“十二五”中国天然气地质理论研究新进展

随着天然气勘探工作的不断深入,资源劣质化程度不断加剧、勘探对象也越来越复杂,需要不断发展和完善天然气地质理论,以指导寻找和发现更多的天然气资源。为此,"十二五"期间开展了大气田成藏地质理论的攻关研究,主要进展包括:①建立了不同地质条件下原油裂解生气和高演化煤系烃源岩生气模式;②建立了不同丰度、不同类型烃源岩排烃、滞留烃定量评价模型;③建立了天然气多参数、多指标成因鉴别图版;④建立了2种碳酸盐岩和2种致密砂岩沉积新模式;⑤建立了直接盖层盖储排替压力差评价新方法;⑥建立了大气田成藏模式,总结了大气田的形成主控因素与分布规律。进而深化了下述5大领域的天然气勘探理论,应用成效显著:①创新了古老碳酸盐岩大气田成藏地质理论认识,推动了四川盆地安岳特大型气田的发现和探明;②发展了大型致密砂岩气田成藏地质理论,指导了鄂尔多斯、松辽等盆地致密砂岩气勘探;③深化了台缘礁滩成藏理论,拓展了四川盆地台缘礁滩天然气的勘探;④深化了大型凝析气藏成藏机理与富集理论,指导了塔里木盆地大型凝析气藏的勘探;⑤完善了以生烃断槽为基本单元的火山岩气藏勘探理论,实现了火山岩气藏勘探的战略接替。     

中国天然气基础地质理论问题研究新进展

经过30多年的天然气科技攻关研究,已经形成了具有中国特色的天然气成气、成藏地质理论,但随着国内天然气勘探难度的增大和供需矛盾的突显,需要不断发展和完善天然气地质理论,以指导寻找和发现更多的天然气资源。为此,“十一五”期间开展了有关大气田形成基础地质理论问题的攻关研究,取得了一系列重要进展和认识,主要包括：①3种成因类型天然气（煤成气、原油裂解气和生物气）的生成下限值降低;②高温高压条件下（温度超过150 ℃、压力超过40 MPa）砂岩溶蚀速率增大2～3倍;③建立了气藏盖层的多因素综合定量评价方法,盖层评价逐步走向定量化;④研究了5类气藏（大面积低渗透砂岩、礁滩与岩溶、火山岩、超高压、生物气）的形成条件与主控因素,建立了其成藏模式、明确了其分布规律。进而深化了3大领域的天然气勘探理论：①发展了近源高效聚集的低渗透砂岩气藏勘探理论,推动了苏里格气田、川中须家河组气藏天然气储量快速增长;②创立了以生烃断槽为基本单元的火山岩气藏勘探理论,实现了松辽盆地深层中小断陷火山岩气藏勘探的系列突破;③深化了碳酸盐岩台缘礁滩气藏勘探理论,有效指导了龙岗气田主体评价勘探与向西向东扩展以及四川盆地的天然气风险勘探。     

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩成藏特征与模式

基于对鄂尔多斯盆地奥陶系沉积环境与烃源岩条件的分析,研究和论证盆地奥陶系油气成藏特征及气藏类型。鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩具备良好的天然气成藏条件,大量地质地球化学证据显示具有三源供气的特点,除上覆石炭-二叠系煤系为主要烃源岩外,中上奥陶统海相烃源岩和石炭系本溪组海相泥灰岩也具有供烃能力。通过分析已发现的气藏认为盆地中部气区的天然气为热解气,具有煤成气和原油裂解气的混合气特征。奥陶系储集层中沥青及烃类包裹体证据显示,侏罗纪古油藏原油主要来自中上奥陶统海相烃源岩,白垩纪古油藏裂解成气。受构造沉积背景的控制,形成了4类碳酸盐岩气藏,其中盆地中部发育的风化壳地层-岩性气藏,以及西北台缘带发育的构造-顺层岩溶型岩性复合气藏是鄂尔多斯盆地碳酸盐岩天然气勘探的重点区域。     

