塔里木盆地塔中地区地层水化学特征及其石油地质意义

塔中地区主要含油层系奥陶系、志留系和石炭系地层水化学研究结果表明,奥陶系、志留系和石炭系地层水矿化度很高,是阴、阳离子分别以Cl和K⁺+Na⁺为主的氯化钙型水,钠氯系数平均值在0.73～0.87,脱硫酸系数平均值在1.54～9.29,变质系数平均值在5.54～12.80.剖面上,奥陶系、志留系和石炭系地层水化学成分和离子比值随深度表现为反向型、正向型和稳定型3种变化类型;平面上,石炭系地层水化学相对变化不大,而奥陶系地层水化学变化比较复杂.奥陶系、志留系和石炭系现今地层水总体处于封闭的流体动力环境,但奥陶系、志留系和石炭系C_Ⅲ油组内部的流体动力环境相差较大,油气的聚集和保存条件也相差较大;而石炭系C_Ⅰ和C_Ⅱ油组内部的流体动力环境相差较小,有利于油气的聚集与保存.平面上,在古隆起和沟通浅部地层的断层附近,地层水的矿化度比较低,封闭性相对较差.奥陶系和志留系地层水在地质历史时期曾经遭受过比较强烈的大气降水的入渗,为开放的流体动力环境.其中,志留系地层水曾经处于明显的开放流体动力环境,对油气的聚集和保存极为不利;而石炭系地层水一直处于相对封闭的流体动力环境,有利于油气的聚集和保存.     

马朗凹陷卡拉岗组地层水化学特征与油气聚集关系

油气的生成、运移、聚集、保存和散失都是在地层水的环境里或是在地层水的参与下进行的。地层水运动是油气运移聚散的动力和载体,其化学成分直接或间接地反映出油气赋存的环境与条件。地层水与油气在地质历史进程中的活动是相互依存、制约的因果关系。文中从水文地质观点和角度研究出发,利用地层水化学特征的各种参数,如变质系数、脱硫系数、碳酸盐平衡系数、氯镁系数等组合特征,分析油气的保存条件、地层的封闭程度及油气的运移条件,旨在通过水化学的变化特征来掌握地层水对油气藏形成和分布的作用,寻找有利的油气聚集带。研究表明:三塘湖盆地马朗凹陷上石炭统卡拉岗组地层水具有矿化度高和氯镁系数越大,变质系数、脱硫系数和碳酸盐平衡系数就越小的特点,矿化度、水性系数及水型的变化具有很好的一致性,表明该区存在有利于油气保存的水文地质条件。分析认为,斜坡区地层水地质环境稳定,封闭条件好,利于油气聚集保存。     

准噶尔盆地腹部及南缘水化学纵向变化规律

纵向水动力条件的变迁会对地层流体运移及聚集产生很重要的影响[1]。水动力较弱、相对较滞流的环境有利于油气的保存;反之,水动力较强、相对较开放的环境则不利于油气的保存。文中利用地层水之矿化度、水型、钠氯比值及脱硫系数分别对准噶尔盆地腹部及南缘(全区)以及彩南地区和石西地区的水化学剖面类型进行了分析。结果表明:①全区整体上表现了正向型水化学剖面特征,但个别地区存在反向型剖面及多向型剖面;②水动力相对较弱的深部地层也存在水动力相对较强的区域同时水动力相对较强的浅部地层也存在水动力相对较弱的地区,这有利于油气的保存;③无论是正向型水化学剖面还是反向型及多向型水化学剖面,只要地层水矿化度高且剖面变化较缓,则油气保存较好,若剖面变化剧烈,则油气保存不好。      

中扬子地区地层水特征及与油气保存的关系

地层水是与油气共存的地下水,它与油气的生成、运移、聚集和成藏有着十分重要的联系。在整理分析中扬子地区地层水化学资料的基础上,统计分析了各储层地层水的矿化度,计算了水化学特征系数,包括变质系数、脱硫系数等。认为中扬子区纵向上下组合地层水属于交替阻滞和交替停滞带,油气保存较好;上组合地层水大多属于自由交替带和交替阻滞带,油气保存较差。该区块中鄂西渝东区有利于油气保存,其次是江汉平原区,湘鄂西区最差,总的来说鄂西渝东是最有利的勘探区域。     

