川西坳陷中段原、次生气藏天然气特征及运移机制探讨

天然气的烃类组分、氮气和二氧化碳含量、干燥系数大小均是较好的天然气运移地球化学指标,其纵向变化规律显示天然气纵向运移特征.通过川西坳陷中段千余个天然气地球化学参数的系统分析,对川西坳陷中段原、次生气藏天然气特征及运移机制进行探讨.川西坳陷中段天然气随着运移距离的增加氮气含量逐渐增大(0～9.63%),二氧化碳含量逐渐减小(1.94%～0);次生气藏天然气沿着运移方向甲烷含量(83.48%～99.86%)、干燥系数(0.83%～1.0O%)逐渐增大;而原生气藏天然气的变化趋势正好相反,甲烷含量(99.93%～85.06%)、干燥系数(1.00%～0.85%)逐渐减小.地层压力和区域构造应力场是川西坳陷中段天然气运移的主要驱动力.川西坳陷中段侏罗系次生气藏和三叠系原生气藏运移方式有着明显区别:上侏罗统天然气主要由下部须家河组天然气窜层渗流运移而来,断裂是其最重要的运移通道;中侏罗统部分气藏由须家河组气源沿高速运移通道运移而来,而部分气藏是通过下部气源以水溶相的方式运移聚集成藏;须四段天然气以扩散运移方式为主,反应该层段天然气成藏时储层已相对致密;须二段天然气则以渗流方式为主,断裂在其中起到了重要的作用.     

黄骅坳陷深层古生界烃源岩的生烃演化

黄骅坳陷的古生界已遭受多期复杂的构造变动,烃源岩经历了不均一的抬升、变形、埋藏作用,导致烃源岩生烃演化的不连续性和分阶段性。基于详细的构造—埋藏史研究,结合磷灰石裂变径迹测试及矿物包裹体分析,运用EASY%R_o数值模拟技术,深入研究了黄骅坳陷古生界烃源岩的埋藏史、受热史和生烃史,揭示出研究区古生界有机质的阶段性成熟演化和多次生烃作用,阐明了黄骅坳陷古生界烃源岩生烃作用发生的构造期次、生烃强度和时空分异特征,认为黄骅坳陷古生界烃源岩最重要、最有意义的生烃作用发生在喜马拉雅晚期,指出在黄骅坳陷中北部的次级凹陷中有望实现中国东部深层古生界找油突破。     

川西坳陷侏罗系沉积岩相与生烃关系研究

笔者从生烃角度分析和研究了川西坳陷侏罗系沉积岩相，川西坳陷早侏罗世—中侏罗世早期最好的生烃沉积环境是长年湖，其次为时令湖。在对烃源岩的系统采样分析与研究的基础上，对有机碳、有机质类型、有机质演化程度、生气率、生聚系数和体积参数进行了深入的研究，并取得了可靠的参数。采用天然气有机碳发生率法与有机显微组分发生率法，计算了川西坳陷侏罗系生烃量为(292483.3～333425.0)×10     

渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系—二叠系烃源岩生烃演化及与中—新生代构造演化的响应关系

渤海湾盆地石炭系—二叠系为烃源岩的古生界潜山内幕型原生油气藏认识程度低,勘探难度大,明确石炭系—二叠系烃源岩生烃演化过程及与中—新生代构造演化的响应关系对内幕型原生油气藏勘探具有重要意义。笔者等基于三维地震资料、典型井实测镜质体反射率、流体包裹体等数据资料,进一步采用构造解析、潜山埋藏史分析以及盆地生烃模拟等技术手段,探讨了渤海湾盆地黄骅坳陷中—新生代构造运动及对石炭系—二叠系烃源岩生烃演化的控制作用,明确了生烃时期及有利生烃范围。研究表明,黄骅坳陷中—新生代构造活动经历了“两期裂陷,两期抬升”的四个演化阶段,形成多种类型的埋藏史,构造运动引起的古地温变化使南北地区烃源岩进行差异了生烃演化,裂陷建造作用促进地温上升,有利于有机质生烃,挤压改造作用抑制地温上升,有机质生烃中止。乌马营潜山及歧北潜山具有3次生烃阶段,生烃期为早—中三叠纪、早白垩纪、古近纪,港北潜山具有两次生烃阶段,生烃期为早—中三叠纪、古近纪。黄骅坳陷内早期(即早—中三叠纪)生烃范围局限,晚期(即古近纪)生烃最有利,乌马营地区及歧北地区为原生油气藏有利勘探区。     

渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系—二叠系烃源岩生烃演化及与中新生代构造演化的响应关系

渤海湾盆地石炭系—二叠系为烃源岩的古生界潜山内幕型原生油气藏认识程度低，勘探难度大，明确石炭系—二叠系烃源岩生烃演化过程及与中新生代构造演化的响应关系对内幕型原生油气藏勘探具有重要意义。笔者等基于三维地震资料、典型井实测镜质体反射率、流体包裹体等数据资料，进一步采用构造解析、潜山埋藏史分析以及盆地生烃模拟等技术手段，探讨了渤海湾盆地黄骅坳陷中新生代构造运动及对石炭系—二叠系烃源岩生烃演化的控制作用，明确了生烃时期及有利生烃范围。研究表明，黄骅坳陷中新生代构造活动经历了“两期裂陷，两期抬升”的四个演化阶段，形成多种类型的埋藏史，构造运动引起的古地温变化使南北地区烃源岩进行差异了生烃演化，裂陷建造作用促进地温上升，有利于有机质生烃，挤压改造作用抑制地温上升，有机质生烃中止。乌马营潜山及歧北潜山具有3次生烃阶段，生烃期为早—中三叠纪、早白垩纪、古近纪，港北潜山具有两次生烃阶段，生烃期为早—中三叠纪、古近纪。黄骅坳陷内早期（即早—中三叠纪）生烃范围局限，晚期（即古近纪）生烃最有利，乌马营地区及歧北地区为原生油气藏有利勘探区。     

煤排烃史系统动力学模拟

煤成烃研究的最新成果表明,反馈控制作用是影响煤排烃的一个重要因素。据此在常规排烃史模拟方法的基础上引入“系统论”和“系统动力学”的方法,建立了煤排烃史系统的系统动力学模型。模型包括古压力史、烃饱和度发育史和排烃量史等三个主要的子系统模型。该模型不仅较好地解决了煤排烃系统中存在的反馈控制作用问题, 而且较好地解决了系统中存在的参数的非线性特征问题。最后,将模型应用于辽河盆地东部坳陷荣兴屯地区煤排烃史研究,其结果表明,该区煤岩进入生、排烃高峰是在东营组三段沉积末以后,东营组一段沉积末以前,目前仍处于生、排烃高峰,且有近80%的油保留在深部地层中没有排出来。     

黄骅坳陷歧古1井古生界烃源岩的二次生烃演化

黄骅坳陷歧古1井的古生界烃源岩自形成以来经历了复杂的构造—埋藏史,并发生多次生烃演化。基于详细的构造-埋藏史研究,并结合矿物包裹体分析,运用EASY％R_o数值模拟技术,深入研究了歧古1井的古生界烃源岩的埋藏史、受热史和生烃史,阐明了歧古1井古生界生烃作用发生的构造期次、生烃强度,揭示了歧古1井古生界烃源岩曾发生过多次重要的生烃作用过程,其主要发生在海西—印支期和喜马拉雅晚期,得出了主要二次生烃作用发生在喜马拉雅晚期的重要结论,并提出了歧口凹陷是有望实现黄骅坳陷深层古生界找油突破的有利地域。     

