中国大中型气田主要地球化学和地质特征

对中国已发现的探明储量大于100×10⁸m³大中型气田的主要地球化学和地质特征进行了分析和总结;中国大中型气田的天然气可分为煤成气、油型气和生物气三种类型,各类天然气具有各自的组分和碳同位素特征,其中乙烷等重烃气的碳同位素是区分煤成气和油型气的有效指标。中国大中型气田的主要地质特征为:①强烃源充注,生气强度均大于20×10⁸m³/km²;②中、低孔渗储集层,孔隙率<15%的约占70%,渗透率为(0.1～500)×10^-3μm²的占88%;③以构造圈闭型为主,又可细分为早期或同期构造圈闭型和后期构造圈闭型;④生烃高峰期和成藏期较晚,除下古生界源岩形成的气田生烃高峰期和成藏期稍早外,其它气田均在第三纪和第四纪形成。     

天然气地学研究促进了中国天然气储量的大幅度增长

中国2001年底探明191个气田和天然气储量30023×108m3,剩余可采储量16767.72×108m3,具备成为产气大国的储量基础。煤系成烃以气为主以油为辅,2001年初中国煤成气储量占天然气总储量的64%,中国目前发现7个最大气田均为煤成气。中国目前发现了21个大气田,这些大气田控制着中国天然气储量,大气田储量占全国总储量的59.8%.大气田形成主控因素有7个。综合研究确定31个鉴别各类天然气的指标。     

典型碳酸盐岩大气田规模聚集差异性及其主控因素——以四川盆地安岳气田和鄂尔多斯盆地靖边气田为例

四川盆地安岳气田和鄂尔多斯盆地靖边气田分别是中国迄今为止发现的总体规模最大和单层规模最大的两个海相碳酸盐岩特大型气田。基于对成藏体系理论中的气藏源-位结构、油气成藏过程及关键要素时-空配置等的解剖,认为安岳气田和靖边气田发育多种源-位结构,烃源体-圈闭体高效配置,但安岳气田为继承性古隆起上的古油藏裂解气“原位”聚集成藏,而靖边气田为斜坡背景构造转换枢纽带调整成藏。三大关键因素控制安岳和靖边两类大气田的规模富集：(1)烃源体均经历异常热事件,热流值超过70 mW/m²的热事件持续时间约70 Myr,不同类型烃源体已充分裂解并形成以甲烷为主的气体,气源充足;(2)发育有利岩相叠加岩溶作用的多层叠置规模优质储集体,有良好的储集空间;(3)发育构造、构造-岩性、地层-岩性、岩性等多类型规模圈闭体,具备规模有效聚集场所。古油藏范围内或邻近烃源体的高能滩体与岩性致密带匹配区是下一步寻找规模天然气聚集的有利勘探领域。     

川西温江构造浅中层勘探潜力分析

构造演化分析认为,温江构造为古今叠合型构造,紧邻上三叠统生气中心.西侧发育作为油气运移通道的彭县断层,有利于天然气运聚成藏.化探和钻井揭示,深层的天然气已经运移到浅层,并聚集成藏.蓬莱镇组、遂宁组为三角洲平原亚相沉积,蓬莱镇组的"低频、强振幅"地震异常比较发育,反映储集砂体发育.用容积法计算,浅中层圈闭资源量达401×108 m3,表明温江构造浅中层是近期勘探的有利目标.     

鄂尔多斯盆地上古生界气源灶评价

鄂尔多斯盆地是在单斜构造背景下的稳定台地型盆地,古生代以来一直以整体升降运动为主,在其上古生界已发现榆林气田、乌审旗气田、苏里格气田等,这些气田的烃源岩主要为上古生界煤层,次为暗色泥岩。自三叠纪稳定快速埋藏成熟、早白垩世末受晚期燕山运动影响抬升剥蚀后,盆内古地温明显降低,大部分地区降温幅度太大,生烃基本结束,大部分地区RO>1.3%,南部过成熟,向北成熟度逐渐降低。盆内上古生界气源灶有机质丰度高,但(熟化速率)ΔRO≤0.03%/M a,生气速率主要在(0.2~0.4)×108m3/(km2.M a)之间,平均主生气持续时间为104.7 M a,主生气期内的生气量比例为55.9%。     

加强天然气地学研究 勘探更多大气田

当前 ,中国天然气勘探的目标不应再是大中型气田 ,而应是大气田。加强大气田形成主控因素的定量和半定量地学研究 ,特别是划定生气强度大于 2 0× 1 0 8m3/km2 区块的研究是发现大气田的重要方法。成气为主成油为辅是煤系成烃的基本规律。我国天然气资源研究应从地质资源量评价转为可采资源量预测。最近评价认为 ,我国天然气可采资源量约为 1 1 .44× 1 0 12 m3～ 1 3 .3 2× 1 0 12m3,可见天然气勘探潜力大。加强天然气高效富集区的研究 ,对促进天然气工业发展意义重大。天然气地球化学研究和天然气地质研究二者应紧密结合进行     

