渤海湾盆地生物气成因类型与成藏条件

近年来在渤海湾盆地发现了多种成因、零星分布的生物气藏,由于地质条件的复杂性,生物气的成因类型不清、成藏条件不明。为查清生物气的成因类型,分析了生物气的地球化学特征,再结合成藏地质背景,将渤海湾盆地生物气划分为来自烃源岩的生物气和原油降解生物气,前者又包括原生生物气和后生生物气,后者划分为原油厌氧降解生物气和喜氧降解生物气,不同成因的生物气常与热成因气混合成藏。基于上述认识,分析了渤海湾盆地生物气成藏的气源条件、储盖条件、圈闭条件和保存条件,认为渤海湾盆地生物气气源充足、储集空间发育且具有合适的圈闭,盖层封堵能力、东营运动后断层活动性和封闭性成为制约渤海湾盆地生物气成藏的关键。     

生物-热催化过渡带气气藏形成的地质条件——以辽河盆地为例

生物-热催化过渡带气概念的提出受到国内外同行的关注,生物-热催化过渡带气气藏的发现(如在我国的苏北、胜利、辽河等盆地,意大利的波河盆地发现的气田和前苏联的乌连戈依气田等)增强了人们寻找这种埋藏浅、见效快的资源的信心。本文从构造地质背景、沉积环境特征以及生、储、盖层适时匹配关系等方面对热催化过渡带气气藏形成的基本地质条件进行了讨论。     

三塘湖盆地天然气成因及成藏分析

通过研究三塘湖盆地马朗凹陷中上三叠统-中下侏罗统煤系烃源岩有机质类型(主要为Ⅲ型)及其演化程度(RO为0.5%~0.6%)和天然气特征(高含量烃类成份,高干燥系数,甲烷碳同位素较轻,乙烷和丙烷碳同位素较重),认为该凹陷天然气符合煤成生物-热催化过渡带气特征,并指出该套源岩从白垩纪开始进入煤成生物-热催化过渡带气生成阶段,其气源贡献可延续至第三纪末乃至更晚。     

准噶尔盆地腹部莫索湾地区油气成藏条件与成藏模式

准噶尔盆地腹部莫索湾地区是一个为二叠系生油凹陷所围绕的继承性隆起区,南面又面临侏罗系的生烃区,具有充足的油气来源。该区拥有四大套储盖组合：以石炭系火山岩体为储集层,其上的风化壳为盖层;以二叠系夏子街组为储集层,下乌尔禾组为盖层;以上乌尔禾组和中下三叠统为储集层,上三叠统为盖层;侏罗系自储自盖。该区圈闭以构造圈闭为主,形成早、容积大。因此该区具有优越的油气成藏条件。对该区地层压力结构的研究表明,该区存在上下两个流体压力封存箱：下封存箱包括二叠系和三叠系,形成于三叠纪末或侏罗纪早期;上封存箱主要包括侏罗系下部,形成于白垩纪晚期。该区存在的3次成藏事件与封存箱的演化有重要关系。三叠纪和早侏罗世是下封存箱的箱内成藏期,源于风城组的油气在二叠系和三叠系形成原生油气藏;中晚侏罗世和白垩纪是下封存箱的箱外成藏期,源于二叠系的油气在下封存箱外的侏罗系形成油气藏;第三纪至今,对于上、下封存箱都是箱内成藏期,上封存箱形成侏罗系自生自储气藏,下封存箱则形成源于二叠系的油气藏。莫索湾地区常压带、上封存箱和下封存箱都具有广阔的勘探前景。图5参2（张年富摘）     

论生物-热催化过渡带气

系统介绍了生物热催化过渡带气理论的提出、发展及研究现状。在沉积盆地中介于生物化学作用带与热解作用带之间、生物化学作用趋于结束、热解作用还未大规模成烃的特定层段，有机质在各种外生营力作用下形成的以甲烷为主的烃类气体即为生物一热催化过渡带气，其相应深度为1500～2500m乃至3000m，占δ^13C1值为-60‰～-45‰，R0值为0．3％～0．6％。从盆地构造背景、沉积成岩特征及过渡带有机质组成、早期演化、成烃过程、有机质在黏土矿物催化和构造运动引起的力化学作用下经脱基团和缩聚作用等化学反应的方面，综述了过渡带气成烃机制和成烃模式。阐述其地球化学特征，根据占δ^13C1与C1／（C1-C5）的关系，把过渡带气分为4类：①低演化和运移的过渡带气；②典型过渡带气；③残留过渡带气；④生物改造或复合源过渡带气。确立了判识过渡带气的地质和地球化学标志，并分析了我国不同类型含油气盆地过渡带气的资源远景。图2参27     

