杭州湾地区浅层生物气资源量计算及其地质意义

杭州湾地区晚第四纪气源岩主要为河漫滩相和浅海相。经计算,河漫滩相源岩总生气量为1 032.52×10⁸m³,总吸附气量为274.66×10⁸m³,总溶解气量为693.10×10⁸m³,总扩散气量为4.29×10⁸m³,总游离气量为60.47×10⁸m³;而浅海相源岩相应为1 412.75×10⁸,556.68×10⁸,749.83×10⁸,10.28×10⁸和95.96×10⁸m³。这一计算结果显示了研究区浅层形成的生物气体首先受地层水的溶解和粘土的吸附,大部分溶解在粘土层水中呈水溶气相态发生运移,当甲烷气在地层水中溶解达到饱和后才会出现游离态。游离气主要赋存于沉积物颗粒间隙中,浅地层的游离气运移量远小于溶解气运移量,河漫滩相游离气量小于浅海相游离气量。浅海相沉积物总吸附气量为河漫滩相沉积物总吸附气量的2倍多,泥岩层的吸附气量是砂岩层吸附气量的18倍多,说明浅层沉积物颗粒大小与甲烷的保存有关,沉积物颗粒小、比表面积大有利于吸附甲烷。计算结果还表明,杭州湾地区浅层天然气具有广泛的勘探开发前景。     

中国大中型气田天然气聚集效率及其主控因素

中国60余个大中型气田天然气地质储量、含气面积和成藏时期的统计结果表明,中国大中型气田的聚集效率差别很大。据此将中国大中型气田分为高、中、低效3种类型:高效大中型气田天然气聚集效率大于100×10⁶m³/(Ma·km²);中效大中型气田天然气聚集效率为10×10⁶～100×10⁶m³/(Ma·km²);低效大中型气田天然气聚集效率小于10×10⁶m³/(Ma·km²)。中国大中型气田天然气聚集效率主要受源岩生气强度、天然气输导速度、封盖能力和天然气成藏期相对早晚等因素的共同控制。即源岩生气强度越大,天然气输导速度越大,盖层封盖能力综合评价指标越大和天然气成藏时期越晚,天然气聚集效率越高;反之则越低。     

鄂尔多斯盆地上古生界准连续型气藏气源条件

通过鄂尔多斯盆地上古生界气源条件的综合分析,确定优质烃源岩是控制致密砂岩大气田形成分布的主要因素,并结合试气结果分析致密砂岩大气田形成的生气强度下限。首先对鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩的厚度、有机碳含量和热演化程度等参数进行对比;接着在类比分析的基础上计算求取生气强度,并将其与试气成果结合进行综合分析。气源条件分析结果显示,鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩品质好、分布广、热演化程度高,其生气强度介于10×10⁸~40×10⁸ m³/km²,具有高强度、大范围的供气特点;盆地西部生气强度介于10×10⁸~20×10⁸ m³/km²,而盆地东部生气强度相对较高,多大于16×10⁸ m³/km²。综合分析认为:优质烃源岩是形成致密砂岩大气田的主要因素之一,从宏观上控制了鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩储层内气、水的空间分布状态;由于为近距离成藏,其天然气聚集效率高,因此上古生界准连续型致密砂岩气藏的生气强度下限可降低至10×10⁸ m³/km²左右。     

布莱克海台水合物气资源评价

布莱克海台是全世界天然气水合物研究的热点之一。该区研究程度高、资料丰富,是进行对比研究的典型地区。论述了布莱克海台天然气水合物形成的地质条件和地球化学特征,综述了该区水合物的研究历史和进展,介绍了对水合物气资源量的评价方法和评价结果。根据不同评价者和不同方法的评价,布莱克海台区水合物气的资源量在(8～80)×10¹²m³[其中预测为(50～80)×10¹²m³的资源量包含水合物层之下的游离气之间。     

多层透镜状致密砂岩气田井网优化技术对策

苏里格致密砂岩气田储层物性差、垂向上发育多层透镜状有效砂体、规模小、非均质性强,现有井网对储层控制不足,采收率偏低。井网优化调整是致密气提高储量动用程度及采收率的最有效手段之一。根据储层结构及气井生产开发效果,将气田可效益动用储层划分为3种类型,分别对应储量丰度为：>1.8×10⁸ m³/km²、（1.3~1.8）×10⁸ m³/km²、（1.0~1.3）×10⁸ m³/km²。基于不同储层条件下的密井网试验区实际生产数据,结合储层规模分析和气井泄气范围评价,兼顾开发效益和提高采收率,从采收率增幅拐点、区块整体有效、新井能够自保等方面开展适宜井网密度综合分析,明确了3类储层的适宜井网密度分别为3口/km²、4口/km²、4口/km²。苏里格致密砂岩气田剩余可动储量1.23×10¹² m³,新的差异化布井方式相比于600 m×800 m井网,可多钻井1.2万口,多建产能450×10⁸ m³,累计多产气2 000×10⁸ m³,可将采收率由32%提升至48.5%。     

