北部湾盆地福山凹陷岩浆活动与CO2 成藏的关系

新生代以来,北部湾盆地福山凹陷曾发生多期火山-岩浆活动,早期火山-岩浆活动伴随珠琼运动,有玄武岩喷发与部分浅成侵入的辉绿岩(45 M a),中、晚期火山-岩浆活动先后伴随南海运动(30 M a)和东沙运动(10~5 M a以及1 M a),共发生4期玄武岩喷发;在福山凹陷油气钻探中发现了高CO₂含量的天然气藏,其CO₂稳定碳同位素、伴生稀有气体氦和氩同位素组成特征指示,福山凹陷天然气藏中的CO2主要为壳幔混合成因;壳幔混合成因CO₂气藏主要分布在花场次凸和南部斜坡的F8、F10井区,其分布范围与始新统流沙港组的岩浆岩体吻合很好,表明该期岩浆活动可能是壳幔混合成因CO₂气生成和聚集的主要原因;H _3-4井下部流沙港组三段和上部流沙港组一段CO₂聚集成藏的差异,反映了断裂活动对CO2气生成和聚集的控制作用。指出,在始新统流沙港组岩浆活动强烈的地区,由切割流沙港组三段及其以下地层的深大断裂所沟通的流沙港组三段是寻找具有经济价值纯CO₂气藏的有利勘探方向。 \r\n     

莺歌海盆地CO2成因及与国内外典型CO2气藏的类比

本文重点阐述了莺歌海盆地浅层CO₂气藏的成因及地质地化特征,并与中国东部、东南亚地区和其它地区典型CO₂气藏进行了类比,找出了其差异性和相同点。在此基础上,指出了本区烃类天然气的勘探方向。     

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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。     

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论文探讨了文33块天然气中CO₂气及有机气体的成因。文33-204井CO₂含量高近80%、碳同位素值重δ13C_CO2为－9.0‰，CO₂同位素指示介于有机成因与无机成因之间，与同区块高部位CO₂含量低的其他井天然气同位素差别大，伴生的烃类气体组分与碳同位素表现为油型湿气特征。综合研究认为，文33块含二氧化碳高的文33-204、文269、文269-1的天然气中有机组分与CO₂是不同源，有机组分来源于下第三系泥岩地层，CO₂气体主要来源于石炭—二叠系的煤系地层，同区块而CO₂低的天然气，有机组分与CO₂为同源的，均来源于下第三系泥岩地层。     

北部湾盆地福山凹陷流沙港组含油气系统特征

福山凹陷是北部湾盆地南斜坡的一个箕状断陷 ,近年来 ,该凹陷取得丰富的油气发现。文章尝试应用含油气系统理论方法来解剖油气生成、运移、聚集和保存等成藏诸要素及其关系 ,深化福山凹陷油气富集特征认识。研究认为本区主要存在一套流沙港组含油气系统 ,该含油气系统平面上东、西、北受断裂控制 ,南部则受控于流二段剥蚀尖灭线。指出环白莲次凹的构造带和断裂带是主要的勘探地区 ,流三一亚段—流二段储盖组合是最有勘探潜力的组合。     

北部湾盆地福山凹陷天然气成因与来源

利用(δ¹³C₂-δ¹³C₃)-C₂/C₃(mol/mol)关系、“天然气曲线”和天然气C_7-重烃三角图对海南福山凹陷天然气的成因和来源进行了研究，结果表明福山凹陷天然气主要为干酪根生烃高峰到湿气阶段的产物；天然气和该区原油同源，都来自流沙港组Ⅱ-Ⅲ型有机质；天然气没有遭受明显的次生变化，受运移效应的影响也较弱；花场地区天然气主要来自白莲次凹，而Hx4井和H3\|4井的天然气可能有来自皇桐次凹的贡献。认为(δ¹³C₂-δ¹³C₃)-C₂/C₃(mol/mol)关系图和“天然气曲线”是研究天然气成因与来源的有效方法。     

利用CO2-ECBM技术在沁水盆地开采煤层气和埋藏CO2的潜力

利用CO₂-ECBM技术在深部煤层进行CO₂埋藏不仅对减缓全球气候变暖具有重大意义,而且能够促进煤层气增产,是CO₂减排最有效方式之一。沁水盆地为一NNE复向斜构造,其边缘地区由于断裂发育、强水动力条件和煤矿的开采,不利于CO₂埋藏。盆地中心区稳定的构造环境、弱水动力条件及良好的区域性盖层为CO₂埋藏提供了很好的保存条件。依据前人关于CO₂/CH₄等温吸附特性相关实验参数,初步评价了CO₂-ECBM技术在沁水盆地开采煤层气和埋藏CO₂的潜力。结果表明：CO₂-ECBM技术可使沁水盆地煤层气可采量增加1.04×10¹² m³,埋藏CO2量可达47.7×10⁸ t。     

