略论天然气甲烷碳同位素的累积效应

对于天然气充注历史和累积效应大体相同的气藏,通常可以建立天然气甲烷碳同位素（δ１３Ｃ１）与其成熟度（源岩）的关系模式。“多阶连续成藏”在古老沉积盆地中是常见现象,其天然气是不同地质阶段生成的不同成熟度气态烃的累积。在气源岩母质和成熟作用基本一致的情况下,保存条件越好,气藏中累积的早期生成的低成熟度天然气（低阶组分）越多,其δ１３Ｃ１值越轻;反之,保存条件越差,低阶组分损失越多,或聚气时期既晚又短,则其天然气的δ１３Ｃ１值越重。例如塔里木盆地克拉通区的气藏都以寒武系和奥陶系为主要气源岩,塔中地区保存条件最好（为连续聚气区）,塔北轮南和塔西南玛扎塔格地区保存条件差得多（为阶段聚气区）,前者天然气的δ１３Ｃ１值比后者要轻４‰～２０‰。天然气累积效应与母质继承效应、热演化分馏效应一样,是控制其δ１３Ｃ１值轻重的重要因素,在使用该参数估计天然气及其气源岩的成熟度时,必须考虑累积效应。图４表１参３（梁大新摘）     

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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     

应用δ13C瑞利分馏模型判断气藏运聚过程

根据干酪根生气过程中碳同位素的动力学瑞利分馏模型，烃类气体稳定碳同位素比值与气源岩和天然气成熟度正相关。因此，可运用甲烷碳同位素比值垂向剖面技术判断气藏的聚集过程。本文运用该技术，不仅发现莺歌海－琼东南盆地ＹＡ１３－１气田和ＤＦ１－１气藏中烃类气体的充填方式，而且还判断出ＹＡ１３－１气田具有双侧向运聚和ＤＦ１－１气田具有单垂向运聚的成藏动力学特征。     

十万山盆地烃源岩有机成熟度评价

十万山盆地勘探程度较低，盆地内只有3口探井，有利用价值的仅有万参1井。此前对该盆地烃源岩演化评价有两种截然相反的观点：一种观点认为该盆地主要烃源岩（P2、T1）分别处于凝析油－湿气演化阶段、生烃高峰－凝析油－湿气演化阶段；而法国ELF公司却认为盆地内所有烃源岩均处于过成熟演化阶段。为正确评价该盆地烃源岩热演化，避免露头样品因遭受氧化对准确测试烃源岩氧化程度的影响，共采集十万山盆地8套烃源岩20个地表样品及27个浅井样品进行镜质组（沥青）反射率测试，结果认为泥盆系、石炭系及绝大部分二叠系烃源岩镜质组反射率高达2.0％以上，已处于过成熟演化阶段，仅有局部二叠系样品处于凝析油－湿气演化阶段晚期，而三叠系烃源岩正处于生烃高峰至凝析油－湿气演化阶段。表4图1参4（刘长伟摘）     

中亚煤成气聚集域形成及其源岩—中亚煤成气聚集域研究之一

中亚煤成气 集域主要包括孟什拉克、卡拉库姆、塔吉克－阿富汗、费尔干纳，伊犁、准噶尔、塔里木、吐哈和三塘湖诸盆地，这些盆地在相似的大地构造背景下成盆，并广泛沉积了中，下侏罗统煤系烃源岩。在其中许多盆地发现了与该套源岩有关的大量煤成气和煤成油。研究证明，中亚煤成气聚集域中，下侏罗统的沉积中心、生气强度中心和暗色泥岩发育中心具有基本迭合一致性，源岩干酪根以腐殖型（Ⅲ型）为主，有机碳含量通常为１％￣２％。     