准噶尔盆地南缘中二叠统烃源岩封闭体系生烃热模拟实验分析

通过对准噶尔盆地妖魔山与大龙口剖面的2个烃源岩样品进行封闭体系模拟实验分析,获取不同温度条件下中二叠统烃源岩生油气量及相关地球化学参数,研究该地区Ⅰ型干酪根与Ⅱ₁型干酪根的生烃演化模式,另外,选取该地区的相关地球化学参数与烃源岩厚度,计算准南缘中二叠统烃源岩至现今的天然气不同组分强度。结果表明：二叠系烃源岩Ⅰ型干酪根生油气量明显高于Ⅱ₁型干酪根,生油能力持续时间长,生油区间的R_O值为0.6%~2.0%;Ⅱ₁型干酪根生油能力明显较弱,生油区间R_O值为0.7%~1.3%。Ⅰ型干酪根生气的R_O值从1.3%开始,生气量逐渐增加,Ⅱ₁型干酪根生气要早一些,从R_O值为1.0%时开始,生气量也明显低于Ⅰ型。3个剖面以大龙口地区二叠系烃源岩的生气强度最高,为167.52×10⁸m³/km²,甲烷与乙烷的强度也最高;其次为妖魔山剖面,生气强度为118.88×10⁸m³/km²;红雁池剖面的生气强度最低,为11.46×10⁸m³/km²。总体而言,准噶尔盆地南缘生气潜力较高,勘探前景广阔。     

油气成藏门限及其研究方法

对油气成藏模式和成藏机理进行了综合研究,提出了油气成藏门限的概念;建立了油气成藏门限的判别方程。讨论了油气成藏门限的主控因素,包括成藏体系规模、剖面上的源—储—盖层厚度比、源岩层年代或埋深、温压介质条件和构造变动次数等,介绍了油气成藏门限研究的技术原理和方法。以塔里木盆地满加尔凹陷及周缘地区为例,计算了寒武—下奥陶统源岩的生油和生气量。油气成藏门限及聚集效率。计算结果表明,生油、气量分别为1812.407×10⁸t和4343.743×10¹¹m³,油、气成藏门限分别为566.503×10⁸t和3011.689×10¹¹m³,油、气聚集效率分别为68.74%和30.6%。     

苏里格气田成藏条件及勘探开发关键技术

截至2017年,鄂尔多斯盆地苏里格地区有利勘探面积为5.5×10⁴km²,天然气总资源量近6.0×10¹²m³,已探明(含基本探明)储量为4.77×10¹²m³,已建成产能为230×10⁸m³/a的天然气生产规模,是中国陆上发现的储量最大的天然气田。多年研究表明:①苏里格气田产层主要为上古生界二叠系石盒子组8段和山西组1段,为典型的致密砂岩气藏;②石炭系本溪组、二叠系太原组和山西组广泛发育的煤系地层为气藏提供了充足的气源;③发育"敞流型"湖盆三角洲沉积模式,平缓底形、多源供砂、强水动力、多期叠加控制着大面积储集砂体的分布;④储层为河流-三角洲相砂岩,物性较差、非均质性强,平均孔隙度为4 % ~12 % ,平均渗透率为0.01~1 mD;⑤气藏具有广覆式生烃、弥漫式充注、近距离运聚、大面积成藏等特征;⑥气藏压力系数为0.62~0.90,属低压气藏,单井产量低;⑦沙漠区全数字地震技术、黄土塬非纵地震技术、测井精细评价技术、致密砂岩储层改造技术、水平井开发技术是苏里格气田勘探开发的关键技术。     

论四川盆地中二叠统栖霞组天然气勘探

四川盆地的栖霞组主要为灰-灰黑色灰岩及生物碎屑灰岩,沉积相以碳酸盐台内生屑滩相、深和浅缓坡相为主,海水较平静,生物繁茂,富含有机质,具志留系和阳新统2套较好的生油层,生气强度一般＞20×10⁸m³/km²,最高达170×10⁸m³/km²,是四川盆地最好的优质生油层。由于灰岩结构以泥晶为主,孔渗差,储气主要靠白云岩化作用、古岩溶作用和裂缝作用,白云岩化作用改善了孔隙空间,古岩溶形成了洞穴（钻具放空量最大可达4.75m）,裂缝主要起着孔洞间的连通作用。尽管目前栖霞组的勘探程度尚很低,钻获的气藏较少,但也有高产气井,如自流井气田自2井栖霞组与茅口组合采已累积采气＞46.6×10⁸m³说明潜力不小,前景乐观。     

