汾渭盆地富氦天然气成因及成藏条件初探

20世纪70年代，前人在汾渭盆地进行石油勘探时，于新近-古近系钻遇氦、甲烷、氮等天然气，由于当时以新生界石油勘探为目的，所以未能开展进一步工作.20世纪90年代以来，汾渭盆地地热资源得到了充分的利用，在地热水开采中，发现普遍含天然气.笔者通过盆内对不同构造单元、不同层位的地热井采集的天然气样品进行组分及同位素分析，发现汾渭盆地天然气为国内外少有的以壳源氦为主，有少量幔源氦加入的富氦天然气，并具有较高含量的幔源甲烷.综合前人资料成果，对形成天然气藏的气源条件、储盖组合条件、圈闭条件及运移与保存条件进行了的初步分析，认为汾渭盆地具有形成富氦天然气的地质条件和良好的勘探前景。     

柴达木盆地北缘富氦天然气的发现——兼议成藏地质条件

在柴达木盆地北缘全吉山、团鱼山地区的煤炭钻孔和泥页岩解吸气中发现了体积分数较高的氦气显示。对2个地区的6件样品进行甲烷C同位素和He同位素分析,其中2个样品的δ13C1值分别为-38.4‰和-39.9‰,属于有机成因。4个样品的3He/4He同位素测试结果在0.03×10-6~1.3×10-6之间,表明氦气来源以壳源氦为主,个别样品有少量幔源氦加入。通过区域背景资料和物探资料分析认为,柴北缘壳源成因的氦可能主要来源于基底富U、Th花岗岩体的放射性衰变,而柴北缘的山前深大断裂则可为氦的运移提供良好通道。氦气产生后,在垂向运移过程中结合其他烃类或非烃类气体,在侏罗系、古近系—新近系良好的储盖条件下,有可能形成独特的富氦天然气富集。     

柴达木盆地北缘富氦天然气的发现——兼议成藏地质条件

在柴达木盆地北缘全吉山、团鱼山地区的煤炭钻孔和泥页岩解吸气中发现了体积分数较高的氦气显示。对2个地区的6件样品进行甲烷C同位素和He同位素分析,其中2个样品的δ13C1值分别为-38.4‰和-39.9‰,属于有机成因。4个样品的3He/4He同位素测试结果在0.03×10-6~1.3×10-6之间,表明氦气来源以壳源氦为主,个别样品有少量幔源氦加入。通过区域背景资料和物探资料分析认为,柴北缘壳源成因的氦可能主要来源于基底富U、Th花岗岩体的放射性衰变,而柴北缘的山前深大断裂则可为氦的运移提供良好通道。氦气产生后,在垂向运移过程中结合其他烃类或非烃类气体,在侏罗系、古近系-新近系良好的储盖条件下,有可能形成独特的富氦天然气富集。     

琼东南盆地深水区中央峡谷天然气成藏条件与成藏模式

利用钻井岩芯、岩屑地质化验资料及测井、二维、二维地震数据,综合分析了琼东南盆地深水区中央峡谷储层的发育特征、天然气成藏条件及成藏主控因素.结果表明,峡谷中、下部堆积的多期浊积砂岩,储集物性好,是该区带的优质储层;峡谷内发育的大量岩性、构造-岩性复合型圈闭为天然气聚集造就了重要场所;凹陷中的渐新统崖城组煤系烃源岩及广厚的半封闭浅海泥岩生气潜力大,提供了丰富的烃源基础;峡谷下方的底辟/微裂隙是深部崖城组烃源岩生成的天然气向上运移的重要通道.可见,中央峡谷成藏条件优越,圈闭有效性和运移是该区天然气成藏的关键要素;由于峡谷内圈闭大多数定型于上新世莺歌海组沉积时期,与下伏崖城组烃源岩主生气期形成合理配置,因此,天然气成藏较晚,L1、L2和L3气田的重大发现就是很好的例证.     