氨基改性吸附剂在低CO2分压下吸附CO2的热力学研究

为了减少温室效应,应采取有效措施减少温室气体CO2的排放。氨基改性吸附剂是捕获烟道气中CO2的重要吸附材料。建立了描述氨基改性MCM-41吸附剂在低CO2压力下吸附等温线的平衡模型,并计算了吸附热力学参数。该模型基于Dual-site Langmuir模型,同时假设CO2吸附具有两种独立的吸附机理,分别是氨基基团的化学吸附和吸附剂表面的物理吸附,提出了一种基于未改性介孔材料吸附容量和比表面积计算改性材料的物理吸附量方法。结果表明,该模型能较好地拟合吸附等温线,计算得到的物理化学吸附热分别为-25.4kJ/mol和-41.9kJ/mol,总吸附热为-67.3kJ/mol,与实验数据一致,且氨基改性MCM-41-TEPA饱和吸附容量可达到7.79mmol/g。     

CO2泡沫驱体系筛选与评价

吉林油田CO₂驱油藏物性差,渗透率差异较大,裂缝相对发育,注入CO₂过程中出现气窜,严重影响气驱效果。为此开展CO₂泡沫体系研究,扩大气驱波及体积,提高气驱开发效果。室内建立泡沫体系的性能评价手段,优选一种由阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂复配而成的CYL泡沫体系,确定现场CYL泡沫体系的最佳加量为0.3%、气液比1:1。物模试验结果表明：裂缝性低渗透岩心中CO₂泡沫驱采收率最高53.67%,CO₂气驱采收率次之（35.74%）,水驱采收率最低（23.42%）。CO₂泡沫驱的效果明显好于水驱、CO₂驱,现场开展CO₂泡沫驱试验,注气压力由措施前的6.0 MPa上升到措施后的8.1 MPa,井组日产油由措施前的7.7 m³增至措施后的10.8 m³,措施效果明显,有效提高气驱开发效果。     

CO2气体非常规储存方法

随着《京都议定书》的实施，如何经济有效地控制CO₂的排放量，减缓温室效应对我国已显得越来越迫切。非常规储存是将排放到大气中的CO₂，通过采集回注到地下煤气层、废油气储层或深海盐水储层中储存的方法，主要有CO₂水合物法、煤层气置换法、CO₂驱替甲烷水合物、注CO₂提高原油或凝析油的采收率、深海盐水储层储存法等。从储存的机理方面介绍了各种非常规储存CO₂的方法，并从技术和经济的角度对各种方法进行了评价。指出对于具有相同烃类孔隙体积的油气藏来说，由于气体更容易压缩，地质构造封闭性好，气藏、凝析气藏在储存CO₂方面具有更大的优势。     

济阳坳陷火山活动和CO2气藏的关系研究

济阳坳陷CO2气藏和火山活动的关系密切,表现在:1火成岩和气藏的分布具有空间上直接或间接的相关性;2火山活动可以为气藏直接提供CO2,在火成岩类型上碱性玄武岩浆活动较有利于气藏形成,在时间上馆陶期火山活动对CO2的形成较为有利,在火成岩相带上浅成侵入相、次火山岩相以及火山通道相较有利于气藏的聚集和成藏,而喷发相则较差;3侵入体对碳酸盐岩围岩的烘烤变质也可以间接提供CO2气;4火山通道中充填的火成岩可以形成有效的裂缝系统而成为气体从岩浆房上移的通道。     

三水盆地CO2气藏形成条件

三水盆地中、新生代岩浆活动频繁。通过对CO₂气藏形成条件的研究,认为三水盆地的纯CO₂气藏的CO₂属岩浆-幔源和碳酸盐岩热变质作用的无机成因,含CO₂油气藏中的CO₂属有机成因。由于该盆地岩浆活动剧烈,气源充足,储层类型多样,区域性盖层好,由断裂控制的构造圈闭发育,为CO₂气的聚集成藏提供了有利的场所。通过对CO₂气藏环带性分布规律的分析,指出在盆地中心次流纹岩分布区的沿大断裂发育的有利圈闭构造是下一步勘探的目标。     

