吐哈盆地台北凹陷天然气成藏条件与勘探方向

吐哈盆地台北凹陷天然气勘探起步较晚,剩余资源丰富,具备进一步深入开展天然气勘探的资源基础。结合天然气成藏地质条件的讨论,指出了台北凹陷天然气有利勘探方向和目标。针对目前勘探形势,分析了天然气勘探领域存在的主要问题并提出了相应的勘探建议。     

吐哈盆地台北凹陷低饱和度油藏特征及其成因

吐哈盆地台北凹陷水西沟群普遍发育低饱和度油藏,平面上多集中在台北凹陷正向构造,纵向上主要赋存于西山窑组和三工河组。研究区低饱和度油藏基本特征为含油饱和度低、储集层物性差、自然产能低、储集层改造后高产、长期油水同出。为了解该类油藏成因,基于储集层、构造、成藏演化与含油饱和度之间的关系开展研究。结果表明,储集层和构造是影响油藏含油饱和度的主要因素,一是压实减孔、细孔微喉造成油气充注不彻底,导致低含油饱和度;二是夹层或遮挡层的存在,油气藏被分割,阻碍了油气纵向调整;三是低幅度构造成藏动力不足,影响含油饱和度;四是后期构造活动对古油藏的调整破坏导致含油饱和度低。综合分析认为,台北凹陷水西沟群低饱和度油藏剩余资源量大,是吐哈盆地油气勘探的重要接替领域,储集层甜点与继承性正向构造叠合区,是寻找相对高含油饱和度油藏的有利区。     

论吐哈盆地台北凹陷西部双层结构

吐哈盆地台北凹陷侏罗系到第三系盆地结构类型,究竟是属于断陷型盆地还是坳陷型盆地,长期以来都存在着不同的观点。为此,通过进行台北凹陷西部区域地层对比和地震剖面层序地层划分,分析了该区的构造演化与沉积演化,开展了沉积体系划分和沉积相带展布研究。结果认为：该地区侏罗系到第三系存在着双层结构,即在侏罗纪属于坳陷盆地,发育大型三角洲和滨浅湖及深湖、半深湖沉积;而在白垩纪和第三纪则属于山前断陷型盆地,南北短轴方向上发育山麓洪积扇体系。这一结论为理清该区侏罗纪到第三纪沉积构造演化及盆地类型提供了一个新的思路,为该区储层综合评价及有利岩性油气藏分布区预测提供了理论依据。     

吐哈盆地台北凹陷西部油源浅析

吐哈盆地是我国唯一发现的一个油气以煤成油为主的盆地,其中台北凹陷是吐哈盆地的主体凹陷,也是发现油气最多的凹陷。以丘陵构造带为界,可将台北凹陷分为东西两部分。东部原油的特征具有典型的煤成油特征,西部原油的特征则界于湖相油和煤成油之间。从表面上看,西部原油特征具有混源特征,但从原油碳同位素、饱芳比、姥植比等指标的分布区间进行分析,西部原油这些指标值的分布区间明显小于东部原油。因此,西部原油不可能由湖相油和煤成油混合而成,而是由性质界于典型湖相泥岩和煤系源岩之间的中、下侏罗统湖相泥岩所生成。根据石油地质综合分析,胜北次凹的前侏罗系烃源岩并非台北凹陷西部原油的油源。     

辽河盆地东部凹陷天然气的地球化学特征及成因分类

本文通过对辽河盆地东部凹陷天然气组分、甲烷及其同系物碳同位素、稀有气体同位素特征的分析,认为该区存在两大类、三类、八种成因类型的天然气。在所有天然气类型中,除煤型生物气尚未证实外,其它类型天然气在东部凹陷均有分布,其中以油型气为主,煤型气次之,无机气仅占少量,且大部分天然气往往呈混合气形式出现。结合地质背景分析,得出东部凹陷下第三系煤层及煤系地层的广泛发育是本区煤型气形成的基础,深部断裂发育及构造强裂活动是无机气形成的关键条件的结论,提出了在目前的勘探状况下,东部凹陷下一步应围绕下第三系煤系地层发育区寻找煤型气,并在构造活动强烈、深大断裂发育区寻找无机气和复合气的勘探思路。     

吐哈盆地台北凹陷区域构造格架特征

台北凹陷是具有双层结构的压扭性复合凹陷,前三叠纪为拉张型凹陷,三叠纪－第四纪为挤压型凹陷。断裂和构造在凹陷东区呈北东向雁行排列,在凹陷西区呈北西向雁行排列。各背斜构造有三条主断裂,为三期构造运动所造成。台北凹陷的背斜构造可分为基底卷入断裂型、基底隆起型、盖层滑脱型和差异压实型。其中断裂型背斜又分半扇形断裂控制亚型、聚敛复合亚型、错开离散亚型和叠复亚型。含油气评价以凹陷中心地区侏罗系为最好,次为各生油凹陷的周围地区,再次为山前带的前缘地区及局部斜坡带。     

