准噶尔盆地克拉美丽气田油气源特征及成藏分析

通过对新疆准噶尔盆地克拉美丽气田烃源岩特征、油气来源以及天然气成藏过程的分析,并利用烃源岩分析技术、油气源对比技术和成藏综合分析技术等方法解释了克拉美丽气田的主力气源岩,初步明确了气田的成藏过程和形成主控因素。研究认为克拉美丽气田主力气源岩为石炭系烃源岩,油气成藏以近源为主,具有“早期聚集、晚期保存”的成藏过程,油气成藏经历了海西晚期、印支晚期和燕山中期的多期油气充注,不同地区油气成藏具有时序性。石炭系烃源岩展布、火山岩体展布和二叠系乌尔禾组区域盖层是克拉美丽大气田成藏的主控因素。     

克拉美丽气田油气成因及成藏特征

克拉美丽气田是近年来准噶尔盆地天然气勘探的又一重大发现,研究其油气成因及成藏特征对整个陆东地区下一步油气勘探具有指导意义。为此,对该区烃源岩进行了综合评价,认为滴水泉地区石炭系烃源岩有机质丰度高,已到高成熟演化阶段,具有较强生烃能力;通过对天然气组分、伴生原油碳同位素、轻烃及生物标志化合物特征进行综合分析,认为克拉美丽气田油气均属于腐殖型有机质来源的高成熟阶段产物,且原油碳同位素值具有从西到东变重的趋势;结合区域构造演化特征,指出滴南凸起存在“洼槽”,阻挡了东道海子凹陷油气运移至克拉美丽气田石炭系储层成藏,该气田的油气可能主要来自滴水泉凹陷西端的石炭系烃源岩;最后,建立了油气运移成藏模式,指出滴水泉凹陷周缘具有较大的勘探潜力。     

准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系天然气来源

在分析准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系2套烃源岩地球化学特征基础上,结合天然气组成及其伴生凝析油单体烃碳同位素特征,探讨了克拉美丽地区石炭系天然气来源问题。准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系天然气主要为湿气,其中克拉美丽气田天然气为高成熟的腐殖型气,五彩湾气田天然气主要为成熟—高成熟的腐殖型气。根据烃源岩生烃潜力评价和热模拟实验分析,研究区石炭系松喀尔苏组下段与滴水泉组烃源岩以Ⅲ型腐殖型为主,少量Ⅱ型有机质,成熟度达到成熟—高成熟阶段,具备较好的生气潜力。在高温（440~560 ℃）热解阶段,2套石炭系烃源岩生成的天然气碳同位素值与克拉美丽地区天然气的碳同位素值较为一致,在600 ℃温度时,烃源岩总产气率大于150 kg/t_TOC,具有较强的生气能力。正构烷烃碳同位素组成特征显示克拉美丽地区石炭系气藏天然气及伴生凝析油主要为滴水泉组烃源岩及松喀尔苏组下段烃源岩混源。     

准噶尔盆地东部石炭系天然气勘探潜力

准噶尔盆地火山岩油气藏表现为西油东气的聚集特点,盆地东部吉木萨尔凹陷石炭系火山岩油气藏是勘探的潜在领域。前期该区石炭系烃源岩发育特征及火山岩储集体平面展布形态不清,依据盆地东部克拉美丽气田、五彩湾气田、北三台—吉木萨尔凹陷油气显示井的岩心、薄片鉴定,结合录井、测井、物性分析化验及试油成果资料,系统评价吉木萨尔凹陷石炭系烃源岩生烃潜力,指出火山岩储集体平面展布规律,综合分析成藏条件,总结成藏模式,为该区天然气勘探提供地质依据。结果表明,研究区石炭系存在多套烃源岩,其中松喀尔苏组b段（C₁s^b）烃源岩发育南、北两大烃源槽,南部烃源槽发育区以吉木萨尔凹陷最为有利：烃源岩厚度大、有机质丰度高,已达高成熟阶段,具备形成大中型气田的资源基础;储集体以爆发相火山角砾岩和溢流相安山岩为主,发育孔隙、裂缝双重介质的储集空间;此外研究区石炭系构造变形弱,盖层厚度大,保存条件好,烃源岩生气后沿断裂向上疏导就近运移至圈闭中聚集成藏,天然气勘探潜力大。     

