莺歌海盆地东方1-1气田天然气来源与运聚模式

莺歌海盆地东方 1-1气田以其埋藏浅、天然气成份变化大、气藏位于底辟构造带等特征一直是研究的热点。长期以来对其气源、充注历史等问题存在不少疑问。该研究应用生烃动力学与碳同位素动力学方法通过对典型烃源岩的研究,建立起了烃源岩在地质条件下的生气模式与碳同位素分馏模式。结合天然气地质地球化学特征,研究认为:东方 1-1气田烃类气体主要来源于梅山组烃源岩,非烃气体来源于三亚组或更深部含钙地层;天然气藏形成相当晚,与底辟作用有关,烃类气体主要充注时间在 1.3Ma以后,CO₂气体主要充注时间在 0.1Ma左右;天然气成份的非均一性主要受控于底辟断裂活动所控制的幕式充注。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田上古生界天然气地球化学及成藏特征

苏里格气田是鄂尔多斯盆地上古生界内发现的大型岩性气藏。天然气中甲烷占绝对优势,干燥系数低,为湿气。天然气的单体碳同位素具有碳数越高,同位素越重的特点,且正构烷烃碳同位素具有δ¹³C₁ < δ¹³C₃ < δ¹³C₂ < δ¹³C₄的规律。甲烷碳同位素与甲烷含量呈正相关,与乙烷含量为负相关。根据天然气单体碳同位素及其含量变化,认为苏里格天然气属煤成气。天然气中含少量CO₂气,多为有机成因。苏里格气田二叠系气藏的形成与演化可划分为石炭-二叠纪至中侏罗世气源岩沉积埋藏阶段、晚侏罗世至白垩纪天然气形成阶段和第三纪至现今的保存改造阶段。     

鄂尔多斯盆地东南部二叠系物源分析

近几年鄂尔多斯盆地东南部上古生界陆续发现新的天然气区带,显示出巨大的勘探潜力,因此对盆地东南部二叠系物源的研究对于确定储集砂体展布规律具有重要价值。以钻测井、岩心及周边露头资料为基础,通过露头剖面古流向测定、重矿物分析、边缘相分析、相带分析的方法,确定了研究区二叠系的物源方向;研究认为鄂尔多斯盆地东南部二叠系山西组与石盒子组物源可分为北北东、北北西及南部三个方向,以延安为中心区域属于汇水区;山2段南部物源影响范围较大,影响到延安以北区域;盒8段北部物源范围较大,越过了延安,相应的南部物源范围后撤。     

Melut盆地北部远源油藏类型、特征及勘探启示

Melut盆地为非洲内陆一个重要含油气盆地,其北部具有下白垩统生油、古近系聚集成藏的远源成藏特征,明确盆地远源油藏形成条件与控制因素是提高远源油藏勘探成功率、寻找新的勘探领域的关键。基于区域石油地质条件与油藏解剖,开展了Melut盆地北部远源油藏形成条件、类型及特征研究,在此基础上提出了源内Yabus组远源断层-岩性复合油藏及源外Yabus组远源断块油藏两大潜力勘探领域。研究表明:Melut盆地北部古近系Yabus组发育源内和源外2种类型的远源油藏,二者具有不同的油气充注方式与成藏模式。源内Yabus组远源油藏的形成取决于3个地质条件的耦合,即"两强一弱"的3期裂陷作用为古近纪Yabus组-Adar组远源储盖组合的形成创造了条件;富油凹陷的发育为Yabus组远源油藏的形成提供了必要的油源基础;多期裂陷作用为Yabus组远源圈闭的油气充注提供了垂向通道条件。源内远源油藏主要通过油源断裂的垂向充注成藏,油源断裂是其成藏的主要控制因素,油源断裂的识别及控圈断层的侧向封堵性评价是源内远源断块圈闭评价的重点。源外远源油藏主要通过富油凹陷的侧向运移充注成藏,由富砂地层与断块、古隆起形成的输导脊控制源外远源圈闭的成藏,输导脊的识别与圈闭充注油气程度研究是源外远源圈闭评价的重点。研究成果指导了Melut盆地远源油藏的勘探部署与深化勘探,对其他含油气盆地成熟探区远源油藏的勘探具有指导和借鉴意义。     

