冶镇附近地区,煤层累计有效厚度大、煤层气资源丰度高、煤层埋深适中、煤储层孔裂隙系统发育、渗透性高,是该区煤层气勘探开发的最有利目标区。     

巨厚低阶煤煤层气储层关键成藏地质要素及评价方法——以二连盆地巴彦花凹陷为例

为了建立巨厚低阶煤煤层气资源评价方法,以二连盆地巴彦花凹陷为研究对象,通过研究煤层气成因、煤层埋深、煤层厚度、煤储层物性、含气性、水文地质和盖层等,总结了巨厚低阶煤煤储层的关键成藏地质要素,并进一步建立了新的低阶煤煤层气资源潜力评价方法,圈定了巴彦花凹陷煤层气勘探开发有利区和目标区。结果表明:巴彦花凹陷主要含煤地层为下白垩统腾格尔组（K₁t）,以褐煤和长焰煤为主,显微组分以镜质组为主,煤层气的形成是生物成因为主、混合成因为辅的成烃模式,生物成因气占主导地位;研究区共发育3个煤组,煤储层厚度大,发育面积广,埋深适中,保存条件好,含气量较高,空气干燥基含气量最高可达4.45 m3/t,1、2煤组有利于形成煤层气藏,3煤组有利于形成煤系砂岩气藏。根据建立的资源潜力评价方法,煤层气勘探开发的最优目标区位于巴彦花凹陷北部。      

呼和诺尔盆地伊敏组含煤特征分析

呼和诺尔盆地属海拉尔盆地群,为张性盆地,区域性的北东向断裂控制了盆地的形态和规模。盆地主要含煤地层为下白垩统伊敏组,发育11个煤组,其中4煤组、8煤组煤层较稳定,全区大部可采;11煤组煤层稳定,厚度达15～20m,为全区主要可采煤层。根据伊敏组含煤地层沉积特征,,划分了四个沉积旋回,分析了影响煤层沉积的主要因素,认为盆地沉积明显受同沉积断层的控制,表现在断层两盘岩层生长指数和沉积特征均有明显的差异。本次研究将对海拉尔盆地乃至相邻蒙古国盆地的煤田勘查提供借鉴。     

海拉尔盆地古地温研究

海拉尔盆地作为大庆油田外围最有潜力的油气盆地之一,其古地温梯度以及古地温与油气的关系尚未进行系统研究。根据磷灰石裂变径迹法求取的古地温梯度为3.44～4.20℃/hm。其中乌尔逊凹陷古地温梯度与现今地温梯度接近,贝尔凹陷和呼和湖凹陷恢复的古地温梯度值高于现今地温梯度值。热史模拟表明海拉尔盆地最高古地温是在伊敏组沉积晚期90Ma达到。一类凹陷如乌尔逊凹陷属于持续埋藏型凹陷,中生代以来是一升温过程,在凹陷的中心部位现今地温是地层经历的最高地温,烃源岩热演化程度受现今地温场控制,现今持续生烃。另一类凹陷如贝尔凹陷和呼和湖凹陷,属于抬升剥蚀型凹陷,伊敏组沉积之后是一个降温过程,现今地温小于古地温,烃源岩热演化程度受古地温场控制。古地温演化史结合伊利石测年结果表明,伊敏组沉积晚期是海拉尔盆地一次非常重要的油气成藏期;古近纪以来为第二次成藏阶段,主要为早期形成油气藏的重新调整和二次生成的油气继续注入成藏。     

