鄂尔多斯盆地米脂气田天然气逸散: 流体包裹体证据

鄂尔多斯盆地米脂气田南侧断裂带充填的方解石脉富含天然气包裹体.应用流体包裹体测试、稳定同位素分析和热释光年龄测定等手段,研究了方解石脉和天然气包裹体成因特征及其形成时间.分析表明,天然气包裹体形成温度在130～140℃之间,盐度为5.5(质量百分比)NaCl～6.0(质量百分比)NaCl,表明天然气包裹体属于盆地内热成因烃类流体.热爆法分析方解石脉包裹体烃类气体含量最高达2.4219m3/t,C1/ΣCi比值最高为91%.激光拉曼光谱分析的单个包裹体中烃类气体最高含量为91.6%.方解石脉δ13CPDB为-5.75‰～-15.23‰,δ18OSMOW为21.33‰～21.67‰,表明断裂带中含天然气包裹体方解石脉属于淡水成因方解石.天然气包裹体δ13C1PDB为-21.36‰～-29.06‰,δDSMOW为-70.89‰～-111.03‰,其与米脂气田同属于煤成天然气.含天然气包裹体的方解石脉热释光年龄为32.4±34.2万年.综合研究认为,晚期断裂构造活动对天然气成藏具有重要影响,米脂气田南侧断裂带方解石脉天然气包裹体是米脂气藏受喜马拉雅构造活动影响,天然气沿断裂发生逸散的证据.     

甲烷碳同位素判识天然气及其源岩成熟度新公式

天然气成因与来源判识始终是天然气勘探与研究的难点与热点问题,国内外许多学者提出了多个应用天然气碳同位素组成判识气源岩成熟度的经验公式.但是,随着油气勘探程度的提高,以往经验公式在判识新发现天然气源岩成熟度时常出现明显偏差,需要对这些经验公式进行必要的修正.准噶尔盆地西北缘二叠系湖相烃源岩有机质生成的天然气属于典型油型气...     

鄂尔多斯盆地上、下古生界和中生界天然气地球化学特征及成因类型对比

鄂尔多斯盆地位于中国中部,是中国第二大沉积盆地,天然气类型多样、分布广泛,在上、下古生界都有找到千亿立方米以上的大气田,中生界也找到一些气藏.通过对上、下古生界和中生界200多个气样的组分及碳同位素的对比分析,对不同层位天然气的类型进行研究,并分析其气源.上古生界天然气烷烃碳同位素值较重,显示煤成气的特征;各气田天然气发生单项性碳同位素倒转,这主要是同源不同期煤成气混合的结果.下古生界天然气δ13C1值重,δ13C2和δ13C3值较轻,属于煤成气为主油型气为辅的混合气;有多项性碳同位素倒转,更有少见的δ13C1>δ13C2,这是由于高(过)成熟阶段的煤成气和油型气混合造成的.中生界天然气碳同位素值较轻,显示油型伴生气的特征;少数气样发生δ13C3>δ13C4倒转是由于细菌氧化作用和不同期次油型气混合所致;丁烷碳同位素出现δ13iC4>δ13nC4,与上古生界相反,这可能是与干酪根类型不同有关.通过δ13C1-Ro的判别以及奥陶系碳酸盐岩有机碳含量低,否定了奥陶系碳酸盐岩是下古生界油型气的主要来源,认为下古生界油型气主要来自上古生界海相石灰岩,可能有少量奥陶系碳酸盐岩的贡献.     

陆相生物气纵向分布特征及形成机理研究

生物气主要有两种生成途径: 乙酸发酵和二氧化碳还原. 一般, 海相环境以二氧化碳还原型为主, 而陆相淡水—微咸水沉积环境主要以乙酸发酵型为主, 随着深度增加, 二氧化碳还原所占比例提高. 通过对中国柴达木盆地三湖地区涩北一号构造区新涩3-4井系列取样分析认为, 生物甲烷的两种产生途径并不严格按照深度分布. 乙酸发酵成因类型分布在浅层(160~400 m)及井底部位(1650~1700 m); 近地表(50~160 m)及中深部是二氧化碳还原型. 浅层乙酸发酵型甲烷明显偏重的稳定碳同位素值与相对封闭的泥岩环境及相对有限的母质来源有关; 而井底部位(1650~1700 m)正常乙酸发酵型生物甲烷与粉砂岩为主的相对开放的环境有关, 该层段水中极高的乙酸含量说明充分的营养供给不会造成甲烷碳同位素明显变化, 同时也意味着本层段地下水活动强烈, 从外界携带大量营养底物进入. 分析结果同时表明一定浓度的烯类气体暗示着该区细菌活动性强的事实. 商业性的聚集以CO₂还原成因类型为主, 乙酸发酵所占比例较少.     