天然气基础地质理论研究新进展与勘探领域

随着天然气勘探向深层、超深层、非常规等领域拓展,勘探对象日趋复杂,需要不断完善现有的天然气基础地质理论,以指导勘探和发现更多的大气田。为此,"十二五"以来,在开展天然气基础地质理论研究的基础上,分析探讨了今后大气田勘探的重点领域。结果表明:(1)"十二五"以来完善了有机质全过程生烃理论,丰富和发展了干酪根热降解生烃、有机质接力成气等有机质生烃地质理论;(2)建立了多元天然气成因鉴别新方法、不同类型封盖层定量评价方法、低生烃强度区致密砂岩气成藏理论、古老碳酸盐岩大气田成藏理论,丰富和发展了天然气生成、天然气成因鉴别和天然气成藏等基础地质理论,有效指导了近年来我国重点盆地大气田的勘探突破和重大发现。结论认为:(1)古老碳酸盐岩、致密砂岩、前陆区、页岩、火山岩等是今后大气田勘探的主要领域;(2)克拉通和前陆盆地仍是大气田勘探的重点领域,古隆起、平缓斜坡、冲断带是大气田的主要富集区带;(3)古老层系、深层领域是未来天然气勘探的重点方向;(4)海相盆地原油裂解气、致密砂岩气和页岩气是未来天然气储量、产量增长的重要接替资源。     

柴达木盆地东坪地区原油裂解气的发现及成藏模式

柴达木盆地东坪地区发现了中国陆上地质储量最大的基岩气田——东坪气田，其天然气来源于侏罗系高成熟-过成熟阶段的裂解气，但深层裂解气藏的成因较为复杂，特别是在东坪气田以西的坪西和尖顶山构造带，由于不发育侏罗系，新发现的基岩气藏来源不明，影响了深层天然气的勘探认识。利用天然气组分和同位素分析数据，结合东坪地区地质特征对深层裂解气开展分析，建立了天然气的成藏模式。研究表明，东坪地区深层基岩气藏具有原油裂解气，基岩储层中发育沥青包裹体，表明该地区发育古油藏裂解气。柴达木盆地北缘的侏罗系烃源岩以湖相泥岩为主，有机质丰度高、类型好，经历了长期的深埋过程，具备形成原油裂解气的物质基础和温度条件。东坪地区深层基岩气藏的成藏具有早期充油、后期高温裂解、晚期调整的特征。东坪地区原油裂解气的发现拓展了柴达木盆地北缘天然气的勘探领域，对深化柴达木盆地深层天然气勘探具有重要指导意义。     

柴达木盆地东坪地区原油裂解气的发现及成藏模式

柴达木盆地东坪地区发现了中国陆上地质储量最大的基岩气田--东坪气田,其天然气来源于侏罗系高成熟-过成熟阶段的裂解气,但深层裂解气藏的成因较为复杂,特别是在东坪气田以西的坪西和尖顶山构造带,由于不发育侏罗系,新发现的基岩气藏来源不明,影响了深层天然气的勘探认识。利用天然气组分和同位素分析数据,结合东坪地区地质特征对深层裂解气开展分析,建立了天然气的成藏模式。研究表明,东坪地区深层基岩气藏具有原油裂解气,基岩储层中发育沥青包裹体,表明该地区发育古油藏裂解气。柴达木盆地北缘的侏罗系烃源岩以湖相泥岩为主,有机质丰度高、类型好,经历了长期的深埋过程,具备形成原油裂解气的物质基础和温度条件。东坪地区深层基岩气藏的成藏具有早期充油、后期高温裂解、晚期调整的特征。东坪地区原油裂解气的发现拓展了柴达木盆地北缘天然气的勘探领域,对深化柴达木盆地深层天然气勘探具有重要指导意义。     

鄂尔多斯盆地古生界煤成气勘探进展

基于鄂尔多斯盆地天然气勘探实践,根据煤成气勘探现状,分析煤成气成藏控制因素,总结煤成气勘探进展。鄂尔多斯盆地已探明煤成气地质储量5.24×1012 m3,发现煤成气气田12个,主要分布于上古生界石炭-二叠系碎屑岩和下古生界奥陶系碳酸盐岩储集层中。上古生界形成致密砂岩气藏,广覆式生烃的煤系烃源岩和大面积分布的砂岩储集层相互叠置,储集层先致密后成藏,天然气近距离运移、大面积成藏,发现了苏里格气田,探明地质储量3.49×1012m3,落实了盆地东部和陇东地区两大储量接替区。下古生界形成海相碳酸盐岩气藏,上覆煤系烃源岩生成的天然气向下运移聚集成藏,奥陶系风化壳岩溶和白云岩储集层为天然气富集主要场所,发现了靖边气田,探明地质储量7 000×108 m3,同时发现多个含气富集区。图9表2参34     

