莺歌海盆地热流体上侵活动与天然气运聚富集关系探讨

指出:莺歌海盆地是新生代发育的一个高温盆地,其高地温场及高大地热流值主要集中于盆地中部坳陷区的泥底辟构造带;由于热流体活动的分区分块与分层的局部性侵入,导致了CO₂等非烃气及烃类气运聚富集亦县分区分块与分层性。认为泥底辟发育演化及热流体上侵活动是控制天然气尤其是CO₂等非烃气运聚乃至富集成藏的主导因素,而CO₂等非烃气与烃类气的运聚时间及运聚通道的差异,则是控制和制约烃类气与非烃气差异运聚及富集成藏的关键所在。     

南海北部大陆架边缘盆地CO2成因和运聚规律的分析与预测

在近期所获大量新的地质地化资料基础上,重点对南海北部大陆架边缘盆地CO2成因及运聚成藏的主控因素进行了研究,并对可能的高CO₂风险区进行了初步预测。认为:莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂的形成及富集成藏,主要受控于泥底辟热流体晚期分层、分块和多期的局部上侵活动,和巨厚的上新统―中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用,且CO₂运聚分布规律亦具多期和分层、分区的特点;琼东南盆地东部及珠江口盆地火山幔源成因型CO2则主要受控于幔源型火山活动和沟通深部气源的基底深大断裂的导气配置作用,CO₂运聚富集规律与幔源型火山活动及深大断裂的发育展布密切相关,CO₂主要来自地壳深部幔源火山活动所伴生的大量CO₂;因此,根据壳源岩石化学成因型CO₂与火山幔源成因型CO₂不同成因机理及成藏条件,可以追踪CO₂气源,可分析和预测天然气尤其是CO₂的运聚分布规律,可为天然气勘探部署及决策提供依据,可减少和降低勘探风险。另外还指出,油气藏中CO2的充注驱油特征可作为判识油气成藏动态过程的示踪标志,也可作为分析油气运聚、预测和追踪油气分布的良好指示。     

莺歌海盆地泥底辟带昌南区热流体活动的地球物理特征及成因

莺歌海盆地中央坳陷泥底辟带是一个热流体非常活跃的地区。根据泥底辟热流体上侵活动控制天然气运聚成藏的地质规律,目前已在泥底辟带浅层天然气勘探中取得了很大的成功,迄今为止在盆地所获的天然气地质储量主要源于浅层勘探领域。昌南区是泥底辟带中南部热流体上侵活动最为强烈的地区之一,其在地震剖面上的反映颇具代表性。应用地球物理方法,对该区\"泥底辟热流体地震模糊带\"的剖面和平面特征进行了深入研究,揭示和总结出昌南区泥底辟热流体活动的地球物理特征及独特成因。     

南海北部边缘盆地CO2成因及充注驱油的石油地质意义

在获取大量地质、地球化学资料的基础上,对南海北部边缘盆地CO₂的成因及充注驱油特征进行了分析,结果表明:南海北部边缘盆地CO₂可划分为壳源型岩石化学成因、壳源型有机成因、壳幔混合型及火山幔源型成因4种成因类型;其中,莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂运聚成藏主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期局部上侵活动与上新统—中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用;琼东南盆地东部及珠江口盆地火山幔源型CO₂成藏主要受控于幔源型火山活动及沟通深部气源的基底深大断裂的展布;CO₂运聚成藏中,其充注驱油过程主要受运聚输导条件及气源供给等诸多地质关键因素的制约和控制.由于CO₂充注驱替往往导致油气藏中油气再分配或重新组合,并引起原来的油气产出及产状特征发生变化,故容易形成新的油藏或气藏.因此,可以将CO₂充注驱油特征作为判识油气成藏动态过程的示踪标志,用于预测油气运聚状态,追踪油气分布特征.     

南海北部边缘盆地不同类型非生物成因CO_2成因成藏机制及控制因素

南海北部边缘盆地非生物成因CO2资源丰富,依据通常的成因判识与划分参数（δ13 CCO2和3 He/4 He）,结合运聚成藏的具体地质条件及控制因素,可将CO2成因成藏机制明确划分为泥底辟热流体控制的壳源型及壳幔混合型CO2成因成藏机制和火山幔源活动及深大断裂输导控制的火山幔源型CO2成因成藏机制2种类型。前者,即壳源型及壳幔混合型成因CO2资源丰富储量规模大,这种成因成藏机制形成的CO2运聚成藏规律复杂,主要富集于西北部走滑伸展型边缘的莺歌海盆地中央泥底辟构造带浅层,具有平面上分区、分块、纵向上分层、分带多期运聚成藏的特点,且主要受控于泥底辟热流体上侵活动与巨厚海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用;后者即火山幔源型成因CO2在该区资源及储量规模较小,多分布在处于北部裂陷带的琼东南盆地东部Ⅱ断裂带周缘和珠江口盆地北部深大断裂发育区,且主要受控于火山幔源岩浆脱排气之CO2气源供给与深大断裂导气输送作用的有效配置。     

