CO2成因与成藏研究综述

高纯度的CO2气藏不仅具有重要的资源意义，同时也有很重要的地质意义，CO2地质问题是当前地球科学的前沿和热点问题。CO2的成因可以分为无机成因和有机成因两大类，有机成因的CO2是有机质在不同的地球化学作用中形成的，无机成因的CO2是无机矿物或元素在有关化学作用中形成的。CO2成因的判别主要是根据天然气中稀有气体丰度及同位素比值等地球化学方法并结合天然气成藏地质条件来探讨。CO2与烃类气体相比，其运移和聚集规律有其相似的方面，但由于CO2固有的物理化学特征和一些特殊的形成过程，导致CO2与烃类气体的运聚成藏有所不同。本文对CO2的成因和地球化学指标、运聚成藏特征及CO2气藏勘探方法进行了较为系统的论述。     

南海北部边缘盆地N2分布富集特征及成因类型判识

南海北部新生代准被动大陆边缘盆地区域地质背景特殊、地球动力学条件复杂,油气地质现象丰富多彩,不同成因类型油气分布均具有一定的规律性。该区油气勘探中不仅发现了大量的烃类气,而且还发现了较丰富的CO2和N2等非烃气。N2等非烃气主要富集于西北边缘莺歌海盆地中央泥底辟构造带浅层及某些局部区域部分层段,其分布富集特征与该区非生物壳源型CO2基本类似,具有平面上分区分块、剖面上分层分带的局部性富集特点。根据N2地质地球化学特征,借鉴国内外较通用的判识划分方法及指标,可将该区N2确定为大气成因、壳源型有机成因和壳源型有机—无机混合成因等3种主要成因类型。     

黄骅坳陷二氧化碳成因研究

黄骅坳陷CO2以丰度大、成因类型较多、分布层位较多、高纯度气藏分布地域较集中和气关系图为主要依据,参考CO2丰度及产区地质条件,对黄骅藏规模较小为特征。以R/Ra与δ13CCO2坳陷CO2成因类型进行了区分。根据对CO2丰度及其碳同位素、He丰度及其同位素、CO2/He比值和Ar同位素的分析认为,岩浆期后的地幔脱气可能是黄骅坳陷幔源CO2的主要来源方式,包括沧东断裂和盆地内二级断层在内的两组区域深断裂交会是黄骅坳陷幔源CO2富集的主要地质因素。     

松辽盆地北部昌德东气藏CO2成因的地球化学判据

CO2气藏中CO2的百分含量、CO2伴生的烃类气体含量、稀有气体的含量及同位素、CO2产出的地质背景、δ13CCO2以及伴生甲烷同系物的碳同位素系列等特征都可以用来对CO2成因进行判别。昌德东气藏天然气中的CO2含量最高(89%~90%),CO2的碳同位素值为-4.06‰~-6.61‰,落在无机成因区,3He/4He值为3.9×10-6和4.5×10-6,介于幔源与壳源之间,伴生甲烷同系物的碳同位素都呈倒序排列,具有无机成因气负碳同位素系列的特征。对其更具体的母源区的判别有赖于对松辽盆地北部深部地质结构的研究及CO2/3He等新的CO2成因判据的探索。     

渤海海域CO2成因与分布主控因素

通过对渤海海域高含CO2油气藏地质与地球化学特征的系统分析,深入研究了CO2成因及分布主控因素。渤海海域环渤中地区油气藏中CO2主要为幔源无机成因,辽东湾地区油气藏中CO2含量小于1%,为有机成因。新构造运动期强烈活动深大断裂空间展布和新生代岩浆活动控制了幔源无机CO2的分布,沿活动深大断裂走向方向活动较弱部位有利于幔源无机CO2聚集成藏。     

渤海湾盆地CO2气田（藏）地球化学特征及分布

通过对渤海湾盆地典型CO2气田(藏)系统的地质与地球化学特征分析,研究了CO2气田(藏)的成因及分布规律.中国东部渤海湾盆地黄骅坳陷和济阳坳陷已发现11个CO2气田(藏),天然气地球化学特征分析显示:气田(藏)中CO2含量、δ13Cco2组成和R/Ra值互呈正相关关系,而CO2含量与CH4含量呈负相关关系δ13Cco2组成较重、R/Ra值及40Ar/36Ar值较大,说明CO2以幔源无机成因为主.黄骅坳陷CO2气田(藏)存在有机成因和无机成因两种不同类型的烷烃气,而济阳坳陷.CO2气田(藏)中的烷烃气是有机成因的,并以油型气为主.结合该区地质特征研究发现,火山幔源型CO2气田(藏)通常分布在高地温场、断裂交汇部位、火成岩区及其附近和R/Ra值高异常带,这些规律可为预测CO2富集有利区提供依据.图9表1参36     

