南海大气田天然气是煤型气

中国南海海域天然气资源丰富,已发现数百个气田,是我国海域天然气勘探开发的主要领域。为了进一步明确南海海域天然气勘探的方向、寻找更多的大气田,基于该区已发现的储量规模大于300×10⁸m³的37个大气田烃源岩样品,采用有机地球化学的实验测试技术,系统开展了南海大气田形成的烃源岩条件和生烃模式研究,并预测了下一步大气田的勘探方向。研究结果表明:(1)南海大气田天然气主要为煤型气,烃源岩主要为煤系烃源岩及陆源海相烃源岩,煤系烃源岩发育于河流入海口,陆源海相烃源岩发育于浅海;(2)煤系烃源岩形成于三角洲、扇三角洲和潮坪—潟湖3大沉积体系,三角洲是其中主要的沉积体系,三角洲发育于凹陷缓坡,规模差异大,大型煤系三角洲发育的煤系烃源岩规模大;(3)陆源海相烃源岩发育规模受三角洲规模、古地形尤其是坡度等的控制,有机质类型以高等植物来源为主;(4)南海外陆架及陆坡区属于热盆地,源热共控是南海大型油气田形成的重要机制,其烃源岩具有生烃持续时间长、生烃高峰期晚、多阶段生烃的特征。结论认为,煤系烃源岩及陆源海相烃源岩发育区背景下的烃源岩高熟区是南海海域下一步寻找大气...     

琼东南盆地深水区东段崖城组沉积特征及对海相烃源岩的控制

崖城组是琼东南盆地的主力生烃层系。根据古生物、岩性以及古构造、古地貌等资料，系统分析了琼东南盆地深水区东段崖城组的沉积环境与沉积相，在此基础上对海相烃源岩的发育条件进行了分析。结果表明，崖城组沉积时期，琼东南盆地深水区东段为半封闭的海湾环境，松南—宝岛—长昌凹陷发育广泛的滨浅海沉积，凹陷边缘发育多个小规模的近源扇三角洲、三角洲，海岸平原分布在凹陷带周缘沉积古地貌较高的部位。受控于沉积环境，煤系烃源岩主要发育在凹陷周缘海岸平原相及扇三角洲、三角洲相的水上平原部分，陆源有机质为主的海相泥岩是凹陷内部的主力烃源岩，陆源有机质供给量和相对安静的水体环境是海相烃源岩发育的两个主要控制因素。采用类比分析方法，在琼东南盆地深水区东段崖城组识别出9个潜在海相烃源岩发育区，其中5个为最有利的烃源岩发育区。     

南海北部深水区油气生成特性研究

南海北部深水区沼泽相煤系烃源岩和海相烃源岩有机质主要来源于陆生高等植物,且含有较丰富的孢子体、角质体、树脂体、壳质体和无定形有机质等富氢组分;热模拟实验结果表明:这类富氢组分较丰富的煤系烃源岩和海相烃源岩属于油气兼生、以气为主的烃源岩,在生油窗内均具有较强的生油能力;热演化程度控制烃源岩的生烃产物特征。生烃史模拟结果表明:①琼东南盆地烃源岩热演化程度明显高于珠江口盆地相应层位烃源岩,以生成高—过成熟的天然气为主;而珠江口盆地主要烃源岩的热演化程度主要处于成熟—高成熟阶段,在生成天然气的同时,还生成较多的油。②烃源岩热演化程度控制油气分布,凹陷边缘烃源岩热演化程度明显低于凹陷中心,如白云凹陷中心主要烃源岩处于高成熟生气阶段,而凹陷边缘主要处于成熟生油阶段。白云凹陷钻探结果表明,凹陷中心已发现油气田和含油气构造中天然气的比例明显高于凹陷边缘。     

