莺歌海盆地泥拱带天然气中CO2的分布及勘探开发建议

莺歌海盆地泥拱带上钻获的天然气CO2含量高，影响了气藏的勘探和开发。笔者研究发现在泥拱带和非泥拱带之间、不同泥拱之间、同一泥拱的不同断块之间、同一断块的不同部位之间的天然气组份存在差异。异常高的CO2为泥拱带所独有，并且泥拱演化序列越高泥拱帽CO2含量越高，断块越小CO2含量越高，越是靠近断层CO2含量越高。在此认识的基础上，就泥拱带构造和气田的勘探开发和今后勘探方向提出了新建议。     

莺歌海盆地上第三系莺-黄组中二氧化碳的来源

莺歌海盆地是一个新生代形成的富含天然气的沉积盆地,其上第三系及第四系下部沉积岩系中发育有大面积连片成带的泥拱背斜构造。上第三系莺-黄组是浅埋的最主要天然气储集层,所产气体普遍含有CO_2,有一部分气井产高浓度的CO_2。高浓度CO_2天然气主要分布在中央泥拱构造带。分析了莺-黄组所产天然气的地球化学特征,并考虑到南中国海地区在新生代分别经历了4期明显的火山作用、热作用和裂谷作用,莺歌海周边地区广泛发育有中酸性火山岩系,盆地中央上第三系和第四系下部发育有大面积的高温高压泥拱,盆地第三系海相沉积岩系中普遍含有碳酸盐矿物,莺-黄组中下部及梅山组中钙质含量>10％,中央泥拱带具有高地温(>4℃/100)的地质地球物理特征,认为莺歌海盆地的莺-黄组中CO_2是中中新世和第四纪初期由盆地基底花岗岩系热脱气作用和2000～5000m及其以下第三系沉积岩系中的碳酸盐矿物热分解作用或低温水解作用联合贡献的,CO_2的贡献量分别为15％～100％和0～85％。     

莺歌海盆地含CO_2 气田开发工作建议

莺歌海盆地泥底辟构造带是一个天然气富集带.但天然气中不同程度的普遍含有CO_2,含量从3%到90%不等.天然气分布特征比较复杂,表现在:不同构造CO_2含量不同;同一构造不同产层,CO_2含量亦不同;同一构造同一气层不同区块,CO_2含量明显不同.因此,CO_2是开发中必须认真解决的一个较大的技术难点.开发和解决CO_2问题应遵循以下原则:(1)上下游统一考虑,从技术方案、市场开发和综合效益形成一体化系统工程;(2)CO_2的防腐方案应成为气田总体开发方案中的重要组成部分;(3)CO_2的分离、储运的设施要充分考虑对海上的适应性;(4)CO_2的利用应以效益为中心,充分考虑市场的需求及其开发前景.为此,提出如下建议:     

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莺歌海盆地中央泥拱造带位于莺歌海坳陷中心区,天然气资源极其丰富,具有多套区域性储盖组合,存在着一批大型泥拱背斜圈闭;在浅层、中深层和深层三种组合中,中深层是最有利的勘探领域。据混拱活动的强度将莺歌海盆地中深层泥拱构造分为三种类型：①能量保存型,泥拱活动强度较弱,刺穿不明显,如ＤＦ１－１构造;②能量消耗型,泥拱活动强度大,见明显刺穿现象,两冀地层向底辟核部上倾,半震时间剖面上有明显背斜构造形态,但核     