琼东南盆地崖 13-1气田气源区圈定与成藏运聚模式

琼东南盆地崖 13 -1气田成藏运聚模式一直存在不同的认识.应用生烃动力学、碳同位素动力学及流体包裹体方法对该气田有效气源区、气藏充注时间和运聚效率等进行了研究.结果表明, 崖 13 -1气藏成藏时间较晚,天然气主成藏期出现在 2 Ma以后;有效气源区是崖南凹陷斜坡带崖城组,现埋深范围 4 000～ 5 500 m; 天然气为累积聚集气,目前天然气仍在有效的充注阶段.在此基础上,提出了崖 13 1气田天然气成藏运聚模式.此研究方法及建立起的成藏模式对于莺-琼盆地天然气勘探具有重要指导意义.     

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井烃源岩评价及气源分析

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井获得天然气重大突破,但对其各层系烃源岩生烃潜力并未开展研究。通过采集山西组和马家沟组烃源岩样品开展相关研究,结果表明: 山西组4个泥岩样品的残余总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量分布范围为0.54%~2.31%,均值为1.65%,总烃[(S₁+S₂)]含量分布范围为0.12~0.46 mg/g,均值为0.34 mg/g,泥岩烃源岩有机质丰度较高,生烃潜力较强; 马家沟组泥岩残余TOC含量分布范围为0.09%~0.33%,均值为0.17%,(S₁+S₂)含量分布范围为0.03~0.17 mg/g,均值为0.12 mg/g,评价为非—差烃源岩。对比宜参1井天然气中甲烷(CH₄)和乙烷(C₂H₆)碳同位素含量,δ¹³C₁>δ¹³C₂倒转的天然气主要为煤成热解气,混入了少量δ¹³C₂轻的油型气,其中煤成气主要来自于上古生界煤系地层,混入的少量油型气可能主要来自于上古生界太原组优质海相烃源岩。查明奥陶系马家沟组的生烃潜力及油气来源不仅可以认识奥陶系产层的油气生成和组成特征,同时对气田的形成模式、资源前景及勘探部署也具有重要意义。     

莺歌海盆地LD10区高含CO2天然气充注期次精细厘定与成藏模式

莺歌海盆地LD10区中深层黄流组?梅山组重力流水道、海底扇储层已被证实具有重大的天然气资源潜力.但是前期测试结果显示气藏中混有高含量CO₂气体.因此,精细厘定天然气充注期次,明确CH₄、CO₂等时空分布规律对规避高CO₂风险至关重要.本研究在对不同产状流体包裹体岩相学特征精细观察的基础上,综合激光拉曼光谱分析和包裹体显微测温技术识别出3幕不同成分天然气充注,时间分别为:4.0~2.9 Ma、2.0~1.2 Ma和0.8~0.3 Ma.其中,第一幕充注以烃类气为主,伴有少量有机CO₂和N₂;第二幕和第三幕充注以大量无机CO₂、烃类气为主,伴有少量N₂.结合天然气及烃源岩地化特征、天然气组分分析及输导体系识别,总结了LD10区的成藏模式,以期为研究区下一步天然气勘探开发和规避高含量CO₂风险提供依据.      

松辽盆地庆深气田天然气成因类型鉴别

通过对松辽盆地徐家围子烃源岩和原油热模拟实验、烷烃气碳同位素组成分析, 认为在高演化阶段单一热力作用可以引起重烃气(δ13C₂ > δ13C₃ > δ13C₄) 碳同位素组成倒转, 但CH₄与C₂H₆(δ13C₁ > δ13C₂) 却很难发生倒转.庆深气田天然气重甲烷碳同位素组成、烷烃气碳同位素完全倒转、高稀有气体同位素组成(R/Ra > 1.0), 说明该气田天然气来源具有多样性.利用R/Ra与CO₂/3He和R/Ra与CH₄/3He关系对庆深气田天然气成因类型进行识别, 认为该气田烷烃气中甲烷有部分为无机成因, 重烃气则为有机成因.该地区高地温梯度导致有机成因重烃气碳同位素组成发生倒转, 而CH₄与C₂H₆碳同位素组成倒转主要与重碳同位素的无机甲烷混入有关.      