江汉盆地下三叠统-石炭系水文地质条件及对油气保存条件的影响

地层的水矿化度由沉积环境、岩石性质、成岩作用、水化学作用及构造活动等多种因素控制的。不同的水化学性质反映不同的地质环境和油气保存条件。通过对江汉盆地下三叠统石炭系水文地质特征和区域水动力条件及其控制因素分析,指出了有利的油气保存地区。     

塔中北斜坡奥陶系鹰山组地层水特征与油气保存条件

通过对塔中北斜坡鹰山组地层水的矿化度、主要离子浓度和化学指数的统计分析,讨论了该区地层水的成因及与油气保存条件。研究结果表明,塔中北斜坡鹰山组地层水为高矿化度CaCl2型水,总矿化度约为80～200g/L,阴、阳离子分别以Cl-和K++Na+为主。剖面上总矿化度随深度增加逐渐变小,平面上地层水矿化度自塔中I号断裂向南增高。高矿化度、富K++Na+和Cl-离子的特征表明地层水的形成与浓缩变质作用或碳酸盐岩矿物溶解有关。钠氯系数值和脱硫系数与矿化度均成负相关关系,高矿化度、低钠氯系数、低脱硫系数,说明该区整体油气保存条件较好。区域上,中古5井-中古7井区地层水封闭性优于其他井区,更有利于油气的保存。     

渤海湾盆地东濮凹陷文留地区现今地层水化学与油气运聚

东濮凹陷文留地区断裂及盐岩发育,油气运聚过程及油、气、水分布关系复杂。在分析文留地区古近系现今地层水化学纵向及平面分布特征的基础上,利用地层水氘、氧同位素测试资料确定地层水来源。结合文留地区构造以及水动力特征,深入研究文留地区古近系地下水化学特征与油气富集、分布之间的关系。同时,通过解剖文218-文245井典型剖面,进一步分析水化学特征与油气运移、聚集、成藏之间的耦合关系。地层水氢、氧同位素分析表明,文留地区地层水以原生沉积水为主,局部曾经受到古大气水下渗影响,反映其地层封闭性较好,有利于油气成藏、保存。纵向上,文留地区水化学可以分为（古）大气水下渗淡化带、越流泄水浓缩带、泥岩压实排水淡化带、断层越流淡化带和末端越流浓缩带等5个水化学垂向分带;平面上,文东滚动背斜带和文东地堑带为两侧凹陷离心流的共同指向区,地层水在越流过程中不断浓缩,矿化度、氯离子浓度增加,矿化度、氯离子浓度高值区与油气富集区有一致性。文留地区断裂连通性好,油气以垂向运移为主,侧向运移为辅。     

准噶尔盆地西北缘地层水化学特征及与油气保存关系

准噶尔盆地西北缘油气富集,油水关系复杂。基于研究区大量地层水化学数据,分析了石炭系—白垩系各含油层系地层水化学垂向、平面分布特征,并结合地质背景,对红山嘴油田进行解剖,探讨了地层水化学特征与油气保存之间的关系。研究区纵向上从深到浅、地层由老到新,地层水矿化度逐渐减小;平面上,石炭系—白垩系,地层水矿化度高值区呈现从西北缘逐渐往盆地内部迁移的趋势。盆缘地区或克—乌断裂上盘等地区受地表水或大气水下渗淋滤影响较大,地层水处于自由交替循环带,分布低矿化度、低氯离子浓度的Na₂SO₄型或NaHCO₃型水,地层封闭性较差,通常形成稠油;往盆地内部或克—乌断裂下盘等地区,地层水处于交替停滞带或阻滞带,浓缩程度高,主要分布高矿化度、高氯离子浓度CaCl₂型水,地层封闭性好,形成保存较好的中—轻质油。      

川东石炭系天然气富集的水化学条件

据100多口井水质分析,川东地区石炭系地层水具有浓度高、正变质程度深的特点。绝大部分地区地层水以氯化钙水型为主,局部存在重碳酸钠和硫酸钠水型。石炭系地层水化学场经历了由同沉积海水→剥蚀期淋滤水→埋藏期高矿化度浓缩变质水→气田伴生水的演化过程。矿化度高值区为天然气聚集的有利区带,氯化钙水型有利于天然气的聚集与保存。当地层水钠氯比≤0.65时,一般都含天然气,脱硫系数<1时(膏盐区除外)天然气的保存条件较好。     