柴达木盆地德令哈坳陷石炭系烃源岩成熟度演化史

德令哈坳陷是柴达木盆地石炭系具有勘探前景的地区。综合区域调查、平衡剖面反演、镜质体反射率等分析,获取了柴达木盆地主要构造运动期次,并结合盆地模拟技术,重建了石炭系埋藏史;结合石炭系烃源岩油气地化指标,研究了德令哈坳陷石炭系烃源岩热演化史。研究表明,德令哈坳陷内石炭系烃源岩广泛发育,有机质丰度较高,埋深较大,但未发生变质,处于成熟-高成熟阶段。德令哈坳陷石炭系埋藏史主要表现为晚石炭世、中侏罗世早期-晚白垩世、渐新世晚期-中新世为快速埋藏期,早二叠世-晚三叠世、早白垩世-始新世为稳定期,晚三叠世末-晚侏罗世、始新世末-中新世、中新世末以来为强烈抬升剥蚀期,沉降史与抬升剥蚀史新生代以来存在着差异;石炭系烃源岩热演化史主要表现为"二次生烃、晚期生烃为主"的特点,主要受控于区域构造运动。晚古生代以来柴达木盆地热演化总体表现为缓慢降低的特征,主要受控于柴达木盆地岩浆热事件与构造活动特征。      

临清坳陷东部上古生界煤系烃源岩的生烃演化

为了明确临清坳陷东部上古生界煤系烃源岩的生烃演化过程,对煤系烃源岩的热演化特征、生烃演化与构造－埋藏的时空匹配关系进行了动态分析。研究结果表明,临清坳陷东部上古生界煤系源岩具有多期次的生、排烃过程:初次生烃过程具有区域一致性,主要发生在印支期中三叠世末期,但生烃量有限;主要生烃过程发生在燕山期和喜马拉雅期,现今进入生烃门限的深度在4 000 m左右。临清坳陷东部可以划分出中隆新隆、中坳新隆、中坳新坳等3种不同类型的盆地叠合单元,对于上古生界煤成气藏勘探而言,应在盆地叠合单元详细区划的基础上,重点在中坳新坳型叠合单元寻找那些主力二次生烃期较晚(古近纪末或新近纪—第四纪),且后期构造变动相对较弱的地区。      

库车坳陷的油气运移全定量模拟

为了给库车坳陷的油气勘探提供定量依据, 使用盆地模拟软件BASIMS对该坳陷的地史、热史、成岩史、生烃史、排烃史及运聚史进行了全定量模拟.其中油气初次运移的模拟使用简易而实用的方法, 即: 对于油气初次运移, 采用沉积压实渗流法求排油、物质平衡法求排气; 对于油气二次运移, 采用基于浮力驱动及达西定律的拟三维运聚模型.除了讨论这些数值方法的敏感性参数(参数敏感性与风险分析、排烃分配因子、断层及不整合面的渗透率、油气储集单元的确定) 外, 给出了排烃史和运聚史的模拟结果, 其聚集量的模拟结果不仅在数量上而且在位置上与实际情况符合, 尤其是预测出的几个有利勘探目标后来被勘探结果所证实      

