济阳坳陷深层天然气成因判识

近年来，济阳坳陷深层天然气勘探工作取得了一定进展，但深层天然气成因类型判识研究才刚刚起步，成因判识的分歧之一是已发现的天然气究竟是干酪根裂解气还是原油裂解气，这两类天然气从理论上分析在济阳坳陷都有存在的可能性。为此，进行了干酪根与原油裂解的模拟实验，得出了依据ln(C₁/C₂)与ln(C₂/C₃)、甲基环己环/环己环与2,3-二甲基戊烷/甲基环己烷、δ¹³C₁与δ¹³C₂的相关关系能区分原油裂解气和干酪根裂解气的认识：原油裂解气中ln(C₂/C₃)值大，一般比干酪根裂解气中值大2以上；油裂解气中甲基环己环/环己环和2,3-二甲基戊烷/甲基环己烷值较大，分别大于1.5和1；油裂解气中δ¹³C₁与δ¹³C₂轻，初始裂解阶段仅为-55‰和-41.5‰。应用上述相关关系对济阳坳陷深层天然气进行了成因判识，结果认为：济阳坳陷深层天然气大多为干酪根裂解气，也有极少部分原油裂解气的混入。其中丰深1井天然气形成温度为120~170 ℃，原油裂解率小于15%；义115井天然气形成温度最高，原油裂解率为60%~70%。     

塔里木盆地北部天然气成因类型研究

作者综合利用天然气碳同位素、C₆～C₇,轻烃组成以及化学组成资料,对塔里木盆地北部天然气的成因类型进行研究,提出了塔北天然气各种成因类型和成熟度的判识标志。认为塔北天然气主体属高熟腐泥型气,气源岩主要为寒武-奥陶系。陆相成因的成熟腐殖型气和深源混合气也有发现,并具有一定的资源前景。      

碳同位素组成异常的天然气成因探讨——以辽河坳陷东部凹陷为例

天然气碳、氢同位素组成特征是判识天然气成因类型、进行气源对比、确定天然气成熟度等的有效地球化学手段.研究认为,甲烷的碳同位素组成主要受源岩母质类型和热演化的影响,乙烷、丙烷等重烃的碳同位素组成主要取决于源岩有机质的碳同位素组成,同时也明显受热演化程度的影响.在辽河坳陷发现一类碳同位素组成异常的天然气,分布于辽河坳陷东部凹陷南部地区,其甲烷的碳同位素δ13C₁值为-44‰～-40‰,乙烷δ13C₂值为-13‰～-6.6‰,丙烷δ13C₃值为-6.1‰～+3.3‰.该类天然气的乙、丙烷异常富集重碳同位素,到目前为止,在天然气藏中还是首次发现.根据地球化学资料和地质背景分析认为,该天然气应该属于无机气和有机气的混合气体.      

济阳坳陷民丰地区天然气成因

济阳坳陷民丰地区天然气存在源岩热解和原油裂解成因的争议,利用古近系沙四段烃源岩、原油样品的热模拟实验与地质分析相结合的方法,提出了源岩热解气和原油裂解气的鉴别标志。源岩热解气以甲烷的快速生成为特征,成熟阶段,源岩热解气的环烷烃和苯含量低,高成熟阶段,源岩热解气和原油裂解气均以环烷烃和苯含量高为特征。民丰沙四段凝析油和天然气的ln(C₁/C₂)比ln(C₂/C₃)变化大,且环烷烃、异构烷烃和芳烃含量较高,具有高成熟阶段源岩热解气的特征,研究认为民丰地区天然气为源岩热解成因。     

武威盆地武地1井石炭系烃源岩地球化学特征及地质意义

以武威盆地北部坳陷武地1井为基础,通过烃源岩有机质丰度、类型、成熟度及生物标志化合物等参数的综合研究,系统评价了武威盆地石炭系烃源岩的生烃潜力。研究认为武威盆地北部坳陷石炭系太原组烃源岩有机碳含量高,是一套“较好—好”的烃源岩;有机质类型以Ⅲ型为主,Ⅱ₂型次之,生物标志化合物中正构烷烃峰型完整,主峰碳数多为17,姥植比及伽马蜡烷参数均表明其生物来源于微咸水的海陆过渡相沉积环境;孕甾烷系列含量低而规则生物构型甾烷含量高,规则生物构型甾烷C₂₇、C₂₈和C₂₉呈不对称“V”型,C₂₉相对含量高于C₂₇,生物来源以高等植物为主,低等水生生物也有贡献;三环萜烷和C₃₀重排藿烷含量低,C₃₀藿烷及C₂₉Ts含量高,Ts含量小于Tm,整体上处于成熟—高成熟阶段;有机质类型及成熟度决定了石炭系烃源岩以生成天然气为主。研究结果表明武威盆地石炭系勘探应以寻找天然气为主。     