中外低煤阶盆地煤层气成藏及资源开发潜力对比分析——以中国吐哈盆地和保德河盆地为例

从吐哈盆地和保德河盆地的沉积、地层、成煤、构造等背景出发,结合两盆地煤层气勘探所取得的煤储层资料,对比分析了低煤阶盆地煤层气成藏及资源开发潜力。分析表明,吐哈盆地和保德河盆地虽然分属于不同的大地构造单元,盆地演化不同,但其含煤性相似,特别是同属低变质的褐煤—亚烟煤类,含煤性较好,沉积、水文地质条件近似,因而盆地煤层气成藏具有一定的可比性。美国保德河等低变质煤盆地煤层气商业性开发成功的事实说明,对于低变质煤盆地,即使气含量较低,但只要成藏条件合适,其仍然具有煤层气资源开发潜力      

西北低阶煤中生物成因煤层气的成藏模拟实验

以往经验认为,具有商业价值的煤层气资源主要存在于中煤阶的煤层中,煤阶太低,一般含气量不高,不具有勘探价值.但是近几年来发现美国的粉河和澳大利亚的苏拉特等低煤阶盆地煤层厚度大,渗透率高,资源丰度大,含气饱和度高,可获得商业性的气流.从其气体的成因来看,其中有很大一部分是生物成因的煤层气.通过本次采用FY-Ⅱ型煤层气成藏模拟装置和西北低煤阶含煤盆地的煤岩样品开展了低煤阶生物成因的煤层气成藏模拟,从实验角度证明了中国西北地区虽然煤层煤阶较低,热成因气较少,但是却存在着具有商业价值的二次生物成因的甲烷气,再加上含煤层系众多,煤层厚度大,资源丰度极高,仍具有巨大的勘探潜力.     

准噶尔和吐哈盆地株罗系煤层气储集特征

西北侏罗纪陆相盆地低煤级煤层气藏勘探开发近年来受到越来越多的关注,煤层气成藏机制是该区煤层气勘探开发的重要基础工作,而煤层气储集是煤层气成藏的关键地质过程。研究表明:准噶尔、土哈两个侏罗纪陆相盆地低煤级煤储层具有高孔容、高孔比表面积、高游离气储集潜力和低原位吸附气体能力的特征,深部煤储层储集气量显著高于浅部煤储层;浅部煤储层中基本上为吸附气,深部煤储层中吸附气、游离气、溶解气共存,游离气的重要性随埋深增加而增大;构造高点和构造圈闭对深部煤层气成藏具有重大影响,煤层气与常规气兼探与共采在理论上可行,深部煤层气藏可能较浅部煤层气藏更具开发价值。     

鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组沉积体系及古地理

富县组是鄂尔多斯盆地侏罗系最早沉积的地层,其发育在由印支运动所造成的凹凸不平剥蚀面上,沉积以填平补齐为特点,与下伏三叠系延长组呈不整合接触关系。富县组沉积厚度变化大,岩性差异明显,岩相复杂。沉积相在空间上变化较大,为河流相和冲积扇相沉积     

准噶尔和吐哈盆地侏罗系煤层气储集特征

西北侏罗纪陆相盆地低煤级煤层气藏勘探开发近年来受到越来越多的关注,煤层气成藏机制是该区煤层气勘探开发的重要基础工作,而煤层气储集是煤层气成藏的关键地质过程。研究表明：准噶尔、土哈两个侏罗纪陆相盆地低煤级煤储层具有高孔容、高孔比表面积、高游离气储集潜力和低原位吸附气体能力的特征,深部煤储层储集气量显著高于浅部煤储层;浅部煤储层中基本上为吸附气,深部煤储层中吸附气、游离气、溶解气共存,游离气的重要性随埋深增加而增大;构造高点和构造圈闭对深部煤层气成藏具有重大影响,煤层气与常规气兼探与共采在理论上可行。深部煤层气藏可能较浅部煤层气藏更具开发价值。     