中国近海海陆过渡相烃源岩二元分布模式——以珠江口盆地白云凹陷为例

珠江口盆地白云凹陷是中国近海盆地已证实的富气凹陷,对烃源岩的研究是该凹陷关键的地质问题之一。通过地震、钻井、地球化学和古生物资料综合分析认为恩平组沉积时期,白云凹陷北坡发育海陆过渡相三角洲,凹陷深部为浅海相沉积。受控于沉积相带的分布,烃源岩呈二元分布特征,分三角洲煤系烃源岩和浅海相泥岩。三角洲煤系分布在凹陷的缓坡区,烃源岩包括煤层、炭质泥岩和暗色泥岩,沉积有机质来自陆源,这类烃源岩地球化学指标以高双杜松烷、低奥利烷和高Pr/Ph值为特征。浅海相泥岩烃源岩分布于深凹陷部位,有机质可细分为2类：一类为陆源海相有机质,地球化学指标以低双杜松烷、高奥利烷和中等Pr/Ph值为特征;另一类为海生藻类,地球化学指标以不含双杜松烷及奥利烷、低Pr/Ph值为特征|这2种类型的烃源岩形成了2种不同类型的气藏。海陆过渡相烃源岩在中国近海外带多个凹陷中都发育,其生烃能力与热演化程度有关。成熟和过成熟时,生成大量天然气;成熟和低成熟时生成一定量的石油。烃源岩分布位置的差异导致天然气富集区主要在热成熟度足够高的煤系三角洲区,生烃灶处在“缓坡区”;另外成熟度足够高的浅海相泥岩区,也是天然气的富集区域,生烃灶处在“深凹区”。     

中国近海天然气富集带及气源岩形成的主要控制因素

东海盆地西湖凹陷、珠江口盆地珠二坳陷、琼东南盆地和莺歌海盆地天然气地质储量占中国近海天然气总地质储量的70%以上,这几个盆地或凹陷构成了中国近海重要的天然气富集带。这些盆地或凹陷天然气主要为煤型气,天然气来源与腐殖型和腐泥腐殖型烃源岩密切相关,主要烃源岩为海陆过渡相煤系烃源岩,其次为陆源有机质海相烃源岩,有机质均主要来源于陆生高等植物。主要烃源岩形成期,东海盆地西湖凹陷和南海北部具有湿热的气候条件,有利于高等植物的生长和发育。在这种有利的气候条件下,河流三角洲体系是控制富气盆地烃源岩形成的主要因素,河流三角洲体系的发育有利于生物生长的营养物质输入,有利于陆生高等植物有机质的输入,有利于三角洲煤系烃源岩的发育,也有利于海相烃源岩的发育,河流-三角洲体系的发育程度决定了烃源岩的发育程度和生烃潜力。     

中国近海主要含油气盆地烃源岩天然气生成特征

采用天然气源岩定量评价技术,对中国近海海域主要含油气盆地各类烃源岩的天然气产出能力及成气规律作了探索与研究,获得的初步认识是:1)琼东南、珠江口和东海3个盆地所发育的煤系烃源岩有很高的天然气产率,天然气产出均出现了两个成气高峰,表现出成气窗很宽的特征;2)莺歌海盆地海相烃源岩有机质组成以陆源有机质为主,天然气生成也具产率高、成气窗宽的特征;3)渤海、东海、珠江口和北部湾盆地湖相烃源岩除个别iv型泥岩有高的产气率之外,各湖盆广泛分布的 ₁型泥岩只有较高的产气率,天然气大量产出仅出现一个成气高峰,表现为单峰型,其成气窗远窄于煤系与海相烃源岩。     

东海盆地西湖凹陷主力烃源岩特征及分布

基于近年大量勘探成果,结合地球化学分析和盆地模拟技术,综合分析确定了西湖凹陷烃源岩的有机地球化学和分布特征,并探讨了区内天然气成因及来源。结果表明,西湖凹陷主要发育平湖组和花港组2套源岩,岩性主要为暗色泥岩和煤,平湖组煤系源岩为该区主力供烃层系,最大厚度分布于保俶斜坡带中部及三潭深凹-中央背斜带中南部,并沿凹陷两侧逐渐减薄。源岩评价表明平湖组以中-好烃源岩为主,泥岩有机质类型以Ⅱ₂型和Ⅲ型为主,煤以Ⅲ型为主;三潭深凹与中央背斜带内平湖组现今多处于成熟-过成熟阶段,其源岩成熟早且生气强度明显高于生油强度。有机质生源以陆源高等植物为主,形成于淡水-微咸水、偏氧化的沉积环境。西湖凹陷天然气以烃类气体为主,多属煤型气;西湖凹陷天然气成熟度（R_o值）多在0.58%～1.97%,为成熟-高熟源岩热演化产物。中央背斜带及三潭深凹花港组产出的天然气主要来源于自身下部平湖组成熟-高熟源岩,亦有该区花港组下段成熟源岩贡献;保俶斜坡带中部平湖构造带花港组产出天然气主要来源于花港组自生;保俶斜坡带平湖组产出天然气多来源于平湖组,部分井产出的高熟气样可能来源于邻区三潭深凹高熟平湖组源岩贡献。系统分析西湖凹陷主力烃源岩特征及分布规律,对深化油气勘探具有实际指导意义。     