塔中地区古生界石油地质特征及勘探方向

塔中低凸起古生界地层良好的烃源岩条件、盖层条件，优质的储集性能和成藏条件表明该地区有巨大的油气资源潜力。塔中Ⅰ、Ⅱ号断裂形成早，直接与寒武、奥陶系烃源岩相连，既是重要的油气运移通道又是改善储集层性能的主要因素。塔中低凸起的油气勘探应同时注重石炭系、志留系和中、下奥陶统；砂岩和碳酸盐岩油气藏并重。二叠系火山活动对塔中地区油气聚集不构成影响。沿塔中Ⅰ、Ⅱ号断裂构造带及塔中10井构造带西北部是塔中地区最有利的勘探区域之一。寒武—奥陶系地层-岩性圈闭原生油藏、与火成岩上拱和遮挡有关的圈闭也是塔中地区勘探的重要目标。     

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塔里木盆地塔中地区石炭系及部分奥陶系储层内赋存着形式不同的凝析气和油田伴生气,其甲烷碳同位素值很接近.根据腐泥型有机质生烃演化模式和天然气碳同位素的分馏原理,分析认为,凝析油气是在生油高峰之后形成的,因而凝析气的甲烷碳同位素值应比油田伴生气的甲烷碳同位素值重一些.而实际情况则是凝析气和油田伴生气甲烷碳同位素值几乎一致,且甲、乙烷碳同位素值的差值小,显然不符合正常的碳同位素分馏原理.用单一成因的观点难以解释这种现象.对此,根据天然气组分及碳同位素特征,结合天然气组成ln(C2/C3)与(δ13C2-δ13C3)关系图判识其成因,指出这种天然气主要是原油裂解气--深部地层古油藏的原油裂解后以气相运移方式进入石炭系及奥陶系储层.     

柴达木盆地东部石炭系页岩气储层流体地球化学特征

柴达木盆地东部石炭系页岩气储层中多发育薄层粉细砂岩夹层,部分页岩气在形成后便近距离聚集在砂岩夹层中,因而赋存于砂岩夹层不同期次成岩矿物中的流体包裹体便成为研究页岩气储层流体形成与演化过程的"活化石"。从页岩有机地球化学特征、储层显微偏光/荧光特征、流体包裹体的温度及成分特征等方面入手,系统分析了研究区页岩气的形成和保存条件。结果表明,研究区石炭系泥页岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ2—Ⅲ型,普遍处于成熟—高成熟阶段。页岩气储层存在2期次的油气充注过程:第1期发生在早二叠世末期,油气的成分成熟度较低,为砂岩夹层中环石英颗粒加大边内侧分布的重质油包裹体及现今储层中残留的褐色、灰褐色稀油沥青;第2期发生在新近纪早期—现今,为砂岩夹层中沿石英颗粒成岩期后微裂隙成带分布的凝析油及天然气包裹体,是现今页岩气储层油气的主体。盆地东缘及东北缘部分砂岩夹层中气体包裹体成分多为CH4+CO2、CO2+CH4+N2,属于岩浆热液作用下的变质流体。研究区中部石炭系页岩有机碳含量高、成熟度适中(Ro均值约为1.0%)、油气保存条件较好,现今仍存可动轻质油气,具有良好的页岩气勘探前景。     

塔里木盆地塔中隆起寒武系深层油气地球化学特征及成因

塔中隆起寒武系碳酸盐岩储层油气资源丰富,然而由于复杂的构造地质背景,油气来源和天然气类型还存在较大争议。通过详细分析ZS1井、ZS1C井和ZS5井寒武系不同层段中凝析油和天然气的组成、碳同位素等特征,并结合寒武系-下奥陶统与中、上奥陶统烃源岩地球化学特征,对其油气来源和天然气成因类型进行了判别。研究结果表明,该区天然气为典型的腐泥型干酪根裂解气,其中寒武系肖尔布拉克组天然气干燥系数大于0.98,N₂含量介于2.5%~4.0%,为过成熟干气,且凝析油族组分与和饱和烃单体烃碳同位素偏重,nC₉-nC₂₀碳同位素介于-28.8‰~-26.3‰,表明油气来源为寒武系-下奥陶统烃源岩。而寒武系阿瓦塔格组和吾松格尔组天然气干燥系数介于0.63~0.78,N₂含量介于0.2%~0.8%,为低成熟湿气,且凝析油族组分和饱和烃单体烃碳同位素相对较轻,nC₉-nC₂₃碳同位素介于-37.25‰~-32.56‰,表明油气来源为中、上奥陶统烃源岩。     