莺歌海盆地上第三系莺—黄组中二氧化碳的来源

莺歌海盆地是一个新生代形成的富含天然气的沉积盆地，其上第三系及第四系下部沉积岩系中发育有大面积连片成带的泥拱背斜构造，上第三系莺－黄组是浅埋的最主要天然气储集层，所产气体普遍含有CO2，有一部分气井产高浓度的CO2，高浓度CO2天然气主要分布在中央泥失构造带。分析了莺－黄组所产天然气的地球化学特征，并考虑到南中国海地区在新生代分别经历了4期明显的火山作用，热作用和裂谷作用，莺歌海周边地区广泛发育有中酸性火山岩系，盆地中央上第三系和第四系下部发育有大面积的高温高压泥拱，盆地第三系海相沉积岩系中普遍含有碳酸盐矿物，莺－黄组中下部及梅山组中钙质含量＞10％，中央泥拱带具有高地温（＞4℃／100）的地质地球物理特征，认为莺歌海盆地的莺－黄组中CO2是中中新世和第四纪初期由盆地基底花岗岩系热脱气作用和2000－5000m及其以下第三系沉积岩系中的碳酸盐矿物热分解作用或低温水解作用联合贡献的，CO2的贡献量分别为15％－100％和0－85％。     

天然气水合物相平衡的实验研究

天然气水合物相平衡研究是天然气水合物勘探开发和海洋环境保护研究的基础,也是最重要的前缘问题。为此,对取自中国西部油田某2口井的分离器气气样1和气样2在纯水、地层水和配置水等3种水样,以及3 MPa、6 MPa、9 MPa、12 MPa等4个压力体系下对生成水合物的温度进行了实验研究。研究结果表明：随着实验压力的增加,同种气样生成天然气水合物的温度越高;随着水样矿化度的增加,同种气样生成天然气水合物的温度越低;在同一水样中,组分、组成不同的天然气,甲烷含量越高,其形成天然气水合物的温度越低。     

多元天然气成因判识新指标及图版

为解决深层—超深层和非常规领域天然气勘探中面临的高演化、多元天然气成因和来源判识等关键性技术难题,通过实验新技术以及地质资料综合分析,完善了多元天然气成因判识方法体系。建立了腐泥型有机质不同演化阶段干酪根降解气和原油裂解气、聚集和分散型液态烃裂解气,N_2、CO_2有机和无机成因,惰性气体壳源和幔源成因,He、N_2、CO_2、天然气汞含量判识煤成气和油型气等多元天然气成因判识新指标及图版。通过在主要含气盆地的应用,明确了四川、塔里木和松辽盆地复杂气藏天然气成因和来源,有效支持四川盆地震旦系—寒武系古老碳酸盐岩、塔里木盆地库车坳陷深层、松辽盆地深层火山岩等领域的天然气勘探。     

莺歌海盆地的泥拱构造

泥拱是莺歌海盆地的重要地质现象，它与油气聚集有密切关系。泥拱由泥拱房、泥拱预和泥拱帽组成。在对莺歌海盆地泥拱分布规律和结构特征研究的基础上，探讨了泥拱的形成机制、发育过程及其与油气分布的关系。     

莺歌海盆地的泥拱构造

泥拱是莺歌海盆地的重要地质现象,它与油气聚集有密切关系。泥拱由泥拱房、泥拱颈和泥拱帽组成。在对莺歌海盆地泥拱分布规律和结构特征研究的基础上,探讨了泥拱的形成机制、发育过程及其与油气分布的关系。     

莺歌海盆地CO_2分布、富集特征及初步预

根据莺歌海盆地富CO_2天然气分布富集规律,采用地质综合分析类比方法,在综合分析各种地质、地球物理及地球化学资料的基础上,对盆地高CO_2风险区进行了初步预测,指出了本区纵向上存在两个低CO_2富烃气带,平面上分布有三大低CO_2富烃气区,其中尤以超浅层含气模糊区带最佳,是近期勘探的新领域。     

莺歌海盆地CO2分布及初步预测研究

莺歌海盆地富ＣＯ２天然气是泥底辟构造带特有产物，主要分布于该带浅层含气组合体系，且受控于泥底辟发育演化、展布和伴生热流体的上侵活动，其平面分布多具东高西低、南高北低的分区分块性特点，纵向总体分布则具分带分层性特征。根据富ＣＯ２天然气分布规律，采用地质综合分析类比方法，在综合分析各种地质、地球物理及地球化学资料的基础上，对盆地高ＣＯ２风险区进行了初步预测，指出本区纵向上存在２个低ＣＯ２富烃气带，平面上分布有３个低ＣＯ２富烃气区，其中尤以超浅层和中深层区带最佳，是近期勘探有利区带。图３参５（梁大新摘）     

