长庆气田的气源研究与碳酸盐岩生烃能力评价（摘要）

位于鄂尔多斯盆地中央古隆起的长庆气田是迄今我国最大的气田。由于对其气源的认识会直接影响到下古生界海相碳酸盐岩的生烃评价与勘探目标决策,因而倍受我国地质、地球化学工作者的关注。自气田发现以来,已有不少学者对长庆气田天然气、凝析油地球化学特征的成因类型进行了研究。目前,对长庆气田属煤成气与油型气混源成因的认识已无争议。     

长庆气田奥陶系风化壳气藏、气源研究

对10年来长庆气田奥陶系风化充气藏气源问题存在的不同观点（上古生界煤成气和奥陶系海相碳酸盐岩气何者为主）及相应的证据进行了总结和讨论,认为“奥陶系自生自储为主”的观点对地质和地球化学现象的解释存在疑问,包括用次要组分来判别混源天然气的主要来源,用不确切的端员气地球化学特征来计算混源比,对本溪组底部岩石的封盖性和下奥陶统碳酸盐岩的原始生烃潜力评价偏高,忽略了石炭系存在能够生成油型气的海相源岩。因此,长庆气田不能作为海相贫有机质的碳酸盐岩生成的大、中型油气田的实例。根据天然气及气源岩的地球化学特征,提出长庆气田奥陶系风化壳气藏气是以上古生界煤成气为主、石炭系海相源岩生成的油型气为辅的混合气。     

鄂尔多斯盆地古生界源岩真空解析气地球化学特征

<正>我国海相碳酸盐岩广布,具有有机质含量低、演化程度高等特点。近年来,我国海相碳酸岩地层不断有可喜的发现。鄂尔多斯盆地作为我国三大碳酸盐岩沉积盆地之一,同样在下古生界海相碳酸盐岩地层中发现了大型气田,这使得人们重新认识这些古老地层的地球化学特征和生烃潜力。本文通过鄂尔多斯盆地古生界源岩真空吸附解析对其组分和同位素组成的测试分析工作,探索获取上古和下古生界源岩形成天然气的地球化学端元值,从而能够更好地判识下古天然气的成因以及下古烃源岩对鄂尔多斯盆地     

鄂尔多斯盆地奥陶系烃源岩有机显微组分特征及意义

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系碳酸盐岩储层中既有煤型气又有腐泥型气。煤型气的来源为上古生界煤系源岩已无争议,但对腐泥型气的来源则存在着源自石炭系和奥陶系自生自储两种不同观点。研究了奥陶系碳酸盐岩中的有机显微组成特征,从有机岩石学角度将其细分为三个显微组分组、六种显微组分,其中的碳沥青组对于碳酸盐岩生烃潜力的评价及认识天然气来源具有指示意义。奥陶系岩石中沥青的成因与赋存状况的分析表明,奥陶系储层中的碳沥青主要为液态烃热演化的产物,奥陶系碳酸盐岩具有生烃潜力。同位素特征分析亦表明上、下古生界储层中天然气的同位素组成存在较大差异。认为腐泥型天然气来自奥陶系碳酸盐岩本身。     

奥陶系烃源岩有机显微组分特征及意义

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系碳酸盐岩储层中既有煤型气又有腐泥型气。煤型气的来源为上古生界煤系源岩已无争议，但对腐泥型气的来源则存在着源自石炭系和奥陶系自生自储两种不同观点。研究了奥陶系碳酸盐岩中的有机显微组成特征，从有机岩石学角度将其细分为三个显微组分组、六种显微组分，其中的碳沥青组对于碳酸盐岩生烃潜力的评价及认识天然气来源具有指示意义。奥陶系岩石中沥青的成因与赋存状况的分析表明，奥陶系储层中的碳沥青主要为液态烃热演化的产物，奥陶系碳酸盐岩具有生烃潜力。同位素特征分析亦表明上、下古生界储层中天然气的同位素组成存在较大差异。认为腐泥型天然气来自奥陶系碳酸盐岩本身。     

鄂尔多斯盆地中部地区下古生界碳酸盐岩生烃潜力探讨

下古生界高成熟－过成熟碳酸盐岩的生烃潜力一直是困扰我国海相地层油气评价和勘探的重要问题，至今尚未得到很好的解决。本采用有机岩石学和有机地球化学方法，系统剖析了鄂尔多斯盆地中部地区下古生界碳酸盐岩的基本特征及其生烃潜力。结果表明，鄂尔多斯盆地中部地区发育下古生界海相碳酸盐岩，烃源岩厚度较大，有机质丰度较低，有机质类型主要为I型和Ⅱ型，有机质热演化已达到过成熟阶段，这套烃源岩是该区重要的有效气源岩，具有较好的生烃潜力，可为中部大气田提供良好的气源条件。     

