煤层气含量的主控因素——以卡拉哈里盆地XX区块为例

煤层气含量是煤层气资源评价、开发部署和经济评价的重要指标,通过大量实验分析,对卡拉哈里盆地XX区块煤层气含量主控因素进行研究。结果表明,煤岩有机质显微组成中镜质组经历凝胶化作用、惰质组经历丝煤化作用,富含镜质组的煤岩具有较高生气量及较强吸附能力,富含惰质组煤岩的生气能力和吸附能力较差。煤阶控制煤层气生成、煤岩储层孔隙及割理发育,当镜质组反射率小于0.5%时,为生物气形成阶段,生气量小,煤岩原生孔隙发育,吸附能力差,煤层气含量低。当镜质组反射率为0.5%~4.0%时,煤岩有机质经历热降解和热裂解作用,生气量大;随着镜质组反射率的增大,煤岩微孔隙和割理增多、比表面积显著增加,含气量逐渐增大。当镜质组反射率大于4.0%时,煤岩微孔隙和割理减少、比表面积显著减小,煤层含气量减少。煤岩灰分含量与吸附能力呈负相关,煤岩灰分含量越少,吸附能力越强,煤层气含量越高。另外,煤层顶板岩性致密、渗透性差,煤层气含量相对较高;远离断层的煤层气保存条件相对较好,煤层气含量相对较高。     

塔里木盆地煤岩显微组分热模拟实验中液态烃特征研究

对塔里木盆地满加尔凹陷侏罗系演化程度较低(Ro=0.40%)的煤岩显微组分进行了从250℃到550℃(50℃为一温阶,恒温72h)的热模拟实验。用氯仿抽提获得了赋存在固体残余物中的可溶液态有机物,即饱和烃、芳烃和非烃。实验结果表明:1组成煤岩的显微组分产液态物时具有镜质组较早(主要发生在350℃时)、壳质组略晚(发生在400℃)且显微组分产率大小顺序为壳质组(1)>壳质组(2)>镜质组的特征;2各显微组分的液态烃产率均表现为壳质组>镜质组的特征,镜质组和壳质组均存在一个明显的产液态烃高峰,壳质组是煤岩中液态物质的主力贡献者,其产液态物率是镜质组的5～15倍;3在显微组分中,低演化阶段具低总烃、高非烃+沥青质的特征,随着煤化作用的加强,总烃有大于非烃+沥青质趋势。同时,在液态物产率高峰,饱和烃一般都占优势,不同显微组分液态物质的产程有所不同,因此,尽管在煤岩中壳质组是液态烃的主要来源,但由于其在煤岩中所占比较较小,难以肯定其为主力源,而尽管镜质组产液态物率低于壳质组,但因其是煤岩的主体部分,且具有广泛的分布,因此,应该是重视的对象;4不同显微组分的烷/芳值大于1,且壳质组的烷/芳值具有两阶段性。     

基质镜质体成烃的新认识

在煤层中,尽管壳质组的生油潜量高于等量的基质镜质组,但由于基质镜质组在煤层中所占比例远高于壳质组,所以其生烃总量并不低于壳质组.新疆伊宁盆地侏罗系煤系的模拟结果表明,基质镜质体在模拟温度为380～420℃时为生烃高峰期,450～500℃时生烃结束.基质镜质组的生烃产物中,气态产物与液态产物大致相当.与壳度组相比,基质镜质组具有生烃开始时间早、结束晚的特点.     

准噶尔盆地腹部地区侏罗系三工河组相对优质储集层的成因

在准噶尔盆地腹部地区侏罗系中,三工河组与八道湾组、西山窑组相比,在同等条件下具有更好的储集性能,特别是在莫索湾地区,三工河组埋深虽已达4500m,但仍具有较好的孔渗性。因此三工河组是准噶尔盆地腹部地区侏罗系的主力含油层段和勘探目的层,已发现多个油气藏。研究三工河组相对优质储集层的形成条件和控制因素,可为该区的油气勘探提供储集层依据。     

吐哈盆地前陆冲断带地质特征及勘探成果

吐哈气盆地株罗纪以来属于类前陆盆地，中侏罗世以后，台北凹陷成为北部类前陆坳陷的主体部位，并在燕山运动期和喜马拉雅运动期形成了一系列前陆冲断带，包括北部山前推覆带，中部的中央断褶背斜带以及南缘的火焰山－七克台前锋带，目前，中央背斜带已发现大量的油气，南缘前锋带和北缘推覆带油气发现较少，勘探潜力还很大，但地质地形等情况复杂，需要配套的相关技术攻关，目前已积累了一定的经验和措施。     

