天然气水合物与油气成藏的相关性研究

对天然气水合物的形成机理与分布特征、现今和地质历史时期天然气水合物的识别标志及其与油气成藏的相关性等方面的主要研究进展与实例的分析显示,天然气水合物在主动陆缘俯冲带增生楔和被动陆缘的陆隆台地断褶区非常发育,以似海底反射、特殊自生碳酸盐岩矿物、非搬运成因的局部沉积破坏或杂乱堆积、大型圆形凹陷和巨大规模的海底滑坡为识别标志,与油气成藏具有共生组合关系.深部气藏渗漏或油藏裂解形成的大量天然气为浅层外源成藏天然气水合物提供气源;古天然气水合物的形成有利于页岩气的保存和成藏;古天然气水合物分解可为浅层气藏提供气源.     

海洋天然气水合物成藏系统研究进展

在系统总结海洋天然气水合物形成的物质来源及成因机理、物理化学响应、形成环境及成藏模式、分布规律和资源评价进展的基础上,提出了我国开展天然气水合物成藏机理研究的方向和科学问题。2007年4—6月通过钻探获得了测井、原位测量、沉积物岩心及其顶空气、孔隙水、微生物、水合物等样品和资料。南海北部陆坡神狐海域是研究天然气水合物成藏机理和分布规律的理想区域。采用重点分析天然气水合物成藏的物质基础、形成环境、成藏过程、响应机理和成藏系统等研究思路,针对天然气水合物成藏系统中气—水—沉积物—水合物体系的相互作用机理、天然气水合物成藏过程中的物理化学响应机理、天然气水合物成藏要素的耦合控矿机理等3个关键科学问题,开展天然气水合物成藏物源、地质与温压场等成藏条件、成藏演化热动力学机理、成藏响应机理和天然气水合物成藏系统等5个方面研究。     

试论天然气水合物成藏系统

针对天然气水合物理论预测和实际产出的不一致性、各种标志或异常未与天然气水合物建立起严格的对应关系、世界范围内已知或由BSR等间接指标所指示的天然气水合物在垂直方向和水平方向上分布的不确定性,如何更好地从地质系统论角度研究天然气水合物成藏过程和分布规律,尝试提出天然气水合物成藏系统概念,分别从烃类生成体系、流体运移体系、成藏富集体系对天然气水合物成藏过程进行了初步探讨;同时运用此思路对世界上调查研究程度较高的分布区开展了天然气水合物成藏系统初步分析。     

琼东南盆地天然气水合物与浅层气共生体系成藏特征

继我国在神狐海域两次天然气水合物试采成功之后,近几年来在琼东南盆地的勘探证实了天然气水合物的存在,而且钻探表明其与浅层气具有复杂的共生关系.为揭示琼东南盆地深水区天然气水合物与浅层气共生体系成藏特征,结合岩心、测井及三维地震数据,阐明了天然气水合物与浅层气的空间分布特征,研究结果表明,天然气水合物主要赋存在海底以下200 m范围内的沙质沉积物中,且其形成过程与浅层气的垂向运移有关.对天然气水合物与浅层气共生体系成藏特征的深入分析表明,深部热成因气和浅部生物成因气是其重要的气体来源,第四系未固结沙层是良好的储层,且天然气水合物和浅层气共生体系的分布主要受深部气烟囱和断层的控制.浅层气藏为天然气水合物提供稳定的气源条件;第四系块体流沉积与含天然气水合物地层能有效地封堵浅层气的纵向运移,进一步促进浅层气的成藏.因此,天然气水合物的形成与浅层气的发育具有正反馈的相互作用关系,有利于形成更大规模的天然气水合物矿体和浅层气藏,具有良好的商业开发潜力.      

南海北部深水盆地油气渗漏系统及天然气水合物成藏机制研究

深水盆地往往为天然气水合物和深水油气的共存区域。天然气水合物既是一种重要的油气资源,又是深水油气开发中引起地质灾害的重要因素。如果能实现深水油气和天然气水合物联合开发,将具有重要的经济价值;然而,目前尚不知两者的共存规律。根据南海北部白云凹陷高分辨率地震资料的综合解释成果,识别出大量的深部油气渗漏现象,包括有利于流体运移的气烟囱构造、深水水道砂体、海底滑坡、多边形断层等渗漏构造,提出了该区天然气水合物可能的成藏模式,指出了天然气水合物富集模式及其与游离气和深水油气渗漏的共存规律。     