鄂尔多斯盆地下古生界储层气气源探讨

鄂尔多斯盆地下古生界天然气勘探的制约因素是有效烃源岩的问题。笔者通过对鄂尔多斯盆地早古生代的沉积构造演化、沉积环境、生烃潜力、本溪组砂体展布特征与中央大气田藕合关系、上古生界天然气向下穿层运移条件、地球化学等方面的综合分析，指出中央大气田的气源主要来自上古生界的煤系地层及本溪组和太原组中的海相烃源岩，并在此基础上指出下古生界天然气勘探的方针和下一步有利勘探选区。     

鄂尔多斯盆地东南部上古生界气藏地球化学特征及烃源岩分布浅析

根据鄂尔多斯盆地东南部上古生界天然气组分分析、水分析、试气等测试分析资料,针对其气藏地球化学特征和烃源岩开展系统分析。通过相关地球化学参数分析及生烃强度计算,分析评价鄂尔多斯盆地东南部上古生界烃源岩,并结合试气成果分析烃源岩对天然气富集的控制作用。研究成果表明鄂尔多斯盆地东南部烃源岩为一套海陆过渡相和河流-三角洲相的煤系沉积,生烃强度高且有显示广覆式生烃的特征,对天然气的富集具有明显的控制作用。     

塔里木台盆区下古生界天然气甲烷氢同位素组成特征及地质意义

塔里木台盆区下古生界海相碳酸盐岩地层是我国深层油气勘探的热点领域，但深层-超深层天然气的成因来源判识及成藏过程分析至今仍是天然气地球科学的难点问题。本次研究对塔里木台盆区下古生界天然气的组分及同位素组成进行了测定，结合前人研究成果及地质条件，认为甲烷氢同位素组成(δ²H₁)是研究区更可信的成熟度评价指标，并建立了利用δ²H₁值、烷烃气碳同位素值及干燥系数讨论天然气成因来源、生气机理及次生作用的新模式。研究表明：塔里木台盆区下古生界富集了由不同热演化程度、不同成因类型和不同地球化学组成特征的烃源岩生成的天然气，且大部分天然气藏来源于相对开放的生烃系统的贡献，原油裂解气的贡献相对较低，但受控于碳酸盐岩储层和疏导体系发育的强非均质性，也有部分天然气藏来源于相对封闭的生烃环境且具有较高的原油裂解气的贡献。这些成因来源复杂多样的天然气在运聚成藏过程中还发生了以混合和氧化蚀变为主的次生改造作用。     

中国天然气地球化学研究新进展及展望

本文系统总结了近十年来中国天然气地球化学最新研究进展,包括天然气生成理论(生物气-低熟气成因、海相有机质和煤系气源岩高演化阶段生气潜力)、大气田成藏过程示踪研究(海相叠合盆地深层、陆相深层砂岩和火成岩大气田)、非烃气体地球化学特征及成因(CO2等H2S)、非常规天然气地球化学特征(致密砂岩气、页岩气和煤层气)、天然气实验新技术和新方法等。这些研究进展丰富了天然气地质学理论,促进了中国大气田的发现。但是随着中国天然气勘探向复杂地质环境区域、深部层系和致密砂岩气等非常规天然气资源发展,地质条件下全过程天然气生排运聚地球化学模型、深部天然气生成和运移及成藏地球化学、致密气等非常规天然气成藏地球化学等是今后天然气地球化学的重要研究方向。     

鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩生烃性能与中部长庆气田气源成因研究

用激光 -荧光显微镜等有机岩石学方法 ,挑选样品中有明显生、排烃现象的碳酸盐岩 ,再以测定的这类碳酸盐岩的有机碳含量为依据 ,确定本区高成熟碳酸盐气源岩残余有机碳的下限指标用 0 .13%～ 0 .14 %比较合理。根据碳酸盐岩储层孔隙中充填沥青和皮膜状残余沥青的分布和含量 ,论证了陕参 1井等奥陶系碳酸盐岩地层在地质历史中 ,存在若干油气有效储层。采用连续升温 ,步进取样的热模拟实验方法 ,揭示了本区煤与碳酸盐岩干酪根随热演化作用增强 ,烃类气体产物的干燥系数增大 ,δ1 3C1 、δ1 3C2 明显变重的规律 ,并根据样品实验结果推算 ,本区石炭系—二叠系煤最大生气阶段的δ1 3C1 应为 - 2 7‰～ - 2 8‰ ,碳酸盐岩最大生气阶段的δ1 3C1 应为- 31.7‰～ - 33‰。在气源成因判识中 ,根据主生气期阶段对天然气成藏储聚的贡献最大、甲烷碳同位素较重以及长庆气田风化壳气藏天然气δ1 3C1 重值区并不与石炭系—二叠系煤的镜质组反射率高值区匹配的现象等进行气源判识 ,认为长庆奥陶系风化壳气藏 ,具有下古生界海相碳酸盐岩气与上古生界石炭系—二叠系煤成气的混源成因     

