南海北部琼东南盆地天然气水合物气源及运聚成藏模式预测

南海北部琼东南盆地南部深水区流体活动强烈,天然气水合物（以下简称水合物）气源岩类型多,气源供给系统及运聚条件良好,是我国深水水合物资源的重要远景区之一。为深入研究该区水合物的形成条件及资源潜力,根据盆地构造沉积演化及油气地质条件与多年来的油气勘探成果,分析了该区天然气的成因类型和资源潜力;根据高分辨率地震解释资料,重点剖析了气源供给的运聚通道系统与水合物成藏的耦合关系;最后结合水合物成藏地质条件,探讨了水合物的成藏模式。结果表明：①该区热解气和生物气气源充足、资源潜力大,能够为水合物的形成提供充足的烃源供给;②天然气运聚系统较优越,存在生物气源自生自储型、热解气源断层裂隙下生上储型和热解气源底辟及气烟囱下生上储型3种类型的水合物成藏模式;③深水区热解气源下生上储型水合物,其热解气源输送运聚通道主要为断层裂隙和泥底辟及气烟囱所构成的纵向运聚供给系统,其形成展布及优劣,主要取决于构造沉积演化、断裂活动和活跃地质热流体异常侵入活动。     

中国南海北部神狐海域高饱和度天然气水合物成藏特征及机制

基于中国南海北部神狐海域GMGS3钻探区内岩心、测井、二维及三维地震数据综合分析,对黏土质粉砂储集层高饱和度扩散型天然气水合物分布特征、差异聚集机理及其成藏机制进行研究。研究结果表明:高饱和度水合物通常对应着高电阻率、低声波时差,强似海底反射(BSRs),且在BSRs下部可能存在泥底辟及气烟囱等形式的流体渗漏现象;水合物储集层以黏土质粉砂细粒沉积物为主,局部存在具有较高孔渗性的粉砂细粒沉积物;水合物类型以Ⅰ型为主,在Ⅰ型水合物层的底部可能存在Ⅱ型水合物;水合物气源为热解气、微生物气混合成因,来自白云凹陷中心深部的热成因气通过断层和泥底辟及气烟囱向浅层运移并与原位生物气混合,直至运移至水合物温度、压力稳定区域中富集形成高饱和度水合物;流体运移输导系统影响和控制了高饱和度水合物差异聚集成藏。     

琼东南盆地深水区天然气水合物成藏主控因素及模式

通过综合解释琼东南盆地深水区的最新钻井、测井和地震资料,结合盆地数值模拟分析,对研究区天然气水合物成藏的主控因素开展了研究,建立了琼东南盆地深水区天然气水合物的成藏模式。结果表明,气源岩、输导体系、稳定域、块体搬运沉积体系（MTDs）以及储集层的岩性差异是控制天然气水合物形成和富集的重要因素。琼东南盆地古近系烃源岩和浅层有机质可提供充足的气源,由底辟构造、气烟囱以及断层共同组合形成的网络输导体系控制了烃类气体的运移、聚集和天然气水合物的形成,粗粒沉积物和稳定域内的MTDs可为天然气水合物的富集和成藏创造有利储层条件和盖层条件。综合分析认为,气源通道和MTDs是控制高含气饱和度天然气水合物矿藏形成的最为关键的因素;深部构造和MTDs较为发育且靠近生烃凹陷的区域是高含气饱和度天然气水合物聚集的有利地区。     

天然气水合物成因类型及成矿特征与南海北部资源前景

世界上迄今勘查发现的天然气水合物成因类型,根据其烃气源构成及供给特点与成矿特征,可划分为自源生物气扩散型、他源热解成熟气渗漏型以及自源生物气—他源热解气混合型3大类,但目前自然界分布比较普遍的是“自源生物气扩散型”水合物,其他类型天然气水合物由于受烃气源供给及输送通道等条件制约,仅限于存在深部烃气源供给输导系统的局部地区。南海北部深水盆地新生代处于准被动大陆边缘的区域地质背景,具有北部拉张裂陷的大陆边缘性质,其凹陷裂陷深、沉积充填规模巨大,不仅有利于深水油气藏的形成,而且亦是天然气水合物形成与分布的有利区域。初步预测表明该区不但深部具有丰富的深水油气,而且浅层深水海底沉积物中天然气水合物资源潜力巨大。     