“十一五”以来中国天然气重大地质理论进展与勘探新发现

中国天然气地质理论的发展与勘探发现相辅相成。“十一五”以来，中国天然气地质理论取得多方面重大进展，主要体现在7个方面，具体包括基础地质理论研究进展2项：①高演化煤系源岩、原油裂解气、生物气3类天然气生成机理得到深化，分别形成煤系源岩裂解生气模式、腐泥型有机质全过程生烃模式、生物气接力生气模式；②原油裂解气与干酪根裂解气、聚集型原油裂解气与分散型原油裂解气、有机成因气与无机成因气、煤型气与油型气等多种类型天然气成因鉴别理论得到进一步完善。大气田成藏地质理论进展5项：①创新提出了古老碳酸盐岩“五古控藏”成藏理论；②发展深化了克拉通盆地、前陆盆地及裂谷盆地致密砂岩气成藏理论；③建立了超深弱变形区“三微输导、近源富集、持续保存”成藏模式；④发展完善了以生烃断槽为基本单元的断陷盆地火山岩气藏成藏理论；⑤系统深化了海域高温超压和深水天然气成藏理论。天然气地质理论的进展推动了多项勘探新发现，古老碳酸盐岩成藏理论引领了中国单体储量规模最大的气田四川盆地安岳大气田的勘探；前陆冲断带致密砂岩气成藏新认识在库车形成中国首个超深层万亿立方米大气田；超深层礁滩气藏成藏理论指导了中国埋藏最深的生物礁气田元坝气田的勘探；海域成藏理论指导了中国南海海域自营区最大气田东方13-2气田以及深水勘探领域陵水17-2千亿立方米大气田的重大发现。     

四川盆地大气田分布、主控因素与勘探方向

近10年来,四川盆地天然气勘探取得了多项重大进展,发现了安岳等多个大气田,随着资料的增加和勘探工作的深入,地质理论上有了新认识,有必要进一步分析大气田的分布特征和主控因素,提出新的大气田勘探方向。为此,从统计该盆地已发现的20个大气田的地质参数出发,对大气田的分布、形成的地质条件和发育的主控因素等进行了分析,提出了下一步大气田勘探的方向。研究结果表明:①四川盆地的不同构造区域都有大气田发育,其中以川中低缓构造带为最多,纵向上发育在7个层系,其中以上二叠统长兴组—下三叠统飞仙关组礁滩大气田为最多;②形成大气田的烃源岩有4套,其中以烃源岩形成的须家河组大气田为最多;③大气田的储层主要为孔隙型碳酸盐岩和致密砂岩,以构造—岩性大气田和常压大气田为最多;④海相大气田的发育主要受克拉通内裂陷和古隆起的控制,克拉通内裂陷主要从烃源岩生烃中心、台缘高能相带和侧向封堵成藏等3个方面加以控制,古隆起主要从台内高能相带、岩溶白云岩储层和长期油气聚集等3方面加以控制,而前陆盆地结构则从构造背景、源储组合、圈闭类型和裂缝分布等4个方面控制了陆相大气田的发育。结论认为,四川盆地下一步大气田勘探方向为5个领域共计12个有利区。     

吐哈盆地台北凹陷深盆气成藏地质条件

深盆气藏是指在特殊地质条件下形成的、具有特殊圈闭机理和分布规律的非常规天然气藏。台北凹陷继承性发育的构造背景具备了形成深盆气藏的构造条件,目前仍在生气的中-下侏罗统煤系源岩在第一生气高峰阶段生成的天然气构成了本区深盆气藏的主要气源。中、下侏罗统储集层物性以低孔低渗为主,西山窑组及其以下储集层的孔隙度通常小于10%,渗透率小于4×10-3μm2.三套区域性盖层与局部盖层相匹配,在空间上构成了严密的顶封和底封条件。台北凹陷深盆气的最有利勘探区位于小草湖洼陷,源-藏伴生、气层负压异常、中-下侏罗统致密砂岩普遍含气、无统一气水界面、气水关系倒置等现象均表明该区发育深盆气藏。预测小草湖洼陷深盆气地质储量为5658×108m3,勘探前景良好。     

