松辽盆地深层煤型气的地球化学特征

松辽盆地是一个富含油气的大型陆相沉积盆地,其古气候以温暖潮湿为主,晚侏罗世断陷型煤系地层发育,煤系所含的有机质以腐殖型为主,埋藏深度大,处于高成熟-过成熟阶段,是天然气的主要来源。深层煤型气以甲烷含量高、重烃含量低、氦气和汞含量高、甲烷碳同位素重为特征,是典型的煤型气气源对比表明。天然气来自侏罗纪煤系地层。深层煤型气是本区主要勘探对象。     

辽河东部凹陷天然气地球化学特征及深层天然气勘探潜力

对辽河东部凹陷天然气地球化学特征及其判识标志、不同类型烃源岩生成气态烃的地球化学特征、气源岩进行研究,分析认为:目前发现的天然气以低成熟的煤型气为主,局部为成熟煤型气;经气源对比,煤型气源岩以s3为主;除煤型气外,局部存在油型气、原生生物气和原油茵解气等类型.利用δ13C-R.关系,结合东部凹陷成熟度-深度关系进行研究...     

国内外低煤阶煤层气地质差异性与聚气模式探讨

全球低煤阶煤层气资源丰富,煤层厚度大、含气量偏低、渗透性好、单井产量高,成为煤层气地质评价与产业发展的重点。国外低煤阶煤层气产量已占煤层气总产量的80%,而中国仅为1.8%。通过国内外低煤阶煤层气资源分布、勘探开发进展、地质差异性、成藏共性特点及聚气模式等研究,得出以下结论：中国低煤阶煤层气资源丰富,主要赋存于新疆侏罗系、内蒙古东部白垩系及中国东北地区古近系煤层;在以挤压、碰撞为主的构造演化背景下,中国低煤阶煤层物性显著变差,湿润气候区降雨或干旱气候区山前冰川融水的补给使煤层产生次生生物气,但区域动力变质、岩浆接触热变质所产生的热成因气,使新疆、中国东北地区低煤阶煤层含气量普遍偏高;地质差异性导致中国低煤阶煤层气风化带深、聚气模式多样、产气量偏低;气候条件、构造演化对低煤阶煤层气聚集影响显著,“淡水补给生气”、“圈闭聚气”是国内外低煤阶煤层气成藏且气井高产的共性主控因素,但生气、聚气阶段的差异会形成不同特点的煤层气藏;中国低煤阶煤层气“甜点”区评价应注重一定埋深、高煤层水矿化度、单斜/向斜的承压水滞留区或断块、背斜等圈闭部位。     

低熟气地球化学特征与判识指标

从目前的研究来看,低熟气的源岩母质类型主要以有机质丰度较高的Ⅲ型煤系为主。低熟气热演化程度（R_O）值在0.4％～0.8％之间,根据煤型气CH₄碳同位素组成与热演化程度R_O之间的“二阶模式”关系,煤型气CH4碳同位素组成应该分布在-54‰～-39‰之间,目前发现的低熟气CH₄碳同位素组成主要集中在-49‰～-39‰之间。一般认为煤型气的C₂H₆碳同位素组成重于-28‰,但是,当考虑低熟气时,将这一指标定为-29‰更为合适。根据煤型气CH₄碳、氢同位素关系,低熟煤型气的CH4氢同位素组成分布在-300‰~-216‰之间. 天然气轻烃参数中,低熟煤型气的庚烷值分布在16％～22%之间,异庚烷值分布在2.2～5.0之间。生物气不仅在CH₄、C₂H₆碳同位素组成上与低熟气存在明显的差别,同时在轻烃含量的参数上也存在明显的差别。     