兴隆台油气田天然气成因与成藏特殊性分析

通过对天然气基本地球化学特征、成因与来源的系统分析,结合油气藏特征与油气地质条件,对兴隆台油气田的天然气成藏机理和成藏模式进行了系统的研究。天然气可以分为A和B2大类。A类天然气总体埋藏深度较小,甲烷含量高,甲烷、乙烷碳同位素组成偏轻,主要来自沙一段、沙二段和沙三段上部烃源岩生成的生物—热催化过渡带气;B类天然气埋藏深度变化大,甲烷含量变化范围大,甲烷、乙烷碳同位素组成偏重,丙烷碳同位素组成变化范围大,部分碳同位素组成明显偏重的天然气分布在较浅部位,主要与细菌的氧化降解作用有关。B类天然气主要与埋藏较深、演化程度较高的沙三段烃源岩有关。气藏和气顶中天然气主要来自原油溶解气的出溶。因大断裂的存在,浅层的构造高部位聚集了较多的B类天然气,其两侧主要聚集A类天然气。在其他中深部有油藏分布的地区,其浅层部位应该也存在原油溶解气出溶的天然气聚集,是浅层气勘探的重要领域。     

非常规浅层生物成因天然气系统

非常规浅层生物成因天然气分为两个不同属性的系统。早生系统和晚生系统。早生系统呈毯状，天然气形成于储集层和烃源岩的沉积作用之后不久。晚生系统呈环形，在储层和烃源岩沉积作用与天然气形成之间有一段很长的时间间隔。这两种天然气系统都以甲烷为主，并且都与非热成熟的烃源岩有关。典型的早生生物成因天然气系统在加拿大的艾伯塔北部大平原、萨斯喀彻温省和美国的蒙大拿州，其产层为白垩系低渗透储集层。主要产区位于艾伯塔盆地东南边缘和威利斯顿盆地的西北边缘。巨厚的白垩系储集层的区域沉积模式为：西部为非海相粗粒厚碎屑岩，东部为细粒海相岩层。下部储集层比上部粒度细，孔隙度和渗透率较低。相应地，下部烃源岩总有机碳含量(TOC)较高。上部和下部地层单元的剥蚀作用、沉积作用、变形作用和产量等特征均与以区域线性断层为边界的基底断裂有关。地化研究表明，天然气和同时产出的水是均衡的，且产出液年代较老，为66Ma(百万年)。早生天然气系统的例子还有威利斯顿盆地西南边缘的白垩系碎屑岩储层和丹佛盆地东缘的白垩岩。晚生生物成因天然气系统的代表是密执安盆地北缘泥盆系Antrim页岩。储集层为富含有机质的裂缝性黑色页岩。它也具有烃源岩的作用。尽管裂缝对于生产很重要，但与特殊地质构造的关系不明确。大量的水随着天然气一同产出。地化资料表明水为淡水，年代也较轻。目前的研究认为，过去生成了生物成因气，并且今后当冰川溶化成的水流入裂缝形成的排泄系统时，这种生气作用还将继续下去。晚生系统的例子还有伊利诺斯盆地东缘的泥盆系新Albany页岩和波德河盆地西北边缘的第三系煤层甲烷产层。两种生物成因天然气系统具有相似的资源演化史。起初，由于缺乏研究技术，天然气只在当地消费。后来，随着“甜点”的发现，大量非常规气藏得以开发，形成了国内或国际天然气运输网络。但两种系统的钻井和完井工艺差别很大。早生系统储集层为水敏性储层，因此在钻井和完井时要排除水或最大限度地减少水。而晚生系统中水是一个重要的组成部分，天然气产量与生产期间系统脱水具有很大关系。两种生物成因天然气系统的现有产量和资源量大致在10～100亿ft^3之间。尽管两种系统储集层连续性较好，但地质框架决定了最有经济价值的产量主要局限于盆地边缘一些大的地质构造中。浅层生物成因天然气系统拥有重要的天然气资源，可以满足国内和国际天然气需求的增长。     

准噶尔盆地西北缘中拐—五八区二叠系天然气有利成藏条件及主控因素分析

准噶尔盆地西北缘中拐—五八区西南面紧临玛湖、盆1井西和沙湾三大富生烃凹陷,长期处于油气运移的有利指向区,资源基础好,并存在有利的储盖组合、输导体系、有效圈闭及良好的保存条件,具有天然气成藏的有利条件,进而使该区具备形成中小型气田的可能。结合区内典型气藏分析,指出二叠系佳木河组和上乌尔禾组是该区天然气藏勘探的主要目的层,二叠系地层不整合面、沉积相带以及断裂是影响二叠系天然气成藏的主要因素,二叠系不整合面附近以及二叠系有利的沉积相带是天然气勘探的重要领域。     