吐哈盆地台北与台南凹陷三叠系成藏差异性

分析了台北凹陷鄯深构造和台南凹陷鲁克沁构造带之间三叠系储集层特征及其控制因素以及成藏机理的差异性,认为造成这种差异的最根本原因是它们在晚印支运动期到晚燕山运动期乃至晚喜马拉雅运动期所处的构造环境不同。尽管台北凹陷的古隆起构造带(如鄯善弧形带)紧邻烃源岩,但由于受成岩作用和构造变化两方面的影响,存在储集物性较差、圈闭形成相对滞后于烃源岩生排烃高峰期的风险;而台南凹陷在侏罗纪早期埋藏较浅,成岩压实作用较弱,具有较好的储集物性,同时从晚印支运动期开始,台南凹陷东南方向构造开始稳定持续抬升,为油气运移的长期指向区。因此,台南凹陷相对于台北凹陷具有更好的成藏条件,吐哈盆地三叠系的勘探应该关注构造相对稳定,并有油气供给的盆地南带。     

英吉苏凹陷天然气地球化学特征

英吉苏凹陷侏罗系和志留系获得了工业油气流或良好的油气显示，目前已发现该凹陷中生界侏罗系和寒武-奥陶系2套烃源岩。文章根据英吉苏凹陷英南2、龙口2和华英参1井主要产层天然气样品的化学组分和碳同位素分布特征，利用多种判别标准、各种图件、典型图版等综合研究，确定了天然气的成因类型，并对其来源作出了初步判识。研究表明，英南2井天然气主要由寒武系腐泥型烃源岩来源的裂解气构成，混入部分寒武系来源的早期原油的伴生气，且有少量中生界烃源岩早期生成油的伴生气混入；龙口1井天然气同样为寒武系来源的裂解气与寒武系早期生成油的伴生气的混合气；华英参1井天然气属于腐殖型气，其中也混入了少量腐泥型气。英南2井天然气中较高含量氮气可能与寒武系泥岩干酪根高温裂解相关；CO₂为有机成因气。     

吐哈盆地天然气成因的再认识

吐哈盆地是我国西北典型的侏罗系含煤盆地,发育丘东-温吉桑型、巴喀型及依拉湖型3种类型的天然气。根据最新的地球化学研究及分析结果,对丘东-温吉桑型、巴喀型天然气的成因进行了重新分析,认为巴喀型的天然气并非煤成气与幔源气的混源,而是受生物降解所致;丘东-温吉桑类型的天然气也不是"生物-热催化过度带"形成的煤成气,而是深层上二叠统湖湘泥岩生成的油型气与中下侏罗统煤系源岩生成的煤成气的混合。     

吐哈盆地台北凹陷西缘侏罗系层序划分及沉积体系演化

在对吐哈盆地台北凹陷西缘层序地层格架建立的基础上,以区域沉积背景分析为先导,在明确台北凹陷西缘沉积主控因素的前提下,分析准层序组及体系域的叠置样式,划分沉积体系类型,首次在研究区开展了以四级层序为单元的沉积体系展布特征及空间演化分析,为在研究区开展储、盖层评价、生储盖层组合分析、勘探层系优选和各类型油气藏区带评价奠定了基础.     

松辽盆地长岭断陷天然气地球化学特征及气源分析

长岭断陷下白垩统营城组和登娄库组获得高产工业性气流或良好的气显示,生储盖组合配置比较有利,勘探前景十分广阔。在对长岭断陷部分探井天然气样品的化学组分和碳同位素组成特征剖析的基础上,综合多种天然气成因判别标准以及典型图版,探讨了天然气的成因类型,并结合研究区地质背景和烃源岩发育特征,与徐家围子断陷天然气成因加以对比,对其气源进行初步判识。研究结果表明,长岭断陷天然气烃类气体主要为甲烷,重烃含量低,干燥系数大于0.95,处于高成熟—过成熟阶段,烃类气体碳同位素值偏高,并存在同位素倒转现象,非烃气体包括CO2和N2,不同构造带天然气成分差别大。烃类气体属于腐殖型裂解气,CO2以无机成因为主。气源分析表明,研究区烃类气主要来源于沙河子组腐殖型烃源岩的裂解气,其次为营城组,火石岭组或更深层源岩的贡献较小。     

