中西部含油气盆地喜山期强烈隆升剥蚀与大气田的成藏效应

地层强烈隆升与天然气成藏效应的关系一直是地质学界关心的重要问题之一，但对于中国中西部含油气盆地喜山期的强烈隆升剥蚀与大气田的成藏效应之间关系的系统研究却很少。为此，通过对我国中西部地区不同盆地不同区带喜山期的强烈隆升剥蚀及其与大气田成藏效应关系的分析，认为这种强烈隆升与剥蚀对大规模天然气的聚集成藏，不仅具有重要作用，而且还会因所处地质条件的不同而产生较大的成藏效应差异，主要表现在3个方面：①膏盐发育区的挤压冲断与快速隆升剥蚀，产生流体高效抽吸效应；②大规模储集体发育区持续隆升剥蚀，产生大面积水溶气的减压脱溶效应；③高泥地比与高热演化区持续隆升剥蚀，产生大面积地层减压吸水效应。之所以会产生上述3种不同的成藏效应，是其成藏地质条件差异大所造成的。结论认为：流体高效抽吸效应，主要形成于有膏岩与盐岩封盖很好的冲断构造带；大面积水溶气脱溶效应主要发生在储集体巨大、天然气充注不足的地层；大面积泥岩吸水效应，主要发育于气源较充足且烃源岩热演化程度高、泥岩含量高的地层。     

水溶气脱溶成藏——四川盆地须家河组天然气大面积成藏的重要机理之一

近年来四川盆地上三叠统须家河组发现了大量岩性气藏及构造-岩性复合气藏,且普遍含水。通过开展流体性质与特征研究,发现了水溶气脱溶成藏的天然气组分变化依据与碳同位素特征变化依据：远离气源区的水溶气脱溶气藏甲烷含量高、干燥系数较大、异构烷烃与正构烷烃比值大、甲烷与乙烷碳同位素较重。水溶气脱溶成藏主要存在地层抬升减压降温脱溶成藏与水溶气顺层侧向运移减压脱溶成藏两种模式,川中地区具有水溶气脱溶成藏所需的有利条件,即丰富的水溶气资源、地层强烈抬升、流体减压降温及地层水矿化度局部浓缩等。水溶气的脱溶成藏是大川中地区大面积岩性气藏发育及天然气规模聚集的重要成藏机理之一,也是合川—安岳地区须一段烃源岩发育很差而须二段却能形成大规模天然气聚集的重要原因。图6参36     

水溶气脱溶的关键时期研究——以成都凹陷沙溪庙组为例

水溶气脱溶成藏是许多石油地质工作者研究的重点,特别是对水溶气脱溶关键时期的确定更是难点。在水溶气脱溶的关键时期,水溶气大规模脱溶,若具有匹配良好的储层、圈闭及保存等条件,天然气就可聚集成藏。利用包裹体、地层水矿化度、温度及压力等分析测试资料,结合盆地模拟手段,通过天然气溶解度回归方程,计算了成都凹陷重点时期沙溪庙组天然气溶解度,并研究了各时期天然气溶解度的变化特征。结果表明:须家河组五段烃源岩生排烃高峰期至沙溪庙组成藏期,天然气溶解度降低幅度最大,是沙溪庙组水溶气脱溶的关键时期。     

水溶气脱溶的关键时期研究

水溶气脱溶成藏是许多石油地质工作者研究的重点,特别是对水溶气脱溶关键时期的确定更是难点。 在水溶气脱溶的关键时期,水溶气大规模脱溶,若具有匹配良好的储层、圈闭及保存等条件,天然气就可聚集成藏。 利用包裹体、地层水矿化度、温度及压力等分析测试资料,结合盆地模拟手段,通过天然 气溶解度回归方程,计算了成都凹陷重点时期沙溪庙组天然气溶解度,并研究了各时期天然气溶解度的变化特征。 结果表明：须家河组五段烃源岩生排烃高峰期至沙溪庙组成藏期,天然气溶解度降低幅度最大,是沙溪庙组水溶气脱溶的关键时期。     

由构造抬升引起的水溶气脱溶成藏问题

阐述了控制天然气在地层水中溶解度的地质因素 ,介绍了水溶气脱溶量的计算方法和天然气在地层水中溶解度的计算公式。通过对存在构造拍升造成水溶气脱溶转化成游离气现象的3个典型气藏实例(西西伯利亚盆地乌连戈伊气田、四川盆地威远气田和塔里木盆地克拉2气田)分析,讨论了游离气气藏中甲烷含量高的组分特征及其主要原因,总结了此类气藏成藏模式,提出了构造抬升造成水溶气脱溶成藏的4个主要控制因素。     