再论莺歌海盆地CO_2成因问题――兼答陈建渝教授

依据莺歌海盆地的实际地质和地球化学资料,讨论和剖析了该盆地CO2成因、CO2与氦含量的相关性、氦成因能否表征CO2成因、区域性火山活动、壳源型CO2气源丰度及资源量、高压对含钙砂泥岩热解的抑制作用和壳源CO2与邻区幔源CO2类比等问题。认为莺歌海盆地CO2主要属壳源岩石化学成因,只有少量的CO2属壳幔混合成因,与邻区(琼东南盆地东部和珠江口盆地西部)火山幔源成因CO2之间存在明显差异;莺歌海盆地CO2气源丰富,资源颇大。     

中国南海北部二氧化碳气成因

中国南海北部海域在油气勘探中发现了CO2气，对油气有无影响？在借鉴世界、中国东部陆地CO2气成因研究成果的基础上，从分析研究区CO2气的分布入手，采用多种方法，在综合分析基础上，对本区CO2气藏进行分类。认为研究区CO2气藏为无机成因，其特征受各盆地或地区具体地质条件的控制。     

中国东部及近海陆架盆地不同成因CO2运聚规律与有利富集区预测

指出中国东部陆相断陷盆地及近海陆架盆地CO2资源丰富,成因类型较复杂,且不同成因CO2运聚富集规律及成藏控制因素差异明显。认为根据不同成因CO2运聚成藏规律之差异和结合地质条件分析,可以追踪CO2气源、预测与评价CO2资源的有利富集区带,可为落实与评估CO2资源潜力和部署天然气勘探提供决策依据,可减少和降低勘探风险。     

南海某气田CO2监测和分布特征分析

在南海某气区,CO2与烃类气体相伴相存,分布复杂,不仅给油气层的发现、评价带来干扰,也给开发造成不利的影响。为了避免钻遇高含CO2的构造或层位,准确地监测并研究其分布状态,探讨其显示特征及储藏规律．指导勘探开发方向,降低勘探开发成本,根据CO：的理化特性,通过对现场数据的统计分析CO2成因类型、分布的特征以及与烃类间的关系,发现CO2的显示规律为：CO2与全烃的比值达10％为CO2气层,小于7％为烃类气层,并指出无机成因CO2气层的CO2与烃类具有互为消长关系,有机成因则呈伴生关系,在富含N2非烃气层中,N2与CO2也存在互为消长关系。同时推荐了一种先进、实用、检测精度高的CO2录井仪器,提出了脱气器的选择条件,对影响现场CO2检测的因素进行了分析。这些方法在南海的某些区域应用已经取得实质性的效果。     

低渗透砂岩储层构造裂缝预测及开启性分析

在户部寨地区区域地质特征研究基础上，运用地质成因的应力应变分析方法，利用3DMove裂缝预测技术对沙河街组沙四段的裂缝分布进行了预测，并对不同方向裂缝的开启程度进行了分析。实践证明，裂缝预测和开启性评价结果与实际钻井情况基本吻合，对该区以构造成因为主的裂缝油气藏的勘探和开发具有一定的指导意义。     

松辽盆地南部二氧化碳成因类型及富集条件初探

从ＣＯ２分布特征入手,利用其天然气碳同位素图版扫析了松辽盆地南部ＣＯ２成因类型;利用ＣＯ２百分含量地层水ＨＣＯ＾－３含量在平面上的变化,指明了孤店地区气源方向及ＣＯ２成因类型为无机成因碳酸盐矿物分解或与粘土反应而成;建立了孤店油气田侧向运移上生、下储的成藏模式及万金塔气藏垂向运移下生、上储的成藏模式。通过评价工作,找出了松辽盆地南部ＣＯ２平面分布规律及富集条件。     

东海西湖凹陷平湖组海进潮道砂体成因分析

东海西湖凹陷位于浙东坳陷东部,其平湖组海陆过渡相地层中,保留有许多海进潮道砂体,系平湖组主要储层。本文综合西湖凹陷区域地质资料以及平湖组海进潮道砂体的测井资料、岩芯描述,探讨了海进潮道砂体的成因机制及分布、保存受控因素。     