塔里木盆地柯克亚地区天然气和凝析油的地球化学特征与成因

柯克亚气田的油气成因复杂,对原油和可能烃源岩的分子标志物特征进行了剖析,在凝析油中检测到3-甲基甾烷,不含4-甲基甾烷,富含重排藿烷和C30-未知萜烷,表明油源主要来自于二叠系源岩。柯克亚的天然气重烃含量高,属湿气,乙烷碳同位素偏重;天然气氩同位素和成熟度特征均指示混源气特征,通过气源判识天然气主要来源于石炭系—二叠系源岩,部分来源于侏罗系源岩。天然气的乙烷δ13C值明显重于凝析油全油δ13C值,揭示柯克亚地区凝析油和天然气分属不同来源。     

长庆气田奥陶系风化壳气藏,气源研究

对１０年来长庆气田奥陶系同化壳气藏气源问题存在的不同观点及相应的证据进行了总结和讨论,认为“奥陶系自生自储为主”的观点对地质和地球化学现象的解释存在疑问,包括用次要组分来判别混源天然气的主要来源,用不确切的端员气地球化学特征来计算混源比,对本溪组底部岩石的封盖性和下奥陶统碳酸盐岩的原始生烃潜力评价偏高,忽略了石炭系存在能够生成油型气的海相源岩。     

琼东南盆地深水区浅表层水合物稀有气体地球化学特征及意义

琼东南盆地深水区具备形成天然气水合物藏的地质条件,是我国海洋天然气水合物两个勘探开发先导示范区之一。本文选取深水区浅表层水合物为研究对象,基于天然气地球化学、稀有气体地球化学分析,开展了其与深部常规天然气藏的对比研究。结果表明:本次研究的浅表层气体碳同位素与深部常规天然气碳同位素的特征类似,气源主要为深部热成因气,生物气的贡献不明显,气体的成因类型为煤型气,推测气源岩为崖城组煤系烃源岩。轻稀有气体Ar同位素组成显示,气源岩和第三系相关;样品中³He/⁴He值偏高,指示了部分幔源气的贡献。因此,在富生烃凹陷背景下,讨论深部热成因气对水合物成藏具有重要意义,深部热成因气藏与浅层水合物藏在垂向上可以形成立体的天然气藏,为未来的“多气可采”提供理论支持,也有助于提高深水区天然气水合物矿藏开发的经济性。     

鄂尔多斯盆地苏里格西部气田"源控"主导的天然气成藏研究

苏里格西部气田致密砂岩气藏大面积复合连片分布,其主要含气层段二叠系盒8段-山1段为河流-三角洲沉积体系砂体。通过分析研究区天然气地球化学特征,并结合盆地烃源岩分布与生烃特征,揭示了研究区“源控”作用下的天然气成藏特征及成藏过程中的气水关系。结果表明:研究区天然气整体具有从西南向东北、从西向东及自下而上的运移特征,反映了处于生烃中心“三角地带”的研究区接受了来源于生烃中心的异地成因气与现今持续的原地成因气。在源岩控制作用下,苏里格西部气田天然气运聚成藏过程中,天然气驱动地层水区域性向北、向上运移,使研究区具有“南气北水”和地层水“上多下少”的气水分布总格局。     

深层海相天然气成因与塔里木盆地古生界油裂解气资源

我国海相地层时代老,演化程度偏高,高过成熟干酪根热降解生气潜力有限。针对深层海相天然气成因,提出了有机质接力成气机理,具体包含3方面涵义,生气母质的转换、生气时机的接替和气源灶的变迁。源内分散液态烃型气源灶继承了原生气源灶的特征,而源外分散和聚集型液态烃气源灶与原生气源灶相比,则发生了空间上的迁移。上述三部分液态烃在高—过成熟阶段均可裂解成气,但后者通常埋藏较前者浅,裂解成气的时机晚于前者,有利于晚期成藏。通过不同有机质丰度、不同岩性烃源岩生排烃模拟实验研究,建立了不同有机质丰度烃源岩的排油率图版,为源内、源外分散液态烃分配比例和数量研究提供了依据;从3个方面,生烃潜力评价指标S1、热成因沥青和储层的荧光特征,论证了塔里木盆地古生界地层中分散可溶有机质的数量、分布、裂解程度,肯定了塔里木盆地古生界海相烃源岩有机质接力成气的现实性;并用正演研究思路计算了塔里木盆地中下寒武统分散可溶有机质裂解成气数量。有机质接力成气机理的应用大大提高了塔里木盆地台盆区古生界找气的潜力和希望。     