镜质体反射率的热史反演

利用地层剖面中系统测定的镜质体反射率，依据各构造演化阶段热流变化的不均一性，分阶段模拟热流在地史演化中的变化。充分利用了最为流行的成熟度计算模型（ＬｏｐａｔｉｎＷａｐｌｅｓ模型，Ｒｏｙｄｅｎ模型，ＭｉｄｄｌｅｔｏｎＦａｌｒｅｙ模型，ＥＡＳＹ模型）进行古热流反演，其基本原理是调整热流值及模型中待调参数，达到最佳拟合时的热流值即为古热流值。改进了Ｌｅｒｃｈｅ的简单热流变化模型。通过上述模型的计算可以模拟出复杂条件下的热史变化过程。在此模拟方法中还考虑了剥蚀作用以及由于压实作用引起的岩石热导率变化。对鄂尔多斯盆地某区块进行了实际计算，应用效果较好。图２表１参５（梁大新摘）     

塔东英吉苏坳陷中生界油气勘探前景

在塔里木盆地东部英吉苏坳陷钻探的华英参１井,发现了含油的三叠系,并证实中,下侏罗统煤系有良好的生烃条件。英吉苏坳陷的形成经历了早期拱张裂陷、中期挤压改造,晚期稳定覆盖等三个阶段,具有类前陆盆地的三分性地质结构,油气资源潜力在;预测它是由四个含油气系统、四大断裂构造复式油气聚集带组成的大型成油体系,中央挤压断裂带油气最富集,建议应继续加强勘探。     

吐哈盆地二叠系—侏罗系流体包裹体研究

为查明吐哈盆地油气的成因、形成时期及运移情况,在进行盆地热史研究时采用了流体包裹体研究方法。该盆地侏罗系与前侏罗系砂岩石英颗粒中的流体包裹体形成温度为60～195℃,主要在构造运动中沿微裂隙进入储集层,多形成于半咸水的还原环境,反映煤系地层湖相低等生物和陆相高等植物混合成烃的特点。有机包裹体均一温度测定结果显示,侏罗纪古地热梯度由盆地西部的2.76℃/100m向东逐渐变为3.41℃/100m,盆地南带二叠纪地热梯度约为3.37～4.12℃/100m。盆地北部的台北凹陷和盆地西南部的托克逊凹陷油气成熟及运移时期为侏罗纪—第三纪,盆地南部的台南凹陷油气成熟及运移时期为三叠纪。吐哈盆地三叠纪、侏罗纪的古流体势均呈现北高南低的趋势,反映了油气自北向南的运移规律。图4表2参3（柳益群摘）     

塔里木盆地阿克库勒地区油气地质特征及勘探前景

塔里木盆地北部阿克库勒地区,有3套烃源层,油气资源丰富.现今奥陶系顶面是一个大隆起,闭合面积5800km²;其上有T₆⁰、T₅⁰、T₄⁰三个重要不整合面;发育三组不同方向的断裂系统;下古、上古、中新生界3个构造层叠加发育6排构造带;发现落实57个局部构造和预测4个地层岩性圈闭;在奥陶系、石炭系、三叠系、下白垩统4个目的层找到13个油气田(藏)和含油气构造.该区具有多种圈闭类型,多期聚油成藏,储盖组合及圈闭形成期与油气运聚期匹配较好等特点.全面勘探开发,有望成为中国石油工业“稳定东部,发展西部”战略接替的首选地区.     

合肥盆地下侏罗统烃源岩有机地化特征

通过分析安参1井及防虎山地区侏罗系烃源岩的有机地化特征,结合地层分布特征及沉积演化史研究,认为下侏罗统可作为盆地内重要的气源层系,位于盆地南部山前拗陷带内的舒城凹陷源岩条件较好,并且该区储层面积大,区域构造稳定,具备深盆气藏形成的必要条件。由此推测,合肥盆地具备一定的油气资源,常规气藏与非常规气藏可能同时存在,勘探前景良好。     

