南海东北部陆坡天然气水合物富集特征及成因模式

南海东北部陆坡具有良好的天然气水合物(以下简称水合物)成藏条件,其水合物资源的成因模式明显不同于2007年在神狐海域钻探发现的分散型水合物成矿区。为探讨前者的成藏特征与成因模式,利用钻探区的地震、测井、现场钻探取心及测试分析等资料进行了综合研究,以期加深对南海东北部陆坡水合物富集规律的认识。研究结果表明:(1)在纵向上,该区发育浅、中、深3套水合物层,构成既相对独立又有一定成因联系的成藏系统,区内存在扩散型、渗漏型和复合型3种成因模式的水合物矿藏;(2)扩散型水合物呈层状分布在稳定域底部,其底界与海底反射界面(BSR)分布吻合;(3)渗漏型水合物呈块状、脉状等形式充填在沉积物裂隙或裂缝中,在稳定域不同部位形成多个矿体;(4)复合型水合物矿藏兼具扩散型和渗漏型水合物的成藏特征,在稳定域底部发育扩散型水合物矿层,而在稳定域上部发育渗漏型水合物体,共同构成复式成藏系统。结论认为:南海东北部陆坡是目前中国水合物资源最为丰富、成藏地质条件最为复杂的成矿区之一。     

南海北部琼东南盆地天然气水合物成藏数值模拟

为查明南海北部琼东南盆地生物成因和热成因天然气的资源潜力及其对天然气水合物成藏的贡献,根据琼东南海域天然气水合物调查区典型二维地震剖面,构建了该区的地质模型,并结合区域内岩性、地热和地球化学等参数对其进行了天然气水合物成藏的数值模拟。结果表明：琼东南盆地具备天然气水合物成藏的稳定域范围,稳定域厚度介于220～340m之间;生物气和热解气的资源潜力巨大,满足天然气水合物形成的气源条件;运移条件优越,有利于天然气水合物的聚集成藏。最后根据气体来源及其运移特征讨论了该区域天然气水合物成藏的地质模式。     

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。     

南海北部大陆边缘盆地深水油气成藏条件早期预测与评价

与浅水陆架区一样, 南海北部深水盆地新生代均处于南海北部准被动大陆边缘的构造环境,具有北部大陆边缘拉张裂陷的区域地质特征,盆地结构与中国东部裂谷断陷盆地类似,属双层或三层结构类型。该深水盆地油气运聚成藏的基本地质条件亦与浅水区类似,但陆坡深水区凹陷裂陷更深、沉积充填规模更大,且发育4套烃源岩和3套储盖组合类型,使深水油气运聚成藏有了良好的基础。基于深水区少井无井、地质资料缺乏的现状,借鉴浅水区油气成藏地质条件,并依据跨越深水区地震剖面层序地层,重点对深水油气运聚成藏条件进行了早期预测与综合评价,旨在加快和推进深水油气勘探进程。     

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。     

南海北部准被动陆缘深水区油气地质及与世界深水油气富集区类比

南海北部陆坡深水盆地新生代处于准被动大陆边缘的复杂地球动力学环境,具有被动大陆边缘拉张裂陷的基本构造地质属性及含油气盆地的地质特征。南海北部准被动陆缘深水盆地油气运聚成藏地质条件与世界典型被动陆缘盆地深水油气富集区基本类似,但亦存在一定的差异性和特殊性\.因此,通过与世界典型被动陆缘深水盆地区域地质背景及构造属性、油气地质条件及成藏控制因素等方面的类比,系统剖析了南海北部深水盆地特殊的油气地质特征与运聚成藏控制因素以及勘探上的关键地质地球物理问题,同时通过类比亦获得了一些有关深水油气勘探的重要启迪与借鉴。     

天然气水合物成藏条件与富集控制因素

天然气水合物是由烃类气体(主要是甲烷)和水在一定温度、压力条件下形成的一种固态似冰状笼形化合物。与常规油气藏系统不同,天然气水合物成藏的关键因素主要包括天然气水合物稳定条件、水源条件、气源条件、流体运移条件和储集空间条件。天然气水合物的成藏要素决定了天然气水合物稳定带内天然气水合物的产出既非连续也非随机,不同地质背景下的天然气水合物有着不同的分布范围和地质特征。天然气水合物成藏特征和富集控制因素体现在以下几方面:天然气水合物形成与分布受温度和压力条件控制,在天然气水合物稳定带内动态成藏;天然气水合物主要赋存在晚中新世以来松散沉积物中,埋藏深度较浅,通常位于海底0~500m;天然气水合物资源丰度普遍较低,大面积分布、局部富集,存在"甜点"核心区;天然气水合物形成气兼具微生物成因和热成因特征,天然气水合物规模化成藏富集有赖于流体运移;天然气水合物以固态形式赋存,生长和赋存模式多样,存在构造型、地层型和复合型天然气水合物藏。     