中高煤阶煤层气富集高产区形成模式与地质评价方法

煤层气富集高产区富集机理和地质评价方法对煤层气勘探选区至关重要,以往的研究主要集中在资源富集区形成机理和预测方面,但煤层气勘探开发实践表明资源富集区并不一定是高产区,如何在煤层气资源富集区中寻找高产区即煤层气富集高产区是国内外煤层气勘探面临的难题。通过国内外典型煤层气富集高产区的剖析,结合我国中高煤阶富集区地质特点,以沁水盆地南部、鄂尔多斯盆地东缘和两淮矿区为研究对象,采用地质统计、实验验证和生产数据分析相结合的研究方法,揭示了基于含气量渗透率耦合控制的煤层气富集高产区形成机理,提出了3种中高煤阶煤层气富集高产区形成模式;围绕煤层含气量和渗透率两个核心要素,利用层次分析法和主成分分析法确定了包含7大地质参数的评价指标体系,建立了基于产能分析的煤层气富集高产区方法体系。这些认识对我国中高煤阶煤层气区带、区块、目标的优选具有重要的指导作用。     

大宁?吉县区块深层煤层气生产特征与开发技术对策

鄂尔多斯盆地埋深超过2 000 m的深层煤层气资源丰富,是煤层气勘探开发重要领域,鄂尔多斯盆地东缘大宁?吉县区块开展了一批深层煤层气工艺试验,初步取得一定效果,但规模效益开发主体技术亟待攻关。基于实验分析、生产数据和裂缝监测等资料,通过对大宁?吉县区块深层煤层气储层特征、生产动态和压裂改造效果开展评价,分析了深层煤层气生产特征并提出开发技术对策。研究认为:(1) 深层煤储层具有“低渗、高含气、高含气饱和度、富含游离气”的特征;(2) 深层煤层气产能主要受资源富集、微构造和有效改造规模控制,在正向微构造发育区,资源越富集、加液强度越大、加砂强度越大,越有利于扩大供气能力和提高单井产量;(3) 深层煤层气生产井呈现出以游离气产出为主的高产期、游离气和吸附气共同产出的稳产及递减期和以吸附气产出为主的低产期三段式产出特征。基于上述认识,提出了深层煤层气开发技术对策,实施的D6-7P1井取得较好生产效果,证实在有利区实施超大规模加砂压裂可有效提高深层煤层气产能。      

东北地区油气领域接替形势展望 （代序）

东北地区存在5套油气勘探层系.松辽盆地内的白垩系松花江群坳陷层系是目前生产的主力,已进入稳产阶段后期.下白垩统的断陷层系仅在松辽、二连、海拉尔等盆地发现油气田,正处于勘探开发高潮期.以断陷为主体的下—中侏罗统含煤层系是待探索的新领域,可能在白垩系(甚至上侏罗统火山岩)覆盖下保存.近年来,东北地区上古生界的含油气远景已被广泛认可,并开展了选区评价工作.东北东部的新生界断陷含有丰富的煤、油页岩,其下可能有白垩系深埋,但受浅部火山岩的影响,对其深部的研究工作不足.针对以上5个领域的特点提出了今后的研究方向,特别强调了新领域开拓以及常规和非常规油气勘探并举.     

中国东北地区油气地质特征与勘探潜力展望

中国东北地区发育50多个盆地,规模大小不一,较大的盆地包括松辽、二连、海拉尔盆地和5个跨境盆地。东北地区油气资源潜力巨大,油气储量增幅显著,同时面临油气上产、稳产难度仍然持续加大的现实。本文在深入分析东北地区构造与沉积古地理演化过程的基础上,总结了东北地区构造与沉积协同作用下的成藏组合差异发育特征。进一步结合勘探实践,针对油气勘探中存在的问题,围绕着新领域新层系的工作思路,提出了东北地区油气勘探的方向,包括:松辽盆地中央坳陷带中浅层油气精细勘探,松辽盆地南部深层火山岩油气勘探,松辽盆地西斜坡和北部倾末端油气勘探,东北地区古生界油气勘探,大三江盆地群油气勘探,东北地区页岩油和油页岩资源勘探。为未来东北地区油气资源的勘探部署提供了科学依据。