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。     

四川盆地五指山地区烃源岩特征与评价

五指山构造区位于四川盆地西南边缘,由于构造运动频繁、地质条件复杂,在一定程度上制约了其油气勘探进程。根据区域地质调查结果以及实测的有机地球化学数据,分别从残余有机碳含量、有机质类型、有机质成熟度以及生烃强度等4个方面对其烃源岩进行定量评价。结果表明：该区烃源岩主要发育在下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组、下二叠统;烃源岩有机质类型好,主要以腐泥-偏腐泥混合型为主;成熟度较高,现今处于高成熟-过成熟阶段,以产气为主;生烃强度计算结果表明,下寒武统、下志留统烃源岩条件最好,是其主力烃源层系,平均生烃强度分别为：63×10⁸m³/km²、44.5×10⁸m³/km²。从烃源岩条件看,五指山构造具备形成大中型气田的物质基础。     

异常高压火山岩气藏物质平衡方程初探

针对异常高压火山岩气藏开发过程复杂、成本高、地质储量预测难问题,提出了一种计算异常高压火山岩气藏地质储量的方法,该方法全面考虑了物性参数和岩性参数随地层压力的变化,并将异常高压气藏岩石压缩系数回归成地层流体压力的函数,利用最小二乘法求解方程。实例分析表明,利用该方法计算的地质储量为24.308×108m3,与作图法获得的地质储量24.446×108m3相当,表明该方法可靠、有效,从而为异常高压火山岩气藏预测地质储量提供一定的理论依据。     

柴达木盆地三湖地区生物气成藏基本要素及其配置性

柴达木盆地东部三湖地区位于青藏高原北部，地面平均海拔2 800 m，是该盆地第四纪沉积中心，也是中国最大的生物气田区。该区第四系厚达3 400 m，以固结较差的砂、泥岩为组成特征，长期低温和沉积水体的高盐度等条件为生物气的产生提供了丰富的物质基础，砂泥岩互层的高度发育为生物气的成藏提供了良好的储集和封盖条件，更新世以来一直存在的同沉积背斜为生物气提供了良好的圈闭条件，充足的地下水和地下水的定向流动将生物气的生、储和封存体系有机地联系在了一起，并构成了生物气聚—散的动态平衡。充足的气源供给、长期存在的圈闭、良好的封堵条件及其配置良好的区带是第四系生物气藏形成与分布的有利区带，例如该区北斜坡的涩北和台南地区为第四系生物气运移和聚集的最有利区带，易形成大气田，应作为下一步勘探的重点。      

利用盆地模拟技术评价渤东凹陷下第三系油气勘探潜力

盆地模拟结果显示:渤东凹陷东营组下段和沙河街组烃源岩的生油总量为48.71×108t,排油总量为26.37×108t;生气总量为47686×108m3,排气总量为35797×108m3;沙河街组烃源岩的生烃潜力远高于东营组下段烃源岩。据此并结合渤东凹陷内生排烃强度与生排烃量的平面分布特点,预测出该凹陷南部沉积中心周围的渤南凸起、庙西凸起及渤东低凸起南端是油气勘探取得突破的关键地区。     

论致密大油气田成藏模式

根据对国内外致密油气聚集成藏特征的分析,提出致密大油气田存在3种成藏模式,即连续型(深盆气型)、准连续型和不连续型(常规圈闭型)。与连续型油气藏相似,准连续型油气聚集也表现为:油气分布面积较大,无明确边界,也无边底水;源、储邻近,广覆式分布;油气运移主要为非浮力驱动,运移动力主要为异常压力、扩散作用力和毛细管压力,浮力作用受限;运移的方式主要为非达西流,以涌流和扩散流为主。所不同的是:准连续型油气聚集由多个彼此相邻的中小型油气藏组成,油气呈准连续分布;油、气、水分布比较复杂,无显著油、气、水倒置;油气充注以大面积弥漫式垂向排驱为主,初次运移直接成藏或短距离二次运移成藏;储层先致密后成藏或边致密边成藏,且非均质性较强;圈闭对油气聚集成藏具有一定控制作用。研究认为,以深盆气或盆地中心气为代表的连续型油气藏与典型的不连续型常规圈闭油气藏,分别代表了复杂地质环境中致密油气藏形成序列中的两种端元类型,二者之间应存在不同的过渡类型。准连续型油气藏就是这样一种过渡类型的致密油气聚集,并且可能是致密储层中大油气田形成的主要方式。事实上,典型的连续型油气聚集应是那些形成于烃源岩内的油气聚集(如页岩气和煤层气),典型的不连续型油气聚集则是那些形成于烃源岩外近源-远源的常规储层中、受常规圈闭严格控制并且具有边底水的油气聚集;而形成于烃源岩外并且近源的致密油气藏则主要为准连续型油气聚集,其次为非典型的不连续型(常规圈闭型)油气聚集,而像盆地中心气或深盆气那样的连续型聚集则较为少见。     