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塔里木盆地雅—轮区带储集岩主要有碳酸盐岩、变质岩和碎屑岩3大类。碳酸盐岩储集岩分布层位为震旦、寒武、奥陶系以白云岩为主的潮坪相及下石炭统巴楚组双峰灰岩段，孔渗性好，盖层发育；变质岩储集岩分布层位为前震系，经改造后仍不失为好的裂缝型储集体；碎屑岩储集岩分布层位为下石炭统东河塘组、巴楚组、卡拉沙依组，上三叠统哈拉哈塘组，下白垩统卡普沙良群，上白垩统一古近系、中新统等多个层位，T6^0、T5^0、T4^7、T4^6、T4^0、T3^2、T3^0等多个不整合面上，储集性能和展布情况不相同。雅一轮区带以具多期不整合面控油、储集岩类型多、烃源岩多、圈闭类型多及储盖组合匹配好等为其主要特征，有望找出更大的油气田。     

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塔里木盆地的天然气主要富集在第三系、白垩系、侏罗系、三叠系、奥陶系五个层系中,其主要气藏的储层特征如下。奥陶系主要发育风化壳型储层和内幕型储层,前者主要位于奥陶系顶部碳酸盐岩中,储层类型以裂缝和裂缝—孔洞型为主;后者在塔中地区极为发育,地层中构造缝虽不发育,却可见到大型溶蚀孔洞。三叠系主要发育扇三角洲—湖相储层,它主要分布在塔北地区,储集空间以原生孔隙为主。侏罗系主要发育三角洲—河流相储层,主要集中在塔北地区东河１号构造及库车坳陷依南构造带上,影响该套储层好坏的因素有两个方面：其一是沉积环境,其二是裂缝,这是侏罗系储层形成工业油气藏的关键因素。白垩系主要发育了三角洲前缘相—扇三角洲平原相储层,主要分布在克拉苏构造带,储集空间类型以原生的粒间孔为主。第三系主要发育了冲积扇—洪泛平原相储层,主要分布在轮台断隆构造带,即目前塔里木盆地凝析气储量最大的构造带。     

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研究塔里木盆地三叠系—侏罗系煤层的排气特征和排气量对于理解我国最大整装气田—克拉2大气田的成因机理，搞清它的主控因素具有重要意义。文章应用排烃门限理论研究了三叠系—侏罗系煤层的排气门限、排气强度和排气总量。结果表明，煤的排气门限主要受煤的显微组成控制。稳定组含量高的煤层排气门限时间最早，其次为镜质组，再后为丝质组。塔里木盆地他什店煤矿和波斯1井煤矿中的煤的稳定组分分别高达15.2%和11.18%，地史过程中于1300 m左右进入排气门限；大都煤矿、八区煤矿和基建煤矿三处的煤的稳定组分含量低，分别为1.92%、1.27%和0.51%，它们在地史过程中于2600 m左右进入排气门限。三叠系—侏罗系煤层的排气强度介于（0～25）×108m3/km2之间，排气总量达到52×1012m3。库车凹陷煤层累积排出气量21.3×1012m3，占全盆地的40.8%，是煤成气资源最有利勘探区。     

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根据岩心、测井和露头区资料，对塔里木盆地库车坳陷储层裂缝的分布特征进行了综合分析，并利用数值模拟方法，对白垩系储层裂缝的发育规律进行了预测。该区主要发育有北西向、北东向和近南北向中高角度构造裂缝。纵向上，以三叠系、下侏罗统阿合组、下白垩统巴什基其克组和古近系库姆格列木群裂缝发育，裂缝的发育程度受岩性和层厚控制。在平面上，下白垩统裂缝发育区主要分布在克拉苏—依奇克里克构造带，古近系裂缝发育区主要分布在克拉苏—大北一带，在依南构造带，三叠系、中下侏罗统和新近系吉迪克组裂缝也比较发育。     

柴达木盆地北缘腹部侏罗系烃源岩热演化特征及其对油气成藏影响

侏罗系烃源岩为柴达木盆地北缘(下文简称柴北缘)腹部重要的烃源岩层系,但对其复杂的生烃演化尚未有系统的认识。在钻井、地震及分析测试等资料的基础上,应用PetroMod盆地模拟软件,根据EASY%RO模型,恢复了研究区内不同构造单元侏罗系烃源岩热演化史,分析不同生烃凹陷的差异热演化特征,为柴北缘腹部地区下一步油气勘探提供重要依据。研究表明:侏罗系烃源岩热演化程度自西向东逐渐降低,西南部昆特依凹陷、伊北凹陷的下侏罗统烃源岩在古近纪初期进入成熟阶段,古近纪末期达到生烃高峰;东北部赛什腾凹陷的中侏罗统烃源岩在上新世晚期进入生烃门限,现今仍处于生烃高峰末期。柴北缘腹部构造带总体经历了燕山运动末期和喜马拉雅运动末期2个关键成藏期,根据历史生烃时期与构造样式的匹配关系,认为冷湖七号地区为下一步勘探有利区带。     