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。     

川东地区志留系-石炭系含气系统天然气运移聚集机理

根据川东地区石炭系、志留系天然气藏的形成与分布特点,结合地层压力分布特征,探讨了该区志留系-石炭系含气系统的天然气运移聚集机理,提出该系统具有箱外成藏和箱内成藏两种模式。下伏志留系高压封存箱生成的油气随箱体顶部破裂呈混相涌流进入石炭系,油气在石炭系中向继承性发育的古隆起运移聚集,形成大型古油气藏,后逐渐演化成古气藏。志留系封存箱内部的天然气可在有利储集层中聚集成藏。喜山构造运动使研究区天然气重新大规模运移聚集,形成充满度很高的残余气藏。石炭系储层气驱水实验表明,岩石渗透率与驱替后残余水饱和度呈负相关指数关系。在一般地层压力条件下,天然气很难通过岩层的细小孔隙运移并排替地层水富集,细小孔隙中的天然气是早期聚集其中的。水溶对流可能是石炭系天然气运聚成藏的重要机制。     

水溶气的类型特征及成藏的主控因素探讨

水溶气是一种重要的天然气资源。根据其赋存状态可以分为游离相和水溶相2种气藏类型。与常规天然气相比,水溶气的组分具有甲烷含量高、干燥系数大的特点,水溶气中含有一定量的CO2和N2等非烃气体。水溶气的同位素特征表现在与早期的气源相比,地层水中的水溶气甲烷碳同位素相对较轻,且脱溶形成的游离气的同位素又比水溶相天然气的轻。水溶气溶解度主要受温度、压力、水矿化度的控制。充足的气源和丰富的地层水资源是水溶气富集的基础,异常地层压力与构造抬升是水溶气脱溶成藏的重要条件。川中须家河组地层具有生气强度大、地层压力高、含水饱和度大以及晚期构造抬升强度大的特点,其水溶气资源非常丰富。     

四川盆地震旦系灯影组天然气晚期成藏特征及意义

震旦系灯影组为四川盆地已发现天然气藏最古老的层系。四川盆地地质历史中经历了多旋回构造运动,但至今仍有大规模天然气藏存在,其重要原因之一是晚期成藏。通过对天然气组分、同位素及流体包裹体特征的分析,结合区域地质资料,得出四川盆地灯影组天然气晚期成藏具有3个显著特征：①广泛烃源(古油藏裂解气、水溶解析气)供给为晚期成藏提供物质基础;②气烃包裹体普遍发育反映喜马拉雅期天然气大范围充注;③喜马拉雅期油气重新调整、聚集,形成新气藏。依据喜马拉雅期构造变形特征,可将震旦系灯影组气藏分为3种类型：原生型、残存型和调整型,最有利的为原生型气藏,其次为调整型。对四川盆地震旦系等古老层系天然气勘探中应高度重视喜马拉雅运动对成藏的影响,其中构造相对稳定的古隆起区及斜坡带具有良好的保存条件,是勘探的有利区。      

库车前陆冲断带天然气具有深埋水溶气的特点

有关库车前陆冲断带天然气的许多基本地球化学指标相互矛盾,而且晚期成藏的天然气充注率很高。通过深埋水溶作用、储层流体包裹体均一化温度、储层油气演化史和水溶气脱溶成藏地质条件等4个方面的分析,认为库车前陆冲断带天然气的异常特征和高充注率与深部水溶气幕式(快速)脱溶聚集有关,并认为这是中国西部前陆区油气在喜山前陆强烈形成期通过断裂运移调整形成大中型气田的成藏规律之一。     

什股壕地区上古生界天然气运聚特征与成藏机理探讨

经过对大量天然气的组分特征、同位素特征及成藏条件的研究,认为什股壕地区下石盒子组确实存在天然气的长距离侧向运移事件,同时,也存在与该区域南部泊尔江海子断裂以南相似的气藏特征,应该是长距离侧向运移+原地运移的混合气藏。天然气成藏机理应该存在地层抬升减压降温脱溶成藏与水溶气顺层侧向运移减压脱溶成藏两种形式,水溶气的脱溶成藏是什股壕地区盒2+3段大面积岩性气藏发育及天然气规模聚集的重要成藏机理,也解释了什股壕地区下石盒子组盒1气藏普遍含水且气水关系复杂的现象,以及北部烃源岩发育差、盒2+3段却能形成大规模天然气聚集的重要原因。     