曾母盆地中部地区天然气与凝析油地球化学特征及成因

在广泛收集和总结前人资料的基础上,依据曾母盆地中部地区10个天然气样品的地球化学组成及碳同位素组成特征,系统分析了天然气地球化学特征及成因;同时对与天然气相伴生的凝析油的生物标志化合物特征进行分析,探讨了其油源。研究表明,曾母盆地中部地区天然气中烃类气体以甲烷为主,干燥系数(C₁/C _1-5)值介于0.68~0.97之间,既有干气也有湿气,天然气碳同位素具有正序列排列特征,其中δ¹³C₁值介于-45.6‰~-31.5‰之间,δ¹³C₂值介于-32.7‰~-24‰之间,δ¹³C₃值介于-30.1‰~-23.4‰之间,为干酪根初次裂解的有机成因气,既有油型气,又有煤型气;而非烃类气体以CO₂和N₂为主,含量介于11.44%~80.18%之间,且CO₂碳同位素值较高,介于-10.8‰~-2.4‰之间,为无机成因;与天然气伴生的凝析油具有较高的姥植比,高含量的奥利烷和双杜松烷,与盆地内发育的煤系泥质烃源岩地球化学特征具有较好的可比性,表明凝析油油源为煤系烃源岩。     

川西坳陷天然气中非烃气地球化学特征及应用

对川西坳陷天然气中非烃气地球化学特征进行了分析,并应用非烃地球化学特征对该区天然气成因、成熟度、运移与气源等特征进行了研究。研究区天然气中非烃气体以CO2、N2和稀有气体为主,CO2主要来源于碳酸盐矿物溶解,N2主要来源于有机质成熟与高成熟阶段的热转化过程,稀有气体主要来源于地壳元素衰变过程。非烃气体证据表明,研究区天然气为壳源热成因气,主要处于成熟与高成熟阶段。非烃示踪研究区天然气运移结果表明,N2是天然气垂向运移的有效指标,而当CO2主要来自碳酸盐矿物溶解时,CO2则可能不能有效地示踪天然气垂向运移。利用稀有气体同位素进行气源分析,从非烃的角度证实了研究区上三叠统天然气来自上三叠统烃源岩中煤岩与泥岩的共同贡献。     

四川盆地须家河组天然气碳、氢同位素特征及其指示意义

四川盆地须家河组天然气的干燥系数、甲烷碳同位素、乙烷碳同位素和甲烷氢同位素在平面上具有相似的分布特征,即"西高东低、北高南低"。在纵向上,干燥系数和甲烷碳同位素有随深度变浅而变小(低)的特点,与须一段、须三段和须五段烃源岩的演化特征一致,说明须家河组天然气都属于就近运移成藏。川西须家河组天然气碳同位素出现了部分倒转现象,天然气碳同位素的倒转可能与高—过成熟演化、多期天然气充注以及煤系烃源岩中煤和暗色泥岩生气贡献率不同有关。海相成因天然气的氢同位素值高于陆相成因天然气,氢同位素值高于-160‰的天然气基本为海相成因,而低于-160‰为陆相成因,同时,氢同位素也受成熟度的影响。     

普光气田天然气地球化学特征及气源探讨

依据10余口探井60多个气样的化学成分和碳同位素组成数据,并结合烃源岩和储层沥青资料,研究了四川盆地东北部宣汉-达县地区普光气田的天然气地球化学特征、成因及来源,结果表明：普光气田飞仙关组、长兴组天然气为高含硫化氢的干气,其化学成分表现出古油藏原油裂解气的特点;普光气田的烃类气以甲烷为主,干燥系数基本上都在0.99以上,富含非烃气体（CO₂和H₂S平均含量分别达5.32%和11.95%）;普光气田天然气甲烷碳同位素较重,在－29‰~－34‰之间（表征其高热演化性质）,乙烷δ¹³C值主要在－28‰~－33‰之间（表征其属油型气）;普光气田天然气与邻近的川东北其他气田的同层位天然气具有同源性,而与石炭系气藏天然气在化学成分、碳同位素组成上有所不同,意味着各有不同的气源;普光气田储层沥青在生物标志化合物组合和碳同位素组成上反映出其与上二叠统龙潭组泥质烃源岩具有良好的生源关系;天然气乙烷碳同位素与各层系烃源岩干酪根碳同位素值对比结果揭示普光气田天然气主要来自二叠系烃源层。     

