塔里木盆地中石化探区含氦气藏资源调查研究*

为了对塔里木盆地中石化探区含氦气藏资源进行调查研究,在广泛调研前人氦气研究成果的基础上,采集了塔里木盆地中石化探区9个井区、6个层系的22个天然气样品,利用质谱法对天然气中的氦气含量进行分析,并探讨了不同地区氦气成藏的主控因素。结果表明,巴什托地区BK3井巴楚组天然气2个样品氦气含量为0.103%、0.116%,达到了含氦气藏的标准; 顺北地区奥陶系6个天然气样品氦气含量在0.026%~0.151%之间,仅1个样品达到含氦气标准。塔北地区寒武系—古近系32个天然气样品的氦气含量在0.01%~0.08%之间,均未达到含氦气标准。塔里木盆地氦气成藏主要受氦源、深大通源断裂、成藏期次、保存条件等因素共同控制。巴什托地区、顺北地区是氦气的有利聚集区带,塔北地区氦气成藏条件相对不利。     

塔里木盆地西北部氦气富集特征与成藏条件分析

氦气作为一种用途广泛的稀有非烃类气体,在一些油气藏天然气组分中不断被检测到,其中不少达到或超过了工业开采标准。从综合利用氦气资源考虑,对塔里木盆地西北部氦气富集特征和成藏条件进行了分析。通过石油钻井和测试资料分析表明,塔里木盆地雅克拉、沙西2号、巴什托和亚松迪等油气藏天然气组分中氦气含量较高,氦气作为天然气伴生物而富集成藏。其储集层位为下奥陶统、上石炭统、下二叠统和下白垩统,主要富集在构造圈闭高部位或油气藏顶部;其成因特征以壳源氦为主,有少量幔源氦的加入;二叠纪火山活动提供了丰富的氦源;深达基底的断层为深部氦气向上运移的通道,良好的封盖条件有利于氦气富集成藏与保存。     

我国氦气资源现状及首个特大型富氦储量的发现:和田河气田

氦气是一种重要的战略稀有资源,关系国家安全和高新技术产业发展.但我国贫氦且绝大部分依赖进口,资源安全形势十分严峻,因此开展氦气资源调查非常迫切.通过全国七大含油气盆地及其他地区氦气资源及成因系统调研,明确我国中西部含油气盆地天然气中氦气基本为壳源放射成因,其富集受富含U、Th的酸性岩或基底的分布、背斜圈闭及断裂共同控制.东部郯庐断裂带两侧含油气盆地中氦气为壳源和幔源混合成因,其富集受断裂控制明显.地热或温泉的水溶气中,含量较高的氦气主要为壳源.优选了氦气显示良好、但存在不确定性的塔里木盆地和田河气田及周缘开展氦气资源系统勘查.通过对和田河气田及周缘11口井天然气样品精细取样、分析,首次发现和田河气田为富氦气田,氦气体积含量为0.30%~0.37%（平均0.32%）,为壳源成因,折算氦气探明储量1.959 1×108 m3,是我国发现的首个特大型富氦氦气田.因此建议:（1）加快建设和田河气田氦气分离、液化装置,实现气田开发整体效益最大化;（2）尽快论证建设"塔里木盆地氦气战略储备基地"的可行性,开展全国主要含油气盆地氦气资源系统调查;（3）加强氦气成藏理论研究,指导氦气资源勘探.      

渭河盆地富氦天然气井分布特征与氦气成因

渭河盆地的石油钻井、地热井及秦岭北缘水文井中普遍发现含高体积分数氦气显示,其氦体积分数之高为国内外少见。渭河盆地天然气氦同位素3He/4He为(2.1～76.0)×10-8,属壳源氦,个别样品有少量幔源氦加入,形成了独特的壳源高氦-富氦天然气。氦气体积分数较高井临近富铀、钍的花岗岩体,说明壳源氦来源于花岗岩的放射性衰变;个别样品有一定的幔源氦加入,表明区内也有一定的幔源氦运聚过程。渭河盆地新近—古近系具有良好圈闭与运移条件,为氦气赋存提供了良好条件。     

渭河盆地氦气资源远景调查进展与成果

以评价渭河盆地氦等天然气远景为目的,2013年中国地质调查局启动了由西安地质调查中心实施的“渭河盆地氦气资源远景调查”计划项目,项目采取多单位联合攻关,多行业资料共享,物化探等多手段联合实施的工作方法,初步探索了氦气成藏模式和调查方法,总结了氦气富集成藏必须具备氦源岩、高效运移通道和载体气藏3大条件,得出渭河盆地具备良好的氦、甲烷等天然气成藏条件等成果,并提出渭河新生代盆地基底部分残存晚古生代煤系地层的新认识。     