四川盆地上三叠统深盆气藏研究

川西前陆盆地的盆地演化、盆地结构和相对稳定的斜坡构造有利于深盆气的形成和聚集.上三叠统为海陆过渡相和陆相湖盆沉积,以三角洲沉积为主的砂体十分发育,晚侏罗世中期至早白垩世末期储层开始致密化,早白垩世以后储层进入超致密阶段,但对于深盆气仍是十分有效的储层.砂体的上覆和下伏层均为暗色泥岩夹薄煤层的气源岩,因此对深盆气的聚集和富集成藏十分有利.煤系气源岩分布广、厚度大、生气潜力高、热演化程度高,从而为川西坳陷深盆气的形成提供了充足的气源.在早白垩世-晚白垩世中期,源岩进入生气高峰,为深盆气形成的重要时期,造成孔隙中流体体积急剧膨胀,引起川西区处于超压环境.喜山运动后盆地大范围仍处于水动力交替停滞带,上三叠统深盆气藏大面积具有整体封存条件.因此,上三叠统形成了一个几乎覆盖全盆地的特大型深盆气藏.通过对深盆气藏的主控地质因素的分析,可将川西坳陷划分为深盆气分布区、气水过渡带和上倾含水区(常规气藏分布区)等三个区带.从全盆地看,气水分布具有明显的倒置关系,深盆区内气水分布不受构造控制.     

鄂尔多斯盆地奥陶系烃源岩有效性判识

应用激光－诱导荧光、环境扫描电镜全岩热模拟实验技术等，对鄂尔多斯盆地奥陶系岩心样品进行了沥青判识及定量、有机质生气过程的可视化模拟以及产气潜力等研究。奥陶系岩中普遍存在的沥青及有机质生气过程的可视化动态模拟结果证实，烃源岩在地质历史中曾经生排烃；烃源岩产气率大于自身的吸附气量，有效气源岩。推测在鄂尔多斯盆地奥陶纪纪海进期沉积的地层中可能发育优质气源岩。     

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莺歌海盆地存在中新统和渐新统两套重要烃源岩。其中，中新统海相烃源岩有机质丰度中等、成烃母质以陆源高等植物为主又有浮游植物的贡献，被认为是区内底辟浅层气田的主要烃源岩。盆地内高的地温条件和中新统源岩富含偏腐殖混合型－腐殖型有机质决定了其以生气为主的特点，通过热模拟实验并结合已知气田天然气主要成分的共生关系、分布特征和地质条件，深入探讨了该区烃气、氮气和二氧化碳等生成的先后顺序及其相互关系，建立了中新统烃源岩天然气生成演化模式，以期为本区的天然气勘探提供有价值的地球化学信息。     

碳酸盐岩气源岩有机质丰度分级评价标准研究

以塔里木盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地地质参数（地层、地史、热史）为例，分别计算了不同地质条件下单位面积碳酸盐岩的生气量及源岩和围岩各种形式的残留和耗散气量（吸附气量、油溶气量、水溶气量、扩散气量），进而根据物质平衡原理计算出有效排气量（有效排气量＝生气量-吸附气量-油溶气量-水溶气量-扩散气量），以排气量为指标给出气源岩分级评价的标准，并计算出其对应的有机质丰度，建立了塔里木盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地碳酸盐岩气源岩的分级评价表。经综合分析，归纳出我国碳酸盐岩有机质类型为II型的成熟气源岩“非、无效、差、中、好、很好”各级对应的TOC界限值分别为“0.2、0.4、0.7、1.0、1.5”。     

塔里木盆地优质气源岩特征

塔里木盆地优质气源岩(有机碳含量大于等于0．5％)主要赋存于寒武一奥陶系、石炭一二叠系、三叠一件罗系三大层系中,它们具有不同的平面分布规律和不同的岩石学、沉积学、有机地球化学特征。据现今的生烃产物类型评价,则包括了仅能生气的气源岩与既能生油、又能生气的油一气源岩两大类型,从而区别于四川盆地和鄂尔多斯盆地。研究结果表明,特定构造背景下的特殊沉积环境与源岩的有机质类型及其热演化程度三大因素决定气源岩的发育与否及其质量优劣。     

