东濮凹陷白庙地区天然气及凝析油地球化学特征及成因

白庙构造是东濮凹陷南部地区的一个含凝析油的富气构造。在研究油藏基本地质特征的基础上，应用多种地球化学手段研究了气藏中天然气组分、甲烷同位素及惰性气体同位素变化规律、凝析油族组成、饱和烃色谱、色质生物标志物特征．进行了油气源分析，探讨了气藏的形成时间与次序，白庙气藏具有多源、多期、复合成藏的特点。     

东濮凹陷白庙地区天然气及凝析油地球化学特征及成因

白庙构造是东濮凹陷南部地区的一个含凝析油的富气构造.在研究油藏基本地质特征的基础上,应用多种地球化学手段研究了气藏中天然气组分、甲烷同位素及惰性气体同位素变化规律、凝析油族组成、饱和烃色谱、色质生物标志物特征,进行了油气源分析,探讨了气藏的形成时间与次序,白庙气藏具有多源、多期、复合成藏的特点.     

东濮凹陷杜桥白地区天然气气源岩分析

应用多种方法确定了杜桥白地区深层天然气的来源,研究表明白庙地区天然气主要来源于前梨园洼陷第三系烃源岩和石炭-二叠系煤系地层,靠近兰聊断裂带构造高点,浅层Es2₂-Es2₃气层具有较高的40Ar/36Ar比值,为煤型气及混合气,而远离兰聊断裂带,且处于构造低部位的Es13-Es43气层具有较低的40Ar/36Ar比值,为油型气;桥口构造Es3₃、Es4₃。段气层主要为油型气;杜寨地区Es3₃段气层为油型气,来自于Es3₃段气源岩。天然气氦同位素分析表明杜寨、桥口地区深层天然气为壳源气,白庙地区气藏主要为煤型油型复合气藏,并有幔源气的混入。     

东濮凹陷新生代的热历史

东濮凹陷是渤海湾盆地南缘极具油气开采潜力的凹陷,本文揭示该凹陷新生代埋藏史、热史及烃源岩演化史.利用凹陷各构造单元18口井的镜质体反射率数据,恢复其埋藏史、热史.结果显示,东濮凹陷经历“一升两降”的构造沉降,并具有“马鞍型”的热演化特征.自沙四段沉积开始至沙三段,地温梯度逐渐增加,在沙三段沉积末期达到最大,为45.2℃～48℃/km.自沙二段沉积开始至今,地温梯度总体逐渐降低,仅在东营组沉积时期出现微弱回升,现今地温梯度为30℃～ 34℃/km.以埋藏史和热史为基础,结合构造及有机地球化学资料,对东濮凹陷18口井烃源岩演化史进行模拟.结果表明,烃源岩热演化受东营组沉积时期的古地温控制,3套烃源岩成熟度均在27Ma(东营组沉积时期)达到最大.     

松辽盆地北部深层凝析油及油型气的成因研究

松辽盆地北部深层发现的凝析油及油型气扩大了油田的勘探潜力。应用单体烃碳同位素、生物标志化合物等分析技术，结合地质背景对凝析油、天然气和固体沥青进行的地球化学研究表明：深层凝析油包括煤成凝析油和泥质烃源岩形成的凝析油，前芳烃含量高、单体烃碳同位素重，后饱和烃含量高、单体烃碳同位素轻，生物标志化合物对比，二均来自于沙河子组烃源岩；油型气甲烷碳同位素轻，一般小于-45‰，且甲烷与乙烷之间碳同位素分馏明显，属原油裂解成气特征，油型气与煤型气混合可能是深层天然气碳同位素系列倒转的重要原因之一；火山岩储层中的固体沥青有机地球化学分析，有机碳含量0．08％～0．16％，氢指数49～297mg／g，R0大约为1．87％，表征固体沥青现今的成烃潜力较小，原油向天然气转化主要发生在高成熟阶段的晚期，对应的地质年代大约是嫩江组一明水组沉积末(80～65Ma)。原油向天然气转化的事实启示，深层天然气勘探要兼顾古油藏的研究。     