喀麦隆里奥—德雷盆地泥岩底辟构造与油气分布规律

里奥-德雷（Rio del Rey）盆地位于喀麦隆境内、尼日尔三角洲（Niger Delta）东北缘,油气资源十分丰富,已有30余年油气勘探开发历史。古新世以来发生的长期海退和三角洲沉积作用,形成了现今的里奥-德雷被动大陆边缘盆地,其主要发育3个地层单元,自下而上分别为阿卡塔（Akata）组、阿格巴达（Agbada）组和贝宁（Benin）组。在三角洲进积推进过程中,由于大陆边缘的重力作用和三角洲泥岩的塑性推覆作用,由陆向海、自北向南形成了3个构造区,即伸展构造区、泥岩底辟构造区和逆冲推覆构造区。其中,在泥岩底辟构造区形成了许多与泥岩底辟或泥岩脊相关的辟顶背斜、断背斜构造圈闭或辟边岩性遮挡圈闭,现今已发现的大型油气田主要与这些圈闭有关。同时,泥岩底辟的活动也形成了储集和运移方面的优势条件,促使油气在泥岩底辟构造区富集高产。因此,未来泥岩底辟构造区以及与泥岩底辟相关的圈闭仍然是里奥-德雷盆地进一步寻找勘探潜力的主要地区。      

中国东部及近海陆架盆地CO2成因及运聚规律与控制因素研究

在中国东部及近海陆架盆地已发现的CO2气藏（田）和大量高含CO2油气藏的大量地质地化资料的基础上，将CO2分为壳源型、壳幔混合型和火山幔源型三大成因类型。中国东部陆上诸断陷盆地与东海盆地及琼东南盆地东部、珠江口盆地的CO2气藏及高含CO2油气藏中的CO2均属典型的火山幔源型成因，CO2气源主要来自地壳深部幔源火山活动所产生的大量CO2，其运聚富集规律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导气作用。莺歌海盆地CO2气藏及含CO2气藏中的CO2则属于壳源型及壳幔混合型成因，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巨厚的海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用，其运聚分布规律具多期和分层分区的特点。根据不同成因类型CO2运聚成藏规律，可以追踪其气源，分析和预测天然气尤其是CO2的运聚分布规律，综合评价CO2资源潜力，为天然气勘探部署及决策提供依据，降低勘探风险。图4表1参38     

莺歌海盆地泥底辟带中深层天然气勘探中的CO_2风险分析

在以往研究工作的基础上 ,结合近期所获地质资料的分析和天然气运聚成藏规律的研究 ,对莺歌海盆地泥底辟带中深层 (T30 以下 )天然气勘探中的 CO2 风险进行了分析 ,认为中深层 CO2 风险相对较小 ,中深层 CO2 分布与浅层 CO2 分布类似 ;CO2 等非烃气的局部富集主要与泥底辟及热流体上侵活动密切相关 ;在中深层寻找高产富烃天然气 ,必须选择构造规模大、储集条件好、相对低压低势且距泥底辟活动中心区较远的构造布井 ,以避免可能出现的 CO2 风险     

莺歌海盆地泥底辟带昌南区热流体活动的地球物理特征及成因

莺歌海盆地中央坳陷泥底辟带是一个热流体非常活跃的地区。根据泥底辟热流体上侵活动控制天然气运聚成藏的地质规律,目前已在泥底辟带浅层天然气勘探中取得了很大的成功,迄今为止在盆地所获的天然气地质储量主要源于浅层勘探领域。昌南区是泥底辟带中南部热流体上侵活动最为强烈的地区之一,其在地震剖面上的反映颇具代表性。应用地球物理方法,对该区\"泥底辟热流体地震模糊带\"的剖面和平面特征进行了深入研究,揭示和总结出昌南区泥底辟热流体活动的地球物理特征及独特成因。     