利用地震资料预测烃源岩分布特征——以霸县凹陷沙三下亚段为例

沉积盆地油气聚集的首要条件是要具备良好的烃源岩,而搞清烃源岩的分布特征是烃源岩评价的基础.霸县凹陷洼槽带位于冀中坳陷东部凹陷带中,洼槽带目前仅有2口探井钻穿古近系沙河街组三段下亚段,给利用常规方法评价烃源岩分布带来了极大的困难.针对这一问题总结出利用地震资料预测烃源岩分布的方法,主要内容包括3个方面:层序地层格架及体系域分析法识别烃源岩发育段;地震相分析确定烃源岩的平面分布范围;地震速度岩性分析方法预测烃源岩的泥岩指数,进而得到烃源岩厚度.研究发现,该区烃源岩垂向上主要发育沙河街组三段下亚段湖侵体系域,烃源岩平面上沿洼槽带发育,厚度总体呈现北厚南薄的特征,凹陷北部存在两处厚度值较大区域,是主要的烃源岩发育区.     

西湖凹陷平北地区煤系烃源岩识别与分布

西湖凹陷平北地区平湖组煤系烃源岩发育煤、炭质泥岩、泥岩3种岩性.为明确煤系烃源岩的发育与展布特征,并确定优质烃源岩发育的关键因素,首先通过对平北地区煤系烃源岩地球化学特征的分析与有效烃源岩的评价,建立烃源岩岩性测井识别模型,然后结合岩性分布与泥岩TOC含量预测结果,明确研究区煤系烃源岩的发育特征与分布规律.结果表明:研...     

南海北部第三系海相烃源岩

孢粉组合及有机质组成等分析表明,南海北部第三系海相烃源岩的有机质主要来源于陆生高等植物,其形成与河流-三角洲和海岸平原等利于陆生高等植物发育的环境密切相关。平面上,盆地或凹陷边缘发育的海相烃源岩有机质丰度较高,而盆地或凹陷沉积中心的海相烃源岩有机质丰度较低。层序地层格架中的海侵体系域能够形成还原的沉积环境,有利于陆生高等植物来源的有机质保存及海相烃源岩的发育。珠江口盆地白云凹陷深水区已发现的原油明显存在珠海组海相烃源岩的贡献,海相烃源岩可能是南海北部深水区外围盆地的主要烃源岩。     

“源热共控”琼东南盆地的天然气勘探潜力

古近系渐新统崖城组烃源岩是目前琼东南盆地被钻井证实的最主要的1套烃源岩,其有效烃源岩是油气勘探能否获得突破的关键因素。为此,从"源""热"共控的角度对该区各凹陷的生烃潜力进行了详细分析,结果表明:①崖城组存在海陆过渡相与浅海相泥岩2种类型烃源岩,两者的生烃母质均为腐殖型干酪根,少量为偏腐殖混合型,有机质丰度的高低均受到陆源输入物多少的控制,前者的有机质丰度普遍较高,而后者丰度则偏低;②海陆过渡相煤系烃源岩的主要形成环境为三角洲平原、海岸平原、障壁海岸的潮坪沼泽等;③受新生代岩石圈伸展拉张程度控制和新构造运动的影响,深水区地温梯度、大地热流值、烃源岩热演化程度普遍较高,高热背景不仅决定了深水区凹陷以生气为主,也使浅水区埋深较浅的烃源岩处于生油窗而生成石油,同时,高地温与高热流除了促进烃源岩的生烃作用外,还能加速烃源岩中残留烃的裂解,提高生烃效率和生烃能力。最后,根据"源""热"共同作用控制油气生成的原理,对琼东南盆地主要凹陷进行了油气勘探潜力综合评价与初步排队。结论认为可将11个凹陷分为3种类型,其中崖南、陵水、宝岛、乐东、华光为Ⅰ类凹陷,勘探潜力最大。     