苏北盆地浅层天然气藏成藏条件探讨

苏北盆地深度小于1500m的浅层天然气资源丰富，已在新近系盐城组发现周庄气田和溪桥气田，在古近系阜宁组发现刘庄气田。苏北盆地浅层虽然仅局部地区的阜宁组生成未熟-低熟油，但储盖条件较好，且下伏层位烃源岩生成的天然气沿断层向上运移，在盐城组或部分地区阜宁组圈闭配置理想的条件下形成了气藏，苏北盆地天然气藏的发育受断裂、气源、生气强度和盖层等4个因素控制，其中断裂为主控因素，根据气源，可将气藏成因类型划分为3种：生物气-低温热解气（刘庄气田）；油田伴生气-凝析气（周庄气田）；多源混合气（溪析气田）。3种成藏模式为：1刘庄气田为自生自储型生物气成藏模式；2周庄气田为下生上储型热解气成藏模式；3溪桥气田为有机气和幔源气混合成藏模式。图4表1参14     

高演化碳酸岩的地球化学特征和生气规律

我国古生界海相演化碳酸岩地层分布很广,已在四川、陕甘宁、塔里木等盆地揭示了大、中型天然气田的前景。但有关高演化碳酸岩的评价方法,生气机制,富集规律等方面还存在很多理论和实际问题需不断解决。本专题以建立碳酸盐岩气源岩综合地球化学剖面为基础,探讨我国高演化碳酸岩的地球化学特征,生气规律,以及常规和非常规的烃源岩评价方法。陕甘宁盆地奥陶系碳酸盐烃源岩研究     

莺琼盆地气源研究再认识

采用天然气重烃富集及色质分析技术，从莺琼盆地ＹＡ１３－１气田和ＬＤ２２－１气田的天然气中，检测到甾萜、芳烃、金刚烷等生物标记化合物，并结合其它有机地球化学资料，应用新的天然气有机地球研究方法，进行了气源综合对比研究，认为ＹＡ１３－１气田和ＬＤ２２－１气田的气源岩同为埋深大于５ｋｍ的高成熟海相气源岩，对比结果还表明下第三系海相泥岩可能是莺琼盆地的重要气源岩之一。     

六盘山盆地构造特征及勘探方向

六盘山盆地位于华北古板块的南部边缘，与北祁连板碰撞缝合带紧邻，其盆地类型及演化受华北古板块与柴达木微古板块间相互作用的影响，可分为６个演化阶段：秦祁贺三叉裂谷发育阶段（Ｐｔ２－３），被动陆缘盆地发育阶段（Ｃ－Ｏ），前陆盆地发育阶段（Ｓ－Ｄ），类克拉通盆地发育阶段（Ｃ－Ｔ），克拉通边缘断陷盆地发育阶段（Ｊ－Ｋ），再生前陆盆地发育阶段。据近年地球物理勘探成果，盆地可划分为两大构造单元，即中央拗陷和东部     

应用TSM盆地模拟技术恢复准噶尔盆地东北缘石炭系烃源岩热演化史

准噶尔盆地东北缘石炭系发育多套烃源岩,恢复烃源岩热演化史对深化认识该区油气成藏过程具有重要作用。在盆地原型演化与烃源岩发育特征研究基础上,应用TSM盆地模拟资源评价系统建立了一维和三维盆地模拟模型,恢复了不同构造单元埋藏史、热史和烃源岩生烃演化史。准噶尔盆地东北缘各凹陷石炭系烃源岩生烃演化过程存在明显的差异,乌伦古坳陷石炭系烃源岩在石炭纪末进入低成熟演化阶段,二叠纪隆升造成烃源岩演化停滞,三叠纪末再次埋藏演化达二次生烃门限,现今处于过成熟生干气阶段（R_o>2.0%）;三南凹陷石炭系烃源岩在二叠纪进入低成熟演化阶段,现今处于高成熟演化生气阶段（R_o为1.5%～1.9%）;滴水泉凹陷石炭系烃源岩在三叠纪进入低成熟演化阶段,现今仍处于成熟演化生油阶段（R_o为0.8%～1.3%）。通过模拟计算获得了乌伦古坳陷石炭系姜巴斯套组烃源岩的累计生烃量为205.2×108 t,其中石炭纪末累计生烃量为103×108 t,是主要的生油高峰期;白垩纪末累计生烃量为184.4×108 t,是主要的生气高峰期。      