建南气田天然气地球化学特征及成因

中扬子西部地区经历了多旋回沉积-构造演化,纵向上发育多套生储盖组合,烃源岩为碳质页岩、碳酸盐岩及煤等多种岩性,多数达到了过成熟阶段,深部震旦系-寒武系烃源岩均处于过成熟晚期,具有多阶段生烃、晚期原油裂解供气特征。在多旋回构造演化中,中扬子西部海相天然气呈现多源多期或同源多期混合聚集、多期调整及晚期次生变化的复杂成藏过程。基于对中扬子西部地质演化背景分析和前人研究成果,分析了区域有效主力烃源岩,从天然气组分含量、组分参数相关性、烷烃气碳同位素等资料剖析了建南气田各层系天然气地球化学特征,结合区域油气成藏地质及川东气区资料,厘清了建南气田海相天然气成因及气源。研究认为,建南气田海相天然气均为干气,烷烃气碳同位素呈部分倒转,发生过原油裂解供气;二叠系长兴组及下三叠统飞仙关组、嘉陵江组气藏气源来自二叠系烃源岩,基本没有志留系甚至更深部气源供给,由原油裂解气和多类型干酪根降解气混合聚集而成,原油裂解气占主体;志留系韩家店组气藏和石炭系黄龙组气藏属于同源不同阶段天然气混合成因,原油裂解气占主体,气源母质为上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组碳质页岩,几乎没有受到来自震旦系-寒武系烃源岩的天然气充注。因此,中扬子西部地区海相天然气勘探潜力大,尤其以保存条件较好的鄂西渝东区为主,震旦系、寒武系及志留系天然气勘探前景甚好。     

中国天然气工业发展趋势和天然气地学理论重要进展

当前中国天然气工业呈现出良好的发展趋势:一是中国从贫气国正迈向产气大国,2 0 0 5年产气量将达近5 0 0×1 0 8m3 ;二是中国天然气勘探理论从一元论发展为多元论;三是天然气产量的提高要求强化天然气的勘探和开发。近2 0多年来,中国天然气地学理论取得重要进展:一是揭示了煤系成烃以成气为主成油为辅的规律;二是建立了可信度和准确性高的各类成因天然气的鉴别指标;三是确定了半定量和定量的大气田形成主控因素;四是认识到了碳酸盐岩有机碳含量在0 .2 %左右及其以下时难以作为烃源岩和在0 .5 %及其以上时可作为有效烃源岩;五是查明了无机成因气不仅存在并可成藏,在中国东部盆地发现了一批CO2 气田(藏) ,还发现了世界上首个有地球化学依据的无机成因烷烃气藏。     

渤海湾盆地黄骅坳陷古生界煤成凝析气藏特征、主控因素与发育模式

近年来,黄骅坳陷乌马营潜山二叠系碎屑岩和歧北潜山奥陶系碳酸盐岩取得高产煤成凝析气流,证实古生界潜山具有良好的凝析油气勘探潜力。系统分析了黄骅坳陷古生界凝析气藏的地质特征、流体性质、成藏主控因素等,剖析了典型古生界凝析气藏储-盖组合、煤系烃源岩生烃期次、油气充注期次及凝析气藏成因,明确了古生界煤成凝析气藏的发育模式。研究认为黄骅坳陷古生界发育多套优质储-盖组合,为凝析气藏的形成提供了优越的储集与保存条件。石炭系—二叠系煤系烃源岩于早白垩世、晚新生代两期生烃,具有"早油晚气、晚期为主"的生烃特点,是形成凝析气藏的关键因素。油气两期充注成藏,早期以原油充注为主,晚期以天然气充注为主,以晚期充注为主,晚期天然气对早期古油藏进行气侵改造,形成凝析气藏。建立了"两期生烃、早油晚气、气侵成藏"的成藏演化模式,构造稳定期与生烃高峰期相匹配,利于凝析气藏的大规模保存。黄骅坳陷古生界煤成凝析气藏的勘探发现与理论认识,对于渤海湾盆地石炭系—二叠系发育区开展凝析油气勘探具有重要指导与借鉴意义。     