利用生烃动力学和碳同位素生烃动力学探索油气田气体来源

利用气体碳同位素探索油气来源的传统方法由于受源岩类型、源岩成熟度等因素的影响,其实际应用受到很大的限制。生烃动力学和碳同位素动力学结合在这方面具有非常明显的优越性。本文利用热模拟实验,通过生烃动力学和碳同位素动力学计算,表明鄂尔多斯盆地上古生界苏里格气田气体的主要是他源阶段累积气,来源于气田南部高成熟区域、西部的天环坳凹陷气体的贡献比例分别为49%、22%,气田区域的源岩累积气体占29%。     

鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气系统演化

低煤阶煤层气作为一种非常规天然气资源,具有良好的勘探开发前景。我国低煤阶煤层气资源丰富,进行低煤阶煤层气系统演化分析,对其富集成藏及开发具有重要的理论意义。鄂尔多斯盆地煤层甲烷的碳同位素δ¹³C₁为–33.1‰~–80.0‰,氢同位素δ_CH4为–235‰~–268‰。该盆地侏罗系煤层气藏主要有次生生物气与热成因气构成的混合型煤层气藏和热成因气藏两种类型。据构造热事件、煤层气组分及成因,结合不同阶段的煤层埋深、变质程度和生气特征等,将鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气系统演化划分为4个阶段：煤系浅埋–原生生物气阶段﹑煤系深埋–热成因气阶段﹑煤系抬升–吸附气逃逸散失阶段﹑煤系局部沉降–次生生物气补充阶段。其中,煤系深埋–热成因气阶段和局部沉降–次生生物气阶段是低煤阶煤层气资源的主要形成阶段。次生生物气的补充是鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气成功开发的重要气源。鄂尔多斯盆地侏罗系煤层气藏应属于单斜式富气成藏模式。     

川西坳陷中段上三叠统须家河组二段原油裂解成因天然气发现及成藏模式初探

川西坳陷中段具备多套烃源层、多个烃源区、多期油气生成、多期油气成藏同时又经历了多个构造期调整和破坏,纵向上发育的多套生储盖组合孕育了多层含气层系。天然气碳同位素分析表明,该区上三叠统须家河组产出的部分天然气乙烷碳同位素具有明显偏负的特征,相关图版的判别显示,这部分天然气具有原油裂解气的性质。同时在研究区上三叠统须家河组储层中发现了大量的储层沥青充填物,通过岩芯观察、显微照片、元素、热解等分析,发现该储层沥青充填物具有多种类型、多种分布形态、边界较为清楚等特征,且这些沥青充填物的反射率较高,尤其是须二段的储层沥青,这一特征与焦沥青的基本特征类似,表现为油藏裂解后残余物的特征,原油裂解气和焦沥青的发现证实了川西坳陷中段须家河组古油藏的存在。在此基础上,通过综合分析生油及裂解条件等,对研究区须家河组古油藏裂解气成藏模式进行了初步探讨,将这一过程分为印支晚期古油藏形成、燕山中期古油藏裂解、燕山晚期-喜山期气藏调整三个连续的阶段,这对深化认识川西坳陷中段天然气的成因和分布具有一定的意义。     

鄂尔多斯盆地榆林气田陕151井区天然气富集高产因素简析

榆林气田陕151井区山西组二段储集层是实现增储上产的主力产层。影响该区天然气富集高产的主要因素:石炭—二叠系煤系烃源岩提供了丰富的生气母质,在低孔、低渗背景上发育了多期水下分流河道石英砂岩和岩屑石英砂岩有效储层,在平缓构造背景上发育的低幅度鼻隆构造带严格控制着气、水分布;山西组顶部发育的浅湖相泥岩提供了良好的盖层条件。     

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井烃源岩评价及气源分析

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井获得天然气重大突破,但对其各层系烃源岩生烃潜力并未开展研究。通过采集山西组和马家沟组烃源岩样品开展相关研究,结果表明:山西组4个泥岩样品的残余总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量分布范围为0.54%~2.31%,均值为1.65%,总烃[(S 1+S 2)]含量分布范围为0.12~0.46mg/g,均值为0.34mg/g,泥岩烃源岩有机质丰度较高,生烃潜力较强;马家沟组泥岩残余TOC含量分布范围为0.09%~0.33%,均值为0.17%,(S 1+S 2)含量分布范围为0.03~0.17mg/g,均值为0.12mg/g,评价为非-差烃源岩。对比宜参1井天然气中甲烷(CH 4)和乙烷(C2H6)碳同位素含量,δ^13C 1>δ^13C2倒转的天然气主要为煤成热解气,混入了少量δ^13C2轻的油型气,其中煤成气主要来自于上古生界煤系地层,混入的少量油型气可能主要来自于上古生界太原组优质海相烃源岩。查明奥陶系马家沟组的生烃潜力及油气来源不仅可以认识奥陶系产层的油气生成和组成特征,同时对气田的形成模式、资源前景及勘探部署也具有重要意义。     