克拉美丽石炭系火山岩气田的高效勘探开发

准噶尔盆地火山岩油气勘探始于20世纪50年代,近年来通过准噶尔盆地石炭系油气成藏条件综合研究,优选陆东—五彩湾地区作为勘探主战场,展开针对石炭系火山岩的系统研究和技术攻关,不断深化成藏认识,确立了以火山岩岩体控藏的勘探思路,研发了与之相应的配套技术,在滴南凸起上以火山岩岩体为主要目标展开钻探获得突破,探明了千亿方的石炭系自生自储的克拉美丽气田,形成准噶尔盆地第一个大型整装火山岩气田,并已实现规模高效开发。石炭系火山岩已经成为准噶尔盆地油气勘探的重要领域。     

鄂尔多斯盆地古生界煤成气勘探进展

基于鄂尔多斯盆地天然气勘探实践,根据煤成气勘探现状,分析煤成气成藏控制因素,总结煤成气勘探进展。鄂尔多斯盆地已探明煤成气地质储量5.24×1012 m3,发现煤成气气田12个,主要分布于上古生界石炭-二叠系碎屑岩和下古生界奥陶系碳酸盐岩储集层中。上古生界形成致密砂岩气藏,广覆式生烃的煤系烃源岩和大面积分布的砂岩储集层相互叠置,储集层先致密后成藏,天然气近距离运移、大面积成藏,发现了苏里格气田,探明地质储量3.49×1012m3,落实了盆地东部和陇东地区两大储量接替区。下古生界形成海相碳酸盐岩气藏,上覆煤系烃源岩生成的天然气向下运移聚集成藏,奥陶系风化壳岩溶和白云岩储集层为天然气富集主要场所,发现了靖边气田,探明地质储量7 000×108 m3,同时发现多个含气富集区。图9表2参34     

徐深气田火山岩气藏类型与成藏控制因素

随着松辽盆地徐深气田等火山岩油气藏的发现,火山岩油气藏正逐渐成为中国油气勘探战略的重要接替领域.火山岩储层岩性多样、非均质性强、油气藏类型复杂,因此,成藏控制因素研究成为指导火山岩气藏勘探的关键环节.在通过气藏解剖分析气藏类型的基础上,依据大量资料研究和勘探实践认为有效烃源岩与火山岩匹配关系、构造部位、岩相特征等为主要的成藏控制因素,总结出两种天然气类型的主要成藏模式.     

克拉美丽气田有效烃源灶分布及其控藏作用

有效烃源灶的展布决定了油气勘探的领域。石炭系烃源岩与火山岩密切共生,地震资料品质受火山岩高速带屏蔽等因素的影响,准噶尔盆地克拉美丽气田的烃源灶空间分布范围争议较大。根据地球物理资料和大量的烃源岩分析测试资料,对克拉美丽气田的有效烃源灶的空间分布特征进行了详细的研究。研究表明,滴水泉凹陷、东道海子凹陷和五彩湾凹陷是卡拉麦里山前石炭系烃源岩的3个厚度中心,其厚度均大于450 m. 烃源岩有机质类型以Ⅱ型和Ⅲ型为主。成熟-高成熟烃源岩也主要分布在滴水泉凹陷、东道海子—五彩湾凹陷和三南凹陷。     

准噶尔盆地陆梁隆起东部滴北凸起天然气成因来源再认识

陆梁隆起东部地区是准噶尔盆地天然气勘探的主战场。目前,在滴南凸起及周缘已经发现了一批大、中型气田(藏)。位于滴南凸起以北的滴北凸起被多个生烃凹陷环绕,发育多套烃源岩层系,天然气成藏条件十分优越。研究基于滴北凸起9个天然气样品分子和稳定碳同位素组成,并与滴南凸起天然气地球化学特征开展对比研究,结合主要烃源岩层系的埋藏史和生烃史,全面系统地梳理了滴北凸起天然气成因来源及遭受的次生改造作用。滴北凸起天然气的成因来源复杂,主要存在3类天然气:第一类是上石炭统巴山组煤系烃源岩生成的高熟煤成气;第二类是下石炭统姜巴斯套组/松喀尔苏组海相烃源岩在高成熟阶段生成的油型气;第三类是原油遭受生物降解后形成的次生生物甲烷。滴北凸起原生热成因气现今处于高成熟阶段,其非烃气体含量、稳定碳同位素组成和热成熟度等特征都与滴南凸起天然气存在显著差别,天然气的成熟度与乌伦古坳陷烃源岩匹配程度更好,推断其来自乌伦古坳陷。     