煤成气研究对中国天然气工业发展的重要意义

自1979年煤成气理论在中国产生以来,研究取得以下4个方面重要进展:①煤系成烃以气为主以油为辅(RO=0.5%~1.5%),中国的煤以腐殖煤为主,其原始物质组分中纤维素和木质素占60%~80%决定了以生气为主的低H/C值(原子)占优势;同时,腐殖型有机物化学结构上以甲基和缩合芳烃为主而利于生气;腐殖煤模拟煤化作用实验以生气为主。②对中国鄂尔多斯盆地和四川盆地等含煤盆地开展了含气潜力评价,中国西北地区中、下侏罗统盆地群、东南部大陆架上第二盆地带煤成气资源丰富,生气强度大,有利区多,形成大气田条件优等推进了气区的发现。③煤成气成因鉴别取得重大进展,在碳同位素系列、轻烃组分和生物标志化合物3个方面,建立了24类鉴别指标和3个鉴别图版。④开展了大气田形成的定量和半定量主控因素(如生气强度、晚期成藏和低气势)研究,加速了大气田的发现。煤成气研究推动了中国天然气工业的迅速发展:①中国从贫气国走向天然气大国,1978年中国天然气总地质储量和年产量分别为2 264×108 m3和137.3×108 m3,至2011年分别提高至1978年的36倍和7.5倍,成为世界第6产气大国。②煤成气是中国天然气储量和产量的主体,1978年煤成气总储量和年产量仅分别占全国总储量和年产量的9%和2.5%,而2011年则分别提高为69.7%和63.2%。③中国大气田以煤成气田为主,2011年底发现大气田总共48个,其中煤成气大气田31个。④目前,中国储量最大和年产量最高的苏里格气田的气源是煤成气。     

国外天然气地球科学研究成果介绍与分析————-以索科洛夫的著作为主线

考虑到前人对生物成因天然气来源和泥质岩、碳酸盐岩、煤等作为气源岩问题已有相当深入的研究，文中不再涉及。文中将从更深的气源(例如中、下地壳火成岩、变质岩甚至地幔岩)角度对国外有关科研成果和资料加以搜集和整理(以前苏联学者В А 索科洛夫的著作为主线)①，做出了以下分类并进行了力所能及的分析：①火山气；②热泉气、气泉气和冷泉气；③火成岩气;④金属矿床气;⑤盐层气;⑥石油伴生气;⑦煤层气;⑧泥火山气;⑨地下水中气;10断层气和地震气;11韧性剪切带气;12地幔气。有关资料年代尽管有些久远，但仍希望对现代研究有所启示。     

生物气的生成演化模式

生物化学作用具有分带性,可分为好氧带、硫酸盐还原带和碳酸盐还原带(产甲烷带),带与带之间有时并不是可以截然分开的,各带中具有优势的细菌种群,地质条件及营养类型决定细菌的种类及其活性.生物气的产率随温度升高由小到大,达到一个峰值后又变小,这是有机质演化过程中出现的第一个生烃高峰;生物气产率范围值应为40～100m³/t有机质;生物气的成气带在温度小于80～85℃范围内,主生气带在25～65℃之间.     

塔里木盆地和田河气田水溶气成藏过程

塔里木盆地和田河气田的天然气具备水溶气成藏地球化学特征和理想的水溶气成藏条件。喜马拉雅运动晚期和田河气田圈闭形成，巴楚断隆以南的西南坳陷寒武系高一过成熟烃源岩生成的天然气在深部高温、高压条件下大量溶解于水中。随着断裂的开启，在异常压力驱使下，水溶气沿断裂从深部寒武系运移至气田东部的奥陶系和石炭系圈闭中，由于压力和温度降低，水溶气释放形成游离气气顶，气水界面下部的水体继续自气田东部高压区向西部低压区沿不整合面长距离运移，运移过程中压力不断降低。导致水溶气不断释放，变成游离相天然气，在运移路径上成藏，形成条带状、串珠状分布的和田河气田。由此造成气田西部井区天然气偏干、甲烷碳同位素组成偏重、CO2含量明显偏高，一系列的水溶气运移参数自东部井区向西部明显增大。图6参27     

2010年全球天然气供需动向

2010年是世界天然气工业具有历史意义的一年。分析了2010年世界天然气储量、产量、国际贸易、天然气消费和天然气价格的动向和趋势。分析表明:天然气商品产量的净增量和增幅创历史纪录;国际天然气贸易量突破万亿大关,LNG贸易量增幅超过20%;工业和电力行业引领工业化国家天然气需求回升;发展中国家的天然气工业蓬勃发展,市场需求旺盛;美国非常规气的大规模开发极大地提高了天然气的价格竞争力。唯一不尽完美的是,一直稳步向上的全球天然气探明储量出现滞涨。     