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塔里木盆地内的天然气按其地化特征的差异,可分为有机气和无机气两大类;有机气又可分为海相气和陆相气。为解决不同类型天然气与地层中烃源岩的配套关系,通过应用先进的实验手段和分析技术,探讨了不同类型天然气的来源问题,得到以下认识：海相气主要分布于克拉通盆地中的塔北、塔中及巴楚地区的中生界及古生界储集层中,气源主要来自寒武—奥陶系;陆相气主要分布于前陆盆地的库车、轮台断隆以及柯克亚等地区的上、下第三系及白垩系等储集层中,气源主要来自三叠—侏罗系腐殖—偏腐殖型烃源岩。腐泥型海相气主要分布在轮南—吉拉克、英买力—东河塘、塔中主垒带及巴楚的鸟山、古董山等,气源主要来自寒武系—下奥陶统;偏腐殖型海相气主要分布在塔中北斜坡、巴楚及塔北隆起的部分区域中,气源主要来自中上奥陶统。     

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在塔里木盆地西南地区，“外来地质体”的并入以及后续板内块体间的敛合作用，引起了一系列形变事件，使原来沉积的中新生界前陆层序发生形变，沿西昆仑造山带东侧山麓地带发育前陆褶皱和逆冲带。在英吉沙(克孜勒)地区，受喜山期“陆内榨挤”(朱夏，1991)构造作用，以及由此伴生大型“共轭”剪切(走滑)作用影响，分别出现“薄皮构造”和“飞来峰”构造样式。影响形变的主要因素是地层强度和底部滑脱面横向延伸范围。西昆仑造山带东侧山麓地带，是一个重要的油气资源区。参照邻区的柯克亚地区、乌恰地区油气(藏)发现成果，推断这一地带可能形成油气藏，油气充注期在时代上与最晚强烈逆冲活动期(中新世以来)大致对应。     

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以塔里木盆地塔北隆起东部的桑塔木断垒天然的天然气与田河气的天然气为实例,讲座了两种源成因的天然气－干酪根裂解气和原油裂解气的组分特征和碳同位素特征,虽然塔北隆起东部与田和河气田的天 气都是寒武系烃源岩的产物,但由于二者的生成过程不同,即塔北隆起东部天然气主要为干酪根裂解气,和田河气田天然气主要为原油二次裂解气,因此二者在天然气组分及期 碳同位素特征上存在着明显的差异,如虽然二者成熟度一致,但和田河气田较之于塔北隆起,前者的天然气具有较高的非烃气体含量和偏轻的甲烷碳同位素值。     

深井超深井中途测试工艺技术在塔里木盆地的应用

针对塔里木盆地深井、超深井中途测试工艺的实际情况，提出了保证深井、超深井裸眼中途测试成功的关键技术措施，并对测试管柱的受力、封隔器胶筒的受力情况进行了分析，对测试压差的取值进行了讨论，提出了对曼德利膨胀式测试器的改进意见。列举了裸眼测试的4个典型实例并对其进行了较为详尽的分析。     

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目前,塔里木盆地发现的凝析气藏（田）有４０余个,分布范围几乎遍布全盆地的各个层系。其中以塔北隆起下第三系到三叠系最为集中。凝析气藏与正常干气藏、伴生气藏的成藏环境,烃类的组分、物理化学特征都有着很大区别。首先,凝析气藏重烃组分较干气藏相对要高,相对密度大,在测井响应中气显示不明显;其次,油气藏的储层条件也差别较大,既有高孔高渗的优质储层,也有低孔低渗的劣质储层,给测井解释造成一定困难。针对塔里木盆地凝析气藏的这一特点,结合地质录井、油气分析等资料,提出了一套利用测井技术识别和评价凝析气藏的方法。经过实践证明,这是一套适于塔里木盆地的油气层解释方法。在此基础上对凝析气藏进行储盖组合分析,以达到测井综合评价凝析气藏的目的。