准噶尔盆地西北缘风城组烃源岩热演化生物标志化合物变化及意义

以准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷二叠系风城组泥质烃源岩为研究对象,通过封闭体系热模拟实验,以热模拟温度为成熟度标尺,对风城组烃源岩的典型生物标志化合物判识参数,如姥植比、Pr/nC₁₇、β-胡萝卜烷绝对含量、C₂₀、C₂₁和C₂₃三环萜烷分布样式以及孕甾烷与规则甾烷比值等,进行不同成熟度阶段的生物标志化合物演化特征及其适用范围的研究,以期通过与盆1井西凹陷的原油进行对比,更加准确地判识盆地西北缘风城组来源的高熟油气。结果表明,除C₂₀、C₂₁与C₂₃三环萜烷的分布样式外,姥植比、Pr/nC₁₇、β-胡萝卜烷绝对含量等参数受成熟度影响较大,不能用作高熟凝析油气的来源判识。通过在油源对比分析过程中加入成熟度因素的考量,结合新建立的风城组烃源岩正构烷烃单体碳同位素图版,对盆1井西凹陷盆5井来源有争议的高熟凝析油进行对比分析,推测其主要来源于风城组烃源岩。     

盆地覆盖区太古宇岩石类型综合判识方法——以济阳坳陷太古宇为例

含油气盆地太古宇逐渐成为现实的油气勘探领域之一。针对油气勘探工作中盆地覆盖区基底——太古宇的岩石类型难以判识的问题,以济阳坳陷太古宇为例,借鉴其周边露头区太古宇的发育特征,综合利用坳陷内钻井取心观察、岩心镜下鉴定结果、录井资料及岩心的岩石地球化学分析等资料,明确了济阳坳陷太古宇的岩石类型包括岩浆岩和变质岩两大类8种,以岩浆岩为主,主要为二长花岗岩,其次为闪长岩。以岩心资料为基础,通过对比分析,筛选了自然伽马、声波时差、补偿中子、补偿密度和光电吸收截面指数等岩性敏感测井曲线,并进一步建立了基于常规敏感测井曲线交会图与曲线叠置法、基于地质统计的Fisher定量判识法等岩石类型判识方法。通过与已知结果对比,岩石类型判识准确率达80%以上,应用上述方法,可以很好地实现盆地覆盖区太古宇岩石类型的综合判识。     

济阳坳陷花沟地区高含He气藏成藏分析

He气在天然气藏中的含量很低,一般小于01%.它既有重要的工业价值,又是天然气尤其是非烃类天然气成因的重要区分标志.济阳坳陷花沟地区上第三系明化镇组(Nm)发现的花501气藏,He气含量达3.08%.气藏中气体成分复杂,既有以N₂和CO₂气为主的非烃类气层,又有以CH₄为主的气层,是一个多元复合成因的特殊气藏.δ13C_CO2=-8.3‰,3He/4He=447×10-6,这些代表性指标表明N₂、CO₂和He等非烃气主要是幔源成因;δ13C1=-48.8‰,表明CH₄气是下第三系生成的有机成因的油型气.气藏位于济阳坳陷和鲁西隆起的结合部,受高青断层这一中生界以来长期活动的深大断裂控制,与多期次岩浆活动密切相关.CH₄气层与N₂、CO₂及He气等非烃气层是两期成藏的产物.CH₄聚集成藏早,而高含He的非烃类气的聚集成藏发生在距今3Ma以内.      

济阳坳陷深层裂解气成因鉴别及其成藏差异性

济阳坳陷深层裂解气藏成因较为复杂,影响了深层天然气的认识和勘探。利用天然气组分和碳同位素等鉴别了原油裂解气和干酪根裂解气,进一步分析了2类成因的成藏差异性。原油裂解气表现为Ln(C₂/C₃)值随Ln(C₁/C₂)值增大而增大;干酪根裂解气随Ln(C₁/C₂)值的增大,Ln(C₂/C₃)值基本不变。在有机质类型和热演化程度大致相当的情况下,原油裂解气δ¹³C₁值、δ¹³C₂值、δ¹³C₃值与相应的干酪根裂解气的最大差值分别为-12.4‰、-8.8‰和7.5‰;随着δ¹³C₁值或(δ¹³C₁-δ¹³C₂)值的增大,干酪根裂解气(δ¹³C₂-δ¹³C₃)值快速减小,而裂解气(δ¹³C₂-δ¹³C₃)值变化微弱。干酪根裂解气藏表现为早期油气扩散、断裂活动停止和后期天然气充注,原油裂解气藏体现为早期油气充注、岩性侧向封堵和后期古油藏裂解的成藏规律。2种裂解气成因开启了深层天然气勘探的新思路,并指出了其勘探方向,对深层勘探具有重要的指导意义。     