库车坳陷中生界烃源岩排烃史与资源潜力

为揭示库车坳陷油气勘探潜力,利用生烃潜力法分析了研究区烃源岩的排烃史与排烃特征。结果表明:三叠系排油高峰始于23Ma,早于侏罗系排油高峰(12Ma)。古圈闭被破坏,新圈闭形成时间晚于23Ma,不利于来自三叠系的油源聚集成藏。三叠系与侏罗系烃源岩排气量大,且时间与新圈闭形成时间耦合较好,有利于天然气的晚期成藏。三叠系源岩排出的天然气较难突破中上侏罗统的巨厚泥岩,但是该条件有利于天然气在下侏罗统圈闭内成藏。库车坳陷具备发育深盆气藏的烃源条件与致密储层条件,有利于形成大面积的深盆气藏,拜城凹陷与阳霞凹陷的斜坡带是潜在的深盆气藏资源区。     

歧口凹陷油气聚集量模拟

歧口凹陷是黄骅坳陷新构造层油气勘探的最有利地区.应用自主开发的“油气聚集量模拟系统”,对歧口凹陷的埋藏史、有机质演化史、生烃史、排烃史以及油、气的二次运移史（包括残留量、渗漏量和聚集量）进行了动态和全面的模拟,特别是应用“有效运移通道空间系数”、“动力分配系数”、“距离分配系数”和“面积分配系数”等概念和思路,模拟计算了各区带油、气的聚集量和聚集强度,对各区带进行了综合评价,获得了满意的结果.图10表3参6     

中国西北地区含油气盆地天然气有利勘探区带和成藏条件

我国西北地区塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、柴达木四大盆地和吐哈、酒泉两个中小盆地天然气资源丰富,待探明储量潜力大,天然气远景资源量约为234 899×108m3,占全国的50%,天然气地质资源量和可探明资源量分别为97 556×108m3和59 634×108m3,分别占全国的44.3%和42.6%,在这些盆地主要有三大勘探领域,即古生代克拉通盆地继承性古隆起、前陆盆地和前陆冲断带构造-岩性复合圈闭、柴达木盆地三湖地区第四系生物气,已在这三大领域探明了规模储量;在中国的四大气区(鄂尔多斯、塔里木、四川和柴达木气区)中西北地区的就有3个,说明了西北地区巨大的天然气勘探潜力。为了确保“西气东输”的资源基础和探明储量的增长,从战略接替和战略准备的现实资源基础出发,认为今后在西北地区的大中型含气盆地和广泛分布的中小盆地,应加强以石炭系和侏罗系为烃源岩层系的煤型气、煤层气的资源评价和勘探,重视叠合盆地深层气、柴达木盆地三湖地区水溶气的勘探。     

柴达木盆地三湖地区第四系气藏形成与"烟囱效应"

高分辨率地震资料表明，柴达木盆地三湖地区第四系气藏周围发育有气烟囱。第四系具有较高的地温梯度，深部发育了低幅超压；甘森泉-小柴旦基底断裂影响气藏构造的完整性；第四系饱含高矿化度地层水泥岩构成的盖层可以起到一定的封盖作用。这些因素相互作用，最终导致了气烟囱的形成。气烟囱的发育可以解释第四系天然气组分、重烃碳同位素等体现出来的混源特征，解决第四系各层序源岩生烃潜力和含气储量之间存在的矛盾。总之，气烟囱作为天然气的垂向运移通道对该区第四系气藏的成藏起到重要作用。     

天然气压缩机气举工艺在苏里格气田的应用

针对苏里格气田部分气井井底积液严重导致无法正常生产的现状,研发了排量达6×10~4m~3/d的车载式天然气压缩机,设计了全封闭式的增压气举工艺流程。现场应用表明:该设备操作方便、安全环保、施工费用低;有效实现了7口水淹井复产,为低压低产气井提高采收率探索了一条新途径。