鄂尔多斯盆地中部气田天然气混源的地球化学标志与评价

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳天然气藏的气源问题是迄今尚有争议的重要问题。在前人大量研究的基础上，系统研究了该气田天然气混源的地球化学特征与标志，并利用多指标综合评价了气藏的气源。研究结果表明，鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳天然气具有高一过成熟干气的组分和同位素特征。天然气的来源比较复杂，既有以石炭一二叠系来源为主的煤成气，又有以下古生界来源为主的油型气。该气田东部区块的天然气主要为煤成气，中部气田北部、西部及南部区块的天然气主要为油型气。     

塔里木盆地柯克亚地区天然气和凝析油的地球化学特征与成区

柯克亚气田的油气成因复杂，对原油和可能烃源岩的分子标志物特征进行了剖析，在凝析油中检测到3-甲基甾烷，不含4-甲基甾烷，富含重排藿烷和C30^-未知萜烷．表明油源主要来自于二叠系源岩。柯克亚的天然气重烃含量高，属湿气，乙烷碳同位素偏重；天然气氩同位素和成熟度特征均指示混源气特征，通过气源判识天然气主要来源于石炭系一二叠系源岩，部分来源于侏罗系源岩。天然气的乙烷δ^13C值明显重于凝析油全油δ^13C值，揭示柯克亚地区凝析油和天然气分属不同来源。     

东海陆架盆地丽水西凹陷油气地球化学特征及其成因和来源

东海陆架盆地西部丽水西凹陷油气成因和来源争议较大。根据钻井地球化学分析测试结果、地震勘探资料,运用天然气地球化学、油气成藏过程研究思路,重新认识丽水西凹陷L36气田油气成因和来源,提出下一步油气勘探方向。L36气田天然气组分、干燥系数分析表明,天然气为“凝析油-湿气带”演化阶段产物,天然气成熟度R_o不小于1.1%。通过天然气碳同位素组成与中国近海典型油型气碳同位素特征的对比分析,认为L36气田天然气为油型气,估算天然气成熟度R_o在1.12%~1.14%之间,天然气来源于丽水西凹陷下古新统月桂峰组湖相烃源岩。L36气田产出的凝析油C₇轻烃具有甲基环己烷含量占优特征,与湖相烃源岩来源的凝析油C₇轻烃组成特征存在显著差异;中古新统灵峰组浅海相烃源岩具有甾烷C₂₇20R/C₂₉20R小于1、不含C₃₀4-甲基甾烷、伽马蜡烷含量低的特征,指示L36气田凝析油来源于下古新统灵峰组浅海相烃源岩,证实了丽水西凹陷除发育下古新统月桂峰组湖相烃源岩外,还发育有中古新统灵峰组浅海相烃源岩。基于以上对烃源岩的分析,提出了丽水西凹陷下一步的油气勘探目标,即凹中断背斜构造背景上的岩性圈闭、凹中断鼻及其构造背景上的岩性圈闭和仙桥构造带,为寻找丽水西凹陷新的油气储量阵地提供新的认识。     

鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气的地球化学研究

鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气的地球化学参数显示出煤成气的特征为高一较高的甲烷化系数、低一较低的C2 组分含量、低凝析油含量、烃类组分均相对富同位素^13C、轻烃(C6～C7)中高环烷烃含量等，其源岩无疑是石炭-二叠系(C2b-P1s)海陆交互相腐殖型母质为主的煤系气源岩。天然气地球化学参数中的甲烷化系数在平面上和纵向上的变化趋势与气层组的热演化程度存在着良好的相关性，反映出上古生界低渗透储层天然气的“广覆式生(供)气、持续运聚成藏”特征，天然气的主要成藏时期与气源岩的大量生、排烃时期(J2-K1)相匹配。局部地区的石千峰组发育晚期(K1抬升后)形成的天然气藏。气源岩母质的非均质性、成熟度的差异、运移与成藏特征等多因素叠加作用是引起天然气地球化学参数的变化在总体上的规律性与局部的复杂性共存的主要原因。