琼东南盆地典型渗漏型天然气水合物成藏系统的特征与控藏机制

为了深入探究渗漏型天然气水合物（以下简称水合物）运聚成藏的机制，基于高分辨率地震、海底观测、水合物钻探、随钻测井、岩心资料及钻后地球化学分析结果，从气源、运聚、储集、封盖等成藏条件入手，剖析了南海北部琼东南盆地渗漏型水合物成藏系统的特征与控藏机制。研究结果表明：①渗漏型水合物富集成藏受控于松南低凸起构造及其上发育的气烟囱，气烟囱构成的天然气运聚通道与水合物稳定域空间匹配决定了水合物的主要分布范围；②海底冷泉系统及地震剖面上出现的天然气渗漏地震反射异常，是渗漏型水合物分布与赋存的有力指示标志；③渗漏型水合物差异分布特征明显，横向上水合物聚集在具有明显渗漏通道构成的储集空间内部，而没有通道沟通水合物稳定域的区域仅聚集薄层水合物，垂向上水合物的分布厚度、产状及饱和度等也表现出差异性；④水合物气源具有生物气及热解气双重供给特征，热解气与深部中央水道岩性气藏及古近纪烃源岩有着密切的成因联系；⑤充足的天然气通过气烟囱及水道边界断层等通道运移聚集，并在海底浅层块体流沉积（MTDs）细粒黏土质粉砂封盖条件下富集水合物，MTDs内部的裂缝构成了渗漏型水合物主要的储集空间。结论认为，在低凸起及富生烃凹陷成藏的背景下，充足的天然气通过低凸起上气烟囱高效运聚成藏，气烟囱上覆MTDs内部是否出现渗漏通道是能否形成和富集水合物的关键，也是渗漏型水合物差异运聚成藏的主要控制因素。     

琼东南盆地典型渗漏型天然气水合物成藏系统的特征与控藏机制

为了深入探究渗漏型天然气水合物(以下简称水合物)运聚成藏的机制,基于高分辨率地震、海底观测、水合物钻探、随钻测井、岩心资料及钻后地球化学分析结果,从气源、运聚、储集、封盖等成藏条件入手,剖析了南海北部琼东南盆地渗漏型水合物成藏系统的特征与控藏机制。研究结果表明:①渗漏型水合物富集成藏受控于松南低凸起构造及其上发育的气烟囱,气烟囱构成的天然气运聚通道与水合物稳定域空间匹配决定了水合物的主要分布范围;②海底冷泉系统及地震剖面上出现的天然气渗漏地震反射异常,是渗漏型水合物分布与赋存的有力指示标志;③渗漏型水合物差异分布特征明显,横向上水合物聚集在具有明显渗漏通道构成的储集空间内部,而没有通道沟通水合物稳定域的区域仅聚集薄层水合物,垂向上水合物的分布厚度、产状及饱和度等也表现出差异性;④水合物气源具有生物气及热解气双重供给特征,热解气与深部中央水道岩性气藏及古近纪烃源岩有着密切的成因联系;⑤充足的天然气通过气烟囱及水道边界断层等通道运移聚集,并在海底浅层块体流沉积(MTDs)细粒黏土质粉砂封盖条件下富集水合物,MTDs内部的裂缝构成了渗漏型水合物主要的储集空间。结论认为,在低凸起及富生烃凹陷成藏的背景下,充足的天然气通过低凸起上气烟囱高效运聚成藏,气烟囱上覆MTDs内部是否出现渗漏通道是能否形成和富集水合物的关键,也是渗漏型水合物差异运聚成藏的主要控制因素。     