南海潜在天然气水合物藏的成因及形成模式初探

文章分析了南海部分地区浅表层沉积物酸脱氢烃类气体的组成及ODP184航次部分岩屑样品罐顶气的组成与同位素特征,总结了南海部分气苗的烃类气体与同位素组成特征,并根据它们的同位素值估算了这些气体源的深度。估算值与实际值较吻合。在此基础上对这些烃类气体的成因进行了判别,结果为：北部陆坡的烃类主要来源于深部的裂解气,可能还有浅部生物气的混合,南部陆坡的烃类主要以浅部的生物气为主,还有热解气的混合。文中还对南海潜在天然气水合物藏的形成模式进行了初步的探讨。这些认识将有助于对南海天然气水合物的形成过程及同一构造背景下油气藏的关系的理解,对今后的普查勘探具有一定的意义。     

青海木里三露天冻土天然气水合物成藏模式研究

摘要：祁连山地区天然气水合物分布较为复杂,急需对该区天然气水合物成藏控制因素与成藏模式进行深入研究。本次重点对青海木里三露天天然气水合物系 列钻井揭示的地质资料及各种样品分析测试结果进行综合分析,结果显示：该区天然气水合物气源以油型热解成因气为主,少部分在浅部混有部分微生物成因气及煤成气,这些油型热解成因 气源主要由下部或更深部上三叠统或二叠系提供;当气源岩生成烃类气体后运移至浅部直接或间接由断裂连同泥岩、油页岩等封堵形成浅部气体聚集;浅部气体聚集体局部加入微生物成因气 或煤成气,经过不晚于中更新世早期形成的岛状永久冻土作用,在天然气水合物稳定带内与水结合形成天然气水合物,当它们处在天然气水合物稳定带之外便在更浅部以异常高压气层或游离( 吸附)气存在。由于气源类型与供应条件、运移与聚集条件、天然气水合物稳定带范围的不同,它们之间的匹配关系在不同位置具有很大的差异性,从而影响该区天然气水合物在横向平面上和 纵向剖面上分布与产出的不均性。     

中国南海天然气水合物沉积成藏条件初探及其分布

中国南海是西太平洋最大的边缘海之一 ,具备良好的天然气水合物成藏条件和勘探前景。根据沉积条件 (沉积速率、沉积相和含砂率等 )分析 ,综合多方面的地质条件 ,认为气水合物存在于水深30 0～ 35 0 0m的区域 ;陆坡和靠近沉积中心的高沉积速率的厚层沉积为天然气水合物聚集的有利部位 ,与BSR分布的吻合率在 6 0 %～ 80 %之间 ;等深流、重力流沉积和各类扇体 (如三角洲、扇三角洲、低位扇等 )的前缘为水合物沉积的有利相带 ,与BSR分布的吻合率在 5 0 %～ 75 %之间 ;赋存气水合物的沉积物的含砂率通常在 35 %～ 70 %之间。依据多方面资料的研究 ,在南海海域划分出 1 1个有利的天然气水合物勘探远景区块 ,面积共 1 2 .5 (± 1 .5 )× 1 0 4km2 ,约占整个南海总面积的 3.6 %。     

西北沙巴盆地油气成藏模式及勘探方向

以油气地质理论为指导, 在构造、沉积、石油地质特征分析基础上, 从典型油气藏解剖入手, 构建了西北沙巴盆地3种类型的油气成藏模式, 即岩性型、地层型和滚动背斜型油气成藏模式。盆地经历了裂谷期、挤压反转期和拗陷期3个演化阶段, 发育Stage Ⅰ、StageⅡ、StageⅢ、StageⅣ等4套新生代沉积地层。盆地以StageⅣ泥/页岩为主要烃源岩; 有利储集层为由StageⅣC、StageⅣD、StageⅣE砂岩构成的上砂岩单元、由StageⅣA砂岩构成的下砂岩单元及StageⅣC/ⅣD地层滑塌形成的深水浊积砂体; 空间配置方面, 烃源岩与储集体平面相接、空间叠置, 为油气运移成藏提供了有利条件。通过油气富集条件及分布规律的综合分析, 认为"内带"构造区的地层油气藏及"外带"构造区的岩性油气藏是盆地未来的油气勘探重点。      

青海木里三露天井田煤系天然气水合物成藏模式与勘查开发建议

天然气水合物因其能量密度巨大、使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点,被誉为21世纪最有希望的战略资源,是常规油气资源的潜力巨大的一种替代能源.青海木里地区三露天井田天然气水合物的发育是该区含煤岩系的充足气源和高寒山区适宜的水合物稳定带耦合作用的结果.将赋存在煤系中的天然气水合物定义为煤系天然气水合物,并将其纳入煤系非常...     