松辽盆地新生界生物气聚集及成藏条件

对松辽盆地新生界地质环境的研究表明,高的地温场、滞留区的缺氧还原环境、第四系和第三系大安组适合的水介质矿化度和pH值以及丰富的腐殖型有机质,有利于生物气的形成.河流、湖泊相沉积环境和良好的区域盖层及后期微弱的构造运动形成平缓的构造起伏有利于生物气聚集成藏.根据盖层、第四系和第三系大安组气源岩的分布特征,预测大庆长垣以西及南部大安、北部林甸一带是形成生物气藏的有利地区.     

准噶尔盆地滴北凸起天然气成因及成藏特征

滴南凸起发现储量达千亿立方米的克拉美丽气田,但滴北凸起目前仅发现小规模气藏,尚未获得重大突破。烃源岩综合评价认为,工区石炭系烃源岩分布广泛,有机质丰度高,成熟度较高,具有较强的生烃能力。下石炭统滴水泉组烃源岩有机质类型以Ⅱ2-Ⅲ型为主,上石炭统巴塔玛依内山组有机质类型以Ⅲ型为主。油气对比认为,滴北凸起的天然气应来自石炭系烃源岩,演化程度较高,在运移及成藏过程中混合有原地或油气藏附近侏罗系煤系地层低成熟的天然气,造成侏罗系天然气乙烷碳同位素较重、甲烷碳同位素较轻的现象。滴北凸起石炭系上部烃源岩成熟度较低,油气应来自滴北凸起深部及北面凹陷深部石炭系烃源岩。     

生物气分布特征和成藏条件

生物气储量占世界天然气储量的20%以上,产量占天然气产量的10%以上,因此,生物气是一种重要类型的天然气资源。由于生物气气田(藏)具有分布广、埋藏浅、勘探开发成本低、资源量大、便于利用等特点,正日益引起世界各国的重视。生物气区别于热成因气,它的生成和分布有其自身独特的特征:盆地具有有利的生成条件(Ⅱ-Ⅲ型干酪根、寒冷的气候条件、还原环境、中性水介质条件和较快沉积速度等);盆地类型以年轻的坳陷型陆相沉积盆地为主,并且盖层稳定发育,后期构造稳定;气聚集在生气坳陷中心或邻近中心的隆起、早期圈闭及同沉积圈闭中。在前人研究的基础上,主要以西西伯利亚盆地和柴达木盆地东部为典型实例,总结了世界上生物气田(藏)的分布特征和成藏地质条件,期望对我国生物气勘探有指导意义。     

吐哈盆地致密砂岩气成藏条件与有利勘探领域分析

结合致密砂岩气藏特征及成藏条件,认为哈密四道沟低产含气区为典型的致密砂岩气藏发育区,有望通过新型大型压裂试油采出工艺技术攻关,获得稳定的工业气流,盘活哈密四道沟大型致密砂岩气藏。根据致密砂岩气勘探理论,认为吐哈盆地具备发育大型致密砂岩气藏的基本地质条件。分析认为吐哈盆地发育胜北、丘东、小草湖、哈密、托克逊五大成煤领域,气源岩条件优越,源储一体,紧密接触,致密砂岩气藏成藏条件好;巴喀水西沟群气藏的发现及大面积活跃的油气显示展示了吐哈盆地巨大的致密砂岩气勘探潜力。     

南海北部陆缘合浦盆地低熟油气/生物气成藏条件及勘探前景

重点分析研究合浦盆地低熟烃源岩有机质丰度、生源母质类型和成熟度等生烃条件,以及生储盖组合、圈闭类型和油气运移和保存等油气成藏地质条件,认为合浦盆地具有形成低熟油气/生物气的有利地质条件,是华南陆块西南缘上具有一定油气勘探远景的沉积盆地。合浦盆地未来油气勘探方向及重点勘探领域,应围绕低熟烃源供给区,主要勘探寻找低熟油气及浅层生物气资源,争取获得油气勘探的突破。     