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。     

我国主要冻土区天然气水合物形成条件及成藏模式探讨

从天然气水合物的温度、气源和水源等基本成藏要素着手,探索我国冻土区天然气水合物形成条件及可能的成藏模式。主要分析了羌塘盆地、祁连山地区以及漠河盆地油气地质条件和温度条件,并进一步总结了其天然气水合物成藏条件;其中,祁连山木里地区构造、气源和温度等条件相对较好,是目前冻土区天然气水合物勘探研究的有利区域。对木里地区天然气水合物的气源、石油地质条件及构造演化特征等方面的分析表明,断裂的发育控制了木里地区天然气水合物藏的形成,下部烃源岩生成的烃类气体在断层的作用下再次运移到水合物稳定带成藏;常规气藏经后期的构造抬升到水合物稳定带也可形成天然气水合物藏。     

神狐海域08CF7岩心沉积物的自生矿物特征及其对甲烷渗漏的指示

神狐海域是南海北部深水油气和天然气水合物的重点研究区域。为评价该区冷泉活动与天然气水合物分布情况,利用神狐海域08CF7岩心沉积物,对其自生矿物组成及其碳同位素进行测定,并观察自生矿物形貌特征,结合沉积物岩性特征及研究区地质构造背景,探讨了沉积物中的自生矿物及其碳同位素组成对该区泥火山构造背景下的甲烷渗漏活动及其甲烷厌氧氧化的指示意义。研究表明:在08CF7岩心埋深188cm以上和以下的沉积物中,自生矿物的组成、含量和碳同位素值均有明显差异,188cm以下的特殊沉积段可能反映了该区泥火山构造背景,自生碳酸盐矿物属于冷泉成因,其形成指示了海底甲烷渗漏及甲烷厌氧氧化(AOM)过程。进而提出了利用细粒组分的自生矿物及碳同位素组成识别AOM的方法,该方法有助于我国南海渗漏型天然气水合物的探查工作。     

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。     

天然气水合物成藏要素及其时空耦合初探——以青藏高原昆仑山垭口多年冻土区为例

针对青藏高原昆仑山垭口多年冻土区表层地质、钻探和测井等表现出的地表浅层赋存大量烃类和非烃类气体的现象,结合该区地质资料和天然气水合物最新勘探成果,利用“天然气水合物油气系统”的概念和理论,从气源、温压、水源、运聚等关键要素详细分析了昆仑山垭口多年冻土区天然气水合物的赋存条件。并以该区地质演化历史为依据,探讨了诸多成藏要素的时空匹配和耦合关系。结果表明,昆仑山垭口多年冻土区先后经历了晚三叠世末期—新近纪晚期大量热解气形成与散失,部分热解气残留,新近纪末期羌塘组沉积,晚更新世高原隆升、冰川冻土形成,晚期新构造运动产生断裂、裂缝沟通深部残留热解气进入浅层水合物稳定带与羌塘组少量微生物气混合形成天然气水合物等多个阶段。该区赋存的天然气水合物具有晚期成藏的特征。     

南海天然气水合物的形成条件和分布特征

从物理海洋、古气候、沉积环境和构造环境分析入手,研究了南海天然气水合物的形成条件。研究结果认为,在整个南海海域,天然气水合物生成的条件是存在差别的。南海东北部,在氧同位素2、4、6期,由于菲律宾海的高盐度海水的注入,使这里的生物生产率特别高,陆坡上沉积了丰富的有机物质,加上此期间该处的沉积速率高,为天然水合物的生成具备了物质条件;另外,自中新世末以来,由于菲律宾海板块与欧亚板块在台湾地区发生碰撞,对南海北部产生北西向挤压,加快了流体在沉积物中的活动,为天然气水合物的生成具备了良好的构造环境。因此,研究认为南海东北部陆坡应是南海天然气水合物最丰富的地区。     