塔河油田托甫台地区奥陶系油气成藏特征及控制因素

通过不同区域流体分布特征、原油成熟度、岩石样品流体包裹体分析,结合烃源岩生烃历史、古构造演化和埋藏史分析,综合确定了托甫台地区不同区域主要油气成藏期,深入分析了奥陶系缝洞型油气藏成藏主控因素。研究认为,托甫台地区岩溶发育具有"北强南弱"的特征,而原油密度"北重南轻",成藏"北早南晚",即托甫台北部与艾丁地区成藏一致,为"早期成藏,后期调整改造型",而中部可能为海西晚期成藏,而南部成藏更晚。进一步分析托甫台地区成藏主控因素,认为储层发育程度的强烈不均一性、相互联通性的差异以及局部构造高点是控制油水平面上复杂分布的主要原因,而后期古构造、断裂、裂缝的影响,不同构造部位晚期油气充注程度和再调整幅度的差异,是导致奥陶系原油物理性质南北变化的根本原因。     

流体超压层的成因及对油气的控制作用

本文根据流体低速渗流理论，论述了三肇凹陷嫩一，二段和青山口组地层孔隙流体超压和成因，阐述了孔隙流体超压在油气生成，运移及保存中的地质意义。     

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割理是广泛存在于煤层中对煤层气的产出具有重要意义的内生裂隙系统,是煤层经过干缩作用、煤化作用、岩化作用和构造压力等各种过程形成的天然裂隙。由于在煤层气勘探中,割理及割理渗透率形成与保存对煤层气高富集区预测有着重要重要,所以了解割理的成因和分类及相应的研究方法对煤层气地质选区评价至关重要。本次研究结论如下：①割理形成既有外生成因,也有内生成因。煤层割理是干缩作用、煤化作用、成岩作用及古构造应用等内外     

天然气水合物成藏机理及主控因素

天然气水合物在世界范围内分布广泛,主要分布在海洋和冻土带地区,并与地质构造环境密切相关。目前已发现的天然气水合物矿点,主要是通过似海底反射地震显示进行识别的。天然气水合物的甲烷来源主要有生物气、热解气和无机成因气,大多数研究主要立足于甲烷气的成因来探究天然气水合物的聚集和成藏机理。分析了天然气水合物形成的主控因素,包括气源、沉积、构造、温压等条件,这些条件控制着天然气水合物的赋存状态、形成规律和规模大小,并对墨西哥湾天然气水合物成藏有利条件进行了分析,对我国天然气水合物的勘探有借鉴意义。     

西北太平洋边缘新生代盆地成因(上):成盆机制述评

全面地简述了西北太平洋边缘新生代盆地成盆机制各种学说,强调了成盆机制分析原则。按弧后主动扩张说、弧后被动拉张说、局部区域左行挤出说等,演绎出的盆地空间几何形态与实际情形不符,演绎出的块体运动及位移在空间上不能平衡。局部区域的右行剪切拉分说是揭示西北太平洋边缘盆地成因的良好开端。以日本海和南海为例,讨论了边缘海“洋壳基底”性质,认为所谓的“洋壳”实为变薄的陆壳。现行边缘海的年龄值没有实际意义。     

鄂尔多斯地区东北部大牛地气田山西组沉积相

摘要：应用宏观与微观地质证据相统一的沉积相分析方法,对研究区300余口井的录井、测井资料进行解释和对比,同时结合岩石组合、沉积构造、剖面结构、测井相组合以及华北地区晚石炭世—早二叠世克拉通盆地区域地质背景,分析了山西组的岩性组合及展布特征。研究认为,山西组一段沉积期为陆表海沉积环境,海相化石是有力的证据,同时研究区曾经经历海侵,沉积了滨海三角洲体系;山西组二段沉积期为陆表海向陆内坳陷的转换期,满蒙洋壳向华北板块俯冲加剧,板块北部继续翘起,研究区内海水基本退出,因此山西组二段沉积了近海三角洲体系。山西组一段以陆表海的三角洲前缘沉积为主,主要发育水下分流河道、水下分流间湾和泥炭沼泽;山西组二段以三角洲平原沉积为主,主要发育分流河道、分流间湾。通过有利区带分析,确定了水下分流河道、分流河道的下部为有利的储集相带。     

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在以往研究的基础上,对煤层气地质选区评价方法进行了研究。结果表明,煤层气地我评价的实质是要寻找富集、高渗、高压的含煤区。在煤敢地质选区方法方面除了要考虑工层的基本性质外。更重要的是要研究煤层气高产富集的主控地质因素,如构造运动、沉积史、生烃史及三者间的关系。煤层上覆地层连续沉积厚度、瓦我化带、水文条件等地煤层气保存条件的影响;还要考虑古、今应力场对煤层渗透率的影响。这样才能搞清煤层气高产富集条件,