济阳坳陷断裂活动与CO2气成藏的关系

对济阳坳陷断裂发育特征、断裂对CO₂气释放、运移和聚集成藏的控制作用分别进行了分析研究，认为该坳陷多期次、复杂的断裂活动为幔源CO₂气的成藏提供了良好运移、聚集条件，幔源无机成因的CO₂气自地幔岩浆脱气能够沿着断裂运移到浅层圈闭聚集成藏，其中断裂活动起到了关键的作用，济阳坳陷已发现的八里泊、花沟、阳25等CO₂气藏均与周围的断裂活动有关。埕南断裂、临商断裂、高青-平南断裂是济阳坳陷内CO₂气运移、聚集成藏的有利断裂，断裂带附近的各类构造和岩性圈闭是济阳坳陷CO₂气勘探取得进一步突破的有利目标。     

天然气中伴生氢气的资源意义及其分布

在系统调研氢气的分布及成因研究现状的基础上,对济阳坳陷部分油气井中天然气中的氢气含量进行了研究,并对其成因进行了初步划分。济阳坳陷天然气中氢气的含量普遍较低,在有R/Ra测试值的井中,氢气的H2/3He值普遍低于20×106,具有明显的幔源特征。因此,在这些井中,幔源氢气伴随深部流体活动混入了天然气中。     

济阳坳陷孤岛油田微生物降解原油伴生气成因特征

微生物降解原油伴生天然气中,既有遭受微生物降解后残余的组分,也可能有厌氧微生物降解原油后的产物。济阳坳陷孤岛油田降解原油伴生气组分及同位素组成特征表明,孤岛油田天然气由腐泥型母质生成,主要来自沙河街组三段烃源岩。由于微生物降解原油过程中产生的碳同位素组成偏轻、氢同位素组成偏重的次生生物成因甲烷的混入,使降解原油伴生气组分组成变干,甲烷碳、氢同位素组成呈反常的负相关分布。微生物对天然气中丙烷及正丁烷组分的降解,导致一些样品具有明显偏重的丙烷和正丁烷δ¹³C值。     

黄骅拗陷天然气地质特征与成因类型

黄骅拗陷具有多种天然气资源。本文重点讨论了区内天然气的地质特征及其成因类型。对纯天然气、气顶气、伴生气、凝析气和CO₂气等五种气藏的特征和成因进行了探讨,认为既有有机成因气,也有无机成因气及二者的混合气,其中有机成因的烃类气可分为生物气、浅层混合气、热成气和深层混合气等四种成因类型。      

徐家围子断陷火山岩包裹体组分和同位素组成分析及应用

应用真空机械破碎法对徐家围子断陷火山岩包裹体的组分和同位素组成进行了热爆前、后的对比分析,进而结合气井产出天然气的相应特征及热模拟实验结果对天然气的成因进行了探讨。结果表明,徐家围子地区火山喷发过程中的岩浆脱气烃类含量较高,暗示该区烃类天然气存在无机成因的可能,有必要对火山喷发脱气与普通岩浆活动脱气的差别做进一步研究;徐家围子断陷烃类天然气的碳同位素序列倒转主要是由不同期次/源天然气的混合作用造成,而非后期盖层散失过程中的组分和同位素分馏,同位素序列倒转不能单独用于判断天然气的成因;相对有机成因气,无机成因气（甲烷、乙烷和CO₂）碳同位素值常较重,用甲烷碳同位素值重于-20‰作为无机成因气的判别标准有一定的适用性,但过于苛刻;徐家围子断陷CO₂以无机成因为主,主要源于坳陷期地壳活动过程中的地幔岩浆脱气,无机成因CO₂能够聚集成藏与其未经历初次运移,与地层水接触少等因素有关。上述认识有益于对徐家围子断陷天然气的成因作出正确判断。     