川西北部河湾场气田天然气地球化学特征及其气源探讨

位于川西北部的河湾场气田为多烃源、多储层、多产层的复合型气田,由于过去勘探开发的主要对象为浅层陆相天然气,对其深层天然气成因和气源还未做过系统研究。为此,根据河湾场地区以及邻区的天然气组分、天然气碳同位素和天然气浓缩烃资料,结合区域烃源岩和储层沥青分析资料,研究了该气田天然气的地球化学特征及其气源。结果表明：各地质层位的天然气均表现为不含硫化氢的干气特征;其中奥陶系、二叠系天然气的碳同位素特征与川东石炭系天然气特征极为相似,且天然气具有原油二次裂解气的特征,根据该区储层沥青的分布规律,认为奥陶系、二叠系天然气来源于志留系;而下三叠统飞仙关组天然气则源于二叠系碳酸盐岩油型气与上二叠统吴家坪组煤成气的混合气。     

准噶尔盆地克拉美丽气田天然气成因与运聚路径

叠合盆地深层油气运聚机理是油气勘探必须解决的关键科学问题之一。选择代表性的储层介质进行系统的油气运聚作用分析能为解决这一关键科学问题提供范例。克拉美丽天然气藏是中国西部典型的火山岩气藏,对其天然气充注过程和充注路径有待深入研究。通过系统的天然气地球化学资料分析,认为克拉美丽气田的天然气来源单一,主要为煤型干酪根降解气。但是,天然气的成熟度在气田的东西部存在差异:东部成熟度较高,西部成熟度较低。运移示踪分析表明,天然气主要沿2条断层运移,来源于西部滴水泉凹陷的天然气沿滴北断层向东运移,而来源于五彩湾凹陷的高成熟度天然气沿滴水泉断层向西运移,两者在克拉美丽鼻状构造的中部DX18井区混合,导致该区天然气同位素的倒转。分析表明断层活动改变了火山岩的储层,沿断裂带形成了裂缝型储层,并在滴水泉断层和滴北断层夹持的鼻装构造上形成了裂缝—孔隙型储层,储层的渗透率相对于火山岩的基质储层提高了2~3个数量级,是导致天然气沿断裂带发生侧向运移的关键地质条件。同时,源自五彩湾凹陷的天然气表现出自构造高部位向构造低部位倒灌的现象,这是后期东部克拉美丽山的隆起所造成的构造东西方向的翘倾作用产生的假象。油气运移方向和主输导通道的识别和重建,启发准噶尔盆地火山岩油气勘探宜围绕主生烃凹陷,沿断裂带及其所控制的优质储层展开,为油气勘探指明了方向。     

徐深地区徐西深大断裂特征与火山岩天然气成藏条件

松辽盆地断裂活动与天然气的形成和分布有密切的关系.徐深地区天然气勘探取得重大进展,研究徐西深大断裂与火山岩天然气成藏的关系具有重要意义.从徐西断裂的几何学特征入手,研究了其活动特征和演化过程,结果表明深大断裂控制了断陷发育和沉降中心,从而控制了沙河子组烃源岩的分布及营城组火山岩储层的展布.沿徐西断裂发育的爆发相火山岩和巨厚烃源岩构成良好的生储盖组合,为天然气以较大规模成藏创造了有利条件.     

珠江口盆地惠州26⁃6油气田有效气源岩分析

位于珠江口盆地的惠州26?6构造在中生界古潜山及古近系获得油气勘探重大突破,是该盆地古潜山及恩平组—文昌组凝析气勘探的首个规模发现。为进一步指导浅水富油区天然气勘探,应用天然气生成及分子碳同位素动力学技术,对惠州26?6油气田三级层序格架下的有效气源岩层进行系统研究。结果表明：惠州26洼文昌组六段（文六段）+五段（文五段）半深湖—深湖亚相烃源岩为惠州26?6油气田古潜山储层提供大量天然气,文五段半深湖—深湖亚相烃源岩为文昌组—恩平组储层提供一定量天然气,文昌组四段（文四段）半深湖—深湖亚相烃源岩为文昌组—恩平组提供少量天然气,上文昌组（文三段）和恩平组烃源岩基本不提供天然气;该气田属于阶段性累积聚气,成藏时间较晚,有效充注成藏期在10~0 Ma之间,目前仍处于有效充注阶段。这一新认识对于珠江口盆地富油区天然气勘探具有重要的指导意义。     

