琼东南盆地天然气成因类型及其烃源探讨

综合天然气组分、碳同位素组成、轻烃特征、生标化合物分布特征和相关地质资料,对琼东南盆地的天然气成因类型及其烃源进行了分析,其结论认为:盆地东部非烃气含量高,多为CO2和N2,烃气含量不等,多为湿气;盆地西部烃气含量高,多数为干气.盆地中的天然气为混合成因有机成因气,油气主要来源于渐新统的煤系烃源岩和滨海沼泽相烃源岩,始新统中深湖相源岩对盆地晚期生成高成熟—过成熟的原油裂解气有一定的贡献.     

琼东南盆地宝岛北坡浅层天然气成因与成藏机制

根据琼东南盆地宝岛北坡天然气地球化学特征和来源,研究宝岛13区浅层气田运聚期次和成藏时间,建立天然气运移成藏模式。依据宝岛13区浅层天然气组成和δ13C1、δ13C2特征,并与同一构造带南部下倾方向宝岛19-2构造高成熟天然气特征比较,认为宝岛13区浅层天然气可能是以生物气/低熟气为主含有部分成熟气的混合气。结合共生的凝析油标志物特征和包裹体信息,推测生物气/低熟气源于附近未熟—低熟的中新统—渐新统烃源岩,低熟气充注时间约为距今3 Ma;来自宝岛凹陷成熟度较高烃类气晚期注入,2号断裂为天然气向上运移提供良好通道,而后经中新统梅山组—三亚组砂岩输导体向北侧向运移到宝岛13区圈闭与近源聚集的天然气混合成藏。由此预测松东—宝岛北部斜坡应是琼东南盆地东部浅水区下步拓展天然气勘探的现实领域。     

琼东南盆地北礁凹陷崖城组沉积与烃源岩发育特征

北礁凹陷位于琼东南盆地深水区,被多个凸起包围,值得展开探索,以期能为深水区寻找到新的勘探领域。用比较分析的方法,通过精细解剖研究程度相对较高的崖北凹陷崖城组,分析其地震反射特征等,得到北礁凹陷崖城组的沉积及烃源岩特征。再结合北礁凹陷已钻井烃源岩地球化学指标、凹陷地热特征及凹陷周缘凸起的储盖组合等,深入分析了北礁凹陷的勘探潜力。通过研究得到如下结论:北礁凹陷裂谷期为半地堑结构,崖城组洼陷面积为1 400km2,最大厚度为2 150m;与崖北凹陷崖城组具有相似的古地貌、地震反射特征及沉积特征,为海陆过渡相潟湖—潮坪环境,潮坪相煤系地层为烃源岩的主要来源,潟湖相泥岩为重要的烃源岩来源;钻井已证实北礁凹陷崖城组能生成高成熟煤型气,且凹陷周缘发育多套储盖组合,该凹陷具有较好的勘探潜力。     

琼东南盆地崖北凹陷崖城组沉积相及煤系烃源岩分布

崖北凹陷主力烃源岩是崖城组煤系烃源岩,而煤系的分布受控于沉积相带.为弄清煤系烃源岩分布特征,为油气勘探工作提供参考,通过对区域地质背景、古生物、岩性组合、水动力条件、古地形及与现代沉积类比等综合分析,指出崖北凹陷崖城组主要发育潮坪—潟湖沉积体系.崖城组沉积时期,潮坪之上地势宽广、平坦,并生长着蕨类和红树林等高等植物,有利于煤系的形成和聚集;而凹陷内相对封闭的水动力条件又有利于煤系的保存.因此,潮坪具备了煤系形成、聚集和保存的有利条件,是发育煤系烃源岩的有利沉积相带.崖北凹陷内的潮坪主要发育在南部和东南部缓坡带,其中东南部缓坡带崖城组埋藏深,有机质热演化程度高,推测其已生成油气.     

琼东南盆地深水区崖城组煤系烃源岩定量评价

油气勘探揭示,琼东南盆地深水区下渐新统崖城组属于海陆过渡相煤系烃源岩,是主力气源岩之一。选择崖城组煤系烃源岩样品开展全岩热解实验,定量评价生气极限和生烃动力学特征。结果表明,崖城组煤系烃源岩的主生气期镜质体反射率(RO)值为0.96%~2.74%,生气极限RO值为4.38%,该值对应处ΔRO的最大值为0.83%,且累积和阶段产率变化不大,预示煤系烃源岩生气过程基本结束。通过实验结果与收集到的钻井实测RO值对比,认为在中央坳陷边缘及其邻区,崖城组煤系烃源岩仍具有生成天然气的巨大潜力。该项研究对于深水区盆地的油气勘探具有重要的理论和现实意义。     