中国东部及近海陆架盆地CO2成因及运聚规律与控制因素研究

在中国东部及近海陆架盆地已发现的CO2气藏（田）和大量高含CO2油气藏的大量地质地化资料的基础上，将CO2分为壳源型、壳幔混合型和火山幔源型三大成因类型。中国东部陆上诸断陷盆地与东海盆地及琼东南盆地东部、珠江口盆地的CO2气藏及高含CO2油气藏中的CO2均属典型的火山幔源型成因，CO2气源主要来自地壳深部幔源火山活动所产生的大量CO2，其运聚富集规律主要受控于幔源型火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的导气作用。莺歌海盆地CO2气藏及含CO2气藏中的CO2则属于壳源型及壳幔混合型成因，主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期的局部上侵活动与巨厚的海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用，其运聚分布规律具多期和分层分区的特点。根据不同成因类型CO2运聚成藏规律，可以追踪其气源，分析和预测天然气尤其是CO2的运聚分布规律，综合评价CO2资源潜力，为天然气勘探部署及决策提供依据，降低勘探风险。图4表1参38     

莺歌海盆地泥底辟带中深层天然气勘探中的CO_2风险分析

在以往研究工作的基础上 ,结合近期所获地质资料的分析和天然气运聚成藏规律的研究 ,对莺歌海盆地泥底辟带中深层 (T30 以下 )天然气勘探中的 CO2 风险进行了分析 ,认为中深层 CO2 风险相对较小 ,中深层 CO2 分布与浅层 CO2 分布类似 ;CO2 等非烃气的局部富集主要与泥底辟及热流体上侵活动密切相关 ;在中深层寻找高产富烃天然气 ,必须选择构造规模大、储集条件好、相对低压低势且距泥底辟活动中心区较远的构造布井 ,以避免可能出现的 CO2 风险     

莺歌海盆地泥底辟带中深层天然气勘探CO2风险分析

在以往研究工作的基础上,结合近期所获地质资料的分析和天然气运聚成藏规律的研究,对莺歌海盆地泥底辟带中深层（T30以下）天然气勘探中的CO2风险进行了分析,认为中深层CO2风险相对较小,中深层CO2分布与浅层CO2分布类型;CO2等非烃气的局部富集主要与泥底辟及热流体上侵活动密切相关,在中深层寻找高产富烃天然气,必须选择构造规模大,储集条件好,相对低压低势且距泥底辟活动中心区较远的构造布井,以避免可能出现的CO2风险。     

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在获取大量地质地化资料的基础上，重点对CO₂成因及运聚成藏的主要控制因素进行了深入的剖析与探讨。研究表明，莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂形成及富集成藏，主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期的局部上侵活动与沉积巨厚的上新统—中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用，且其运聚分布规律亦具多期和分层分区的特点；琼东南盆地东部及珠江口盆地火山幔源型成因CO₂则主要受控于幔源型火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育展布程度,其运聚富集规律与幔源型火山活动及深大断裂的发育展布密切相关，CO₂气源主要来自地壳深部幔源火山活动所伴生的大量CO₂。因此,根据壳源型岩化成因CO₂与火山幔源型成因CO₂不同成因及成藏条件，可以追踪其气源,分析和预测天然气尤其是CO₂运聚分布规律,为天然气勘探部署及决策提供依据，减少和降低勘探风险。     

莺歌海盆地CO2分布及初步预测研究

莺歌海盆地富ＣＯ２天然气是泥底辟构造带特有产物，主要分布于该带浅层含气组合体系，且受控于泥底辟发育演化、展布和伴生热流体的上侵活动，其平面分布多具东高西低、南高北低的分区分块性特点，纵向总体分布则具分带分层性特征。根据富ＣＯ２天然气分布规律，采用地质综合分析类比方法，在综合分析各种地质、地球物理及地球化学资料的基础上，对盆地高ＣＯ２风险区进行了初步预测，指出本区纵向上存在２个低ＣＯ２富烃气带，平面上分布有３个低ＣＯ２富烃气区，其中尤以超浅层和中深层区带最佳，是近期勘探有利区带。图３参５（梁大新摘）     

莺歌海盆地泥拱带天然气中CO_2的分布及勘探开发建议

莺歌海盆地泥拱带上钻获的天然气CO_2含量高,影响了气藏的勘探和开发。笔者研究发现在泥拱带和非泥拱带之间、不同泥拱之间、同一泥拱的不同断块之间、同一断块的不同部位之间的天然气组份存在差异。异常高的CO_2为泥拱带所独有,并且泥拱演化序列越高泥拱帽CO_2含量越高,断块越小CO_2含量越高,越是靠近断层CO_2含量越高。在此认识的基础上,就泥拱带构造和气田的勘探开发和今后勘探方向提出了新建议。     