中国富氦天然气资源研究现状与进展

通过对中国富氦天然气资源现有研究成果进行系统整理、分析,总结了中国富氦天然气研究的发展现状及进展,提出了未来中国氦气资源的研究方向。中国对氦气资源的研究历程可以划分为4个阶段:认知阶段、利用阶段、基础研究阶段及提取技术研究阶段。从分布规律看,中国富氦天然气分布具有小型盆地满盆含气、大中型盆地局部含气的特点,赋存层位以奥陶系、二叠系、古近系和新近系为主。组分特征表明,富氦天然气中氦气的含量普遍小于1%,仅渭河盆地部分样品氦气含量较高,最大值可达4.942%。氦同位素特征表明,中国氦气以壳源为主,壳幔混合为辅。分析认为,影响壳源氦分布的主控因素为氦气源岩,而影响幔源氦分布的主控因素为深大断裂。建议今后中国应以壳源氦研究为重点,针对不同区域不同成因的氦气,采用不同的研究方法。     

鄂尔多斯盆地东胜富氦气田成藏特征及其大地构造背景*

近年来,在鄂尔多斯盆地北缘东胜气田上古生界天然气中发现伴生的氦气,含量分布在0.045%~0.487%范围内,具有工业价值,其三级储量约为8.3亿立方米,为一特大型含氦—富氦天然气田。东胜气田氦气属于典型的壳源氦,来源于基底的太古界—元古界变质岩—花岗岩系,富集与燕山期以来的岩浆侵入、断裂活动有关。东胜气田具备有利的氦气成藏地质条件,伴生氦气与烃类气具有异源同储成藏特征,剖析其成藏主控因素为: 基底富U、Th岩石发育是基础,断裂活动是核心,储盖圈保条件是必备,时空配置是关键,其中早白垩世是最重要的一期构造—岩浆热事件,深源岩浆活动导致的深部物质和热能的大规模上涌是中生代流体成藏(矿)的有利地球动力学背景,控制了鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩大规模生气。断裂活动和圈闭形成与上古生界天然气、氦气聚集成藏具有良好的时空配置关系,与华北克拉通破坏过程耦合。鄂尔多斯地块在早白垩世至中新世深部热流体对盆地发生的多期岩浆活动、基底断裂活化及浅部断裂活动具有明显的控制作用,同时也对石炭系—二叠系煤系烃源岩成烃成藏具有重要的控制作用。     

鄂尔多斯盆地东胜富氦气田成藏特征及其大地构造背景*

近年来,在鄂尔多斯盆地北缘东胜气田上古生界天然气中发现伴生的氦气,含量分布在0.045%~0.487%范围内,具有工业价值,其三级储量约为8.3亿立方米,为一特大型含氦—富氦天然气田。东胜气田氦气属于典型的壳源氦,来源于基底的太古界—元古界变质岩—花岗岩系,富集与燕山期以来的岩浆侵入、断裂活动有关。东胜气田具备有利的氦气成藏地质条件,伴生氦气与烃类气具有异源同储成藏特征,剖析其成藏主控因素为: 基底富U、Th岩石发育是基础,断裂活动是核心,储盖圈保条件是必备,时空配置是关键,其中早白垩世是最重要的一期构造—岩浆热事件,深源岩浆活动导致的深部物质和热能的大规模上涌是中生代流体成藏(矿)的有利地球动力学背景,控制了鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤系烃源岩大规模生气。断裂活动和圈闭形成与上古生界天然气、氦气聚集成藏具有良好的时空配置关系,与华北克拉通破坏过程耦合。鄂尔多斯地块在早白垩世至中新世深部热流体对盆地发生的多期岩浆活动、基底断裂活化及浅部断裂活动具有明显的控制作用,同时也对石炭系—二叠系煤系烃源岩成烃成藏具有重要的控制作用。     

柴达木盆地北缘全吉山地区氦气形成地质条件及资源远景分析

全吉山地区施工的一口煤炭预查钻孔显示氦气异常,这一发现引起了人们的重视。通过对全吉山地区氦源层、氦气的运移条件及储盖层条件等氦气形成地质条件的分析,认为研究区氦气以壳源氦为主,其次为幔源氦气;有基底/岩浆—氦气/氮气成藏和基底/放射性层位—氦气成藏两种成藏模式;基底岩性特征影响氦气的生成条件,沉积相特征影响氦气成藏的储盖条件,构造特征控制氦气成藏的运移方向,并优选了全吉山和航亚两个氦气资源远景区。     

渭河盆地天然气类型、成因特征及找矿远景分析

根据渭河盆地地热井、油气调查井、氦气调查井气样分析成果,结合近年来地质、物探新成果分析,发现渭河盆地各类钻井中普遍存在含氦天然气,且这些天然气,按甲烷和氦气含量可分为富氦天然气和贫氦天然气两类。位于渭河盆地边部的地热井、区域地质和物化探成果均佐证了渭河盆地基底存在上古生界,未见隐伏的花岗岩体。区域构造演化佐证了渭河盆地周边断裂的形成与区域断裂同期,盆地的形成与演化是区域演化的一部分,其主沉降期是新生代。因此,前人对渭河盆地形成的最早时间为始新世以及不存在上古生界煤系地层基底以及氦气的主要气源岩是分布于基底的富铀花岗岩体和秦岭造山带富铀花岗岩体的认识有待进一步探究。对比邻区鄂尔多斯盆地,发现渭河盆地上古生界煤系地层可作为烃源岩,伽马异常层可作为氦源层,这为重新评价渭河盆地的氦气资源地质前景提供了依据。      