鄂尔多斯盆地天然气成藏富集条件分析——评《鄂尔多斯盆地天然气地质》

随着社会经济的不断发展,能源一直在人类生活中占据着举足轻重的地位。相比于美国、苏联等国,我国天然气及原油能构比例存在较大劣势,前两者的气油产比至少在600m^3/t以上,而我国仅20m^3/t左右。     

莺歌海盆地东方区天然气成藏模式及优质天然气勘探策略

莺歌海盆地东方区天然气勘探取得重大突破,本文对该区不同气田、不同层段的72个天然气样品,开展了化学组分及其稳定碳同位素分析。研究表明该区天然气存在迥然不同的分布差异：西南区块（XY1-1S/XY13-2构造）,浅层天然气中CO2含量高,天然气成熟度总体也较高,而中深层天然气中CO2含量很低,天然气成熟度也相对较低;东北区块（XY1-1/XY13-1构造）,浅层天然气中CO2含量总体较低,天然气成熟度也较低,但是中深层天然气中CO2含量总体较高,天然气成熟度也相对较高。根据天然气系列地化特征,结合底辟活动的分析,提出东方区受底辟影响的低能量区和高能量区具有截然不同的天然气充注成藏模式：①西南区块（XY1-1S/XY13-2构造）远离底辟核心区,属低能量活动的底辟波及区,受底辟活动影响程度相对较小,早期低CO2含量、低成熟天然气沿小断裂或裂隙输导体系运移到中深层的黄流组、梅山组聚集成藏。由于底辟能量较低,中深层早期形成的气藏得以完整保存。后期,烃源岩生成的高CO2含量、高成熟天然气沿着底辟活动产生的断层向上运移至莺歌海组浅层聚集成藏。浅层和中深层天然气输导体系可能存在一定差异;②东北区块（XY1-1/XY13-1构造）处于底辟核心区,属高能量活动区,多期强烈的底辟活动形成深大断裂,为天然气的快速运移提供通道,使得早期在黄流组、梅山组中深层聚集的低CO2含量、低成熟天然气遭受破坏,向上发生再次运移至浅层莺歌海组聚集成藏。后期高CO2含量、高成熟天然气主要充注中深层。该模式可以很好地解释莺歌海盆地东方区天然气复杂的分布特征,为莺歌海盆地不同领域,尤其是中深层高温超压领域低CO2的优质天然气勘探提供策略指导。     

琼东南盆地中央峡谷天然气成藏特征及其主控因素

基于地震、测井、岩芯、岩屑和天然气样品分析化验等资料,研究了中央峡谷天然气成藏特征,探讨了成藏主控因素与成藏模式。研究结果表明,晚中新世—早上新世沿琼东南盆地中央坳陷发育一条大型海底峡谷,称之为中央峡谷,峡谷内充填了多期相互叠置的浊积砂岩,平均孔隙度为15%~33%,渗透率为11×10-3~971.3×10-3μm2,为较好的储层;发育了岩性和构造-岩性复合两大类圈闭。峡谷的气源来自于崖城组的煤系地层,属于煤型气。烃源岩的有机质类型为Ⅱ2和Ⅲ型,以Ⅲ型为主;热演化程度处于成熟—高成熟阶段,晚中新世—上新世达到生烃高峰。琼东南盆地中央坳陷是一个高温高压的坳陷,实测地温梯度平均值高达4.2~4.6℃/100m,实测压力系数为1.20~2.15。在高温高压的环境下,盆地内孕育众多的底辟构造,而峡谷下伏的底辟构造与谷内相互叠置的复合砂体在空间上有效的配置构成了天然气垂向与侧向运移的输导体系,成为峡谷天然气成藏的关键因素。     

沁水盆地中—南部煤系及其上覆地层游离天然气成藏的地质控制

煤系气及其上覆地层各类天然气的共生、共探及共采,是充分利用天然气资源,提高煤系气开发经济性的重要途径。沁水盆地中—南部连续沉积的上石炭统—下三叠统构成了有利的油气生储盖组合系统,煤层有机质热演化程度高,生气和排烃强度大,气源充足,煤系气显示强烈,成藏前景可观。燕山运动中期构造-热事件导致石炭、二叠纪煤层发生强烈的二次生烃和排烃作用,为煤系及其上覆地层泥页岩和致密砂岩储层提供丰富的气源。煤层中天然气以扩散、盖层突破、渗流等方式排烃,累计排烃强度最大的地带沿复向斜轴部分布;排烃作用较活跃和中等活跃地带分布于复向斜轴部的中段和北段,天然气逸散程度相对较低,有利于游离气的富集。总体来看,研究区发育下生(太原组和山西组煤系)、下—中储(太原组—下石盒子组)、上盖(上二叠统—三叠系)的游离气系统,具有构造、岩性、水力等多种圈闭形式,游离气成藏受控于燕山运动中期的构造分异和异常热事件以及新生代以来盆地持续回返两个关键地质时期。     