莺-琼盆地和珠江口盆地西部CO_2成因及运聚分布特征

莺 琼盆地和珠江口盆地西部CO2 成因及运聚分布特征分析结果表明 ,莺歌海盆地壳源型CO2 的形成主要受控于泥底辟热流体晚期多期的局部上侵活动 ,CO2 运聚分布具有分期、分层、分区及分带的特点 ,气源主要来自沉积巨厚的上新统—中新统海相含钙砂泥岩 ;琼东南盆地东部及珠江口盆地西部火山幔源型CO2 的形成主要受控于幔源火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育程度 ,CO2 运聚分布特征与幔源火山活动及基底深大断裂的发育密切相关。根据CO2 不同成因机理、地球化学特征以及运聚分布特点 ,可以追踪其气源 ,分析和预测天然气尤其是CO2 的运聚分布模式 ,从而为研究区的天然气勘探部署及决策提供依据     

南海北部边缘盆地不同类型非生物成因CO_2成因成藏机制及控制因素

南海北部边缘盆地非生物成因CO2资源丰富,依据通常的成因判识与划分参数（δ13 CCO2和3 He/4 He）,结合运聚成藏的具体地质条件及控制因素,可将CO2成因成藏机制明确划分为泥底辟热流体控制的壳源型及壳幔混合型CO2成因成藏机制和火山幔源活动及深大断裂输导控制的火山幔源型CO2成因成藏机制2种类型。前者,即壳源型及壳幔混合型成因CO2资源丰富储量规模大,这种成因成藏机制形成的CO2运聚成藏规律复杂,主要富集于西北部走滑伸展型边缘的莺歌海盆地中央泥底辟构造带浅层,具有平面上分区、分块、纵向上分层、分带多期运聚成藏的特点,且主要受控于泥底辟热流体上侵活动与巨厚海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用;后者即火山幔源型成因CO2在该区资源及储量规模较小,多分布在处于北部裂陷带的琼东南盆地东部Ⅱ断裂带周缘和珠江口盆地北部深大断裂发育区,且主要受控于火山幔源岩浆脱排气之CO2气源供给与深大断裂导气输送作用的有效配置。     

莺歌海盆地底辟构造的成因及石油地质意义

在总结莺歌海盆地底辟构造特征及其伴生的温度和压力异常资料的基础上,提出了流体底辟模式,并进一步讨论了流体底辟在石油地质中的意义.     

莺歌海盆地泥底辟热流体上侵活动与天然气及CO2运聚规律剖析

莺歌海盆地属南海北部被动大陆边缘新生代高热盆地,其高地温场及高大地热流主要集中于盆地中部莺歌海坳陷泥底辟构造带,因此泥底辟热流体上侵活动,尤其是晚期泥底辟热流体活动控制了天然气及CO₂的运聚富集规律。同时,由于热流体分区、分块与分层的局部性侵入,导致了壳源型CO₂及烃类气运聚富集的差异性和分区、分块与分层的局部富集特点。总之,泥底辟热流体上侵活动是控制天然气及CO₂运聚成藏的主控因素。根据CO₂与烃类气的地化特征及其控制因素,可以分析和预测其运聚规律,为天然气勘探提供决策依据。      

北部湾盆地福山凹陷CO2气成因探讨

北部湾盆地福山凹陷油气钻探中发现了高含CO₂气的天然气气藏。对CO₂气稳定碳同位素、伴生稀有气体氦和氩同位素进行了分析研究，结果显示，福山凹陷CO₂气稳定碳同位素偏重，(13C_CO2为-5.01～-10.08‰，绝大多数样品大于-7.0‰，为无机成因CO₂气特征；伴生稀有气体氦同位素³He/⁴He值为(4.74~5.03)×10^-6，R/Ra值为3.38～3.59；伴生稀有气体氩同位素⁴⁰Ar/³⁶Ar值为1881～2190，也显示出幔源或壳幔混合CO₂气的特征。综合判定认为，福山凹陷CO₂为壳幔混合成因。始新统流沙港组岩浆岩体分布特征与CO₂气藏分布范围基本一致，也表明幔源-岩浆可能是福山凹陷CO₂气的主要来源。与南海北部边缘盆地其它地区如珠江口盆地西部、琼东南盆地东部CO₂气成因一致，都为幔源-岩浆来源，或壳幔混合来源。