南海北部神狐海域GMGS1和GMGS3钻探区天然气水合物运聚成藏的差异性

为了探究南海北部陆坡神狐海域GMGS1与GMGS3天然气水合物(以下简称水合物)钻探区的钻探结果存在差异的原因,在分析区域地质背景的基础上,基于高分辨率准3D地震资料,结合实际钻探结果,从"水合物运聚体系"的角度,对上述两个钻探区含气流体运移疏导通道类型、发育演化特点及其对水合物成藏的控制和影响等方面进行了对比研究。结果表明:(1)两个钻探区相距甚近且地质背景相同,但含气流体运移通道类型、组合样式、发育演化特点和运移效能却存在着差异,使得二者气体来源不同;(2)GMGS1钻探区以气烟囱模糊带和中小尺度断层作为主要运聚通道系统,缺乏沟通古近系烃源岩与浅层水合物稳定域的沟源断裂,深部热成因气运移效能低,水合物气源以浅层生物气占绝对优势;(3)GMGS3钻探区靠近白云凹陷东部泥底辟及断层发育区,通道运移效能较高,源自深部古近系烃源岩的热成因气能够通过疑似泥底辟、气烟囱模糊带及断层垂向运移至水合物稳定域,热成因气对其水合物成藏的贡献要大于前者。结论认为,含气流体运聚通道的差异可能是使得上述两个钻探区水合物气体来源及运聚富集程度等出现较大差异的重要原因。     

琼东南盆地盆底平原区天然气水合物成矿条件及成藏模式北大核心CSCD

利用地球物理、地球化学和钻井资料,在层序地层学的指导下,通过“源-渠-汇”耦合分析、地震属性雕刻和变温压场定量模拟等方法,对琼东南盆地盆底平原H区的天然气水合物成矿条件和成藏模式开展了系统研究。结果表明,H区广泛分布第四纪发育的多期浊积砂质沉积物,发育连通深部地层的底辟-气烟囱-微裂隙,具有满足水合物形成的温压条件,可形成深部成熟烃源与浅层未成熟烃源同时供烃、气烟囱-微裂隙垂向运移以及第四系海底扇与浊积水道砂富集的天然气水合物成藏模式,具有“深层气-浅层气-天然气水合物”叠覆成藏特征和“三气合采”地质条件,资源潜力大,是琼东南盆地天然气水合物勘探的有利靶区。     

海洋天然气水合物成藏系统研究进展及发展方向

天然气水合物成藏系统的研究对于认识具有强非均质性的天然气水合物的资源分布、预测其甜点、提高其勘探成效具有重要的意义。通过综合分析天然气水合物在成藏条件、成藏要素和成藏模式等方面的研究认识和勘探成果,综述了天然气水合物成藏系统在气源、稳定带特征及影响因素、储层类型与特征、运移通道类型和成藏模式等方面的研究新进展。天然气水合物的气源可分为生物气、深部热解气和混合气3种类型;水合物的储层类型包括软泥、粉砂质泥和粉砂等多种类型;在粒度较粗的储层中,水合物的含气饱和度往往相对较高;断层、裂隙、底辟构造、气烟囱和高渗透性地层等是天然气水合物的有效运移通道。前人依据气源及其与水合物稳定带的配置关系、水合物的生成速度与分解速度的消长关系、水合物形成的主控因素、运移通道的类型等建立了多种水合物成藏模式,但对于成藏过程中各成藏要素的时空演化及耦合关系、成藏效率的定量评价等研究仍不足,有必要将天然气从气源灶运移至稳定带的动力学过程与稳定带内天然气的运移、聚集、分解和散失的动力学过程有机结合起来开展研究。采用成藏动力学定量研究的思路和方法,应用大数据和人工智能等新技术来定量表征天然气水合物的成藏要素及其时空演化过程,利用数值模拟方法定量研究在气源灶、运移通道、稳定带和储层耦合条件下的天然气水合物的运移、聚集、分解、散失过程是未来天然气水合物成藏系统研究的发展方向。     