川西南地区下寒武统筇竹寺组页岩热演化史及页岩气成藏意义

页岩热演化史与页岩气的成烃、成藏过程关系极为密切.一方面,页岩热演化过程决定了页岩生烃过程、页岩气类型和生气量;另一方面,页岩有机孔隙的形成与页岩热演化过程密切相关.在前期热史恢复基础上,以锆石（U-Th）/He和沥青反射率R_b等古温标进行标定,模拟了川西南地区代表性钻孔下寒武统筇竹寺组页岩热演化史,探讨了页岩热演化过程与页岩气成烃、成藏的关系.研究结果表明,川西南地区下寒武统筇竹寺组页岩热演化过程和生烃史差异性明显,可以识别出两种模式:加里东期坳陷区,筇竹寺组页岩在加里东期成熟,中?晚二叠世期间快速演化定型,两个生烃高峰期分别出现在志留纪（生油高峰?湿气阶段）、中?晚二叠世（干气阶段）,此后再无明显的生烃活动;加里东期古隆起区,筇竹寺组页岩在加里东期未熟?低熟,晚海西期?燕山期持续增熟,亦存在两期生烃高峰,分别是中?晚二叠世（生油高峰阶段）、晚侏罗世?早白垩世（湿气?干气阶段）,筇竹寺组页岩生烃过程持续到晚白垩世末期.分析表明中?晚二叠世期间筇竹寺组页岩的埋深差异造成了其受峨眉山地幔柱热效应的影响不同,进而决定了加里东期坳陷区与隆起区筇竹寺组页岩热演化过程和生烃史差异,并最终导致了威远?犍为地区筇竹寺组页岩含气性优于盆地外围.综合川西南地区筇竹寺页岩生烃史和孔隙度演化模型,将川西南成藏条件相对优越的威远?犍为地区筇竹寺组页岩气成藏过程分为4个阶段:早古生代时期源?储?盖形成和生物气成藏阶段、中?晚二叠世期间初始成藏阶段、晚侏罗世?早白垩世主成藏阶段和晚白垩世以后调整改造阶段.该成果以页岩热演化过程为切入点解释了川西南威远?犍为地区与盆地外围下寒武统筇竹寺组页岩气成藏差异的原因.      

川西坳陷深层叠复连续型致密砂岩气藏成因及形成过程

川西坳陷深层上三叠统须家河组发育典型的致密砂岩气藏,由于该气藏多期构造演化、多期生排烃过程、多期成藏及储层致密化过程复杂的特点,其成因类型和成因机制经过多年的勘探和研究仍然存在争议。文章在剖析典型气藏的基础上,结合研究区构造演化、烃源岩生排烃史和储层致密化过程的研究,综合判识了致密气藏的成因类型,并分析其成因机制。研究结果表明：川西坳陷深层须家河组致密砂岩气藏具有“叠复连续资源潜力大、构造高点低点富气共存、高孔低孔储层含气共存、高压低压气层共存、气水分布复杂”的地质特征。目前气藏的成因类型为“后成”型致密气藏与“先成”型致密气藏的叠加复合型,属叠复连续型致密气藏。川西坳陷深层须家河组演化过程中存在浮力成藏下限和成藏底限,致密砂岩气藏形成和演化受控于2个界限控制下的3个流体动力场的分布和演化。叠复连续型致密砂岩气藏成藏过程可划分为4个阶段：①三叠纪沉积初至三叠纪末,初期天然气成藏条件准备阶段;②三叠纪末至中侏罗世末,早期常规气藏形成阶段;③中侏罗世末至晚侏罗世末,“先成”型致密气藏与“后成”型致密气藏形成阶段;④早白垩世至今,叠复连续型致密油气藏形成及改造阶段。     

四川含油气叠合盆地基本特征

随着近年来四川盆地油气勘探的不断突破,重新审视其基本地质特征和油气成藏特点变得迫切而必要.四川盆地是典型的叠合盆地,显生宙以来经历了震旦纪一中三叠世伸展体制下的差异升降和被动大陆边缘(海相碳酸盐岩台地)、晚三叠世-始新世挤压体制下的摺皱冲断和复合前陆盆地(陆相碎屑岩盆地)、渐新世以来的褶皱隆升改造(构造盆地)3大演化阶...     