“源热共控”中国海油气田“近岸油、远岸气”有序分布

中国海及邻区自中生代末以来经历5期成盆,形成多个新生代盆地。该区烃源岩形成期分古新世、始新世、渐新世和中新世4期。烃源岩类型有陆相、海陆过渡相和海相,其中陆相有半深湖相、湖沼相泥岩;海陆过渡相包括煤系三角洲与浅海相,主要为煤层、碳质泥岩和暗色泥岩;海相分陆源海相和海源海相。中国东部海域、南海北部海域和南海西部海域均具有近岸带以陆相半深湖相烃源岩为主、远岸带以海陆过渡相—海相烃源岩为主的特征;南海南部近岸带和远岸带都是海陆过渡相—海相烃源岩。中国海及邻区大地热流具有自近岸带向远岸带增高的趋势,烃源岩上覆层有自近岸带向远岸带增厚的趋势。因源热耦合作用,中国海及邻区形成以生油为主的近岸带和以生气为主的远岸带。近岸带从渤海盆地,经南黄海盆地、珠江口盆地北部坳陷带、北部湾盆地、莺歌海盆地河内凹陷、中建南盆地西部、万安盆地西部、湄公盆地、曾母盆地巴林坚坳陷、文莱—沙巴盆地中南部,向东北方向延伸到巴拉望盆地东部,是巨型石油生成区,已发现石油储量上百亿吨。远岸带包括东海盆地、台西盆地、台西南盆地、珠江口盆地南部、琼东南盆地、莺歌海盆地莺中坳陷、中建南盆地东南部、万安盆地东南部、曾母盆地康西坳陷、文莱—沙巴盆地北部、巴拉望盆地西部,是巨型天然气分布区,累计发现天然气储量数万亿立方米。目前中国海主要在成熟区的构造圈闭领域、特别是中浅层构造圈闭领域和生物礁领域勘探,复合圈闭和岩性圈闭的勘探刚刚起步,勘探新层系和新类型广阔;中国海勘探新区较多,尚有一批极具资源潜力、勘探程度很低的盆地或凹陷,特别是远岸带的深水区,预测其勘探潜力巨大。     

东海盆地油气勘探焦点问题探讨

东海盆地自西向东可分为 3个带 ,即西部断陷带、中部隆起带和东部断坳带 ,其构造格局各具特色 ,并且均有自身的烃源岩。西部断陷带由多个以古新世为发育高峰期的半地堑组成 ,主要烃源岩为下古新统湖相泥岩 ,该带有利的勘探区是丽水、椒江凹陷 ,围绕下古新统主力烃源岩寻找油气是丽水、椒江凹陷油气勘探的焦点 ;中部隆起带是中生界残留盆地的叠置区 ,主要烃源岩为侏罗系湖相泥岩 ,福州凹陷是该带较有利的勘探区 ,烃源岩的规模、潜力以及圈闭保存条件是福州凹陷油气勘探的焦点 ;东部断坳带是厚度逾万米的新生代沉积断坳区 ,主要烃源岩为始新世煤系地层 ,该带有利的勘探区是西湖凹陷 ,烃源岩和盖层条件是西湖凹陷油气勘探的关键。目前 ,东海盆地比较现实和最具勘探前景的地区是西湖凹陷及丽水、椒江凹陷     

南海北部深水区油气地质特征

南海北部陆坡深水区新生代发育两种类型凹陷：一类为大型继承性断 坳叠合型凹陷,其裂谷期、热沉降期和新构造期沉积都很发育,且在垂向上叠合分布;另一类是断陷型凹陷,主要发育裂谷期沉积。大型继承性断 坳叠合型凹陷中发育3套古近系烃源岩,烃源岩体规模大,以生气为主;主力储层是渐新统滨浅海三角洲砂岩、新近系低位扇砂岩;区域盖层是区域性海相泥岩;凸起及低凸起上披覆构造型圈闭发育,凹陷内凹中隆构造圈闭发育。白云凹陷油气具有垂向运移和辐射状运移双重特征,琼东南盆地深水区具有从烃灶向南汇聚运移的特征。丰富的烃源、高效的输导条件、大量的构造圈闭及其有利的配置关系表明,深水区的大型继承性断 坳叠合型凹陷具有巨大的勘探潜力。相对于大型继承性断 坳叠合型凹陷,断陷型凹陷古近系烃源岩规模小,圈闭类型单一且规模小,其油气勘探潜力还有待进一步证实。     