塔里木盆地构造特征与油气聚集规律

塔里木盆地是一个由古生界克拉通盆地和中、新生界前陆盆地组成的大型叠合复合盆地,具有古老陆壳基底和多次沉降隆升的复杂构造演化历史。古生界油气聚集受克拉通古隆起和斜坡构造控制,中、新生界油气聚集受喜马拉雅期逆冲构造控制。此外油气分布还受油气系统、区域盖层、断裂及不整合等因素控制。盆地具有多套烃源岩、多个油气系统、多套储盖组合、油气多源多期多种类型的特点。储集层条件好、天然气资源丰富和整体勘探程度低是在盆地进行油气勘探时不可忽视的三个特点。塔里木盆地已成为我国三大天然气区之一,油气勘探前景广阔     

深盆气的成因成藏机理及勘探前景

深盆气作为非常规天然气资源，有其特殊的成因成藏机理，总结归纳了深盆气生成和富集的地质规律，提出前陆盆地是形成深盆气藏的有利地区，腐植型有机质是深盆气的主要来源；气水关系倒置是深盆气成藏的重要模式。同时，就深盆气的资源评价方法进行了探讨；最后结合准噶尔盆地实际，分析了深盆气形成的地质条件，提出北天山山前坳陷侏罗系是勘探深盆气的有利地区。     

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鄂尔多斯盆地油气资源丰富 ,目前已累计探明天然气地质储量 1 18× 10 12 m3 ,成为了中国第一个天然气探明储量超过万亿立方米的大气区。长庆油田作为盆地勘探的主体 ,在 30余年的天然气勘探历程中 ,经历曲折和挫折 ,终于取得了令人瞩目的突破。靖边下古生界气田 (长庆气田 )的发现 ,即是解放思想 ,重新认识 ,改变构造成藏的认识 ,提出风化壳古地貌成藏认识的结果 ;榆林气田和苏里格气田的探明 ,则是解放思想 ,提出上古生界大面积含气背景下 ,存在高渗储层而坚持勘探的成果。天然气勘探取得突破是勘探者解放思想 ,对盆地特征重新认识 ,应用勘探新理论 ,改变勘探思路的结果。     

断裂对松辽盆地庆深大气田的控制作用

庆深气田是我国东部陆上目前发现最大的天然气田,赋存于松辽盆地早白垩世断陷盆地之中,在气藏形成过程中,断裂起到了非常重要的作用。搞清断裂与气田的关系,对于在东部老油田之下的深层,开辟勘探新领域和天然气勘探的新局面有着十分重要的指导意义。通过深入分析断裂与徐家围子断陷、烃源岩、火山岩储层、圈闭、成藏的关系,初步得出了庆深大气田的形成与分布受断裂控制的结论:1.深大断裂控制着盆地边界和深层构造格局,盆地中发育的一系列深大断裂,将盆地分割成东西分带、南北分块的构造格局;2.控陷断裂控制着烃源岩沉积及平面展布,烃源岩主要发育在控陷断裂一侧;3.断裂控制着火山岩的分布范围并且改善其储层物性;4.断裂控制着圈闭类型及其展布方向,深层构造圈闭多沿断裂带呈串珠状分布;5.断裂控制着天然气的成藏。     

塔里木盆地天然气地质条件、资源潜力及勘探方向

塔里木盆地天然气资源丰富,在库车坳陷、塔中隆起和塔北隆起勘探成效显著。目前塔里木盆地天然气勘探拓展需求日益增加,需要对盆地天然气形成地质条件进行深化总结,分析盆地天然气资源潜力,更好地指导勘探工作。为此,对塔里木盆地前陆区、台盆区常规天然气和非常规天然气形成地质条件进行分析,明确不同地区和不同类型天然气形成主要控制因素,并总结不同地区天然气成藏模式。详细介绍了塔里木盆地第四次油气资源评价过程中常规天然气和非常规天然气评价方法及结果。最新评价结果显示,塔里木盆地常规天然气资源量为117 398.96×10⁸m³,非常规天然气（包括致密砂岩气和页岩气）资源量约为3×10¹²m³。并对盆地剩余天然气分布特征进行分析,指出剩余天然气分布的主要构造单元和层系,为进一步明确塔里木盆地今后天然气勘探方向提供了科学依据。