几种有效的测井找气方法

已建立的几种有效测井找气方法,在我国天然气勘探开发中应用,发现了许多气层.本文综述这几种有效的测井找气方法,并给出了实例.     

中国沉积盆地大中型气田分布与天然气成因

中国沉积盆地丰富的天然气资源是由我国独特的地质环境决定了的.古生界海相高演化程度的烃源岩、广泛分布的煤系地层以及第四系低温盐湖相地层等,都决定了中国境内天然气的资源前景相当广阔.迄今已在东部、中部、西部及海域的大多数含油气盆地,从前寒武系、古生界、中生界至新生界几乎所有的地质时期,都发现了大规模的天然气聚集.这些大中型天然气藏主要以烃类气体为主,干燥系数大,非烃含量少,碳同位素值分布范围宽,成因多种多样,几乎包括了所有成因类型的天然气,如煤成气、油型气、生物气和无机气等.其中煤成气在天然气资源中占主导地位,特别是已探明的几个千亿方的大型气田,如克拉2、苏里格、大牛地等,均属于煤成气或以煤成气为主;油型气在我国海相盆地占有重要地位,如四川盆地海相天然气田,主要是由原油裂解形成的;在柴达木盆地和松辽盆地西斜坡,分别发现了原生型的生物气大气田和稠油降解成因的次生生物气;无机成因气主要分布在中国东部,尤其是近年来在松辽盆地发现的较大规模的CO2和烃类气体的聚集,意味着无机成因气在中国东部将有很大的勘探潜力.     

几种有效的测井找气方法

已建立的几种有效测井找气方法,在我国天然气勘探开发中应用,发现了许多气层.本文综述这几种有效的测井找气方法,并给出了实例.     

海底滑坡对天然气水合物和游离气分布及富集的影响

三维地震和随钻测井数据表明在珠江口盆地南部发育了海底滑坡、天然气水合物和游离气,是研究海底滑坡对天然气水合物和游离气分布与富集影响的典型区域.本文基于有效介质模型与阿尔奇方程计算了饱和水层的纵波速度和电阻率,并与实测的纵波速度和电阻率对比,识别了天然气水合物层和多个游离气层.结合三维地震数据的相干、振幅等属性变化,发现海底滑坡不同位置天然气水合物、游离气和断层的空间分布存在差异.由于海底滑坡侵蚀作用导致天然气水合物稳定带底界下移,当相对富砂储层位于新调整的稳定带底界之上,并且局部发育的断层连通了游离气层时,水合物广泛分布;而稳定带底界下方缺乏断层的区域,游离气缺乏向上运移的有利通道,被圈闭在相对较深的地层,水合物并不发育.该研究为进一步探讨水合物和游离气的分布与海底滑坡作用的关系提供了直接证据,并为水合物与游离气合采目标的探寻提供思路.

     

无机成因和有机成因烷烃气的鉴别

在中国有机成因气（煤成气和油型气）及无机成因烷烃气（甲烷）碳同位素系列、R／Ra以及cH4,3He大量分析数据的基础上,结合美国、俄罗斯、德国和澳大利亚等国家相应项次众多的分析数据,经综合对比研究,提出鉴别无机成因和有机成因烷烃气的4个指标：①无机成因甲烷碳同位素组成一般〉-30‰,有机成因甲烷碳同位素组成一般〈-30‰;②无机成因烷烃气具有负碳同位素系列（δ^13C1〉δ^13C2〉δ^13C3〉δ^13C4）和甲烷碳同位素组成一般〉-30‰的特征;③RIRa〉0．5和万δ^13C1-δ^13C2〉0的天然气是无机成因烷烃气;④CH4／^3He≤10^6是无机成因烷烃气（甲烷）,CH4／^3He≥10^11是有机成因烷烃气．     

陆相生物气纵向分布特征及形成机理研究——以柴达木盆地涩北一号为例

生物气主要有两种生成途径:乙酸发酵和二氧化碳还原.一般,海相环境以二氧化碳还原型为主,而陆相淡水-微咸水沉积环境主要以乙酸发酵型为主,随着深度增加,二氧化碳还原所占比例提高.通过对中国柴达木盆地三湖地区涩北一号构造区新涩3-4井系列取样分析认为,生物甲烷的两种产生途径并不严格按照深度分布.乙酸发酵成因类型分布在浅层(160～400 m)及井底部位(1650～1700 m); 近地表(50～160 m)及中深部是二氧化碳还原型.浅层乙酸发酵型甲烷明显偏重的稳定碳同位素值与相对封闭的泥岩环境及相对有限的母质来源有关; 而井底部位(1650～1700 m)正常乙酸发酵型生物甲烷与粉砂岩为主的相对开放的环境有关,该层段水中极高的乙酸含量说明充分的营养供给不会造成甲烷碳同位素明显变化,同时也意味着本层段地下水活动强烈,从外界携带大量营养底物进入.分析结果同时表明一定浓度的烯类气体暗示着该区细菌活动性强的事实.商业性的聚集以CO2还原成因类型为主,乙酸发酵所占比例较少.     