渤海湾盆地冀中坳陷北部石炭—二叠系煤成油气成藏条件及勘探前景

苏桥—文安是渤海湾盆地最早发现石炭—二叠系煤成油气的地方,近期仍有新的发现。为查明研究区源于石炭—二叠系的油气成藏规律,进行了煤系烃源岩二次生烃等成藏背景分析,发现该区存在3种成藏模式:石炭—二叠系自生自储、上古生下古储潜山以及古生新储第三系混源。3 500～5 000 m的石炭—二叠系生油窗是自生自储型油气成藏的控制要素;断距超过300 m,造成奥陶系与石炭—二叠系烃源灶对接,是潜山油气成藏的控制要素;活动性断层沟通煤系源灶,是第三系混源成藏的条件。还指出了3个有利前景区,明确了进一步勘探方向。      

塔里木盆地麦盖提斜坡罗斯2井奥陶系油气藏的TSR作用:来自分子标志物的证据

采用内标物色谱质谱方法,对罗斯2井原油中金刚烷系列、二苯并噻吩系列和硫代金刚烷系列进行了定量分析。罗斯2井原油中金刚烷系列化合物含量、4-甲基双金刚烷+3-甲基双金刚烷含量分别为10 818,331 μg/g,表明原油经历了较强的裂解作用,裂解比例达到90%左右。金刚烷指标表明原油成熟度在1.6%以上。罗斯2井原油可以检测到完整的硫代单金刚烷、硫代双金刚烷和硫代三金刚烷系列,硫代金刚烷、硫代单金刚烷、硫代双金刚烷和硫代三金刚烷含量分别为192,160,26和6 μg/g。高含量的硫代金刚烷表明罗斯2井原油的TSR强度大于绝大多数塔中地区下奥陶统鹰山组原油。TSR作用导致罗斯2井原油具有较高含量的二苯并噻吩,含量为8 201 μg/g,使得原油二苯并噻吩/菲比值（DBT/P）增加,导致C₀-/C₁-DBTs和C₁-/C₂-DBTs比值增加。     

塔里木盆地塔中地区上奥陶统油气相态及其控制因素

在塔中地区上奥陶统已发现7个油气藏,油气相态分布复杂。结合油气藏形成与分布的地质和地球化学条件,综合分析了塔中地区油气相态的分布特征和主控因素。结果表明：塔中地区上奥陶统油气藏由西向东,从未饱和凝析气藏过渡为饱和凝析气藏|由北向南,从凝析气藏过渡为未饱和油藏。原油规则甾烷既有呈C₂₇≤C₂₈29的“反L型"的中—下寒武统烃源岩特征,又有呈C₂₇>C₂₈29“V”字型中—上奥陶统烃源岩特征,表明主要来自中—下寒武统和中—上奥陶统烃源岩的混源。天然气干燥系数和甲烷碳同位素表明目前正处于高成熟—过成熟阶段,与中—上奥陶统烃源岩处于成熟阶段不匹配,表明主要来自中—下寒武统。由于天然气甲烷碳同位素值普遍偏低,Ln(C₁/C₂)与Ln(C₂/C₃)两者大都呈正相关关系,天然气可能是以原油裂解气为主。油气相态分布主要受控于温度、压力、多期成藏和多期改造。早期温压较低.又经历了2次构造抬升,使得早期的油气藏遭到破坏,临界温度和压力发生改变,形成未饱和油藏。晚期地层埋深持续增大,形成高温高压,同时原油裂解成气对早期油藏气侵,形成未饱和凝析气藏。中—下寒武统优质储盖组合可能是塔中地区未来寻找天然气的重要领域。     