天然气藏二元混源比例定量判识探讨及气源岩~(40)Ar年龄模型

对2种不同成因气或同源不同成熟阶段气的模拟实验表明:煤型气、油型气混源气随油型气比例降低,碳同位素组成逐渐变重,氢同位素组成变轻,各组分同位素分馏模式不同,具有三阶段变化模式;同源不同成熟阶段混源气随高熟气比例的增加,烷烃气碳同位素组成逐渐变重。建立了煤型气、油型气混源比例定量判识的地球化学模板,在雅克拉气田得到了很好地应用。雅克拉气田主要为油型气,掺混煤型气比例约为12%~20%。同时,建立了同源不同成熟阶段气混源比例定量判识的地球化学模板,在塔河油田应用效果很好。塔河油田天然气由高成熟气与低成熟气混合形成,塔河东部主要以高成熟天然气为主,西部以低成熟气为主,只是混合的比例不同,低成熟气与高成熟气的混源比例在1∶19~13.3∶1之间,天然气由东南向西北、由东向西运移充注。针对南方海相地层实际情况,对氩同位素积累效应确定气源岩时代模型进行了修正,并对大湾2井天然气来源进行了定量判识。     

潍北盆地天然气分布规律

潍北盆地煤、油、天然气共生。根据天然气组分与碳同位素特征并结合烃源岩有机质类型及热演化阶段等资料,将天然气分为细菌气、细菌-成熟油型气、低熟煤型-油型气、成熟油型-煤型气、煤型气等6种成因类型。不同类型天然气在平面上的分布总体上呈东西向带状展布的格局是明显的,由北而南依次为高成熟煤型气、成熟油型-煤型气、低熟煤型-油型气和细菌气。各种类型天然气分布规律的揭示为该区天然气勘探开发提供了重要依据。      

莺-琼盆地生物气及生物——低成熟过渡带气特征与勘探前景

莺-琼盆地天然气资源丰富，天然气成因类型多，迄今为止，除在该区浅层和中深层发现以成熟-高成熟的热成因腐殖型气（煤型气）为主的天然气藏外，也发现了一些生物气及生物-低成熟过渡带气气藏，且均具较高的产量和一定的储量规模，其勘探前景广阔。     

准噶尔盆地烷烃气碳同位素组成及来源

通过对全盆地烷烃气碳同位素组成进行分析,明确了准噶尔盆地烷烃气成因类型、来源及分布。准噶尔盆地天然气主要包括成熟—过成熟油型气、成熟—过成熟煤型气、过渡气和生物气等。准噶尔盆地烷烃气碳同位素倒转普遍,碳同位素倒转原因包括细菌氧化作用、油型气和煤型气混合、不同源煤型气混合以及同源不同阶煤型气混合。准噶尔盆地煤型气包括3类：①煤型气重烃气碳同位素组成较重(δ¹³C₂＞-26.0‰),主要为成熟—高成熟,来源于侏罗系烃源岩;②煤型气重烃气碳同位素组成相对较轻(δ¹³C₂＜-26.0‰),成熟度范围广,来源于侏罗系、二叠系乌尔禾组和佳木河组烃源岩中的一套或多套;③煤型气重烃气碳同位素组成分布范围广,主要为高—过成熟,来源于石炭系烃源岩。     

低煤阶煤层气成藏模式和勘探方向

中国低煤阶煤层气资源丰富，但勘探和认识程度较低，煤层气成藏的主控因素和富集规律认识不足。在分析国内外不同盆地、不同区块低煤阶煤层气含气量随埋深变化趋势差异的基础上，从现今和古水文地质条件两个方面，探讨了中国低煤阶煤层气成藏的前提条件，分析了成煤环境对含气量的影响。研究结果表明：①低阶煤（R_o<0.65%）主要分布于埋深<1 200 m的中-新生界煤系地层中，低煤阶煤层气主要是次生生物成因气；②低煤阶煤层气含气量随埋深总体呈现先增加后降低的趋势，普遍存在"最佳深度"这一特征，现今淡水入渗或古淡水入渗水文地质条件是次生生物气生成的前提条件；③除淡水入渗水文地质条件控制低煤阶煤层气的生成与富集外，煤岩组分、煤层厚度、煤岩顶底岩性以及煤岩物性等储层特征对含气量也有重要影响；④低煤阶煤层气存在盆缘斜坡带新近成藏和小型断陷古成藏两类成藏模式，指示了低煤阶煤层气勘探的两个方向。     