琼东南盆地渐新统烃源岩微观沉积特征与沉积环境

利用背散射电子成像（BSEI）技术对琼东南盆地渐新统崖城组和陵水组烃源岩微观沉积特征进行了高分辨率研究。结果显示,渐新统烃源岩中的有机质成分既有海相化石,如有孔虫和钙质超微化石,又有丝状或纹层状有机质,还有陆源搬运而来的植物碎屑。这些有机质在烃源岩中的分布极不均匀,有些呈连续纹层状分布,有些呈断续纹层状分布,有些呈分散状均匀散布在矿物颗粒中,还有些则呈团块状或絮凝状分布。根据有机质成分及分布形式,并结合烃源岩沉积结构和构造,将琼东南盆地渐新统烃源岩划分为含连续纹层状有机质泥岩、含断续纹层状有机质泥岩、含有孔虫和钙质超微化石泥岩、含陆源植物碎屑泥岩和含分散状有机质泥岩5种类型。同时,根据钙质超微化石组合变化和微观沉积特征,推测琼东南盆地渐新世总体为滨岸、滨海和浅海沉积环境。     

琼东南盆地松西凹陷湖相烃源岩发育条件新认识与优质烃源岩刻画

针对琼东南盆地松西凹陷烃源岩发育机制不清、优质烃源岩分布不明的问题,根据已钻井原油地化特征、次洼沉积特征、地震相与属性特征、地震速度谱的对比分析,对松西凹陷东、西次洼始新统中深湖相烃源岩进行了预测,明确了松西凹陷沉降速率、物源注入点、凹陷结构三因素耦合控制了湖相烃源岩的发育与展布。松西凹陷西次洼紧邻大型物源注入点,为富砂沉积,从而导致较低的古生产力水平、较高的沉积速率和开放氧化的水体环境,不具备优质烃源岩形成的基本条件;东次洼远离大型物源注入点,仅发育小规模砂体,利于发育中—深湖相烃源岩。已钻井原油地化指标表明,研究区原油来自中深湖相烃源岩,证实松西凹陷存在优质烃源岩。始新统中深湖相烃源岩具有低频、连续、强反射地震特征,且具有低速异常,主要分布于东次洼的洼中及缓坡带。基于以上认识指导在东次洼部署钻井,首次在琼东南盆地钻遇始新统油页岩,且烃源岩指标好,提升了松西凹陷及琼东南盆地原油勘探前景。     

南海北部琼东南盆地深水区烃源条件及天然气成藏机制

近年来,南海北部琼东南盆地深水西区天然气勘探取得了重大突破,证实深水区具备良好的烃源和油气成藏条件。但由于地质条件的复杂性,琼东南盆地深水区烃源岩规模及生烃潜力、油气成藏机制及分布规律、下一步勘探突破领域依然不是很清楚。针对上述关键问题,本研究综合运用地球化学与地质分析方法,开展琼东南盆地深水区烃源条件与油气成藏机制研究,进而指出琼东南盆地深水区下一步有利的油气勘探突破领域。研究认为：琼东南盆地中央坳陷深水区发育始新统湖相、渐新统崖城组海陆过渡相及半封闭浅海相2套3种类型的烃源岩,其规模大、热演化程度高,生烃潜力巨大,为琼东南盆地深水区天然气勘探提供了坚实的物质基础。琼东南盆地深水区油气成藏条件优越,但深水西区与深水东区油气成藏机制存在一定差异。深水西区乐东_陵水凹陷中央峡谷周缘上中新统轴向水道、海底扇岩性圈闭带和陵水凹陷南部斜坡古近系/潜山圈闭带以及深水东区的宝岛凹陷宝南断阶带、长昌凹陷西部环A洼圈闭带为下一步油气勘探的重要突破领域。上述成果对于解决琼东南盆地深水区天然气勘探瓶颈问题、指明下一步勘探突破方向具有重要的科学和勘探实践意义。     

伊通盆地天然气成因类型与成藏

在评价伊通盆地烃源岩的基础上,分析了天然气地球化学特征和成因,并利用Basinflow软件模拟天然气运移方向,判断天然气有利聚集区。研究结果表明,伊通盆地存在古近系双阳组、奢岭组和永吉组3套烃源岩,以双阳组烃源岩有机质丰度最高,有机质类型主要为Ⅱ₁型和Ⅱ₂型,少部分为Ⅲ型和Ⅰ型。天然气主要以湿气为主,成熟度在1.3%以下,属于原油伴生气。天然气成因判别结果指示伊通盆地天然气主要为油型气,少部分为混合成因气,气源岩母质类型主要为Ⅱ₁型和Ⅱ₂型。天然气运移与聚集模拟结果表明,伊通盆地万昌构造带和五星构造带二号断层上升盘是汇集流聚集地区,而且具有双源供烃的特征,是最有利的天然气聚集区。     