东濮凹陷天然气生成模拟与煤成气的新证据

通过对东濮凹陷三种类型的气源岩加水高温模拟实验研究发现,石炭一二迭系煤生气能力是奥陶系灰岩的9倍,下第三系低有机质丰度的泥岩仅为煤的生气量的1／2,煤是东濮凹陷天然气最主要的气源岩;通过对模拟组分分析,煤生成的气体主要为甲烷含少量的重烃与CO2,低有机质丰度的泥岩与灰岩主要生成CO2;煤的模拟气体组分甲烷同位素值与W23井,M70井天然气甲烷同位素接近应该来源于石炭-二叠系煤系地层,灰岩与WG2井甲烷碳同位素接近,天然气来源于奥陶系灰岩地层。     

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%.      

从东濮凹陷看济阳坳陷天然气勘探

济阳坳陷是渤海湾盆地内的一个富油凹陷,针对该区天然气勘探长期以来一直没有取得实质性的进展、目前所发现的天然气主要集中在中浅层的现状,将济阳坳陷天然气成藏的地质条件与东濮凹陷进行了比较,认为济阳坳陷具备形成大规模天然气藏的条件,其天然气勘探最具潜力的领域应是煤成气藏及深洼陷周围的深层天然气藏;指明了东营凹陷盐下构造、渤南等深洼陷的深层周边区带、环黄河口凹陷的滩海深层、潍北凹陷和青东凹陷4个深层勘探方向,阐述了煤成气今后的勘探、研究方向.从宏观上评价了济阳坳陷天然气的勘探潜力,明确了今后的勘探方向.     

东濮凹陷白庙地区深层天然气成藏期次研究

白庙地区是东濮凹陷勘探程度较高的含油气区,生气条件十分优越,已发现了Es2下,Es31,Es32,Es33-4 4套主要含油气层系。根据伊利石测年法和包裹体均一温度法综合分析了白庙地区天然气充注历史。研究表明白庙地区天然气主要分两次注入储层,一次为31.4～20.4 Ma,相当于东营组-馆陶组早期,另一次为2 Ma,相当于第四纪以来;第一阶段天然气成藏时期年龄绝大部分落入了剥蚀期年龄（27～17 Ma）段,是天然气藏的最主要形成时期,抬升剥蚀期压力下降,更有利于天然气成藏;第二阶段为2 Ma,相当于第四纪以来,馆陶组沉积以来白庙地区为欠补偿状态,无二次生气过程,一方面前梨园洼陷及葛岗集洼陷继续生气,生成的天然气向白庙构造运移,聚集成藏;另一方面是第一阶段形成气藏的重新调整。白庙地区天然气成藏期总体具有西早、东晚、北早、南晚的特点。     

东濮凹陷文东地区沙三段层序地层学特征

运用层序地层学理论，通过钻井高精度层序地层分析(包括单井岩心沉积相分析、单井高精度层序地层分析、联井高精度层序划分对比)，结合地震层序分析，东濮凹陷文东地区沙三段(Es3)可划分为4个三级层序：SQ1、SQ2、SQ3、SQ4，可识别出4种主要沉积体系：湖泊三角洲体系、湖泊体系、重力流体系、扇三角洲体系．综合前述特征，文东地区沙三段层序地层学特征表现为：SQ3在文东斜坡带上发育浅湖相，局部地区发育重力流沉积；东侧发育扇三角洲体系，并逐渐退积．SQ2-SQ4文东斜坡带上主要发育湖泊体系(滨湖、浅湖、半深湖和盐湖)与湖泊三角洲前缘亚相；东侧主要为扇三角洲体系，规模较小．结合层序地层与沉积学特征分析，湖泊三角洲前缘砂体、扇三角洲砂体、重力流砂体是文东地区有利的储集体．     

无机成因天然气的地球化学特征

甲烷(CH4)等烃类气体自地球深部选出的同时,还伴随有其它气体,如CO2、CO、N2、H2S、H2、He、Ne、Ar等,统称为无机成因天然气.无机成因天然气与生物成因天然气在地球化学特征上存在显著的差异,主要表现在化学成分和同住素组成特征.无机成因CH4的干燥系数较大,δ13C1值几乎都大于-25‰,且CH4及其同系物碳同住素组成的分布随碳数的增大而变轻(反序);无机成因CO2碳同住素较重;稀有气体中w(3He)/w(4He)值较低等.这些特征是判别无机成因天然气的重要地球化学指标.     