陕西渭河盆地富氦天然气异常的影响因素

通过对渭河盆地22口钻井中富氦天然气的同位素分析,认为盆地中氦气以壳源氦为主,局部伴有少量幔源氦。针对盆地中氦气异常的现象,结合对盆地特性的分析,认为渭河盆地氦气异常的影响因素包括:1盆地地壳较薄,莫霍界面呈明显的隆起,热流体活动发育,有利于氦气运移;2花岗岩体和通过水系统运移到沉积地层中的放射性元素衰变,为氦气成藏提供了有力的气源保障;3盆地内十分发育的断裂体系,不仅为氦气运移提供了连通通道,还在活动过程中释放氦气,为氦气局部聚集提供了有利空间。     

莺歌海盆地乐东地区石英裂隙内流体包裹体特征及其对天然气成藏制约

莺歌海盆地乐东地区是我国典型高温超压天然气勘探领域,其关键储层黄流组砂岩以天然气富含CO₂为特征,对其中石英颗粒内裂隙包裹体的研究能为CO₂来源和天然气成藏信息提供重要线索。本文通过对黄流组砂岩石英颗粒内包裹体进行岩相学、显微测温与激光拉曼分析,结果表明黄流组砂岩石英颗粒内正常捕获流体包裹体均一温度主要分布在155~165益与170~180益两个温度区间,流体包裹体成分为CO₂（气）和H₂O（液）两种或CO₂（气）和CO₂（液）、H₂O（液）三种。这些特征表明乐东地区黄流组至少经历两期富含CO₂的热液活动,记录了埋藏晚期无机CO₂在火山活动或深大断裂发育期充注成藏的信息。     

下扬子区新生代断陷盆地的构造与形成

为了揭示下扬子海陆全区新生代断陷盆地的构造特征,进而探讨盆地的形成机理,故对研究区的地震、钻井和地质资料进行系统分析,梳理区内的主要构造地质证据,并在时空上进行对比。垂直盆地走向的区域大剖面构造解析显示,下扬子区由陆至海,盆地范围逐步扩大,断陷充填厚度逐渐增厚,结构趋于复杂,表明盆地的拉伸量和伸展强度自西向东呈增大趋势。受下扬子块体近似楔形几何形状与东部侧向挤压的边界条件约束,块体近南北向侧向扩展,块体内区域伸展,前新生代的基底先存断裂复活,诱发区域张裂作用和盆地沉降,断陷盆地形成受基底应力两个基本因素制约。下扬子新生代块体的伸展与郯庐断裂的右旋走滑,均为下扬子块体构造形变的地质响应,其动力学机制可用太平洋板块北西向俯冲进行解释。     

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。     

下扬子地区奥陶纪页岩气地质条件及远景区优选

由于下扬子地区中奥陶世胡乐组和早奥陶世宁国组是具有页岩气勘探潜力的新层系,进而开展了该区页岩气地质条件分析和远景区优选工作.从胡乐组和宁国组黑色页岩构造及沉积背景入手,利用区域地质调查和钻井资料,分析奥陶纪页岩的地球化学、储层及展布特征.下扬子地区中奥陶世胡乐组和早奥陶世宁国组泥页岩有效厚度大,单层厚普遍>30 m,有机质含量高且热演化程度存在适中区,脆性矿物含量高.下扬子地区奥陶纪页岩具备页岩气形成、富集的地质条件,具有较好的资源潜力,划分出安徽宁国奥陶纪页岩气远景区和浙江淳安—桐庐奥陶纪页岩气远景区.     

长江流域矿产资源特征及成矿规律

长江流域分布着我国很多重要的矿产资源基地。在长江流域不搞大开发的前提下，如何合理地开发利用矿产资源以保障国家的能源资源安全，同时又要保护生态环境，达到人类与环境和谐共赢的目的，是当前迫切需要研究的新课题。本文系统梳理了长江流域已发现的128种矿产、14683处矿产地信息，总结了长江流域矿产资源分布特征，系统分析了长江领域矿产资源的时空演化规律。长江流域矿产种类较齐全，能源矿产总体不发育但页岩气有潜力，金属矿产以铁、有色金属为主，矿物类和岩石类非金属矿产都比较发育，水气矿产潜力很大。时间上，成矿历史悠久，按构造演化时段，可分为太古宙、元古宙、晚古生代、早古生代、中生代、新生代6个时段，以中生代和晚古生代为主要成矿期；空间上，可划分八大资源集中区，上游矿产地数量较多，但下游成矿密度更大。只要合理布局，科学谋划，加强法制，严格管控，通过矿产资源的高端开发利用，不但可以为社会经济的高质量发展提供资源保障，也可以为环境保护作出新的贡献。     