准噶尔盆地石炭系油气成藏组合特征及勘探前景

随着五彩湾气田、石西油田、克拉美丽气田等石炭系火山岩油气田逐渐被发现,准噶尔盆地的石炭系业已成为油气勘探的重点层系。石炭纪是准噶尔-吐哈地块由地块裂离、拼合到克拉通内坳陷盆地演化的过渡时期,在早、晚石炭世分别经历了由伸展到聚敛的发展旋回,早石炭世以海相沉积为主,晚石炭世发育海陆交互相与火山岩建造。上石炭统巴塔玛依内山组火山岩以陆上中心式和裂隙式喷发为主,主要发育的中基性和中酸性火山岩经受长期风化淋滤以及有机酸、深部热液溶蚀,形成风化壳与内幕储层。风化壳储层厚度与规模受间断时间、岩性、岩相及断裂控制,储集空间以次生孔隙、裂缝为主,优质储层主要分布在不整合面之下350m距离以内,局部古地貌高部位更为有利;火山岩内幕储层主要受火山机构、岩相及短期沉积间断控制,火山爆发相、溢流相易形成有利储层。下石炭统主要发育砂砾岩储层。准噶尔盆地石炭系目前已发现9种油气藏类型和3种基本油气成藏模式。以储集体为基础,石炭系发育上石炭统火山岩风化壳、上石炭统火山岩内幕、下石炭统砂砾岩与上石炭统砂砾岩4类油气成藏组合,其中第1类为已建立的成藏组合,后3类为概念型成藏组合。准噶尔盆地石炭系烃源岩的厚度大,火山岩储集体发育,油气成藏条件有利,勘探潜力巨大,加强油气成藏组合分析是提高准噶尔盆地石炭系勘探效率的重要保证。     

准噶尔盆地阜东地区石炭系松喀尔苏组烃源岩评价及气源对比

准噶尔盆地F26石炭系高产气井的出现,表明阜东地区发育石炭系有效烃源岩。为了落实阜东地区石炭系烃源岩的规模,通过对所有钻遇石炭系松喀尔苏组烃源岩的19口井进行系统分析和评价,证实阜东地区石炭系具备规模勘探潜力。①阜东地区石炭系松喀尔苏组发育炭质泥岩、凝灰质泥岩,是中等—好的煤系烃源岩,TOC含量为0.54%~41.2%,以Ⅲ型干酪根为主。由于烃源岩采样点处于北三台凸起高部位,烃源岩成熟度偏低,平均为0.88%。②阜东地区天然气主要为源自石炭系的高熟煤型气和源自侏罗系的低熟煤型气,以干气为主。来自石炭系的高熟煤型气等效成熟度一般在1.2%以上,表明阜东、北三台地区石炭系生烃灶位于阜康凹陷区或北三台凸起深部。③沙奇隆起及阜康、北三台、吉木萨尔地区在石炭纪为前陆盆地的隆后斜坡,处于浅水环境,具备发育规模煤系烃源岩的构造背景。阜东、北三台地区具备天然气勘探的巨大潜力,有望成为继克拉美丽大气田以后又一天然气规模勘探区。     

南堡凹陷深层火山岩天然气成因与成藏模式

南堡凹陷深层火山岩油气藏具有较大勘探潜力,其天然气以烃类气体为主,甲烷含量主要在70%～90%,重烃含量在4%～27%,为湿气;非烃含量较低。天然气中甲烷碳同位素主要分布在−35‰～−43‰,乙烷碳同位素主要分布在−28‰～−24‰。这些天然气相当于有机质在镜质体反射率 R_o为 1.0%～1.5%阶段形成的天然气,为烃源岩在成熟-高成熟阶段生成的油型气,与凝析油或原油伴生,因此天然气碳同位素偏重。南堡凹陷深层火山岩天然气以凝析气为主,结合单体烃碳同位素,对天然气和伴生凝析油的成因与来源进行了分析,结果表明,南堡凹陷深层火山岩油气同源,沙河街组一段（简称沙一段）以下天然气主力源岩主要为沙河街组三段（简称沙三段）烃源岩,以凝析气为主;沙一段及以浅地层天然气主力源岩主要为沙一段烃源岩,以油为主。沙一段厚层泥岩是一套优质烃源岩,处于生烃高峰,同时形成烃浓度封闭,又是区域优质盖层。这些来自于凹陷深部烃源岩生成的高成熟油气,主要通过继承性发育的深大断裂运移到火山岩复合岩性圈闭中聚集成藏,火山岩油气成藏受火山岩单体和火山岩相双重控制。     