ˮ��-�ͷ����ö������γɵ�Ӱ��——�Կ���2����Ϊ��

以克拉2气田为例，讨论了天然气在地层水中溶解—释放作用对气藏形成的影响，估算了因地层抬升所导致的水溶气释放为游离气的量，分析了影响水溶气与气藏中游离气组分分馏的主要因素。研究表明，天然气在地层水中的溶解—释放作用对克拉2气田天然气组分分馏起重要的作用，主要表现为：①在地层沉降和抬升过程中，由于地层温度、压力的变化，地层水选择性溶解和释放天然气组分；②在大规模水平挤压过程中，C₂+烃类气体随着边底水的迁移而流失；③地层异常高压导致大量C₂+烃类溶解于地层水中，致使气藏中甲烷相对富集。此外，水溶气释放对克拉2气田异常高压的形成也有一定的贡献作用。文章还通过天然气在水中溶解—释放模拟试验，分析了甲烷气体在地层水中因压力变化而释放的过程中碳同位素分馏状况。总结了克拉2气藏水溶气成藏过程及其成藏模式。     

鄂尔多斯盆地东部石千峰组浅层气藏成藏机理探讨

指出鄂尔多斯盆地东部石千峰组浅层气埋藏浅、勘探成本低,是鄂尔多斯盆地天然气勘探的新领域;石千峰组浅层气藏具有轻组分含量高、压力与压力系数低的特点,主要受砂岩岩性控制。又指出燕山运动使盆地东部地层抬升和剥蚀并导致下部石盒子组等超压地层超压释放;超压释放过程使石盒子组上部厚层泥岩产生了大量微裂隙,天然气主要通过微裂隙向上运移至上部石千峰组千5砂岩储层中并聚集成藏。据此认为,石千峰组浅层气藏是下部超压地层超压释放使作为下部盒8、山2等气藏的区域性盖层内产生一系列的泻压通道而形成的次生气藏。     

四川盆地水溶气碳同位素组成特征及地质意义

在四川盆地川中、蜀南、川西北矿区天然气开发井产层三叠系须家河组、雷口坡组、嘉陵江组和二叠系茅口组取气层气钢瓶样品和气田水样品各22个,对比研究气层气与水溶气碳同位素组成的差异及其地质意义。气层气样品组分和碳同位素组成呈正常的有机成因气特征,而气田水脱溶气比气层气碳同位素组成明显偏重,说明气田水对天然气碳同位素组成有明显的分馏作用。在天然气成藏过程中,如果有较多的天然气从地层水中释放出来混入到气层气中,可能使气藏中天然气碳同位素组成偏重。水溶气碳同位素组成特征为天然气的成因及成藏机理研究提供了新的思路,地层水脱溶气的混入可能是塔里木盆地库车坳陷、四川盆地九龙山地区和威远气田、松辽盆地火山岩气藏天然气碳同位素异常的原因。     

鄂尔多斯盆地神木—榆林地区上石盒子组石千峰组天然气成藏机理

在对现今流体压力分析的基础上,采用泥岩压实研究、砂岩流体包裹体实测和盆地数值模拟技术等多种方法恢复古流体动力分布及其演化规律,探讨了鄂尔多斯盆地神木-榆林地区上石盒子组-石千峰组天然气的成藏条件、成藏期次和成藏类型.流体动力学分析表明,该地区地质历史上曾存在明显的超压现象,现今的常压或负压是后期形成的,压力的增、减历史构成了两个过剩压力旋回.在上石盒子组和石千峰组形成天然气聚集的地区,垂向上水动力的封隔能力比较薄弱,天然气靠自身浮力和下高上低的水动力差异,可实现向浅部地层的运移并聚集成藏.在上述流体动力背景下,天然气的成藏具有明显的阶段性:侏罗纪为缓慢成藏阶段,白垩纪为快速成藏阶段,第三纪-第四纪为缓慢调整阶段.所形成的天然气藏包括常规储层条件下的岩性和构造气藏、致密砂岩气藏等类型.上石盒子组-石千峰组天然气聚集的主要原因可能与天然气的"烟囱式"运移有关.     