天然气水合物在油气藏形成过程中的封盖作用——谈造山带中烃源岩对盆地区油气资源的贡献

在中国的造山带中普遍发育优质烃源岩,它们形成于海槽环境,而海槽环境也是形成天然气水合物的有利环境。水合物有良好的封盖作用,其下的油气受到封盖会向相邻的台地区运移,即油气从古海槽区(现今为造山带)向台地区(现今为盆地区)转移。因此造山带中的烃源岩对盆地区油气资源应有积极贡献。认为现今台西南海域的水合物与相邻油气藏具有同源性,这是水合物的封盖作用与油气藏形成之间具有密切联系的生动实例。四川盆地有限的烃源岩分布不能提供巨大的天然气储量,周边造山带可能也提供了相当的资源量。建议在四川盆地和秦岭造山带中系统采集气-液包裹体,以对比它们的亲缘关系,借以验证造山带中的烃源岩是否对盆地区的天然气成藏具有贡献。     

Concept and Intension of Natural Gas Hydrate Petroleum System and Case Analysis

According to the hot topics of the natural gas hydrate distribution regularity,formation conditions,accumulation process and accumulation pattern, gas hydrates reservoir forming conditions including gas source, gas hydrate stability zone, reservoir stratum, water source and migration passage were summarized by literature review first. Then, three main factors, geological structure condition, sedimentary condition and geographical climate change were summarized and analyzed, which control the accumulation and distribution of gas hydrates. On basis of this,basic concepts and research methods of natural gas hydrate petroleum system were analyzed and discussed by the example of gas hydrate accumulation conditions and process in permafrost regions of Kunlun mountain pass. The results show that the key of studying gas hydrate accumulation process and evaluating gas hydrate reservoir forming potential is analyzing how the static accumulation elements couple and match in geological time and space.     

四川盆地天然气成藏条件及其勘探方向

四川盆地系在刚性结晶基底上由克拉通海相原型盆地同造山前陆盆地和后造山前陆盆地先后演化而成的克拉通前陆盆地。整体封存构造保存条件是该盆地天然气成藏的主体地质背景和晚期成藏保存的主要条件。加里东和印支两期的古隆起对油气的早期聚集和破坏具有双重作用,但有利于晚期成藏。盆地的保存条件可划分为整体封存、残留封存和缺乏封存三类构造保存单元,并由此可划分出三个相应的构造保存单元组合区。盆地的天然气成藏条件总体良好,影响因素主要是水动力条件和断层。该盆地有T_3,P_2~1,P_1~(1+2),S_1,∈_1和 Z_2六套主力烃源岩和 Z_2—∈_1,∈_1—S,S—P_1,p—T_2,T_3—J 五套成油气体系。今后深化勘探的方向为:(1)川东石炭系向斜带的低缓构造、潜伏构造、高陡背斜带两翼的高陡潜伏构造,特别是构造复合圈闭;(2)川东北—川北开江—梁平、城口—鄂西等海槽为中心的以陆棚边缘滩、碳酸盐岩深缓坡台地;(3)川西—川中的须家沟组原生气藏和侏罗系次生气藏。评价该盆地可以从反向思维入手,即对油气藏破坏条件进行区域和目标评价。     

神狐钻探区天然气水合物成藏地质条件分析

以天然气水合物成藏系统理论为指导,对神狐钻探区天然气水合物成藏地质条件进行了系统研究。研究结果表明：神狐钻探区具有优越的烃类生成体系和流体运移体系。天然气水合物气源以生物气-热成因气混合气为主,气源岩生烃潜力大;断层、气烟囱以及断层滑脱面可以为含烃流体在纵向和横向上的运移提供优势运移通道。地温特征和成藏就位体系-沉积物岩性及其岩性组合特征是控制该区水合物层在空间尺度上分布不均匀的主要原因,地温和地温梯度越低,沉积物粒度越粗,且具备“上细下粗”的沉积物岩性组合更有利于水合物的形成。     

天然气水合物储集类型的测井响应特征

通过木里煤田聚乎更煤矿区四井田、哆嗦公马、雪霍立三个矿区（井田）大量测井资料的分析和研究,并结合祁连山冻土区天然气水合物DK-1科学试验孔测井资料的综合对比和解释,对煤田常规测井参数在天然气水合物储集层上的响应特征进行了分析。根据该区常年冻土（岩）的勘探成果及测井曲线响应特征,将陆源天然气水合物储集层分为生气层与储集层的相对位置、纵向位置、空间位置、储集介质等四大类,上生下储、下生上储、自生自储、冻土（岩）带内、增温带内等11个亚类。在此基础上建立了与富冰型、煤层自储型、孔隙型、裂隙型等多种储集模式对应的典型测井曲线响应特征。利用测井方法识别天然气水合物储集层的方法,可为青藏高原研究、评价、勘查、开发天然气水合物提供可靠的解释依据。     