吐哈盆地天然气成藏地质条件与富集因素分析

吐哈盆地是我国西北主要的侏罗系含煤盆地,近年来不仅在天然气勘探上迟迟未能取得重大突破,而且发现的天然气田数量及储量规模均远小于油田的数量及储量规模,明显有悖于“含煤盆地贫油富气”的地质规律。为此通过对吐哈盆地天然气成藏地质特征及油气分布规律的解剖分析和探讨,认为煤系源岩成熟度相对较低,天然气转化率较小且明显滞后于液态烃的生成,是造成吐哈盆地“油气共生、油多气少”的主要原因;煤系源岩的热演化程度及油气藏后期的保存条件是盆地大、中型气田形成、富集的关键因素;台北凹陷中部的胜北、丘东和小草湖等地区,煤系源岩发育、热演化程度较高、且后期构造活动相对较弱,应是盆地下一步天然气勘探的最有利地区。     

准噶尔盆地克拉玛依地区天然气地球化学特征与成因探讨

根据碳同位素组成及气组成分析,划分出两种类型气区(A、B区),A区天然气δ13C2在-25.492‰～-26.965‰,δ13C1大多分布在-33.42‰～-37.985‰,来源于佳木河组高--过成熟腐殖型气;B区天然气δ13C2介于-32.942‰～-29.899‰,为风城组腐泥型气,A、B区天然气分别分布受佳木河组、风城组气源岩控制;B区天然气在盆地边缘,远离风城组烃源岩,δ13C1在-44.2‰～-48.922‰之间,靠近风城组生烃中心,δ13C1分布在-35.88‰～-39.789‰,它们是风城组气源岩在不同演化阶段充注的结果.克拉玛依天然气具有多源、多阶段性.在克拉玛依地区,寻找高成熟腐泥型天然气是今后勘探主要目标.     

准噶尔盆地滴南凸起一五彩湾地区天然气成因与成藏过程分析

一般认为天然气具有晚期成藏的特征,但通过对准噶尔盆地滴南凸起一五彩湾地区石炭系天然气成藏的研究则得到了不同的认识。研究区的天然气以湿气为主,干燥系数均值为0．92,非烃气体中N2含量均值为3．04％;而天然气的δ^13C1均值为-32．12‰,明显偏高,反映出天然气成熟度已经处于干气阶段。通过对研究区天然气成因与成藏分析,认为该地区具有“早期聚集、晚期保存”的天然气成藏过程,总体来说该地区经历了海西晚期、印支晚期和燕山中期的多期油气充注和成藏,但燕山中期是该地区成藏的关键时期,并且该时期主要聚集的是石炭系烃源岩在．Ro值达到0．8％～1．2％之后生成的天然气,这也是造成该地区天然气组分碳同位素值偏高的主要原因。     

川西北地区中坝气田雷口坡组天然气地球化学特征及气源探讨

中坝气田位于川西气区北部,主要产层为上三叠统须家河组二段和中三叠统雷口坡组三段,但其雷口坡组三段气藏的气源目前还没有定论。基于此,全面分析了中坝气田雷口坡组天然气组分和碳、氢同位素组成,并选取中坝气田须家河组煤成气、河湾场气田二叠系茅口组和长兴组以及三叠系飞仙关组油型气、川东北飞仙关组油型气与之进行对比。中坝气田雷口坡组天然气总体显示干气特征,干燥系数大都在0.97附近,H2S和CO2含量较高。中坝气田雷口坡组天然气中烷烃气碳、氢同位素组成与中坝须家河组、河湾场气田及川东北飞仙关组天然气的同位素组成都有明显差异,乙烷碳同位素组成较河湾场气田、川东北飞仙关组天然气重,而甲烷碳同位素组成较川东北飞仙关组天然气轻。甲烷氢同位素值在-140‰左右,比川东北飞仙关组油型气普遍低约20‰,而高于中坝须家河组煤成气约30‰。综合天然气组分,碳、氢同位素及轻烃和汞的特征分析认为中坝气田雷口坡组天然气以二叠系油型气为主,混有部分须家河组煤成气,且受TSR作用改造。     

松辽盆地南部梨树断陷天然气轻烃地球化学研究

对松辽盆地南部梨树断陷八屋、孤家子、后五家户、皮家等油气田天然气样品的C₆-C₇轻烃化合物首次开展了系统的地球化学对比研究,结合天然气碳同位素组成特征,认为研究区天然气样品普遍贫芳香烃,绝大多数样品C₆-C₇饱和烃具链烷烃优势,尤以正构烷烃含量最高,环烷烃含量相对较低,表明该区天然气的母质类型主要为腐泥型;研究区Mango轻烃稳态动力学常数K₁基本保持恒定,来自湖相烃源岩的C₇轻烃中三环优势(3PR)大于五环优势(5PR)和六环优势(6PR),与Mango的结论一致。庚烷值、异庚烷值多较高,寓示该区天然气主要为高熟-过熟的裂解气,与该区天然气甲烷碳同位素组成普遍偏重相吻合。