鄂尔多斯盆地南部地区上三叠统延长组6段地层水成因及其油气意义

鄂尔多斯盆地南部地区延长组6段（长6段）地层水化学分析结果表明，地层水总矿化度较高，离子以Cl^-、（Na⁺+K⁺）和Ca²⁺占绝对优势，水型主要为CaCl₂型。总矿化度主要受Cl^-和（Na⁺+K⁺）控制，纵向上，其随深度的增加具有递增趋势，反映深部地层水逐渐浓缩，环境封闭性增强。平面上总矿化度与砂体厚度具有较好的一致性，沉积相控制了总矿化度的分布。南部地区长6段地层水具有较小的钠氯系数、镁钙系数、脱硫系数和阳离子交换系数，较大的变质系数，表明长6段地层水整体位于交替停滞带，为封闭缺氧的还原环境，有利于油气聚集和保存。分析表明，南部地区长6段地层水为与地表水隔绝的深层封闭水，总矿化度及Ca²⁺浓度均与孔隙度具有一定正相关关系，结合区域热演化史，综合表明长6段地层水成因与成岩作用和有机质的热演化等有密切联系，其是经过较强浓缩变质作用并受油气等有机流体影响的原始沉积成因水。综上所述，长6段油气伴生地层水反映的盆地南部油气藏处于稳定封闭的环境下，油气勘探前景良好。     

克拉玛依油区高矿化度重碳酸钠型水的发现与特征

在准噶尔盆地西北缘克拉玛依油区的风城池田、玛北油田的石炭系、二叠系及三叠系下部发现了矿化度高达150g/L的NaHCO₃型水(按苏林分类),是迄今为止准噶尔盆地地层水矿化度最高者,水化学特征首先是硼(B)含量高达1700～2300mg/L,是国内外文献中尚未见到的.其次是CO₃2-+HCO₃-含量非常高,占水中阴离子总量的56%～88%,CO₃2-高达31～39g/L,HCO₃-了高达14～36g/L,相应的Ca2+和Mg2+含量皆小于0.1g/L,与高矿化及NaHCO₃型水同时产出的原油密度变化较大,为0.789～0.895g/cm3.此水压力高,沿断裂从内部上升与早期形成的CaCl₂型水混合形成中局矿出应的Na₂SO₄型水,见于八区二叠系、三叠系油藏的古边水区.高矿化度NaHCO₃型水的成因,推测是在地壳深部,由成因不明的高压力、高浓度的CO₂气体进入水中形成的.根据发现点的分布,可能与深层潜伏的深断裂有关,并和轻质原油(密度<0.84g/cm3)的分布带基本一致.      

松辽盆地地层水化学特征及其流体―岩石相互作用探讨

地层水化学的空间分布特征研究是追踪流体运移及油气运移、聚集的重要手段之一。通过对松辽盆地水化学测试数据的分析,阐明了该盆地水化学特征的空间分布规律及其所反映的流体-岩石相互作用过程,指出水化学的时间演化特征受流体-岩石相互作用的控制。再通过研究水化学中C l--HCO3-和N a+-K+-Ca2+的关系进一步阐明了该盆地地层水早期为富含HCO3-的低盐度流体,含钠矿物(N aC l)与碳酸盐矿物的溶解作用导致了流体中各种离子及流体盐度的增高,随后的钠长石化作用导致流体中Ca2+的富集与N a+的亏损,形成了CaC l2型流体。最后指出松辽盆地水化学特征所反映的流体-岩石相互作用过程得到了其它地质观察的证明,认为地层水化学可以示踪流体-岩石相互作用过程,有广泛的用途。     

长岭断陷营城组水文地质特征及油气地质意义

对长岭断陷腰英台—查干花地区营城组主要探井油田水常规化学组分特征和微量元素特征进行了分析.该区NaHCO₃型水占总样品数的80%,CaCl₂型水主要分布于YS1和YS2井区;ρ(HCO₃-)、总矿化度、脱硫系数等参数之间存在着较好的匹配性,矿化度高值区对应脱硫系数低值,反映地层封闭性好、水交替作用缓慢,有利于油气聚集及保存.钾含量高可能是储层储渗性能好的一个标志,钡含量较高则反映了其地层处于较强的还原环境中,可能具有更为有利的天然气保存环境.结合该区构造活动的影响,表明根据油田水水文地质特征能有效地判断油气储集和保存条件.