琼东南盆地水溶气脱气成藏机制探讨

以天然气地球化学为指导,从地质和成藏演化角度分析了水溶气运移成藏的条件及过程,深度剖析了水溶气对琼东南盆地崖13-1、13-4构造天然气成藏的贡献。研究认为,崖南凹陷崖城组煤系烃源岩生成的天然气在深部高温、高压条件下大量溶于地层水,在异常压力的驱动下一部分向崖13-1低凸起运移;另一部分向崖城凸起长距离运移。运移过程伴随着温度压力的下降,因而水溶气会逐步脱溶成为游离天然气,其组分特征表现为干燥系数偏低、同位素偏轻。气-水界面下的饱和地层水则会在开发过程中,不断释放天然气,保持气田持续高产。     

中国致密砂岩煤成气藏地质特征及成藏过程 ——以鄂尔多斯盆地上古生界与四川盆地须家河组气藏为例

中国煤系天然气分布受多种因素控制,以鄂尔多斯盆地上古生界与四川盆地须家河组气藏为例,从构造、烃源岩演化、储集层特征、成藏历史等多方面探讨中国煤系天然气的聚集和成藏过程.对比结果表明:鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏与四川盆地上三叠统须家河组天然气藏的成藏地质条件有许多相似之处,两地气藏特征产生差异的主要原因是盆地构造特征和成藏过程不同.鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏过程是气体推动着水体整体向构造高位运移,多种成藏条件共同影响下形成的气水倒置是气藏负压的主要原因.四川盆地须家河组气藏成藏以构造圈闭控制成藏为主,局部发育岩性气藏,气藏异常高压是快速沉积引起的欠压实作用、烃源岩的生烃作用及后期构造挤压共同作用的结果.     

准噶尔盆地腹部深洼区超高压带分布规律

准噶尔盆地腹部深洼区超高压顶界面与油气成藏有着密切联系。热作用导致的生烃增压作用以及与深部超高压系统所沟通的流体传递作用是形成超高的主要原因。将地层超高压分布规律应用于指导油气勘探,得到了钻井资料的证实,为加强该区的勘探工作提供了新方法。其深部烃类高压流体向高压封存箱顶界面突破并成藏,顶界面上部200m、下部100m区间为有利的成藏区间,封存箱外有利于原油成藏,封存箱内有利于天然气成藏。     

大庆长垣以西天然气成藏条件定量分析

在综合地质研究基础上,利用逐步回归分析方法对长垣以西天然气藏影响因素进行定量分析,结果表明,H和SPG油层的天然气藏具有不同的成藏条件、控制因素和分布规律,SPG油层的天然气主要与构造类型,地层水矿化度、这移通道、圈闭规模等因素有关,流体沿断裂长距离水平运移、天然气释放并在沿途局部构造中聚集成藏是本层气藏形成机理：H油层天然气主要受断裂控制,断裂不仅提供了下伏地层中夭然气向上运移的通道,而且为H油层天然气聚集成藏提供了圈闭条件,断裂倾向盘的天然气聚集效应是H油层天然气分布的重要表现。天然气运聚成藏具有近距离沿断裂垂向运聚的特征。     

渤海湾盆地渤中凹陷太古界潜山气藏BZ19-6的气源条件与成藏模式

传统上认为渤海湾盆地是受湖相泥岩生油母质烃源岩控制的富油型盆地,新构造断裂发育等因素不利于天然气聚集和保存。在认识渤海海域渤中凹陷发育的构造成因、演化与沉积充填特征基础上,开展了烃源岩热演化及生气产率热模拟研究,重新认识了富油型盆地在快速生烃的背景下,初次裂解气发育阶段的油气藏在深埋过程中也具备形成大型天然气藏的生烃强度。区域性分布的巨厚古近系超压泥岩,不仅防止了天然气的散失,也为天然气运移充注提供了超压动力。流体包裹体研究显示渤中凹陷普遍经历了早期油藏、晚期气藏的成藏过程。BZ19-6潜山构造由于多源高强度生气、靠近烃源的快速强充注、厚层泥岩超压封盖,形成大型高丰度凝析气藏。BZ19-6凝析气田的成藏认识和成功发现,突破了富油型盆地难以寻找大气田的认识,拓展了天然气勘探领域,对深埋古老变质岩潜山和活动断裂带天然气勘探具有重要的理论价值。