葡深1井深层烃源岩地球化学特征

采用地球化学和盆地模拟技术相结合的方法。研究了松辽盆地北部葡深1井深层烃源岩的地球化学特征,内容包括有机质的丰度、类型以及有机质热演化特征。利用盆地模拟技术模拟烃源岩各地质时期的热演化阶段。结果表明,葡深井下白垩统的登娄库组、营城组,少河子组均发育有暗色泥岩,有机质丰度为中一差,有机质类型较差,有机质成熟较高（多处于高－过成熟状态）。综合认为生油潜力较差,以生气为主。     

辽河坳陷陆上深层天然气勘探潜力研究

对辽河坳陷不同类型烃源岩有机质丰度、类型、成熟度、生气性能和生气强度进行研究后认为,区内已探明的天然气主要为生物热催化过渡带气和低温热解气,而高温热解气和裂解气很少,这与辽河坳陷烃源岩热演化程度不相称;热演化程度高、生烃强度大的洼陷带深层应该蕴藏着丰富的、成熟度相对较高的天然气。在分析了几个重点地区深层构造背景、储集条件的基础上,认为这些地区或处于气源灶内或与气源岩直接接触,成藏条件优越,是下一步勘探的重要领域。     

准噶尔盆地天然气地球化学特征及成因判识新图版

准噶尔盆地是中国西部典型的多烃源叠合盆地,发育石炭系、二叠系佳木河组、二叠系风城组、二叠系下乌尔禾组及侏罗系5套气源岩层系,主要气源岩在盆地内广泛分布,部分地区处于高—过成熟阶段,进入气源岩主生气期,具备勘探大气田的物质基础。准噶尔盆地天然气来源多、混源、成因复杂,常规天然气成因判识指标对部分地区天然气的成因判识不准确。针对这一问题,系统梳理和分析不同层系、不同地区天然气地球化学特征,结合不同烃源岩生烃特征,建立天然气成因判识新图版,据此图版对准噶尔盆地天然气成因进行判识,结果表明：(1)准噶尔盆地高演化阶段的油型气与低演化阶段的煤型气难以用传统方法界定,无法有效划分天然气类型与成熟度将会影响该地区的气源判识和成因研究工作,需要建立新的判识方法;(2)建立准噶尔盆地天然气成因及来源判识新图版,能够有效判识不同地区天然气成因及来源,且对低演化阶段煤型气以及高演化阶段油型气较为适用;(3)西北缘玛湖、沙湾大量存在二叠系风城组及下乌尔禾组油型气,石炭系、二叠系佳木河组、侏罗系烃源岩也有显著贡献;准南以侏罗系煤型气为主,从低成熟气到过成熟气均有分布;准东和腹部以高演化阶段石炭系和侏罗系煤型气为...     

曲靖盆地古近—新近纪构造演化与生物气成藏的关系

通过对地震、地质和钻井等资料进行综合分析,对曲靖盆地的构造特征、盆地形成和演化进行了较为系统的研究,分析了构造演化与生物气晚期成藏的关系。早-中渐新世的断陷阶段为主力气源岩大套湖相暗色泥岩蔡家冲组形成时期;渐新世晚期—上新世早期为盆地的整体抬升萎缩阶段,使蔡家冲组沉积有机质免遭大量消耗,保障了第四纪以来生物气成藏的有机物质;晚上新世为盆地拗陷阶段,是茨营组次要煤系气源岩、储集层、盖层和岩性圈闭形成的主要时期;上新世末的压扭抬升萎缩阶段为断背斜和断鼻等构造圈闭和构造-岩性复合圈闭发育时期;第四纪为盆地稳定沉降阶段,是生物气聚集成藏时期。气源岩的生物气产率、断裂的垂向输导作用和圈闭的保存条件以及他们之间的动态配置共同控制了生物气晚期成藏。     

塔里木盆地凝析气形成

塔里木盆地凝析气分布广泛，成因复杂，以富，特富凝析气藏为主，具有很高的经济价值。盆地中存在陆相腐殖型气源岩和海相腐泥气源岩，它们在不同演化阶段生成多种组分，不同温压状态的凝析气，在运移、聚集和成藏过程中，烃体系分异、富化、多期成藏，多个烃体系混合，形成初始型，分（馏）析（出）变异型和富化变异型这３类凝析气藏。