内蒙古东胜铀矿区后生蚀变的稳定同位素特征及其地质意义

近十几年来,在鄂尔多斯盆地北部伊盟隆起东胜及其以西杭锦旗一带,相继发现了东胜等系列大型-特大型砂岩铀矿,目前已成为中国砂岩铀矿发现潜力最大的地区。矿床的主要特征是矿体受直罗组砂岩绿色蚀变带控制;同时,在容矿层及其附近伴生有砂岩白色化、后生碳酸盐化及方解石脉、黄铁矿化等蚀变现象。通过后生蚀变的C、H、O、S等稳定同位素方面研究、示踪和探讨了蚀变的形成过程和成因及其与铀矿化的关系。镜下特征显示,铀矿石中存在的大颗粒结核状黄铁矿与铀矿物共生,两者为同时期的产物;该类样品S同位素表现为较大的负值,表明硫质来源的微生物作用特征明显;与盆地内可能提供硫源的直罗组煤屑、延安组煤层、延长组和延安组原油、上古生界煤系地层等有机S同位素对比,发现铀矿与上古生界煤系烃源岩的有机硫源关系密切。延安组顶部大规模白色化砂岩的高岭石H、O同位素表明,其成因与低温热液作用有关;容矿层后生方解石C、O同位素表明,其形成主要是有机质作用提供了碳源,且其碳质来源主要为上古生界气源岩,而与奥陶系及延长组油气的碳源无关。后生作用流体包裹体的测温及其H、O同位素组成表明,成矿流体以低温的大气降水为主,且与上古生界天然气一起形成低温热液的气-水混合流体;正是这一特点的流体作用形成了本区与铀矿化关系密切的上述各类后生蚀变现象。各类后生蚀变的稳定同位素特征表明,东胜铀矿床形成过程中存在后生低温热液和油气还原改造作用两大特点。本次研究结果为东胜铀矿区的成因认识提供了证据。     

Geological and Geochemical Characteristics and Exploration Prospect of Coal‐Derived Tight Sandstone Gas in China: Case Study of the Ordos,Sichuan, and Tarim Basins

This work extensively investigated global tight sandstone gas, and geologically and geochemically analyzed the tight sandstone gas in China's Ordos, Sichuan, and Tarim basins. We compared typical tight sandstone gas in China with that in North America. We proposed six conditions for the formation of China's tight sandstone gas, and illustrated the geological characteristics of tight sandstone gas. In China, gas-bearing tight sandstones were mainly deposited in continental lake deltas and marine-terrigenous facies basin environments, associated with coal-measure strata, and were mostly buried deeper than 2000 m under a formation pressure of 20–30 MPa, with pressure coefficients varying from overpressure to negative pressure. In other countries, tight gas bearing sandstones were dominantly deposited in marine to marine-terrigenous facies environments, occurred in coal-measure strata, and were mostly buried shallower than 2000 m in low-pressure systems. We systematically analyzed tight sandstone gas in the Ordos, Sichuan, and Tarim basins in terms of chemical compositions, geochemical characteristics of carbon isotopes, origins, and sources. Tight sandstone gas in China usually has a hydrocarbon content of 95%, with CH4 content 90%, and a generally higher dry coefficient. In the three above-mentioned large tight sandstone gas regions, δ13 C1 and δ13 C2 mainly ranges from-42‰ to-28‰ and from-28‰ to-21‰, respectively. Type III coal-measure source rocks that closely coexist with tight reservoirs are developed extensively in these gas regions. The organic petrology of source rocks and the carbon isotope compositions of gas indicate that tight sandstone gas in China is dominantly coal-derived gas generated by coal-measure strata. Our analysis of carbon isotope series shows that local isotope reversals are mainly caused by the mixing of gases of different maturities and that were generated at different stages. With increasing maturity, the reversal tendency becomes more apparent. Moreover, natural gas with medium-low maturity(e.g., Xujiahe Formation natural gas in the Sichuan Basin) presents an apparent reversal at a low-maturity stage, a normal series at a medium-maturity stage, and a reversal tendency again at a high-maturity stage. Finally, we proposed four conditions for preferred tight sandstone gas "sweep spots," and illustrated the recoverable reserves, proven reserves, production, and exploration prospects of tight sandstone gas. The geological and geochemical characteristics, origins, sources, and exploration potential of tight sandstone gas in China from our research will be instructive for the future evaluation, prediction, and exploration of tight sandstone gas in China and abroad.     