塔里木盆地顺北地区奥陶系油气充注过程分析

综合油气地球化学、流体包裹体和构造演化资料,对塔里木盆地顺北地区奥陶系不同断裂带油气性质差异性、成藏期次及油气充注过程进行研究。地球化学分析表明,顺北地区不同断裂带油气物性和成熟度存在差异,由西向东从7号断裂带向1号断裂带原油密度变小,西部的7号带和5号带北段油气成熟度低,5号带南段和1号带油气成熟度高。包裹体分析结果表明,顺北地区奥陶系油气藏存在加里东晚期、海西晚期及喜马拉雅期多期油气充注过程。自西向东不同断裂带上主成藏期存在差异,西部的7号及5号断裂带油气成藏期为加里东晚期和海西晚期,东部的顺北1号断裂带多了一个晚期油气成藏即喜马拉雅期成藏。顺北地区多期油气充注成藏是导致该区油气成熟度变化的主要原因。研究区奥陶系成藏期古构造对断裂带的油气充注具有控制作用。加里东晚期,研究区走滑断裂带构造均处于充注有利区;海西晚期,顺北11号断裂带及其以西地区充注来自东部满加尔的油气概率较低。喜马拉雅期,仅顺北1号断裂带及其以东获得高熟油气充注。     

塔里木盆地石炭系油气藏主控因素定量分析及有利区预测

石炭系是塔里木盆地台盆区主要的油气产层之一,该层系中的油气藏普遍显现出位置迁移、规模改造、组分变异和相态转换等特征,对该类油气藏的分布预测十分困难.根据"中国典型叠合盆地油气形成富集与分布预测"中提出的叠合盆地要素匹配成藏模式(T-CDMS)预测了塔里木盆地石炭系的有利成藏区域.通过分别研究四大主控因素(区域盖层C、优...     

盆地深部穹隆构造发育特征、成因机制及石油地质意义——以塔里木盆地顺北地区为例

塔里木盆地顺北地区奥陶系碳酸盐岩中广泛发育穹隆构造.为研究盆地深部穹隆构造的发育特征、成因机制及石油地质意义,基于顺北地区高精度三维地震资料,对穹隆构造开展几何学定量解析,确定其空间分布规律及内部结构样式;结合区域构造背景及盆内构造发育特征,明确其成因机制;在此基础上,结合生产动态数据探讨穹隆构造的控储—控藏作用.研究...     

塔里木盆地塔北地区具有寒武系特征原油的分布及其成因

塔里木盆地塔北地区油气资源十分丰富,油气成因复杂。海相原油主要来自于寒武系或奥陶系烃源岩,或者二者混源。其中,对混源油定性研究多、定量研究少。随着勘探的深入和精细,需要定量回答油气的混源比例。本文根据不同端元油的人工混源配比实验,发现生物标志化合物具有随混源比例变化的特征,建立了混源比例与生标参数之间的关系式,并对塔北地区混源油中寒武系原油比例做了定量计算,进而研究了其分布规律与成因机制。研究认为,塔北地区原油主要来自于中、上奥陶统烃源岩,寒武系烃源岩有少量贡献。从空间分布上来看,具有从西到东、从浅至深,混源油中寒武系烃源岩来源的原油比例具有逐渐增高的特点,高比例寒武系来源原油的混源油主要分布在轮南低凸起的桑塔木断垒带东侧和轮东断裂周围,明显受烃源岩分布、输导体系和成藏过程等因素控制,该研究对进一步认识塔北地区油气生成、运移、聚集规律,以及指导油气勘探都具有重要意义。     

塔河油田古近系陆相油气地球化学特征及其远距离成藏模式

通过对塔河油田古近系油气藏油气物理性质、饱和烃色谱、分子标志化合物及碳同位素等地球化学特征研究,发现塔河 古近系油气藏油气均表现出陆相油气地球化学特征,与塔河油田海相油气特征形成鲜明对比。结合前人对塔北地区烃源岩研 究成果分析,认为塔河古近系油气来源于库车坳陷三叠系-侏罗系烃源岩。库车坳陷充足的油气源是塔河油田古近系油气成 藏的物质基础。喜马拉雅期塔河中新生界区域北倾构成了油气由北向南运移的构造背景,库车坳陷烃源岩在新近纪康村组沉 积晚期-库车组沉积早期达到高成熟期,其所生油气沿南翼斜坡的输导系统向南运移至古近系圈闭成藏。塔北地区古近系与 白垩系之间的不整合是北部陆相油气远距离侧向运移的重要通道,油气向南侧向运移直线距离超过100 km。塔北地区古近系泥 岩是良好的区域盖层,多种成藏要素相互配合造就了塔河古近系远距离油气聚集模式,该模式较为合理的解释了塔河地区古近 系油气藏分布特征,丰富了对塔河碎屑岩油气成藏规律认识,有助于塔河地区新生界碎屑岩油气勘探领域的进一步拓展。