塔里木盆地天然气中稀有气体地球化学特征

利用天然气中稀有气体同位素组成特征可以有效地判识天然气的成因和来源。塔里木盆地不同构造单元典型天然气藏天然气中稀有气体丰度和同位素组成分析表明,天然气样品的³He/⁴He值均普遍较低,R/R_a值均小于0.1,天然气中的稀有气体主要为壳源放射性成因,指示低温“冷盆”的特征。³He/⁴He组成与热流值和古地温梯度之间没有简单的对应关系,指示盆地地幔热的来源较少。库车坳陷天然气成藏时代较晚,多为喜马拉雅期,其²¹Ne/²²Ne较低,反映其受地幔端元混染作用较小。天然气中¹²⁹Xe相对亏损,指示无明显的幔源挥发分的混入,受岩性及构造特征的影响,相较于塔北隆起、塔中隆起天然气,库车坳陷天然气中Xe的壳源特征更为明显。     

渤海湾盆地济阳坳陷浅层天然气成因及其来源

渤海湾盆地济阳坳陷古近系和新近系浅层天然气资源丰富,但对于其成因及来源却一直都存在着争议。为了给该坳陷浅层天然气的勘探提供技术支撑,根据天然气的组分、轻烃指纹以及碳同位素值等测试资料,分析了该区浅层天然气的地球化学特征,明确了浅层天然气的成因类型,进而探讨了浅层天然气的来源。研究结果表明:①济阳坳陷浅层天然气的组分以甲烷为主,干燥系数高(超过95%),属于典型的干气;②轻烃中的正构烷烃含量低、异构烷烃含量高,表现为具有生物降解特征的油型气;③甲烷碳同位素值偏轻(-55.7‰～-42.3‰),乙烷、丙烷碳同位素值出现倒转,同时CO_2碳同位素值偏重,具有典型原油降解气特征以及湿气组分改造的特征。结论认为:①该坳陷浅层天然气为生物成因和热成因改造而形成的混合次生气,是常规油藏生物降解的产物,由原油降解气和油溶释放气组成,并且原油降解气所占比例超过60%;②稠油区的浅层气应作为该坳陷天然气增储上产的重要勘探开发目标。     

四川盆地陆相天然气成因类型划分与对比

对四川盆地天然气轻烃指纹、碳氢同位素、稀有气体同位素等进行了系统研究。天然气碳同位素δ13C1—δ13C2关系的分区和分层对比研究显示天然气受母质类型、成熟度及运移等多种因素影响。轻烃指纹表明川西坳陷天然气以腐殖型来源为主,川中、川南及川东地区天然气既有腐殖型也有腐泥型来源,天然气明显具有油型气特征。川西坳陷中段须二段天然气碳同位素δ13C1较高,而部分碳同位素δ13C2位于-28‰以下显示了其油型气和高成熟度特征,研究区其它样品分布区间相对集中,均表现为典型的煤型气特征。四川盆地海、陆相天然气可以利用δ13C2—δD1很好区分,氢同位素δD1=-140‰和碳同位素δ13C2=-28‰可将四川盆地海相和陆相天然气进行区分。稀有气体同位素表明天然气基本上为壳源成因,无幔源稀有气体的加入。     

济阳运动的特点及其对济阳拗陷的影响

济阳拗陷沙四段末期的济阳运动,具有三个重要特点:既是区域性的构造运动,又是大起大落的块断运动,而且还有阶段性的断块翘倾活动。济阳运动的成因,与郯庐断裂从左旋转向右旋的活动密切相关。因此济阳运动是济阳拗陷发展过程中一次重要的构造变动,对济阳拗陷有较大的影响,对油气的生成、运移、聚集提供了有利的区域性成油背景条件。      

渤海湾盆地济阳坳陷埕岛—桩西潜山油气特征与来源

潜山油气藏具有多种油气来源和充注成藏方式。为揭示渤海湾盆地济阳坳陷潜山油气藏的形成过程,以油气物性、地球化学特征为基础,分析了埕岛—桩西潜山带的油气来源及充注方式。结果表明：研究区原油来自低等生物为主的湖相烃源岩,天然气为腐泥型干酪根在热解生烃过程中产生的原油伴生气;受多源供烃的影响,油气物性和地球化学特征在不同层系之间无明显差异,但在不同构造带间差异显著。埕北11潜山原油中4?甲基甾烷不发育,是埕北凹陷沙三段烃源岩生成的油气沿埕北断层垂向注入而形成;埕北20潜山的原油成熟度相对较低、伽马蜡烷含量高低不等,为来自沙南凹陷沙一段和沙三段的混源油,通过不整合侧向充注而聚集;埕北30潜山和桩海潜山的原油成熟度高,是黄河口凹陷沙三段烃源岩生成的油气沿埕北30断层和供烃窗口充注而形成;桩西潜山的油气来自孤北洼陷沙三段,经桩南断层从供烃窗口充注进入潜山。