吐哈盆地致密砂岩气成藏条件与分布预测

在分析大量实验及统计资料的基础上,根据源岩、储层及构造条件,利用地质信息叠合法,预测吐哈盆地致密砂岩气的有利分布区。研究表明,吐哈盆地中、下侏罗统煤系烃源岩的母质类型主要为Ⅲ型,有利于大量生气,其中煤岩分布更为广泛,热演化程度中等—较高,供气能力更强。由于快速堆积和微弱的溶蚀作用,吐哈盆地水西沟群储层自侏罗纪末以来普遍致密化,裂缝和孔隙是影响储层含气的主要因素,三角洲相和冲积扇相为有利的"低熟"储层发育区。根据致密砂岩气的成藏特征,采用配置系数P,将有利区的定性预测进行定量化。结合源储配制地质评价,认为在吐哈盆地山前带地区水西沟群西山窑组地层中,煤系地层和炭质泥岩与储层叠置发育,有利于致密砂岩气的成藏。     

江汉盆地南部监利地区浅层生物气的发现及成因

江汉盆地南部监利地区由于农田灌溉打水井,偶然发现井水抽出时伴有气体流出,点燃后能长时间燃烧。为此,对该地区的浅层气进行了采样分析。结果表明,浅层天然气气样CH₄含量介于44.11%~51.57%之间,均值为47.03%,不含C₂H₆及其他重烃气体,干燥系数(C₁/C_1-5)为1,属典型干气。CH₄碳同位素值介于-70.8‰ ~-71.0‰之间,均值为-70.9‰,CH₄氢同位素值介于 -223‰~-226‰之间,均值为-224‰,CO₂碳同位素值介于-12.6‰~-14.7‰之间,均值为-13.9‰,同位素特征表明研究区浅层气为氢气还原二氧化碳途径生成的生物气。通过与江浙-沿海平原、长江三角洲和洞庭盆地的第四系浅层生物气赋存特征进行对比,进一步明确了研究区内第四系生物气成藏特征,认为研究区第四系浅层生物气具有进一步勘察和研究的潜力。     

松辽盆地南部浅层气成藏条件分析

松辽盆地南部浅层天然气主要赋存于晚白垩纪地层中。气样组分分析表明,该区天然气属甲烷型生物成因气。有机地球化学分析表明,生物气气源层具强-较强的还原环境,同时具有较高的有机质丰度、较好的有机质类型。持续沉降、快速沉积作用和有利的沉积环境是生物气形成的重要地质条件。良好的储盖条件有利于浅层气的聚集和保存,该区储气层以细砂为主,由于埋藏浅、时代新、岩石疏松、未固结成岩,构成了良好的储集层。本区白垩系泉头组至嫩江组沉积时期,是大型沉积坳陷形成和发展的全盛时期。坳陷期在盆地中部形成了湖区或沉积中心,湖区范围大于8万平方公里,沉积了松辽盆地最有利的生烃层,同时也为良好的区域盖层。     

松辽盆地北部生物气和低熟气成藏主控因素

针对生物气和低熟气的地质特点,从生物气和低熟气的形成条件研究入手,深入分析源岩、构造、储层等对气藏的控制作用,认为松辽盆地北部具备较好的生物气和低熟气形成条件,生物气和低熟气资源丰富,初步计算资源量约1×1012m3,资源潜力巨大.气藏受气源岩、砂体和断裂3种因素控制;气源岩区控制气藏的宏观分布范围;薄层、砂地比10%～35%储集体控制了气藏的分布,沟通气源岩与砂体的断裂带是气藏聚集的有利地区.具有下生上储的成藏特点,主要为构造-岩性气藏类型.预测了生物气和低熟气气藏的有利分布地区,为下步勘探指明了方向.     

准噶尔盆地煤岩气的勘探发现及意义

基于对准噶尔盆地侏罗系八道湾组和西山窑组煤岩储层、天然气地球化学特征,以及煤层气井试气结果的分析,提出在侏罗系煤层中存在既不同于煤层气、也不同于常规气的一种新的聚集类型的天然气——煤岩气.煤岩气是介于常规气和煤层气之间的一种新的天然气资源类型,具有常规储层和非常规储层共存,游离气和吸附气共生,自源气和它源气互补聚集、有...     

生物-热催化过渡带气地球化学特征及判识标志

过渡带气形成的地质特征 过渡带是沉积盆地沉积成岩演化阶段有机质与无机矿物互相作用转化的地球化学作用活跃阶段。在温度压力较低的条件下,有机质在粘土矿物和金属离子等催化作用下,通过脱羧、脱基团和综合作用形成天然气,其形成有特定的岩石、有机质等地质、地球化学条件。 2 过渡带气的地球化学组成分布 由于过渡带气形成受源岩母质类型及其丰度和形成聚集过程等因素影响,气体组分变