Energy Field Adjustment and Hydrocarbon Phase Evolution in Sinian-Lower Paleozoic,Sichuan Basin

The Sinian-Lower Paleozoic (also called the lower association) in Sichuan (四川) basin has undergone geologic evolution for several hundred million years.The subsidence history of the Sinian-Lower Paleozoic can be divided into four stages:the stable subsidence during Cambrian and Silurian; the uplift and denudation during Devonian and Carboniferous; the subsidence (main process)during Permian to Late Cretaceous; and the rapid uplift and denudation since Late Cretaceous.The later two stages could be regarded as critical factors for the development of oil and gas in the lower association.The evolution of energy field such as temperature,pressure,and hydrocarbon phase in the lower association during the deep burial and uplift in the third stage might be induced as follows:(1)super-high pressure was developed during oil-cracking,previous super-high pressure was sustained,or changed as normal pressure during late uplift; (2) temperature increased with deep burial during persistent subsidence and decreased during uplift in late stage; (3) as a response to the change of the energy field,hydrocarbon phase experienced a series of changes such as organic material (solid),oil (liquid),oil-cracking gas (gaseous) + bitumen (solid) + abnormal high pressure,gas cap gas with super-high pressure (gaseous) + bitumen (solid) + water soluble gas (liquid),and gas in pool (gaseous) + water soluble gas (liquid) + bitumen (solid).The restoration of hydrocarbon phase evolution is of important value for the exploration of natural gas in the Sinian-Lower Paleozoic in Sichuan basin.     

北黄海盆地东部坳陷勘探突破对我国近海残留“黑色侏罗系”油气勘探的启示

最新的勘探和研究证实,北黄海盆地东部坳陷发育了中、上侏罗统2套有效烃源岩并以上侏罗统为主力烃源岩层,在其供烃范围内形成了上侏罗统-下白垩统"下生上储式"和中-上侏罗统"自生自储式"2类成藏组合,取得了我国东部海域以侏罗系为唯一源岩的含油气盆地勘探突破。为进一步探索我国近海盆地残留"黑色侏罗系"的资源潜力和勘探前景,本文采用地震-地质综合解释、烃源岩地球化学分析、盆地模拟等方法,综合分析了我国近海主要盆地残留"黑色侏罗系"的分布和地球化学特征。结果表明,我国近海残留侏罗系暗色泥岩烃源岩非均质性较强,多属"中等"级别,局部发育"中等-好"、"中等-差"级别烃源岩,侏罗系烃源岩大多存在早（J₃-K₁）、晚（E₂末-N₁）2期生、排烃高峰,生烃总量达1.4×10¹¹ t,资源前景乐观,预测可形成侏罗系"自生自储式"和侏罗系-白垩系（或新生界）"下生上储式"2类源储组合。     

中国西部海相盆地地质结构控制油气分布的比较研究

中国西部塔里木、四川、鄂尔多斯等海相盆地的中、下组合是我国油气勘探的重点领域,深化研究油气分布规律是优化勘探部署、提高勘探效益与持续获得勘探发现的关键。本文从盆地地质结构控制油气分布的学术思路出发,立足于近年来的勘探新进展、新发现,应用比较分析方法,揭示油气分布的构造控制规律。研究表明,塔里木、四川、鄂尔多斯等海相盆地位于古亚洲洋构造域、特提斯构造域的复合作用区,是在前寒武纪克拉通基础上发展起来的多旋回叠合盆地;它们经历了Z-D_2、(D_3-)C_2-T、J-Q等三个伸展-聚敛旋回的演化;每一伸展-聚敛旋回发育了独立的生-储-盖组合,伸展期因差异沉降发育好的烃源岩,聚敛期发育大规模展布的储集体与圈闭组合;盆地的基底分区对后期原型盆地的发育和沉积盖层的分布具有明显的制约作用,盆地多旋回叠合,形成了"垂向分层、横向分块"的地质结构,叠合结构样式控制了油气聚集层系与富集区带,普遍存在加里东中期与印支期等两期原生油气成藏期,及燕山中期(J_3-K_1)与喜马拉雅晚期(N_2-Q)等两期油气调整成藏期,新构造运动期油气成藏较为普遍。海相叠合盆地含油气层系多,原型盆地的叠合界面常是重要的油气富集部位,隆起带、断裂带、台缘带(或岩相带)是重要的油气富集区(带),叠合盆地的中下部组合是下一步油气勘探持续突破的有利方向。     