日本南海海槽东部天然气水合物产出与富集特征

根据日本南海海槽东部天然气水合物钻探与综合大洋钻探计划研究成果，分析总结了该区天然气水合物形成的地质背景与赋存特征。南海海槽区作为构造活动强烈的会聚式大陆边缘，大型增生楔与断裂系统十分发育，富含重力流沉积物。特别是该海槽北部向陆斜坡水深2 000 m以浅海域，发育一系列弧前盆地，盆地内第四系未固结沉积物广泛分布，沉积速率较高，为水合物的形成提供了良好的环境。水合物钻探取心分析揭示，南海海槽东部天然气水合物为Ⅰ型结构，水合物分解气中甲烷组分占比普遍高达99.9%以上，甲烷碳同位素分析显示为典型的生物成因气。水合物主要以孔隙填充型产出，优先选择在富砂层中富集，富砂层段水合物饱和度一般为50%~60%，可高达80%~90%，泥质层中水合物饱和度极低。      

柴达木盆地北缘天然气地质条件、资源潜力及勘探方向

柴达木盆地天然气资源丰富,包括柴西古近系—新近系油型气、柴北缘侏罗系煤型气及柴东第四系生物气、新近系热成因气及石炭系煤型气。近几年,柴北缘侏罗系煤型气获得突破,勘探潜力大。通过对柴北缘天然气地质条件的分析,总结了富烃凹陷区古隆起、源外古隆起—古斜坡、源上晚期构造带3类成藏模式,优选类比法和成因法客观评价了柴北缘天然气资源,计算得出天然气地质资源总量为11 457.5×10⁸m³。在此基础上,结合勘探现状,理清了剩余资源及其分布,剩余天然气地质资源量为10 671.28×10⁸m³,主要分布于鄂博梁—葫芦山区块及阿尔金山前东段区带。根据研究成果,指出鄂博梁—冷湖构造带、阿尔金山前东段、中下侏罗统凹陷—斜坡区是柴北缘天然气勘探有利目标区。     

南海神狐海域天然气水合物成藏系统初探

天然气水合物成藏系统是一个非常复杂的系统，过去的有关研究不多。为此，根据天然气水合物成藏基本条件、浅表层沉积物孔隙水地球化学特征及其所反映的气源和天然气水合物分布特征，结合刚刚结束的南海北部天然气水合物首次实钻采样成果，初步探讨了我国南海北部陆坡神狐海域天然气水合物成藏系统。结果认为：研究区温度、压力和气体组分有利于天然气水合物形成；天然气水合物在空间尺度上不均匀分布，纵向上主要分布于天然气水合物稳定带底界以上一定深度范围内；形成天然气水合物的甲烷气体很可能来源于原地微生物成因甲烷；扩散型原地生物成因甲烷产生低甲烷通量，形成了具有明显不同的分布和饱和度特征的分散型天然气水合物系统。     

马达班湾盆地东部上新统岩性气藏控制因素

马达班湾盆地东部上新统砂体比较发育,且紧邻生气凹陷,具有油气成藏的优越条件。文章对马达班湾盆地东部上新统岩性气藏的油气成藏条件进行了综合分析,建立了研究区斜坡带与凹陷带岩性气藏的成藏模式。研究认为,研究区新构造运动为该区岩性气藏的形成提供了良好的地质背景,优越的区域位置和良好的烃源岩为该区岩性气藏的形成与富集奠定了基础,沉积体系的时空分布控制了岩性圈闭的发育与分布,具有良好的储盖组合与保存条件,骨架砂体与断层等为油气提供了良好的运移通道。结合国内外岩性气藏的研究现状,该区岩性气藏可划分为砂岩上倾尖灭气藏、断层-岩性气藏2种,且以断层-岩性气藏为主。研究区斜坡带下部与凹陷带的成藏条件优越,为岩性气藏的有利发育带。     

什股壕地区上古生界气藏类型再认识及其意义

鄂尔多斯盆地北部什股壕地区地质条件特殊,气藏类型及分布情况一直未明确,制约了该区天然气勘探开发工作的进展。为此,在分析该区油气成藏地质特征的基础上,结合最新测井、钻井、地震、试气等资料, 分层系、分区域对典型气藏进行了解剖,重新认识了该区上古生界气藏类型。结果认为：①该区构造区划可细分为斜坡带与隆起带,构造面貌差异性影响着下二叠统下石盒子组2+3段的气藏类型;②平面上,锦33井处是盒2+3段气藏类型的分界线,该井以东隆起带主要发育构造背景控制下的构造—岩性复合气藏,该井以西斜坡带发育的岩性气藏含气面积广、储量规模大,是下一步天然气勘探开发的有利目标和方向;③纵向上,受构造复杂及天然气侧向运聚成藏的影响,不同层位的气藏类型差异性明显,由下往上构造因素的控制作用减弱,下部下二叠统山西组1段、下石盒子组1段主要发育岩性—构造复合气藏,上部盒2+3段则以岩性气藏为主。