南海东北部珠江口盆地成生演化与油气运聚成藏规律

珠江口盆地处在南海东北部准被动大陆边缘的特殊大地构造位置,其区域背景及油气地质条件复杂。该区不仅具有中国东部新生代陆相断陷盆地的基本特征,亦具本身的特殊性。由于盆地不同区带油气地质条件的差异,故具有明显的"北油南气"分布规律及纵向上多种资源叠置共生与复合的特点:北部裂陷带及东沙隆起浅水区,处于减薄的洋陆过渡型地壳靠近陆缘一侧,其古近系断陷规模及半地堑洼陷沉积充填规模均比相邻的南部裂陷带深水区小,且地温梯度低、大地热流小,烃源岩有机质热演化处在油窗范围,以产大量石油为主伴有少量油型气,构成了以文昌、恩平、西江、惠州及陆丰油田群和流花油田群为主的北部浅水油气富集区。该区具有上渐新统三角洲砂岩及中新统礁灰岩外源型油气运聚成藏机制及含油气系统;南部裂陷带及南部隆起周缘深水区,以邻近深水区的白云凹陷北坡—番禺低隆起中小气田群和白云凹陷东部深水区LW3-1、LH34-2及LH29-1等天然气藏为代表,构成了以天然气为主但亦具石油及水合物资源潜力的深水油气富集区。由于南部裂陷带深水区处在洋陆过渡型地壳靠近洋壳一侧,地壳薄而裂陷深、断陷规模大,其与北部浅水区相比多了一套上渐新统海相烃源岩。该区地温梯度及大地热流偏高,烃源岩多处在成熟-高熟凝析油及湿气阶段,以产大量天然气及少量轻质油和凝析油为主,具有上渐新统陆架边缘三角洲砂岩和中新统深水扇混源型天然气运聚成藏机制及含油气系统。油气纵向分布具有深水海底天然气水合物及浅层气/生物气与深部常规油气共生叠置的关系。     

准噶尔盆地南缘天然气成藏及勘探方向

准噶尔盆地南缘地区与塔里木库车坳陷有着相似的沉积地层和构造演化历史,但是天然气勘探始终未取得重大突破。本文在南缘地区天然气成因类型与气源判识的基础上,分析该地区天然气成藏条件,探讨有利勘探方向与目标层系。结果表明,南缘地区天然气存在煤型气、混合气与油型气三类,且以煤型气和混合气为主;侏罗纪煤系为该地区主要的天然气源岩,其大量生气期与背斜构造形成期相匹配,构成最佳源灶-圈闭成藏组合;二叠系湖相和上三叠统湖相-湖沼相烃源岩也是重要的天然气源岩,其主要生气期在中部地区早于绝大多数背斜构造形成期,而在西部地区与背斜构造形成期相匹配。南缘地区生烃物质基础好于库车坳陷,只是主要气源岩侏罗纪煤系的成熟度略低于库车坳陷,盖层封盖性和储层发育规模略逊于库车坳陷,但仍具备形成大规模油气田的成藏条件。深层二叠系-侏罗系-白垩系成藏组合是最为有利的天然气勘探目标层系,西部是寻找和发现侏罗纪煤系和二叠系湖相油气藏的有利目标区域,中部是寻找和发现侏罗纪煤系天然气藏的有利目标区域。中浅层白垩系-新近系成藏组合是次要的天然气勘探目标层系,具有寻找和发现一定规模天然气藏的潜力。高探1井获得重大突破充分表明制约南缘天然气勘探大发现的因素不是气源规模、运移通道、储层物性和盖层封闭性,而是有效圈闭的落实、钻井工程技术及勘探工作量的投入。     

下扬子地区早寒武系成气地质条件分析

下扬子地区的早寒武系荷塘组,以发育厚层的黑色页岩为特征,其沉积中心位于安徽石台-宁国一带,总体属于深海盆地相沉积,少量属于浅水陆棚一陆棚边缘相沉积,岩性岩相稳定。干酪根显微组分中以腐泥组为主,荷塘组黑色页岩有机碳含量较高,TOC值约为0.15%~14.2%,Ro值在1.27~5.2之间,认为荷塘组的泥页岩是优质烃源岩。