塔里木盆地和田河气田天然气裂解类型

和田河气田天然气来自寒武系高-过成熟烃源岩,气田大体上呈长条状东西向展布。和田河气田天然气组分具有随C₁/C₂增加C₂/C₃变小、碳同位素δ¹³C₂-δ¹³C₃值变化较大、ln(C₂/C₃)值变化较小的特点。根据目前惯用的干酪根裂解气和原油二次裂解气判识标准,和田河气田的天然气应属于干酪根裂解气。和田河气田东、西部井区天然气干燥系数、甲烷碳同位素值及二氧化碳含量存在明显的差异。伴随晚喜山期和田河圈闭的形成,干酪根裂解生成的天然气以水溶方式自东部高压区向西部低压区运移,由于甲烷在水中的溶解度大于重烃、δ¹³CH₄溶解度大于δ¹²CH₄、CO₂在天然气组分中溶解度最大,造成天然气组分和甲烷碳同位素的分馏,使西部井区天然气具有干燥系数偏高、甲烷碳同位素值偏重、二氧化碳含量明显偏高等特点。     

和田河气田水溶气成藏特点对克拉2气田的启示

塔里木盆地克拉2气田天然气成藏倍受关注,存在许多疑惑有待于解决。本文根据和田河气田水溶气成藏地质条件和成藏特点,认为克拉2气田具有更优越的水溶气成藏条件,拜城凹陷中生界煤系烃源岩生成的天然气在深部高温、高压状态下大量溶解于水,以水溶气的形式保留在深部地层中,而新构造运动产生了断层相关褶皱,深部的水溶气便沿断裂往上运移至第三系和白垩系圈闭中并随温度和压力降低脱气成藏,从而使天然气具备水溶气的某些特征。指出克拉2气田气-水界面以下的高压水体中未释放出的天然气储量也相当可观,随着气田开发,压力降低,水体中天然气会不断释放,这对该气田天然气可采储量和开采年限的重新估算都有重要的意义。     

和田河气田天然气东西部差异及原因

塔里木盆地和田河气田天然气是成熟度较高的干气，二氧化碳和氮气含量高，天然气来自寒武系海相高-过成熟烃源岩，属油型气，气田呈近东西向展布，西部井区的埋深小于东部井区，西部井区天然气二氧化碳含量和干燥系数明显高于东部，西部井区甲烷碳同位素重于东部，导致东西部天然气的地球化学特征有明显差别的原因是，天然气自东向西动移造成了组分的东西部差异；西部井区的压力释放使水中溶解的CO2大量释放，导致CO2含量增加；扩散作用导致了甲烷碳同位素的西重东轻。     

四川盆地安岳气田龙王庙组气藏天然气有水溶气贡献的迹象

通过有机地球化学手段对四川盆地安岳大气田龙王庙组天然气和储层沥青进行了系统研究,发现天然气甲烷碳同位素较储层沥青明显偏重。这用目前大家普遍认为的油裂解气的观点难以解释,因根据歧化反应碳同位素分馏原理,油裂解生成的甲烷和沥青,甲烷碳同位素会明显轻于沥青。另外,甲烷碳同位素值与H₂S含量也没有明显的相关性,用TSR作用也很难解释气藏中甲烷碳同位素偏重的现象。从气田水中释放出的水溶气甲烷碳同位素较气藏游离天然气的甲烷碳同位素偏重或者重,推断可能是由于地层水水溶相天然气的脱溶,造成龙王庙组气藏中的天然气甲烷碳同位素较储层沥青碳同位素偏重。同时,经激光拉曼测试分析发现大部分烃类包裹体具有液相甲烷特征峰,进一步证实水溶相天然气的存在。通过对气源、地层水、温压环境、构造演化、盖层等地质条件进行分析,提出龙王庙组气藏具有良好的水溶气形成、保存以及晚期随构造抬升水溶气脱气成藏的条件。对比龙王庙组埋深最大时与现今气藏条件下甲烷在地层水中的溶解度,估算出龙王庙组1m³的地层水可释放出6m³的天然气。     