The origin and distribution of natural gas in the frontal uplift area of the Kuqa depression,Tarim Basin

The frontal uplift of the Kuqa depression is an important oil and gas producing area. In this study, the distribution and origin of natural gas were discussed based on natural gas components and isotope data. The main components of natural gas were hydrocarbons with relatively high contents of C2+ component. Most gases were de-rived from terrestrial source rocks, and some came from marine rocks. The contents of non-hydrocarbon gases were high in the central part of the frontal uplift area and low in the two terminals. The distribution of oil composition was similar to that of natural gas, which was mainly controlled by the types of source rocks. Dry coefficient and maturity of natural gas in the frontal uplift were lower than those of gas in the Kelasu tectonic belt of the Kuqa depression, which was mainly affected by the difference of tectonic movements in both areas. In the frontal uplift, the traps were formed in the early stage and could capture the early formed oil and gas, and structural adjustment was slight in later stages, so the oil and gas could be effectively preserved. Multiperiodic oil and gas filling led to the complex distribu-tion of natural gas.     

鄂尔多斯盆地苏里格大气田天然气成藏地球化学研究

苏里格大气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北部,属于典型的低渗砂岩气田。对天然气组分和同位素组成研究表明,苏里格大气田上古生界天然气以干气为主、湿气为辅,甲烷含量为82.729%~98.407%,干燥系数为84.7%~98.8%,δ¹³C₁值为-36‰~-30‰,δ¹³C₂值为-26‰~-21‰,属于高成熟度的煤成气;气田范围内各井区天然气组分和碳同位素组成变化较小,暗示其来源和成藏过程的一致性。根据储层流体包裹体镜下观察、包裹体均一温度、含烃包裹体丰度、颗粒荧光定量(QGF)、包裹体激光拉曼分析,苏里格大气田上古生界储层发育盐水包裹体、气体包裹体、液态烃包裹体、CO₂包裹体等不同类型流体包裹体,主要产于石英次生加大边、微裂隙及胶结物中;包裹体均一温度分布呈连续的单峰态,分布范围为80~180℃,主峰温度为100~145℃;上古生界砂岩储层样品的含烃包裹体丰度不高(多为1%~5%),QGF强度较低(1~10pc)。研究认为,苏里格大气田天然气充注可能是一个连续的过程,主要经历了一期成藏,其主要成藏期为晚侏罗世-早白垩世。通过生气动力学与碳同位素动力学的研究表明,苏里格大气田天然气主要来源于苏里格地区及周缘的石炭-二叠系煤系烃源岩,为近源充注、累积聚气成藏。     

东濮凹陷构造演化对浅层油气成藏的影响

通过计算地层的剥蚀厚度、断层断距,分析了古近纪以后两个最主要时期的构造运动特征,将构造演化与浅层油气藏地化指标、包裹体均一温度、同位素测年等结果相结合,分析了新构造运动对油气生成、运移路径、成藏期次及时间的控制作用。研究认为:东濮凹陷新构造运动主要发生在东营组、明化镇组沉积末,运动以垂直升降为主,伴有弱的伸展断裂;两次构造运动控制了烃源岩的二次生烃和浅层油藏的二次充注;深部生成的油气运移至浅层依次经过了NE向基底断裂、东营组砂体、新近系EW向断层,新近系油气分布主要受EW向断层控制。     

Geochemical characteristics and possible origin of natural gas in the Taibei Depression,Turpan-Hami Basin,China

292 chemical composition data and 82 isotopic composition data of gas samples collected from the Taibei Depression of the Turpan-Hami Basin, West China, were used in the study of their origin. Non-hydrocarbon gas is poor in most samples whereas abundant nitrogen in some samples is positively correlated with δ13C1. Although methane is the main constituent, higher molecular gaseous hydrocarbons, from ethane to pentane, are detected in most samples, in accordance with the distribution of oil reservoirs. The stable carbon isotope ratios of methane, eth-ane and propane are defined as d13C1: -45.5‰ to -33.5‰, d13C2: -30.2‰ to -10.5‰, and d13C3: 27.6‰ to -11.2‰, respectively. According to the distribution of carbon isotope ratios, 2 families of gas can be grouped, most showing normal distribution of carbon isotopes, and others having obvious heavier carbon isotopes and being of abnormal distribution. Based on the isotopic composition, the disagreement between the relationship of Δ(d13C1-d13C2) and d13C2 and that of Δ(d13C1-d13C2) and d13C2, and the calculated Ro, there are oil-associated gas, coal-derived gas and mixture of them. Other samples with obviously heavier isotopic compositions from the Yanmuxi oilfield of the Taibei Depression have been degraded by organisms.     