柴达木盆地YS1井岩屑气组成特征及天然气来源

钻进中岩屑气中无机和有机气体组成的快速测定及评价,对油气勘探有重要意义,目前仅有岩屑气中烃类检测方法。利用气相色谱技术,采用2根填充柱（5A型分子筛和Porapak Q）、2种载气（He、N2）、3次进样（分析O2、N2、CH4组分;分析H2、He组分;分析烃气、CO2组分）、外标法和面积归一化法测定岩屑气组成。实验分析和现场应用研究结果表明,岩屑气中无机和烃类气体组分都得到了很好的分离,岩屑气组成测定方法的准确度高、重复性好;柴达木盆地北缘YS1井岩屑气及天然气主要组成为氮气和甲烷,属于富氮或高氮天然气,为过成熟煤型气,来源于深部侏罗系烃源岩。     

准噶尔盆地东部侏罗系烃源岩和天然气地球化学特征及低熟气勘探前景

对准噶尔盆地东部侏罗系烃源岩有机地球化学特征进行了研究,结果显示准噶尔盆地东部侏罗系烃源岩有机碳含量分布范围广泛,TOC为0.13%~81.06%,烃源岩评价为差—中等生油潜力,但生气潜力较大;镜质体反射率Ro分布和与热演化程度相关的生物标志化合物参数(OEP值、CPI值、甾烷和藿烷异构化参数、甲基菲指数等)表明大多数烃源岩处于未成熟—低成熟热演化阶段;有机质类型以III型为主,部分八道湾组和西山窑组烃源岩为II2型。此外,对准噶尔盆地东部侏罗系天然气组分和碳同位素组成分析结果表明,侏罗系天然气以烃类气体为主,甲烷含量为65%~98%,C1/C1-5为0.62~0.98,以湿气为主,碳同位素组成分布范围较广,其中甲烷同位素组成δ13 C1值为-50.7‰~-28.2‰,乙烷δ13 C2为-32.5‰~-23.7‰,丙烷δ13 C3值为-30.6‰~-21.6‰,以煤型气为主,仅三台—北三台地区天然气显示为油型气-煤型气混合的特征。在对准噶尔盆地东部地区侏罗系煤系烃源岩和天然气样品分析的基础上,通过与吐哈盆地典型低熟气区烃源岩和天然气地球化学特征对比认为准噶尔盆地东部阜东和三台—北三台地区已形成一定规模的低熟气聚集,具有巨大的勘探潜力,是准噶尔盆地低熟气有望取得突破的重点地区。     

低温氧化过程中煤的氧化分解气

煤在空气介质内的低温氧化过程中会产出二氧化碳、烯烃和烷烃等氧化分解气。这类气体的产出浓度取决于煤的氧化程度。采煤人员可应用此特征预测预报矿并内自然发火。低煤阶的煤易氧化,气体产出较早、较多。同煤阶煤内镜煤的氧化活性大于丝炭。     

深盆气形成机理与成藏阶段划分——以鄂尔多斯盆地为例

上古生界煤系是鄂尔多斯盆地深盆气形成的基础,煤层在埋藏初期排出大量有机酸,有机酸溶解铝硅酸盐矿物,使岩石变松软、易于压实,以及地层水中Al3+和Si2+的有机络合物随温度升高分解形成SiO2沉淀,造成煤系砂岩的区域致密化.晚侏罗世-早白垩世,随埋深加大和构造热事件的发生,鄂尔多斯盆地上古生界煤层在由贫煤向无烟煤的演化过程中,大量生成天然气并逐渐稀释、扩散和溶解汽化的地层水,形成只见气而不见水的深盆气.晚白垩世-古新世,鄂尔多斯地区的不均衡抬升剥蚀和东北高西南低大型单斜构造的形成,使二叠系煤层埋藏变浅,地温梯度降低,大量天然气散失,深盆气边界萎缩,"气舱"内水蒸气凝析成水和凝析水在重力作用下重新聚集成"酸点",并出现气水倒置、负压异常等一系列变化.     