塔里木盆地和田河气田轻质油成熟度判定及其油源意义

为评价和田河气田轻质原油的成熟度,利用气相色谱与气相色谱-质谱联用仪,对和田河气田4个轻质原油中具有成熟度信息的化合物进行分析。轻烃庚烷值与异庚烷值、甲基双金刚烷参数、甲基菲参数、甲基二苯并噻吩参数和Ts/(Ts+Tm)成熟度参数显示和田河轻质油处于高成熟阶段(凝析油阶段),烷基萘类成熟度参数、C₂₉甾烷20S/(20S+20R)和C₂₉甾烷ββ/(αα+ββ)显示尚未进入生烃高峰期。轻烃等参数显示原油高成熟与原油密度等物理性质一致,烷基萘类成熟度参数成熟度偏低可能与原油存在轻微生物降解有关,甾烷成熟度参数偏低是演化达到平衡终点后翻转所致。综合成熟度参数认为,和田河气田轻质原油处于成熟末期-高成熟阶段。与该地区典型的烃源岩样品成熟度对比,推断轻质原油与天然气同源,主要来自寒武系烃源岩。甾萜类生物标志物油-源对比分析支持该结论。     

塔里木盆地和田河气田玛扎塔格滑脱背斜构造特征

塔里木盆地巴楚隆起南侧的和田河气田是在玛扎塔格构造上发现的典型背斜型气藏。由于该区钻井主要集中在构造核部,钻井深度相对较浅,而构造两翼的地震资料品质较差,因而对该构造出现了多种解释结果。本文依据钻井资料标定,应用断层相关褶皱理论,对该区二维地震剖面测网重新进行详细构造解释。结果表明,玛扎塔格构造主要构造样式为以中寒武统膏岩为滑脱面的滑脱背斜,玛4井东构造样式则为断层扩展褶皱,表明玛4井东存在近南北走向的横向走滑断层,并在地震剖面上得到证实。地震解释结果也证实了玛扎塔格构造西北侧发育的古董山逆冲断层向南东方向延伸进入和田河气田。滑脱褶皱背斜南北两翼发育的中新世-上新世生长地层和第四系角度不整合,表明该构造主要形成时期为中新世—上新世,而且第四纪该构造又重新活动。     

和田河气田碳酸盐岩储集层的岩溶作用

和田河气田是塔里木盆地最近探明的大型碳酸盐岩气田，主要储集层为奥陶系潜山灰岩和石炭系生屑灰岩，岩溶作用十分发育，根据各类岩溶发生的时间，机理和部位的研究认为，岩溶作用主要发育有三种：层间岩溶，风化壳岩溶和埋藏岩溶，层间岩溶和风化壳岩溶由大气淡水作用形成，奥陶系潜山灰岩藏岩溶由有机酸作用而成，而炭系生屑灰岩埋藏岩溶由硫酸溶蚀形成，岩溶作用主要受控于岩性，构造，古地貌和古气侯，岩溶作用可提高储集层孔隙度和渗透率。     

库车前陆盆地迪那2气田成藏机理及成藏年代

库车前陆盆地具有典型的双超压体系。深部超压体系的形成过程与源岩快速大量的生气作用密切有关,同时也决定了中生界源岩生成的天然气主要以水溶气形式存在。上部超压体系具有常压成藏的特点,当深部超压体系中的天然气沿断裂以混相涌流方式进入上部常压环境后,发生脱气析出并聚集成藏,其后,经构造运动进一步的挤压作用形成上部超压体系。迪那2气田是上部超压体系中的天然气成藏。在圈闭发育史及源岩生烃史分析的基础上,结合储层流体包裹体及自生矿物伊利石的K/Ar测年数据,认为迪那2气田发生过3期油气的充注,古近纪末期为液态烃注入,但遭受破坏;库车早中期为气液两相注入;库车晚期及西域早期为天然气注入,第三期是成藏的关键时期。     

和田河气田奥陶系碳酸盐岩裂缝

和田河气田奥陶系碳酸盐岩中发育3类成岩缝和5期构造缝。裂缝以高角度小微缝为主,多数裂缝被方解石和泥质充填或半充填。缝合线和2,3,4,5期构造缝尚存在未被充填的空间,可作为油气的储集空间和渗流通道。裂缝是储层渗透率的主要贡献者,总渗透率的99.4%为裂缝提供。裂缝的发育程度主要受控于构造运动和岩性,而与不整合面和地层负荷关系不大。     

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳混源气成藏分析

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳具有同时捕集上古生界煤成气和下古生界油型气的地质条件,为煤成气和油型气混源成藏。为了确定中部气田混源气的混合比例,并探讨其成藏特征,将上古生界煤成气和下古生界油型气作为2个端元,利用甲烷、乙烷碳同位素组成和体积分数与母质成熟度的经验关系式,建立了两源混合比例动态判定模型。由该模型可知,不同井中两端元气的混合比例相差很大,煤成气和油型气比率分别为22%~84%和16%~78%。这一结果表明,奥陶系风化壳气藏是由多个相互分隔的小气藏组成的;上古生界煤成气进入风化壳的方式,早期以整体顶渗为主,后期转为从侵蚀沟侧向侵入。     