莺歌海盆地泥丘发育特征与油气远景

莺歌海盆地第三系有巨厚的欠压实泥页岩,泥丘的发育受北西向的红河大断裂及其派生的南北向雁行断裂所控制。泥丘本身就是生烃岩,它所孕育的异常高温高压之巨大潜能,是有机质成熟生烃和烃类排出运移的动力;而它伴生的不同类型的构造所组成的泥丘隆起构造带则是油气运移聚集的有利场所。     

莺-琼盆地高压成因输导体系特征、识别及其成藏过程

莺-琼盆地为新生代的高温高压快速沉降盆地,通常伴随着热流底辟体的发育,形成了异于常压盆地的油气输导体系,由地层深部压力释放形成的底辟和裂缝是莺-琼盆地天然气运移的主要输导通道。研究利用沿层三维地震相干分析及曲率分析技术对莺-琼盆地高压底辟型和裂缝型输导体系进行了系统的识别,研究其空间展布特征及演化过程,结合天然气同位素及包裹体等地球化学手段,综合分析了高压成因输导体系与研究区天然气充注、散失及富集成藏的关系。研究结果表明,底辟型和裂缝型输导体系在空间分布上具有由深向浅阶梯状发育的特点,其中底辟型输导体系通常发育在莺歌海盆地的中央坳陷带,裂缝型输导体系主要分布在盆地热流底辟的边缘、斜坡近凹区的高压地层中。底辟型输导体系的发育演化历史可以划分为增压期、穿刺期、平衡期、释放期和塌陷期五个阶段（类型）,具有增压期深部充气、穿刺期浅层成藏、平衡期复合成藏、释放期翼部成藏、塌陷期破坏成藏的成藏规律。裂隙型输导体系具有高压和构造两种成因,天然气具有浅部早、深部晚的成藏规律。     

莺歌海盆地流体底辟构造及其对天然气成藏的贡献

莺歌海盆地是一个独特的沉积盆地 ,其以强烈的底辟构造、巨厚的沉积盖层、快速的沉降沉积活动和异常高温高压等地质现象而著称。在调研大量文献的基础上 ,对莺歌海盆地底辟构造及其对天然气成藏的影响进行了分析。认为盆地内的底辟构造属于流体底辟构造 ;阐述了底辟构造的发育特征 ;从底辟产生的物质基础 (流体源 )和外界条件 (热能、退覆层系、外力 )等方面探讨了流体底辟的成因机制 ,总结出流体底辟构造形成的理论模式 ;并从圈闭、运移、保存等方面阐述了底辟构造对天然气成藏的贡献。     

莺-琼盆地天然气成藏条件及地球化学特征

研究莺一琼盆地天然气成藏条件以及地球化学特征，认为该盆地天然气成藏条件良好：高温环境促进了有机质的热演化作用，缩短了烃源岩的成熟时间；储盖组合好，孔隙型的储集层利于天然气富集，具有超压的盖层提供了优异的封闭性能；圈闭多，类型丰富；构造活动提供了天然气运移的通道；烃源岩晚期排烃的特征保证了气田不会因为长时间的扩散而损失。天然气地球化学特征揭示：莺一琼盆地天然气中烷烃碳同位素普遍较重，以煤成气为主；莺歌海盆地由于具有流体幕式充注的特点，混有生物成因气。CO2成因比较复杂，莺歌海盆地既有壳源有机成因CO2，又有壳源无机成因和壳幔混合成因CO2；琼东南盆地CO2为无机成因，包括壳源无机成因CO2和幔源无机成因CO2。图7表1参31     

莺歌海盆地盆地结构及天然气成藏模式研究

莺歌海盆地是在地幔隆起拉伸作用和沿红河断裂的走滑作用双重机制控制下,在红河断裂带向海延伸部分的基础上发展起来的,具有断陷坳陷双重结构.莺歌海盆地的演化经历了断陷形成期和坳陷形成期两个阶段,在不同的演化阶段热沉降和红河断裂活动所起的作用是不同的.莺歌海盆地天然气成藏可划分为中央底辟带成藏模式和莺东斜坡带成藏模式.底辟热流体的活动为盆地中央天然气成藏提供了聚集场所和动力条件,高压封存箱内的天然气以涌流方式多次向上释放并聚集成藏.而莺东斜坡带上的天然气藏是盆地深部生成的天然气在水溶对流机制的驱动下运移到斜坡带上并在储盖配置良好的部位聚集的结果.      

油气聚集保存的时间性和有效性分析——油气有效成藏期及有效成藏组合研究

在探索盆地油气成藏规律的研究中,要系统地研究储层流体系列(天然气、原油、沥青及水中有机质)含有油气生成、运移聚集、演化与氧化、破坏与保存等诸多方面信息的有机地球化学特征和赋存特征.当将它们与形成上述特征的地质背景(包括构造史、埋藏史、沉积成岩史、孔隙发育史、油气史)动态地结合起来进行研究时,发现油气的聚集和保存具有明显的时间性和有效性,并进而可以获得盆地油气有效成藏期及有效成藏组合的有用信息,从而为现实的油气勘探服务.