珠江口盆地白云凹陷天然气水合物成藏条件及资源量前景

天然气水合物是一种新型、清洁、高效的替代能源,资源量巨大。珠江口盆地白云凹陷有良好的天然气水合物成藏的水深、温压条件和基本地质条件,发育两套主要的烃源岩(文昌组和恩平组),TOC和Ro都较高,以生气为主,生烃潜力极大,为水合物成藏提供了充足的气源。白云凹陷水合物成藏的运移条件优越,有两类运移通道:一是沟通气源的断层,二是底辟;运移模式有3种:一是单一断层运移,二是单一底辟运移,三是先底辟运移再断层运移。首次初步预测了白云凹陷存在两类水合物:一是有BSR(似海底反射)标志甚至双BSR标志的水合物沉积、二是与底辟或泥火山有关且无BSR标志的水合物沉积。白云凹陷水合物厚度预测为30～100m。乐观预测白云凹陷及周边深水区水合物资源量为6.04×1013m3;保守预测白云凹陷及周边水合物资源量为8.70×1012m3。白云凹陷天然气水合物勘探潜力极大。     

莺-琼盆地和珠江口盆地西部CO_2成因及运聚分布特征

莺 琼盆地和珠江口盆地西部CO2 成因及运聚分布特征分析结果表明 ,莺歌海盆地壳源型CO2 的形成主要受控于泥底辟热流体晚期多期的局部上侵活动 ,CO2 运聚分布具有分期、分层、分区及分带的特点 ,气源主要来自沉积巨厚的上新统—中新统海相含钙砂泥岩 ;琼东南盆地东部及珠江口盆地西部火山幔源型CO2 的形成主要受控于幔源火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育程度 ,CO2 运聚分布特征与幔源火山活动及基底深大断裂的发育密切相关。根据CO2 不同成因机理、地球化学特征以及运聚分布特点 ,可以追踪其气源 ,分析和预测天然气尤其是CO2 的运聚分布模式 ,从而为研究区的天然气勘探部署及决策提供依据     

莺歌海盆地泥底辟带昌南区热流体活动的地球物理特征及成因

莺歌海盆地中央坳陷泥底辟带是一个热流体非常活跃的地区。根据泥底辟热流体上侵活动控制天然气运聚成藏的地质规律,目前已在泥底辟带浅层天然气勘探中取得了很大的成功,迄今为止在盆地所获的天然气地质储量主要源于浅层勘探领域。昌南区是泥底辟带中南部热流体上侵活动最为强烈的地区之一,其在地震剖面上的反映颇具代表性。应用地球物理方法,对该区\"泥底辟热流体地震模糊带\"的剖面和平面特征进行了深入研究,揭示和总结出昌南区泥底辟热流体活动的地球物理特征及独特成因。     

天然气水合物成因探讨及中国海域勘探前景

根据天然气水合物地质分布特征以及在热液条件非生物成因甲烷的碳同位素组成 ,表明 :分布于极地、大陆永冻土带及洋底 (缺少或缺失沉积物 )的天然气水合物极有可能是一种热液烃 ,这种烃为无机合成的产物。提出了相应的天然气水合物的形成模式 ,这种模式很好地解释了巨量的天然气水合物的生成。对中国海域天然气水合物的勘探前景作了分析     

莺歌海盆地中央坳陷带成藏体系的盖层评价及控藏作用

莺歌海盆地是我国南海重要的天然气探区。通过对莺歌海盆地中央坳陷带不同成藏体系典型气藏和含气构造的精细解剖,评价了盖层的有效性及控制因素,并分析了盖层对天然气成藏的控制作用。研究结果表明：(1)莺歌海盆地中央坳陷带浅层和超浅层成藏体系中,盖层的封盖有效性受到盖层、底辟构造及底辟构造活动伴生断裂的共同控制;中深层成藏体系中普遍存在异常高流体压力,且断裂不太发育,盖层水力封闭是控制油气差异富集的关键因素。(2)浅层和超浅层成藏体系内,脆性盖层保持封盖有效性的临界断接厚度为86～98 m;中深层成藏体系内,盖层的封盖有效性可以通过水力破裂压力系数进行评价,当系数大于1时,意味着盖层已发生破裂或具有极强的水力破裂的风险。(3)整体上中央坳陷带超压诱发的水力破裂是中深层盖层封闭失效的根本原因,深层天然气通过水力破裂通道运移至浅层,最终经断裂调整至超浅层成藏,气源充足的条件下,超浅层及浅层气藏主要集中分布在底辟的顶部,而中深层气藏主要集中分布于底辟翼部及斜坡区。     