和田河气田天然气运聚效率及源区探讨

和田河气田天然气主要源自寒武系烃源岩早期所生液态烃的二次裂解。针对其天然气成因类型,设计开展了源岩热解生烃和原油裂解成气模拟实验,在此基础上建立并标定了有机质生烃及原油裂解成甲烷过程中碳同位素分馏的化学动力学模型,进而在和田河气田的潜在源区进行了地质应用。结果表明,和田河气田两个潜在源区均有短期内大量生气的特征,这有利于减小成藏过程中天然气的散失量。但是,巴楚凸起生气期较早,且所生油气先后经历了两次构造运动破坏;而麦盖提斜坡先北倾后南倾的构造格局演化既使西南坳陷烃源岩早期处于构造上倾部位,生气较晚,又使其所生烃类早期在构造相对稳定的西南古斜坡的构造高部位成藏,而不是在其下倾方向的玛扎塔格断垒构造带聚集,避免了和田河地区的两次构造运动破坏。因此,和田河气田天然气应主要源于西南坳陷。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏特征

鄂尔多斯盆地上古生界具有含气丰富和低孔、低渗、低压的特征。通过储集层流体包裹体均一温度、包裹体激光拉曼光谱、沥青分布与成因、岩石薄片等分析，结合天然气组分、C5-C8轻烃、单体碳同位素实验数据，分析了鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏基本特征和成藏过程，总结了高效储集层的主控因素，划分出3种上古生界天然气成藏组合，即源内成藏组合（山2段-太原组几源顶成藏组合（山1段-盒8段）、源外成藏组合（石千峰组）。并应用上述方法剖析了不同类型气藏天然气成藏过程及成藏主控因素。图7表2参17     

塔里木盆地天然气碳、氢同位素地球化学特征

库车坳陷天然气甲皖的氢同位素组成分布为-185‰- -156‰，除DW105-25井为-156‰外，其余9个样品相对较轻，基本轻于-170‰，而Dw105-25井的δ^12C-值为-28．5‰，也相对较重；库车坳陷天然气乙皖氢同位素组成分布为-139‰～-113‰。塔中地区和塔东地区天然气甲烷氢同位素组成分布为-168‰～-151‰，范围相对较小。轮南地区天然气甲炕氢同位素分布为-190‰～-140‰．分布范围较广，乙炕氢同位素组成分布为-187‰～-145‰，与甲炕的分布范围相近．大多数样品同时出现甲烷、乙烷的碳、氢同位素组成序列倒转的现象。塔西南地区的阿克1井天然气甲皖的碳同位素组成为-23．0‰。氢同位素组成为-131‰，均较重，这可能与深部物质的参与有关。     

塔里木盆地喀什凹陷油气来源及其成藏过程

塔里木盆地喀什凹陷目前发现的最为重要的烃源岩分布于下石炭统和中、下侏罗统。下石炭统为Ⅱ型海相烃源岩，中、下侏罗统以湖相的Ⅱ- 型扬叶组烃源岩为主，其次为下侏罗统煤系烃源岩，油气源对比表明，喀什凹陷的克拉托、杨叶等油苗主要源自中侏罗统杨叶组的湖相烃源岩，阿克1井天然气主要源自石炭系Ⅱ型烃源岩。成藏过程研究表明，阿克1井天然气主要聚集了石炭系烃源岩在R0值为1.5%-1.8%阶段生成的天然气，具有晚期阶段聚气的特征，这是造成阿克1井天然气碳同位素组成偏重的主要原因。侏罗系烃源岩生成的烃类在上新世早期形成油藏，在上新世晚期受到破坏形成地表油苗或油砂。图7参26     

中国大中型气田运聚气能力配置类型及其特征

利用气藏输导天然气能力与封气能力特征,对气藏运聚气能力配置类型及与储量丰度关系进行了研究,研究表明强运强聚配置类型最好,其次是较强运强聚配置类型和强运较强聚配置类型,再次是中运强聚、较强运较强聚和强运中聚配置类型,其他配置类型均较差。中国42个大中型气田运聚气能力配置类型有4种,以差运聚气能力配置类型的大中型气田为主,中等运聚气能力配置类型的大中型气田较少。但中等运聚气能力配置类型是中国形成高储量丰度大中型气田的主要运聚气能力的配置类型。