塔里木盆地塔中地区下古生界二次生烃的类型及其特征

塔中地区下古生界碳酸盐岩烃源岩中的干酪根、吸附有机质、包裹体有机质和晶包有机质,可以成为二次生烃的物质来源。该地区存在两类二次生烃——构造运动二次生烃和碳酸盐岩深埋二次生烃,二者所形成的包裹体在类型、数量、大小、气液比、荧光颜色及强度等方面均有明显不同。通过对塔中地区多口探井和人工井的埋藏史和生烃史研究,表明塔中北斜坡下古生界碳酸盐岩可以二次生烃,面积约9000km^2,生烃时代主要为中新生代。此外,还利用逐级升温爆破—气相色谱方法,测定了高过成熟碳酸盐岩烃源岩中吸附有机质、包裹体有机质以及晶包有机质的数量和释放过程,以评价高过成熟碳酸盐岩烃源岩的生烃能力。研究塔中地区的二次生烃,对深部油气勘探有着重要的现实意义。     

东海盆地椒江凹陷古新统烃源岩地球化学特征及生烃历史

为揭示东海盆地椒江凹陷油气勘探潜力,基于地球化学和盆地数值模拟方法对古新统月桂峰组、灵峰组和明月峰组烃源岩开展生烃能力和生烃过程研究.结果表明,月桂峰组和灵峰组泥岩有机质丰度高,以Ⅱ型干酪根为主,为水生生物和陆源高等植物混合来源,且形成于偏还原环境.夹有薄层炭质泥岩和煤的明月峰组泥岩有机质丰度低,以Ⅲ型干酪根为主,为陆源高等植物来源且形成于氧化环境.古新世至始新世,椒江凹陷大幅度沉降且古热流较高,是古新统烃源岩热演化程度增加的主要时期.受埋藏史和成熟度史共同控制,月桂峰组和灵峰组经历了2次生烃作用,第1次发生在古新世晚期,第2次发生在始新世中期至晚期,生烃强度高.明月峰组仅在始新世末期经历了1次生烃作用,生烃强度低.椒江凹陷古新统烃源岩生烃潜力强,具有广阔的油气勘探前景,应围绕生烃中心尤其是月桂峰组生烃中心选择形成于中新世之前的有效圈闭进行钻探.      

渤海湾盆地晚古生代煤系烃源岩及其生烃性评价

在对渤海湾盆地晚古生代煤系烃源岩特征进行研究的基础上,分别从烃源岩的主要生烃组分、有机质类型及生烃门限等方面对其生烃性进行了评价,认为太原组烃夺生烃性要好于山西组;渤海地晚古生代煤系烃源岩不但具有良好的生烃物质基础,较高的生烃能力和热成熟条件,而且具有良好的天然气勘探前景。     

东濮凹陷石炭-二叠系煤系烃源岩生气演化及潜力分析

东濮凹陷石炭-二叠系煤系烃源岩的生烃演化时空差异性尚存在争议,烃源岩热演化生烃史的定量化研究仍有待进一步深入.利用热模拟实验和盆地模拟技术对烃源岩热演化生烃史进行了系统定量评价.煤系暗色泥岩、煤和碳质泥岩具有相似的生气模式,以R_o为0.5%、1.2%、2.2%、3.15%作为界限,将煤系烃源岩生气作用统一划分为5个阶段,其中主生气期门限R_o为2.2%,对应深度约为5 500 m;东濮凹陷石炭-二叠系源岩经历海西-印支期、喜山早期和喜山晚期三期成熟演化过程,其中古近纪沙一-东营期和新近纪明化镇中期-现今是主要生烃期,烃源岩演化普遍进入成熟-过成熟阶段;三期演化对应生烃贡献比例分别为9.28%、62.07%、28.64%,主力生烃范围集中在洼陷带及中央隆起带中部一带,煤生气贡献量最大、占68%.