珠江口盆地东部海域天然气水合物的成藏地质模式

珠江口盆地东部海域是南海北部天然气水合物(以下简称水合物)资源最为丰富的区域之一,为明确该区水合物的成藏地质特征,针对两种不同地质构造单元(调查A区与B区)水合物的赋存特征,分别选取典型地震剖面,结合区域地质调查资料及岩石物性、地热和地球化学等参数分析,应用盆地模拟技术,研究了该区水合物的成藏地质模式。结果表明:①调查A区中深部断裂发育,气源岩热演化程度较低,热解气源有限,而浅部生物气气源条件充足,浅部先期形成的生物气与深部通过断裂垂向运移上来的热解气混合在一起,由盆地中心向盆地边缘侧向运聚至水合物稳定域,形成以生物气为主的混合气源水合物藏;②调查B区新生代厚度较薄,沉积物有限,所生成的生物气不足以聚集成藏,水合物藏主要为来自邻近凹陷区的深部热解气通过断裂运聚至水合物稳定域内成藏;③相对而言,调查A区气源更为充足,稳定域厚度更大,运移通道更好,是未来水合物勘探更为有利的区域。     

莺歌海盆地底辟区天然气组分的影响因素及其与天然气成藏的关系

莺歌海盆地底辟区不同气田、不同层段间的天然气组分差异明显,甚至同一气组不同部位天然气的组分差异也比较明显。为揭示这一现象,以已钻井的天然气组分为线索,结合新获得的地质等资料及勘探研究成果,分析认为该区天然气组分主要受三大关键因素控制:①底辟活动的多期性,底辟活动处于动平衡状态,当平衡状态被打破后,对早期气藏造成破坏,使其向浅层运移,造成了该区天然气组分差异的多样性;②断层、冲沟、储层物性等分割作用使得断层两盘、冲沟两翼或者优、差质储层段的天然气组分差异明显;③底辟活动静止期的重力分异作用,受制于不同气体分子量的差异,在稳定气藏的高部位主要富集小分子量气体,而低部位则主要富集大分子量气体。进而分析了上述3个因素与天然气成藏的关系。结论指出,东方16-1构造的高部位冲沟比较发育且受重力分异等因素影响,在此钻遇优质烃类气藏的可能性极高,是下一步天然气勘探的有利部位。     

莺歌海盆地盆地结构及天然气成藏模式研究

莺歌海盆地是在地幔隆起拉伸作用和沿红河断裂的走滑作用双重机制控制下,在红河断裂带向海延伸部分的基础上发展起来的,具有断陷坳陷双重结构.莺歌海盆地的演化经历了断陷形成期和坳陷形成期两个阶段,在不同的演化阶段热沉降和红河断裂活动所起的作用是不同的.莺歌海盆地天然气成藏可划分为中央底辟带成藏模式和莺东斜坡带成藏模式.底辟热流体的活动为盆地中央天然气成藏提供了聚集场所和动力条件,高压封存箱内的天然气以涌流方式多次向上释放并聚集成藏.而莺东斜坡带上的天然气藏是盆地深部生成的天然气在水溶对流机制的驱动下运移到斜坡带上并在储盖配置良好的部位聚集的结果.      

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从研究气源区和成藏模式入手，对莺歌海－琼东南盆地天然气有利勘探领域进行了分析和划分。莺－琼盆地依构造划分出“箕型”、“复合型”和“碟型”三类凹陷（坳陷），后两者具有高压特征，是富生气凹隐（坳陷）。以天然气主运移方向和气藏压力为依据，共分出纵向、横向和纵向－横向３大类共６亚类成藏模式。根据气源区和成藏模式所得认识，指出天然气有利勘探领域分布在６个地区：莺歌海盆地泥底辟构造带；琼西披覆北斜带；莺东斜坡