尼日尔Moul凹陷白垩系Yogou组海陆过渡相沉积与成藏条件

Termit盆地是西非裂谷系中典型的海相沉积盆地,海陆过渡相沉积特征对于盆地烃源岩、储层、盖层及油气生成、聚集的影响巨大。Moul凹陷白垩系Yogou组是Termit盆地海相油气勘探的典型成功实例。受构造沉降与海平面变化控制,Moul凹陷白垩系Yogou组发育曲流河三角洲、辫状河三角洲、远岸水下扇、混积陆棚及滨浅海等5种沉积相类型;凹陷东部发育辫状河三角洲_远岸水下扇沉积体系,凹陷西部发育曲流河三角洲_混积陆棚沉积体系,凹陷中心则以浅海和远岸水下扇沉积体系为主;Yogou组沉积相序演化垂向呈“浅海_远岸水下扇_三角洲”进积序列叠加的特点,平面具有“盆缘三角洲_盆内重力流_混积陆棚”多相匹配的特征,使烃源岩与储层呈“纵向叠置相邻、平面广泛分布”的分布格局,形成了多套“三明治”式优质生储盖组合,为油气成藏奠定坚实的基础;Yogou斜坡、Koulele帚状带及Trakes斜坡油气运聚条件优越,保存条件良好,是勘探重点区带;YSQ1、YSQ2高位域及YSQ3低位域生储盖组合条件好,是主要目的层段。在地质认识基础上,优化井位部署,多口井获工业油流,有力推动了盆地油气勘探的进程。     

中国近海天然气地质特征与勘探新领域

经过近20年的大规模勘探和综合研究,中国近海天然气地质特征逐渐明晰。中国近海生气凹陷可划分为煤系烃源岩、“陆源海相”烃源岩和中深湖相烃源岩生气凹陷等3类。煤系烃源岩生气凹陷和“陆源海相”烃源岩生气凹陷主要分布于东南沿海盆地的外带,凹陷以生气为主,形成了4个储量近千亿m3的气区。中深湖相烃源岩生气凹陷主要位于东南沿海盆地的内带和克拉通内裂谷盆地,所属4个凹陷以生油为主兼生气,气田规模均为中小型。受晚期快速沉降影响,3类凹陷的气源岩普遍超压或强超压,生排气时间均较晚。受凹陷结构和新构造期断裂活动控制,天然气的运移分侧向运移、垂向运移和构造脊控制下的阶梯状运移等3类。储层以第三系砂岩为主,其次为前第三系火山岩、变质岩,已有商业性气藏的储层均为常温常压。气藏盖层有超压的,也有不超压的,天然气聚集具动平衡特点。圈闭主要是构造圈闭和有构造背景的复合圈闭。中国近海大中型天然气田的勘探方向主要是含煤富气凹陷,受勘探程度的影响,浅水区应先关注富气凹陷及其周边的有利复合圈闭,深水区则以构造圈闭和复合圈闭为主要目标。     

白云凹陷——珠江口盆地深水区一个巨大的富生气凹陷

油气勘探成果已证实白云凹陷及其邻区是富烃凹陷,但对于其生烃能力到底如何?是不是一个大型富生烃凹陷?尚有争议。为此,基于油气地质理论研究进展,对该凹陷重新开展了地震解释工作,再认识其深部结构和沉积特征,以源热共控论为指导分析烃源岩热作用,评价其油气资源勘探潜力。结果表明:该凹陷是南海北部大陆边缘珠江口盆地深水区面积超过1×104km2、最大沉积地层厚度超过10 000m、新生代地层发育最全的深大凹陷,经历了裂谷期、裂后坳陷期和新构造期3期演化;该凹陷为叠合凹陷,始新世文昌组整体以滨、浅湖相沉积为主,局部发育中深湖相,早渐新世恩平组为海陆过渡相—局限海相沉积,晚渐新世为浅海相沉积,新近系—第四系为深海沉积;白云凹陷发育文昌组湖相、恩平组海陆过渡相和珠海组浅海相3套性质不同的烃源岩,其中主力烃源岩恩平组主要由煤系地层和浅海相泥岩组成;地温梯度高,热流值高,属于热凹。结论认为:该凹陷属于"源(烃源岩)足热(热流值)足"型凹陷,主凹槽以生气为主,其他部位以生油为主,油气资源量可观、勘探潜力巨大;该凹陷目前油气资源探明程度低,剩余油气勘探潜力大。