大港油田埕北断阶带油气运移、成藏期次及成藏模式

通过原油中类异戊二烯烃地球化学变化特征的对比分析,指出大港油田埕北断阶带的油气主运移方向是由北边的生油凹陷(歧口凹陷)向南(埕北断阶带)运聚和由西边的生油凹陷(歧南凹陷)向(北)东(张东地区、关家堡地区和埕海地区)运聚。利用流体包裹体、生排烃法、饱和压力法等方法技术,认为存在两个充注期:古近纪东营末期和新近纪明化镇末期—第四纪。结合输导体系研究成果,提出了4种油气成藏模式:沿连通砂体—不整合面侧向运聚成藏模式、沿断层垂向运聚成藏模式、沿连通砂体(不整合面)—断层阶梯状运聚成藏模式、源内砂岩透镜体运聚成藏模式。     

南图尔盖盆地基底特征及基岩成藏模式

在对地震、录井、测井、重力资料分析基础上,通过全三维构造精细解释、剩余重力异常综合分析等方法,对哈萨克斯坦南图尔盖盆地基底构造进行了推断解释。研究表明,该盆地具有双重基底,基底起伏十分剧烈,深大断裂发育,自西向东的4个北西—南东向展布的凹陷具有东断西超的特点。基底深度一般在1~5 km之间变化,表现为南部深度大、北部深度小的趋势,在北西向断裂系的作用下,基底局部构造大多呈北西向展布。在此研究基础上,从岩性、储集性能、生储盖配置关系及保存条件等方面进行了古潜山成藏条件分析,建立了南图尔盖盆地基岩油气成藏三种模式,突破了该区仅在古潜山风化壳含油的认识。     

天然气水合物分解和开采的机理及数学模型研究综述

回顾了25年来国内外水合物开采数值模拟研究的进展,分析了影响水合物开采过程的主要机理,即传热、气液流动和水合物分解。将已有的模型分为热力开采、降压开采和综合3种模型,并对各种模型所具有的特点进行了讨论。综合分析认为,TOUGH Fx/HYDRATE模型充分考虑了多相多组分并借鉴上述3类开采方式,可模拟开采过程中气液流动和相态变化,具有较高的应用价值。最后探讨了目前模型的主要问题以及发展方向,认为水合物矿藏岩石的绝对渗透率、相对渗透率、热传导系数等关键参数的测量及确定是精确模拟水合物开采过程的重要因素。     

桂中坳陷海相地层油气成藏与热作用改造

桂中坳陷是在加里东运动基础上形成的晚古生代海相大型沉积坳陷,已演化成为由上古生界和三叠系充填的残留盆地,其中泥盆系深埋地腹,是主要的勘探目的层系。桂中1井揭示泥盆系—石炭系具有两套生储盖组合,钻遇了气测异常、油迹砂岩、固体沥青等三类油气显示,其中泥盆系沥青显示井段累计709m。桂中坳陷古油藏(沥青)主要来源于中—下泥盆统塘丁组和罗富组泥岩。桂中1井和南丹大厂储层固体沥青为运移/成藏的油气发生热裂解而形成的焦沥青。桂中1井经历了两期油气充注,第一期为印支期前的主力生烃期,第二期(晚期)为燕山期—喜马拉雅期,以紧邻油气显示层的可溶烃类为代表。经历了三期油气改造:第一期为印支期前的油气藏经历了地层沉降增温的热裂解作用而演化为固体沥青和甲烷天然气,第二期为燕山晚期岩浆活动导致的更高温度的热蚀变作用,第三期为喜马拉雅期构造抬升的改造或破坏作用对上泥盆统油气藏的影响。晚期成藏的天然气应是下一步的勘探方向。桂中坳陷西部地层保存相对完整(目的层深埋),断裂和岩浆活动相对不发育,可能更有利于天然气的聚集和保存。     

隐蔽油气藏成藏机理研究现状及展望

隐蔽油气藏可以按其判别难度、隐蔽方式、油气富集动力学机制等进行分类。按动力学成因可基本分为五类:浮力顺优势通道输导油气聚集成藏、毛细管力引入油气聚集成藏、深盆气体体积膨胀推排油气聚集成藏、分子吸附油气聚集成藏、分子结合力聚集甲烷水合物气藏。受盆地类型、构造背景、沉积环境等因素的影响,不同地区、不同类型的隐蔽油气藏成藏主控因素不同。论述了国内外对隐蔽油气藏的分类、成藏主控因素、成藏动力系统和成藏模式等研究的进展,提出了进一步开展我国隐蔽油气藏成因机理和富集规律等研究的方向。