南海北部琼东南盆地天然气水合物气源及运聚成藏模式预测

南海北部琼东南盆地南部深水区流体活动强烈,天然气水合物（以下简称水合物）气源岩类型多,气源供给系统及运聚条件良好,是我国深水水合物资源的重要远景区之一。为深入研究该区水合物的形成条件及资源潜力,根据盆地构造沉积演化及油气地质条件与多年来的油气勘探成果,分析了该区天然气的成因类型和资源潜力;根据高分辨率地震解释资料,重点剖析了气源供给的运聚通道系统与水合物成藏的耦合关系;最后结合水合物成藏地质条件,探讨了水合物的成藏模式。结果表明：①该区热解气和生物气气源充足、资源潜力大,能够为水合物的形成提供充足的烃源供给;②天然气运聚系统较优越,存在生物气源自生自储型、热解气源断层裂隙下生上储型和热解气源底辟及气烟囱下生上储型3种类型的水合物成藏模式;③深水区热解气源下生上储型水合物,其热解气源输送运聚通道主要为断层裂隙和泥底辟及气烟囱所构成的纵向运聚供给系统,其形成展布及优劣,主要取决于构造沉积演化、断裂活动和活跃地质热流体异常侵入活动。     

南海北部琼东南盆地天然气水合物成藏数值模拟

为查明南海北部琼东南盆地生物成因和热成因天然气的资源潜力及其对天然气水合物成藏的贡献,根据琼东南海域天然气水合物调查区典型二维地震剖面,构建了该区的地质模型,并结合区域内岩性、地热和地球化学等参数对其进行了天然气水合物成藏的数值模拟。结果表明：琼东南盆地具备天然气水合物成藏的稳定域范围,稳定域厚度介于220～340m之间;生物气和热解气的资源潜力巨大,满足天然气水合物形成的气源条件;运移条件优越,有利于天然气水合物的聚集成藏。最后根据气体来源及其运移特征讨论了该区域天然气水合物成藏的地质模式。     

东海盆地丽水凹陷油气成因、来源及充注过程

基于东海盆地丽水凹陷天然气气样和油样的组分及稳定碳同位素分析成果,结合构造发育史、生烃史和成藏史等地质背景,研究东海盆地丽水凹陷油气成因、来源和充注过程。丽水凹陷目前发现的天然气有两类,一类是WZ13-1-1井的高含CO2、低含油型热解气气藏,另一类是LS36-1-1井、LS36-1-2井和LF-1井高含油型热解气和煤型气的混合气、同时还含有一定量CO2的气藏。天然气中烃类气体均为有机热成因气,其中油型热解气为来源于月桂峰组的高成熟气,始新世中晚期—渐新世早期充注;煤型气是来源于明月峰组的低熟气,晚期充注。LF-1井的CO2为有机成因,其余井的CO2主要来源于深部无机幔源气,充注时期约为渐新世,各井混入幔源CO2的程度不同。WZ6-1-1井原油为腐泥型高成熟度油,主要来源于月桂峰组,始新世中晚期—渐新世早期充注;LS36-1构造凝析油为腐殖型低熟油,主要来源于明月峰组,晚期充注;LF-1井原油则可能具有混源成因,较大比例原油来源于月桂峰组。图12表3参30     

Natural gas generation in the deep-water area of the Qiongdongnan Basin,China

Abstract

Generation process of natural gas in the Yacheng formation, including mudstone and coal strata, is simulated by an open system laboratory pyrolysis apparatus. The results show that higher geothermal gradient of the central depression could accelerate the generation of methane in the deep-water sags and the transformation of the residual hydrocarbons to methane in the deep-water area began from 5.3?Ma. Therefore, the main sags in the deep-water area are of high gas generation potential.     

琼东南盆地上中新统黄流组轴向水道源汇体系与天然气成藏特征

利用区域露头资料、三维高精度地震资料和井筒岩电信息,开展了宏观水系分布、地震沉积充填结构、岩石成分、重矿物组合和锆石年龄等分析,研究琼东南盆地上中新统黄流组轴向水道成因及天然气成藏特征。黄流组轴向水道沉积具有两期沉积、多物源汇聚、重力流成因底流改造的特征。早期水道砂岩主要来自海南隆起西南部水系的陆源碎屑物,砂体规模小,地层超压。晚期水道砂岩主要来源于昆嵩隆起中部秋盆河等水系,沉积规模大、砂体连续性好、地层常压。轴向水道砂岩发育岩性-地层、岩性、构造-地层3种类型圈闭。早期水道内天然气以深部强超压驱动、沿裂隙垂向运移成藏为主,晚期水道内天然气以自西向东侧向运移成藏为主。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界不同含气组合天然气地球化学特征

通过对鄂尔多斯盆地东部上古生界110个天然气样品组分及碳同位素的分析,认为下部含气组合本溪组、太原组及山西组气藏以干气为主,具有甲烷含量高、重烃低、干燥系数大、非烃略高的特点;中部含气组合盒8气藏以湿气为主,干气为辅,干燥系数具有2个主峰(0.93～0.94,0.98～0.99),重烃含量较高,非烃含量低;上部含气组合千5气藏天然气甲烷含量最高,重烃含量略低,干燥系数为0.96～0.99,非烃含量最低。不同含气组合中甲烷碳同位素值比较重,乙烷、丙烷碳同位素具有典型的煤成气的特点。烃源岩干酪根碳同位素、烃源岩及盖层中脱附烃组分均表明,气源岩具有典型的煤系烃源岩的特征,不同含气组合中的天然气来自下伏煤系气源岩。