松辽盆地徐家围子深层煤成气的形成条件和远景初探

徐家围子地区深层,指泉二段以下的地层,包括泉一、二段,登娄库组及侏罗系地层。深层有其独有的生烃源岩与储层,其中的天然气有别于浅部油田气,天然气甲烷碳同位素、同位素氩年代证据及姥鲛烷与植烷比值都显示了深层天然气具有煤成气的特点。本区的源岩经历了不同阶段的热演化,形成了深层天然气。深层发育了完整的生聚盖组合,资料表明,深层气的远景较好。     

黄陵矿区煤层底板异常涌出气体成因类型

黄陵矿区属于煤油气共生矿区,区内多个工作面发生底板气异常涌出。为探明底板异常涌出气体的成因类型,采集煤层底板气样44个、2号煤层气样12个,进行甲烷碳同位素(δ¹³C₁)、乙烷碳同位素(δ¹³C₂)及甲烷氢同位素(δD_CH4)等地球化学参数测试。测试分析结果表明,煤层底板异常涌出气不是来源于2号煤层,其甲烷碳同位素(δ¹³C₁)测值为-52.20‰~-42.80‰,乙烷碳同位素(δ¹³C₂)值为-37.20‰~-29.01‰,成因类型属油型气。通过对区域烃源岩分布及地层裂隙系统的分析,认为黄陵矿区底板异常涌出气可能来源于三叠系延长组烃源岩。     

徐淮地区二叠系烃源岩地球化学特征及页岩气资源潜力——以宿州3-1钻井剖面为例

徐淮地区在构造上属于南华北板块,拥有华东最重要的煤炭基地徐州煤田、淮北煤田与淮南煤田,二叠系煤系烃源岩普遍发育,但针对该地区二叠系页岩气形成的地质条件的研究成果少见。通过对宿州3-1钻孔二叠系山西组、下石盒子组和上石盒子组泥页岩进行系统采样,开展了有机质丰度、类型和成熟度等地球化学分析测试,揭示该地区二叠系有效的富有机质泥页岩层段发育在山西组和下石盒子组,有机碳含量较高,山西组优于下石盒子组;有机质主要为Ⅲ型干酪根,处于成熟至高成熟阶段,具有较高的生烃潜力。     

Geochemical Characteristics and Genetic Types of Natural Gas in the Xinchang Gas Field, Sichuan Basin, SW China

The molecular compositions and stable carbon and hydrogen isotopic compositions of natural gas from the Xinchang gas field in the Sichuan Basin were investigated to determine the genetic types. The natural gas is mainly composed of methane (88.99%–98.01%), and the dryness coefficient varies between 0.908 and 0.997. The gas generally displays positive alkane carbon and hydrogen isotopic series. The geochemical characteristics and gas-source correlation indicate that the gases stored in the 5~(th) member of the Upper Triassic Xujiahe Formation are coal-type gases which are derived from source rocks in the stratum itself. The gases reservoired in the 4~(th) member of the Xujiahe Formation and Jurassic strata in the Xinchang gas field are also coal-type gases that are derived from source rocks in the 3~(rd) and 4~(th) members of the Xujiahe Formation. The gases reservoired in the 2~(nd) member of the Upper Triassic Xujiahe Formation are mainly coal-type gases with small amounts of oil-type gas that is derived from source rocks in the stratum itself. This is accompanied by a small amount of contribution brought by source rocks in the Upper Triassic Ma'antang and Xiaotangzi formations. The gases reservoired in the 4~(th) member of the Middle Triassic Leikoupo Formation are oil-type gases and are believed to be derived from the secondary cracking of oil which is most likely to be generated from the Upper Permian source rocks.