济阳坳陷花沟-高青气田CO_2气成因与成藏机制——兼对莺歌海盆地CO_2气成因的质疑

花沟 高青气田是济阳坳陷唯一的纯气田 ,存在着多种类型的天然气藏 ,以CO2 气藏为主。气藏围绕青城凸起分布 ,天然气组成呈东西分区特点 (烃类气藏分布于东部—北部 ,西部以CO2 气藏为主 ) ,这与凸起东邻博兴生烃洼陷以及西部火山活动强烈有关。西部气藏中CO2含量高达 70 %以上 ,δ13CCO2 值范围为 - 3 4‰～ - 4 5‰ ,He气含量大于 1% ,3He/ 4He比值为3 5 5× 10 - 6 ～ 4 4 9× 10 - 6 ,为岩浆 幔源成因 ;花 5 0 1井馆陶组气藏CO2 含量大于 30 % ,而N2 含量大于 5 0 % ,系幔源成因为主的CO2 N2 气藏。有利于形成CO2 气藏的大地构造环境是地幔隆起和超壳断裂 岩浆活动带。花沟 高青气田CO2 气藏正处于上新世—中新世玄武岩分布区内 ,每一期岩浆的侵入和喷出就是一次成气期和可能的成藏期。上新世是本区最主要的非烃类气体的成藏期。在岩浆活动以前形成并与气源断裂直接连通的构造为CO2 气聚集的有利圈闭。与此相比 ,莺歌海盆地CO2 气不大可能是含钙砂泥岩的热解产物 ,其形成很可能与中新世岩浆热液活动有关     

前梨园洼陷深盆气藏

前梨园洼陷受凹陷边界兰聊断裂控制,持续发育,为深盆气形成提供了必要的基础。洼陷内下第三系发育良好的烃源岩,演化程度高,气源充足,沙河街组三段三、四亚段发育低孔低渗的致密砂岩储层,为深盆气藏形成创造了条件。前梨园洼陷周缘已发现气藏具有“气水倒置”、异常高压、含气井段长且产量低、气藏不受构造控制等特征。东濮凹陷是陆相断陷盆地中“断洼型”深盆气的典型代表,环洼的斜坡带是下一步勘探的有利区。     

松辽盆地南部德惠断陷深层天然气地球化学特征及成因

德惠断陷已有40余年的勘探历史,20世纪90年代以来,油气勘探一直没有大的突破。通过对德惠断陷深层天然气的组分及其碳同位素组成的分析并结合具体地质条件研究后表明:德惠断陷二氧化碳组分主要为有机成因;农安气田埋深相对较浅的干气形成除与母质类型有关外更主要的是天然气纵向运移过程中的分馏作用和泉三段的泥岩超压所致,而营城组和沙河子组天然气较干主要是因为来源于高过成熟生烃母质;德惠断陷天然气可以划分为油型气、混合气、煤成气和生物成因气4种类型,但以煤成气为主。认为德惠断陷深层营城组和沙河子组既聚集了部分未曾调整破坏的正常成熟气,又聚集了大量高过成熟阶段的天然气,油气源丰富,有望形成较大规模气藏,是勘探的有利层位。     

松辽盆地宋站南地区天然气成因

根据宋站南地区天然气与齐家古龙凹陷葡萄花油层油型气及徐家围子断陷深层煤型气的组分、甲烷碳同位素类比证明:宋站南地区存在煤型气、油型气和无机非烃气。进一步的分析显示,研究区的天然气类型的平面和垂向分布明显受气源岩的分布和断裂控制。宋站南地区断裂发育且腹地有较好的煤型气源岩分布,其煤型气更有勘探前景。     

陕甘宁盆地中部气田奥陶系天然气的成因及运移

根据实验和实际资料提出了“以乙烷碳同位素为主区分生气母质,以甲烷碳同位素为主研究侧向─扩散性运移”的指标使用原则.总结出陕甘宁盆地中部气田奥陶系腐泥碳酸盐来源气具乙烷碳同位素相对偏负─乙烷等重烃含量低─硫化氢高的组合特征,石炭-二叠系煤系来源气呈相反组合.在定性判别和定量计算基础上,指出该气出奥陶系储集气是以奥陶系来源为主、兼有石炭系供给的二无混合气.奥陶系储层的石炭系源气主要分布在气田东部,与奥陶系顶古侵蚀沟关系密切.利用甲烷碳同位素资料将盆地中东部奥陶系天然气划分出四个运移场.同时讨论了古地貌、占岩溶、今构造面貌等对气源展布和天然气运移的控制作用.     

松辽盆地北部二氧化碳气藏成因地球化学研究

松辽盆地北部深层已发现的二氧化碳(CO₂)工业气藏主要处于徐家围子断陷带深层,火山岩储集层的岩石化学数据表明,徐家围子的火山岩以钙碱性为主,为幔源岩浆分异作用的产物。徐家围子断陷带昌德东气藏天然气中的CO₂ 含量高(89.73%~90.38%),CO₂的碳同位素值为-6.61‰~-4.06‰,落在无机成因区,3He/4He值为3.9×10-6和4.5×10-6,介于幔源与壳源之间,伴生甲烷同系物的碳同位素呈倒序排列,具有无机成因气负碳同位素系列的特征。CO₂/3He值为1.9×109,指示出气藏中CO₂是上地幔脱气成因。火山岩储集层岩石化学数据和气体化学成分判别的结果说明徐家围子断陷带昌德东气藏的形成和幔源岩浆有关,其CO₂是无机幔源成因。