水合物层下伏游离气渗漏过程的数值模拟及实例分析

海洋环境中天然气水合物层是理想的毛细管封闭层,游离气被抑制在水合物层下,游离气层的气体压力随气体聚集和气层厚度的增加而升高,当气压超过封闭层的毛细管力时,游离气会克服毛细管进入压力、刺入上伏封闭层孔隙空间,毛细管封闭作用随之消失,从而形成水合物下伏游离气向海底的渗漏.通过对该过程进行的数值模拟计算表明：渗漏气体是以活塞式驱动上伏沉积层中的孔隙水向海底排出,水合物稳定带内流体渗漏速度随水流柱高度的减小而增加,当水流阻抗大于相应沉积层段的静岩压力时,沉积层将转变为流沙,流沙沉积被海流移除后便在海底留下凹陷麻坑.麻坑形成后流体运移通道演化为气体通道,气体快速排放.麻坑深度主要取决于游离气层的厚度和水合物封闭层（底界）的深度,而与沉积层的渗透率无关.麻坑深度一定程度上指示了渗漏前水合物层下伏游离气层的资源量.对布莱克海台海底麻坑深度的数值模拟计算表明,形成4 m深的海底麻坑需要至少22 m厚的游离气层.     

天然气水合物和游离气饱和度估算的影响因素

讨论了不同水合物胶结类型的流体饱和多孔隙固体中地震波的衰减情况,分析了估算天然气水合物和游离气饱和度影响因素.结果表明, 地层孔隙度、纵波速度模型和弹性模量的计算方法是影响反演水合物和游离气饱和度的关键因素.含水合物地层的吸收与水合物胶结类型密切相关,当水合物远离固体颗粒,像流体一样充填在孔隙时,品质因子出现负异常,而当水合物胶结固体颗粒影响骨架的弹性性质,其品质因子出现正异常.根据布莱克海台地区164航次995井的测井资料,分别应用低频和高频速度模型估算了水合物和游离气饱和度.由低频速度模型得到的水合物饱和度(占孔隙空间的)10%～20%,游离气饱和度(占孔隙空间的)0.5%～1%;而由高频速度模型得到的水合物饱和度(占孔隙空间的)5%～10%,游离气饱和度(占孔隙空间的)1%～2%.     

Cascadia边缘与天然气水合物共生沉积物中有机质碳、氮同位素组成及意义

Hydrate Ridge南高点ODP204航次5个站位54个沉积物样品中有机碳C, N同位素组成及C/N比值表明沉积物中的有机质主要来自海洋. 对1245B孔的系统分析表明天然气水合物的发育改变了沉积物中有机碳和氮同位素的成岩演化轨迹, 水合物发育处δ¹⁵N值和C/N比值同时变低, 且δ¹³C值相对较重; 在水合物稳定带内δ¹⁵N值的亏损将近2‰. 水合物发育处沉积物中氮含量的增加和δ¹⁵N值的亏损, 推断可能与天然气水合物发育处沉积物中细菌(包括古细菌)的固氮作用有关. 沉积物中有机质中碳、氮同位素的分布与沉积环境的变化同步响应, 同时亦反映流体活动的变化.     

我国地震断层土壤气流动观测调查

地球是一个巨大的开放系统,地壳放气现象是地壳不同层次进行物质、能量、信息交换的重要形式。因此,强烈放气通道实际上是一个洞察地球内部物理变化、化学变化、应力应变的"窗口"。通过系统观测和记录释放地点、释放量与释放方式,可以了解地壳内压力的变化与通道的开启状况,从而给地震预报、构造活动监测提供重要信息。断层土壤气测量在地震科学领域中应用广泛,且发挥了一定作用。本文在前人研究基础上归纳断层土壤气流动观测研究现状,并对其技术思路、数据分析等展开调查,为深入开展断层土壤气与气体运移关系的研究提出设想,以期形成相对成熟的观测技术系统,为开展地震相关研究服务。笔者认为,地震断层土壤气观测方法尚处于研究初期,不够成熟,但因其具有轻便、快捷、价廉的优点,具有广阔的应用前景与巨大的科学潜力。     

海上气田浅层气下覆复杂构造地区Q值补偿及逆时偏移成像——以巴西桑托斯盆地应用实例

针对海上资料特点及研究区上覆碳酸盐岩地层成像差、多次波发育、受浅层气影响的下层构造成像模糊,振幅异常及能量损失、地震反射信号弱、信噪比低的难点,以叠前综合去噪、预测反褶积、CMP道集高精度Radon变换衰减层间多次波为核心前期处理方法,结合基于黏弹性介质地震波衰减模型的Q值补偿技术,利用逆时偏移对复杂断层进行了精确成像,处理后的地震剖面较好地反映出了砂岩、碳酸盐岩储层的形态和构造特征,目的层断块、断点清楚,证明设计流程及方法可以较好地解决该地区目的层成像难的问题,并可应用于相似浅层气地区成像.     