准噶尔盆地凝析气藏成因与分布规律

准噶尔盆地凝析气资源丰富,但探明程度不高,为了拓展勘探领域,对盆地凝析油气的地质地球化学特征和成因进行了系统分析,在此基础上阐述了油气藏的分布规律,提出了勘探方向。研究结果表明,准噶尔盆地凝析油气主要来源于石炭系、二叠系、侏罗系气源岩,具有多层组含油气的特点。气藏类型主要为构造-岩性气藏,储层物性以低孔、低渗储层为主。凝析气藏类型按成因划分为油气同源热成因型和油气不同源气侵型。高—过成熟烃源灶对凝析油气分布起着决定性作用,断裂对油气运移和聚集起到良好的纵向调节作用,优势沉积相带对油气成藏的规模与分布具有局部控制作用。盆1井西凹陷及其周缘、沙湾凹陷西斜坡、南缘冲断带中段、滴水泉—五彩湾烃源槽及周缘、东道海子—吉木萨尔烃源槽及周缘是准噶尔盆地凝析气藏勘探的有利区。     

碳同位素组成异常的天然气成因探讨——以辽河坳陷东部凹陷为例

天然气碳、氢同位素组成特征是判识天然气成因类型、进行气源对比、确定天然气成熟度等的有效地球化学手段.研究认为,甲烷的碳同位素组成主要受源岩母质类型和热演化的影响,乙烷、丙烷等重烃的碳同位素组成主要取决于源岩有机质的碳同位素组成,同时也明显受热演化程度的影响.在辽河坳陷发现一类碳同位素组成异常的天然气,分布于辽河坳陷东部凹陷南部地区,其甲烷的碳同位素δ13C₁值为-44‰～-40‰,乙烷δ13C₂值为-13‰～-6.6‰,丙烷δ13C₃值为-6.1‰～+3.3‰.该类天然气的乙、丙烷异常富集重碳同位素,到目前为止,在天然气藏中还是首次发现.根据地球化学资料和地质背景分析认为,该天然气应该属于无机气和有机气的混合气体.      

人工燃气组份的色谱分析法

介绍用改进的色谱分析法，分析人工燃气全组份。用一台色谱仪，一个ＴＣＤ检测器，一个ＦＩＤ检测器，两根填充柱及一根毛细管柱，以氩气为载气，采用标准样品对照法进行定性分析，峰面积外标法进行定量分析。利用本法可在一次进样时很好地分离检测并计算出１９种组份的体积分数，缩短分析时间。该法操作简便、稳定、可靠、精确度高、重复性好。     

不同压力气藏的天然气扩散特征

方法在研究不同压力气藏含气浓度及盖层生烃能力封闭特征的基础上,分析了不同压力气藏的天然气扩散作用的特征。目的评价气藏中天然气扩散损失量及其保存条件。结果高压气藏中的天然气扩散散失作用强,只有上覆盖层具更高的含气浓度时,方可阻止其天然气的向上扩散散失;常压气藏在通常情况下,其天然气向上扩散散失,但在上覆盖层具较高含气浓度时,也可阻止其天然气的向上扩散散失;低压气藏中天然气的向上扩散散失已被抑制,保存条件好。结论不同压力气藏具有不同的天然气扩散特征,其扩散损失量和保存条件也就不同     

东濮凹陷天然气成藏及富集规律

东濮凹陷是中国少有的几个既富含油又富含气的盆地(凹陷)之一。由于发育古生界和新生界两套烃源岩,今埋深大、热演化程度高;经历了复杂的埋藏史、热史和生烃史;发育以盐岩为代表的好的盖层;有多种类型砂体,具备良好的储集条件;圈闭类型多、圈闭形成与生烃时间配置好;部分地区发育异常高压;以及“两洼一隆一斜坡”的构造格局有利于天然气的运移聚集。发育煤成气、凝析气和混合气3种气藏类型。区内天然气资源丰富。煤成气藏主要聚集于中央隆起带顶部,凝析气藏主要富集在环洼地区,混合气藏分布于煤成气藏和凝析气藏之间。     

柴达木盆地YS1井岩屑气组成特征及天然气来源

钻进中岩屑气中无机和有机气体组成的快速测定及评价,对油气勘探有重要意义,目前仅有岩屑气中烃类检测方法。利用气相色谱技术,采用2根填充柱（5A型分子筛和Porapak Q）、2种载气（He、N2）、3次进样（分析O2、N2、CH4组分;分析H2、He组分;分析烃气、CO2组分）、外标法和面积归一化法测定岩屑气组成。实验分析和现场应用研究结果表明,岩屑气中无机和烃类气体组分都得到了很好的分离,岩屑气组成测定方法的准确度高、重复性好;柴达木盆地北缘YS1井岩屑气及天然气主要组成为氮气和甲烷,属于富氮或高氮天然气,为过成熟煤型气,来源于深部侏罗系烃源岩。