2000年以来中国大气田勘探开发特征

截至2013年底,中国共探明51个大气田,天然气储量持续高峰增长、产量快速上升、管网建设蓬勃发展、市场需求旺盛。总结2000年以来中国大气田勘探、开发的特征,可以为发现更多的大气田提供借鉴和思路。中国大气田勘探特征:仅发现于沉积面积大于10×10~4km~2的盆地,已在9个盆地中探明了大气田;2005年前大气田探明天然气总储量较少,为2.708588×10~(12)m~3,之后则较大,2013年底探明天然气总储量为8.168377×10~(12)m~3;大气田储量丰度最大的和最小的相差超过86倍,储量丰度最大的克拉2气田为59.05×10~8m~3/km~2,最小的靖边气田为0.684×10~8m~3/km~2;深度介于3000~4500m的大气田探明储量比例大,占总储量的46.11%。中国大气田开发特征:大气田的产量是中国天然气工业的支柱,2013年大气田总产量达922.72×10~8m~3,占全国天然气总产量的76.3%;大气田的产量中以煤成气为主,2013年大气田中煤成气总产量为710.13×10~8m~3,煤成气占全国大气田总产量的77.0%;关键大气田(苏里格、靖边、大牛地、普光、克拉2等气田)的产量是支撑产气大国的基石。     

热模拟实验研究现状及值得关注的几个问题

系统梳理了热模拟实验研究现状,提出了3个值得关注的问题以及5个重要的发展方向。按照体系封闭性分类是目前最为广泛使用的一类热模拟实验分类方案。不同的热模拟实验体系各具特点,可以根据不同的实验目的来选取合适的热模拟实验体系。封闭实验体系更加适合于腐殖型烃源岩的热模拟实验,开放体系的在线分析产物在研究易挥发组分时具有独特的优势,半开放体系是最为接近实际地质体中烃源岩热演化的热模拟体系。热模拟实验中3个值得关注的问题：一是水对热模拟实验的影响;二是热模拟实验中是否可以得出费托合成以外的有说服力的烷烃气碳同位素倒转;三是在进行热模拟实验研究生烃动力学时一定要结合实际地质背景建立模型。热模拟实验5个重要的发展方向：一是有水参与的相对低温长时间的热模拟实验研究;二是与非常规油气形成相关热模拟实验研究;三是热模拟实验中烃源岩孔隙微裂缝发育以及流体排出相互耦合关系相关的研究;四是碳酸盐岩烃源岩相关热模拟实验研究;五是与异常压力相关的热模拟实验研究。     

石炭系—二叠系煤成气地球化学特征——以鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地为例

通过分析、对比鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地67个来源于石炭系—二叠系煤系天然气的组分、稳定碳同位素组成,并结合实际地质背景分析,取得以下认识:鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地来源于石炭系—二叠系烃源岩的天然气绝大部分是煤成气,靖边气田少量油型气来源于二叠系太原组灰岩。鄂尔多斯盆地天然气主要为干气,而渤海湾盆地天然气主要为湿气。鄂尔多斯盆地20%天然气样品发生倒转,主要倒转形式为δ13C2δ13 C3,渤海湾盆地27%天然气样品发生倒转,主要表现为δ13C3δ13C4倒转,倒转均是由同源不同期煤成气的混合造成。鄂尔多斯盆地天然气主要是烃源岩在成熟—高成熟阶段生成;渤海湾盆地石炭系—二叠系煤成气主要是成熟阶段的产物,少量天然气为烃源岩在高—过成熟阶段所生成,这部分天然气主要分布在东濮坳陷。成熟度和母质组成的差异使得2个盆地甲烷碳同位素组成存在差别,随着成熟度的增加,2个盆地重烃气与甲烷碳同位素差值逐渐减小。     

凝析油中金刚烷类和硫代金刚烷类化合物同步检测方法及地质意义——以塔里木盆地塔中地区凝析油为例

原油中的金刚烷类和硫代金刚烷类化合物具有相似的类金刚石笼状结构,可以反映地质过程中的热裂解作用和热化学硫酸盐还原反应（TSR）作用,因此两者的同步检出,不仅可以提高样品的分析测试效率和硫代金刚烷类化合物的定量结果准确性,还可以为样品提供更加可靠和广泛的地球化学分析解释。该文利用气相色谱-三重四级杆串联质谱仪（GC-MS-MS）,确定了目标化合物的母离子和子离子、扫描时间、碰撞能等仪器参数,建立了塔里木盆地塔中地区凝析油中金刚烷类化合物和硫代金刚烷类化合物的同步定量检测方法,并通过定量检测结果发现,塔中地区金刚烷类化合物的含量虽有差异,但是成熟度相近,都处于过成熟阶段,且部分样品曾经历过TSR作用。      