东濮凹陷濮城地区沙三中亚段古地貌与沉积相关系

在富油气凹陷“满凹含油论”的指导下,近洼带岩性油气藏勘探是当前和今后一段时间渤海湾盆地东濮凹陷和其他凹陷油气勘探的重点,而古地貌分析是准确预测深部储层的基础,具有构造背景的有利沉积相带是勘探成功的关键?采用盆地模拟技术对东濮凹陷濮城地区沙三中亚段进行了古地貌恢复,通过岩心观察?薄片鉴定?粒度分析?砂地比和地震属性研究,确立了沉积相类型,系统研究了古地貌与沉积相之间的关系?结果表明:研究区沙三中沉积时期主要发育扇三角洲-湖相泥-滩坝沉积体系,古地貌控制沉积相类型及展布,在兰聊断层上升盘发育两大冲沟,在其下降盘发育两个扇三角洲,具有沟扇对应关系;濮城背斜带沙三中沉积时期发育两个古低凸起,砂体厚值区围绕古低凸起分布,具有滩坝砂体的发育特征?在濮城背斜带与濮城次洼之间的斜坡地区,发育的扇三角洲前缘砂体以及两个扇三角洲之间的滩坝砂体具备形成岩性上倾尖灭?砂岩透镜体油气藏的条件,为岩性油气藏勘探的有利目标?     

东濮凹陷沙三段正常三角洲沉积中遗迹化石及意义

通过对钻井岩心的观察和遗迹化石的鉴定,在东濮凹陷古近纪沙河街组沙三段发现遗迹化石10属15种,包括:Skolithos vertivalis,Skolithos linearis,Skolithos isp.,Palaeophycus tubularis,Palaeophycus isp.,Planolites montanus,Planolites beverlegensis,Planolites isp.,Mermoides isp.,Taenidium isp.,Teichichnus isp.,Helminthoidichnites tenuis,Helminthopsis isp.,Beaconites isp.和Thalassinoides isp.。根据岩性特征、沉积构造和遗迹化石的组成、分布特征,研究区沙三段主要发育正常三角洲前缘亚相、前三角洲亚相,并划分了反映不同沉积环境和水体深度的2种遗迹组合,分别为Palaeophycus-Planolites遗迹组合和Planolites-Helminthoidichnites遗迹组合。     

准噶尔盆地南缘天然气地球化学与成因研究

准噶尔盆地南缘地区是我国天然气勘探和研究长期关注的一个热点,天然气成因过往一直认为是以侏罗纪煤系为主,但鉴于区内尚有其他多套潜在烃源岩系,因此是否存在其他来源与成因天然气并不很清楚,限制了成藏规律认识与勘探部署。通过较系统的天然气地球化学分析,包括组分、烷烃系列碳同位素、轻烃等,结合地质地球化学背景,取得了新认识,发现研究区的天然气除了已有认识到的侏罗系成因外,还有其他2种成因类型,分别为可能的三叠系/二叠系来源高—过成熟煤型气,以及古近系来源低—中等成熟油型气,而白垩系油型气可能是因为混入量相对较低而未能显现,但理应存在。这些不同类型的天然气在地球化学特征上可以显著区分,且分布具有明显的地区规律性差异,遵循"源控论",即受控于烃源岩的分布。据此,提出研究区多种成因类型的天然气为可能的规模成藏提供了物质基础,侏罗系天然气是相对最为现实的勘探目标,霍-玛-吐背斜带是下步天然气勘探的重点目标区。这些认识还可供我国中西部前陆盆地和其他具有相似地质背景的盆地进行天然气勘探和研究时类比参考。