长岭断陷腰英台地区营城组火山岩成藏主控因素分析

腰英台地区火山岩气藏具有储量规模大、丰度高、气层厚度大、储集物性好、单井产量高的特点，是深层天然气勘探的主要领域。研究区天然气藏围绕主力生烃中心呈带状分布，具体部位受古隆起和火山岩储层的控制。通过天然气成藏条件与天然气分布关系研究，认为研究区天然气分布主要受沙河子组源岩分布。火山岩岩性、岩相、物性和输导体系的共同控制，紧邻查干花次洼发育的营城组厚层、块状火山岩体是近期烃类气藏勘探的有利目标。     

四川盆地川西坳陷成都大气田致密砂岩气地球化学特征

川西坳陷是中国石化在四川盆地的重要探区之一,该区陆相致密砂岩气勘探近年来取得重要突破,发现了以上侏罗统致密砂岩为主力储层的成都大气田,但对其天然气来源及与邻区天然气特征差异的认识缺乏地球化学证据。天然气地球化学特征研究表明,成都大气田侏罗系致密砂岩气干燥系数（C₁/C_1?5）介于0.939~0.982之间,δ¹³C₁、δ¹³C₂和δD₁值分别介于-33.7‰~-30.7‰之间、-25.4‰~-22.3‰之间和-162‰~-153‰之间,烷烃气碳、氢同位素系列均表现出正序特征。碳氢同位素组成揭示了侏罗系致密气为典型煤成气。根据煤成气二阶段分馏模式计算所得R_O值与成都气田须家河组五段烃源岩实测R_O值一致,反映了侏罗系致密砂岩气主体来自须五段烃源岩。研究区下侏罗统白田坝组基本不发育有效烃源岩,对侏罗系气藏没有显著贡献。受气源及成藏过程的差异影响,川西坳陷不同气田侏罗系天然气具有不同的地球化学特征。     

塔里木盆地库车坳陷克深大气田深层天然气成藏地球化学特征

利用天然气组分定量、稳定碳同位素组成、流体包裹体显微测温和生烃动力学实验数据,对塔里木盆地库车坳陷克深大气田深层天然气的地球化学特征及成因、储层流体包裹体特征与均一温度、油气充注时间及成藏过程进行研究。结果表明:库车坳陷克深大气田深层天然气以烷烃气为主,甲烷含量占87.30%～98.33%,重烃(C~(2~+))含量占0～0.66%,干燥系数达0.99%～1.0%;δ~(13)C_1值、δ~(13)C_2值分别为-29.3‰～-26.4‰、-21.4‰～-16.1‰,属于过成熟的煤成气。克深大气田白垩系巴什基奇克组储层发育2期烃类包裹体:第Ⅰ期为发蓝白色荧光的液态烃包裹体,指示早期轻质油充注;第Ⅱ期为无荧光的气态烃包裹体,与其共生的盐水包裹体均一温度为145～160℃,为晚期天然气充注。克深大气田主要经历了库车组沉积期末(约2.5Ma)以来的天然气大量充注,气源主要来自克深井区和拜城凹陷生气中心的侏罗系煤系烃源岩,为深埋快速生烃、强源储压差作用下晚期聚集成藏。     

川西地区中三叠统雷口坡组天然气勘探潜力

四川盆地西部地区中三叠世雷口坡期蒸发膏盐湖盆主要分布在邛崃-成都-德阳一带,发育多套碳酸盐岩、石膏、硬石膏岩及盐岩的沉积旋回,油气勘探实践证实,蒸发岩沉积旋回与油气的生聚成藏关系密切。为分析该盆地雷口坡组的天然气勘探潜力,从气源分析、蒸发岩盆地生烃机理、盆地模拟研究3个方面,论证了川西地区雷口坡组局限-蒸发台地深水澙湖相沉积的富藻碳酸盐岩具有成为大中型气田主力烃源岩的有利条件,估算雷口坡组天然气的资源量介于9 839×10⁸～1.201×10¹² m³。结合储层条件、成藏条件等的分析成果,认为雷口坡组发育台缘滩和台内滩裂缝-孔隙型储层,其顶部发育碳酸盐岩风化壳岩溶型优质储层;风化壳岩溶型储层的发育与雷口坡组在“暴露”“深埋”两大阶段中发生的后生成岩作用有关。结论认为：该区雷口坡组具有形成大中型气田的资源条件,在川西坳陷中央的新场构造带,龙门山前鸭子河隐伏构造带及成都、梓潼凹陷周缘斜坡区,雷口坡组天然气成藏条件优越,勘探潜力巨大。