细菌作用对天然气地球化学组成的影响——以准噶尔盆地腹部石南油气田为例

通过对准噶尔盆地腹部石南油气田23个天然气样品组分和稳定碳同位素分析将其分为5种类型：第1类来自中二叠统乌尔禾组偏腐殖型烃源岩的原生热成因气,是石南油气田天然气的主体;第2类包括基001井、基003井、石南4井和石南5井4个样品,混入了少量的生物成因甲烷;第3类丙烷和丁烷碳同位素倒转幅度高达9.6‰,可能发生了细菌对丙烷的选择性降解;第4类天然气乙烷和丙烷碳同位素发生了倒转,可能源自细菌对乙烷的选择性降解;第5类来自下二叠统风城组的油型气,天然气甲烷遭受了细菌的选择性降解。绝大部分受细菌作用影响的样品现今埋深较大,反映可能存在2个阶段的细菌作用过程。     

页岩气地球化学异常与气源识别

通过国内外页岩气生产井井口气的地球化学资料与常用的天然气鉴别指标的对比,认为部分页岩气的特征和传统的气源鉴别指标相比存在异常。其主要包括:页岩气乙烷碳同位素反转或倒转普遍存在于各套高过成熟的页岩系统,包括煤系地层;乙烷碳同位素鉴别气源的能力源于同位素反转,但高演化阶段煤成乙烷碳同位素可以很轻,甚至达到油型气标准;开放体系下的常规储层不一定能继承页岩系统的乙烷碳同位素及其倒转现象,常规的油型气乙烷碳同位素也可以很重;在极高的演化阶段,油型气存在乙烷碳同位素的第2次反转,甲烷氢同位素异常轻,甲烷碳同位素异常重,干燥系数极大,轻烃部分表现出煤成气的特征,常用的Bernard图版、Scholl图版和C₇轻烃三角图都可能误判断为煤成气。常规天然气来自于烃源岩且能继承页岩气的诸多地球化学特征,该地球化学异常可能导致气源类型的错误判断,因此在常规天然气的鉴别过程中需引起重视。     

顶空悬滴液相微萃取技术在油气化探中的应用

油气化探的理论基础是地下油气藏中的烃类向上渗漏,在近地表形成一系列可被检测的有规律的地球化学响应,而油气化探通常以C1-C5烃类为检测对象。如果说土壤或沉积物中的C1-C4烃类还有可能是细菌作用形成的,那么C6-C12的烃组分则应该完全为热成因的。因此,检测土壤或海底沉积物中的C6-C12的烃组分,可以为油气藏预测提供最直接的证据。由于汽油烃组分在土壤和海底沉积物中含量低及检测手段和技术的缺乏,导致汽油烃组分在油气化探中很少被关注。以分析完罐顶气后的钻井岩屑液体为对象,采用顶空悬滴液相微萃取技术(HS-SDME),对某钻井中不同深度的汽油烃(C6-C12)组分进行定量分析。研究结果显示,通过HS-SDME法可以很好地检测钻井岩屑液体中的汽油烃组分,且利用这些汽油烃组分含量判别的钻井油气储层深度与实际储层深度一致,表明HS-SDME法可用于井中化探及地表油气化探。     

煤系中金刚烷类化合物演化特征及应用

随着金刚烷类化合物在原油和烃源岩评价方面的广泛应用,它们在原油和烃源岩中的来源、演化、分布等特征也受到了越来越多的关注。在对四川盆地须家河组须五段煤系泥岩进行热裂解模拟实验中发现,金刚烷类化合物主要在等效镜质体反射率(EasyRO)为1.0%~1.5%时生成,在EasyRO1.5%之后开始裂解。在模拟实验过程中,金刚烷参数MAI、EAI、TMAI-1分别在EasyRO值为1.5%~2.5%、1.0%~2.5%、1.5%~2.5%时与成熟度有良好的相关关系,相关系数R2都在0.784 4以上,说明这些参数可以在此范围内进行成熟度评价。另外,产率比值A/D、MA/MD、DMA/DMD和As/Ds在EasyRO值为1.2%~2.5%时也与成熟度具有良好的相关关系,相关系数R2都在0.923 6以上,说明这些比值也可作为成熟度评价指标。     

鄂尔多斯盆地下古生界烃源岩与天然气成因

基于鄂尔多斯盆地古生界154口井天然气样品地球化学特征及成因的分类研究,结合盆地下古生界733块烃源岩样品有机质丰度评价,探讨盆地下古生界天然气来源问题。通过分析天然气样品的烷烃气碳同位素组成,结合其地质背景,将盆地下古生界天然气成因及来源分为3个大类4个亚类:1源于上古生界煤系的煤成气;2下古生界自生自储的油型气;3源于上古生界煤系与古生界灰岩的混合气,又可分为正碳同位素系列混合气和负碳同位素系列混合气2个亚类。烃源岩样品TOC、有机显微组分分析表明,盐下样品平均TOC值为0.3%,TOC值大于0.4%的样品占28.2%,其干酪根类型为腐泥型,指示较强的生烃潜力。鄂尔多斯盆地下古生界天然气以来源于上古生界煤系的煤成气为主,在盆地中东部盐下的储集层中发育下古生界自生自储油型气,且其发育一定规模的有效烃源岩,可作为下古生界天然气气源。