新疆新10泉水文地球化学与断层气特征研究

新疆新10泉为国家基本水化Ⅰ类台,是新疆最重要的地下流体综合观测泉。选取该泉进行水化学检测及所处红雁池―柳树沟断裂土壤气测量,根据测得的土壤气浓度、水化学组分含量和同位素组成等,综合分析了新10泉水文地球化学特征及其断裂带断层气变化特征。结果显示:新10泉泉水循环深度较浅,循环速度较快,致使泉水与围岩间的水—岩反应程度较低;氢氧同位素测试结果表明泉水主要接受大气降水的补给,反映出目前地下水水—岩反应很轻;断层气H_2含量基本介于(0～100)×10~(-6)之间,个别测点测值较高可能与所处环境或断裂裂隙发育有关;断层气CO_2和Rn测值在空间上有一定的一致性,这可能与该断层所受的应力状态有关。     

判识天然气成因的轻烃指标探讨

对我国4个盆地典型煤型气和油型气的209个样品轻烃组成和53个样品轻烃单体碳同位素进行了分析,提出或完善了我国煤型气和油型气的鉴别指标.在天然气轻烃单体碳同位素指标系列中,煤型气具有δ13C苯>-24‰,δ13C甲苯>-23‰,δ13C环己烷>-24‰,δ13C甲基环己烷>-24‰的分布特点,油型气具有δ13C苯<-24‰,δ13C甲苯<-24‰,δ13C环己烷<-24‰和δ13C甲基环己烷<-24‰的分布特点.在正庚烷(nC7)、甲基环己烷(MCH)、二甲基环戊烷(ΣDMCP)等C7轻烃化合物组成中,nC7相对含量和MCH相对含量受影响因素少,能够较好地反映天然气的成因类型.因此,提出nC7相对含量大于30%,MCH相对含量小于70%,为油型气;nC7相对含量小于35%,MCH相对含量大于50%,为煤型气;在C5-7脂肪族组成中,C5-7正构烷烃含量大于30%的区域为油型气,而C5-7正构烷烃含量小于30%的区域为煤型气.这些指标范围具有相对较好的适用性,可作为鉴别煤型气和油型气的重要指标.     

东海陆架盆地雁荡低凸起综合地球物理解释及其成因探讨

通过对东海陆架盆地西部地震和重磁资料的综合地球物理解释,对雁荡低凸起展布形态进行了细致刻画,凸起呈NE方向不连续展布于瓯江凹陷和闽江凹陷之间,长约170 km、宽约15~50 km.地震资料揭示雁荡低凸起上广泛发育了侏罗纪与白垩纪地层,厚度约为500~1500 m,展布面积约5000 km2,局部缺失中生界地层.凸起两侧中生代盆地结构差异明显,西侧瓯江凹陷为典型的断陷盆地,东断西超、断裂发育,半地堑、掀斜断块等中生界构造样式发育;东侧闽江凹陷为坳陷型盆地,断裂、火成岩不发育,挤压背斜、断背斜、反转构造等中生界构造样式发育.自由空间重力异常图与剩余重力异常图上,凸起表现为一系列NE向团块状重力高值区,而磁力异常ΔT图上则表现为深部磁场强度低的特征,火成岩影响部位可见磁力高值异常.综合凸起及邻域重磁震、莫霍面深度等地质地球物理资料,认为雁荡低凸起为一元古界组成的古隆起,区别于东部的台北低凸起.同时,结合区域构造演化及沉积特征,推测侏罗纪时期雁荡低凸起与浙闽隆起区可能连为一体,晚白垩世近东西向伸展作用下浙闽隆起发生裂陷进而形成了雁荡低凸起.     

塔里木盆地和田河气田天然气地球化学特征及成藏过程

和田河气田是塔里木盆地在古生界克拉通地区迄今发现的一个最大气田,探明地质储量为616.94×108m3.和田河气田主要产层为石炭系巴楚组的生屑灰岩段、砂砾岩段和奥陶系碳酸盐岩潜山.天然气主要为源自寒武系烃源岩的原油裂解气,经历了晚加里东-早海西期油藏的形成、晚海西期天然气的运聚与散失与喜马拉雅期和田河次生天然气藏形成的3个主要阶段.和田河气田发现的最大意义就是在古生界克拉通地区的新构造运动圈闭中可以形成大气田.