莺-琼盆地生物气及生物—低成熟过渡带气特征与勘探前景

莺 琼盆地天然气资源丰富 ,天然气成因类型多 ,迄今为止 ,除在该区浅层和中深层发现以成熟—高成熟的热成因腐殖型气 (煤型气 )为主的天然气藏外 ,也发现了一些生物气及生物—低成熟过渡带气气藏 ,且均具较高的产量和一定的储量规模 ,其勘探前景广阔。     

三塘湖盆地天然气成因及成藏分析

通过研究三塘湖盆地马朗凹陷中上三叠统-中下侏罗统煤系烃源岩有机质类型(主要为Ⅲ型)及其演化程度(RO为0.5%~0.6%)和天然气特征(高含量烃类成份,高干燥系数,甲烷碳同位素较轻,乙烷和丙烷碳同位素较重),认为该凹陷天然气符合煤成生物-热催化过渡带气特征,并指出该套源岩从白垩纪开始进入煤成生物-热催化过渡带气生成阶段,其气源贡献可延续至第三纪末乃至更晚。     

准噶尔盆地天然气地球化学特征及聚气条件的讨论

根据对准噶尔盆地典型低演化阶段侏罗系煤系烃源岩热模拟实验所产烃类气组分碳同位素的分析测试,研究了盆地赋存天然气的类型、热演化程度和赋存的地质条件。认为:盆地腹部陆南凸起以高演化阶段煤型气为主,源岩可能为盆地东部发育的石炭纪煤系;低演化阶段油型气主要赋存在盆地东部油气区;盆地南缘特殊构造地质条件和烃源岩热演化条件是构成不同演化阶段天然气分别聚集或混源聚集的原因。     

冀中坳陷北部天然气成因类型与勘探前景

经过近40 a的勘探,冀中坳陷北部(廊固和霸县凹陷)发现了生物气、低熟气、成熟气和煤型气等4种成因类型的天然气,以及生物气-低熟气、低熟气-成熟气和煤型气-低熟气的混合成因气。通过地球化学和成藏条件分析,查明了源于沙河街组的生物气、低熟气、成熟气和源于石炭—二叠系的煤型气的分布规律和鉴别特征,认为廊固凹陷柳泉和河西务地区明化镇组沉积期断层活动导致地表水渗入被抬升的沙三段烃源岩,进而导致微生物复苏而形成后生生物气,其他地区是低熟油气聚集场所;霸县凹陷文安斜坡是低熟气,同时也是煤成气聚集区,牛头镇二台阶是成熟油气聚集场所。通过天然气成藏控制因素分析,认为冀中坳陷北部天然气勘探前景良好。     

准噶尔盆地天然气地球化学特征及聚气条件的讨论

根据对准噶尔盆地典型低演化阶段侏罗系煤系烃源岩热模拟实验所产烃类气组分碳同位素的分析测试,研究了盆地赋存天然气的类型、热演化程度和赋存的地质条件。认为:盆地腹部陆南凸起以高演化阶段煤型气为主,源岩可能为盆地东部发育的石炭纪煤系;低演化阶段油型气主要赋存在盆地东部油气区;盆地南缘特殊构造地质条件和烃源岩热演化条件是构成不同演化阶段天然气分别聚集或混源聚集的原因。     

基于运移输导体系的天然气水合物成藏类型——以琼东南盆地H区为例

琼东南盆地是南海天然气水合物富集区和重点勘查地区,但天然气水合物地质研究薄弱。通过三维地震资料解释、地球化学资料分析和大量调研统计,对琼东南盆地H区开展了以水合物成藏系统为主线、运移输导体系为重点的研究。累计48组地球化学数据分析表明,H区水合物分解气的甲烷碳同位素特征(δC₁=-48.2‰)和较高的乙烷、丙烷含量(C₂₊含量为21%),指示该区气源具有“热成因气为主、含混合成因气”的特征。地震解释发现,H区第四纪构造活动程度弱,NNE走向发育的气烟囱构造群、多边形断裂—粉砂复合体、海底滑塌扇构成了主要运移输导体系和优质储层。基于H区天然气水合物的气源特征和运移输导体系,预测并分析了“富含热成因气的气烟囱型水合物、富含热成因气的多边形断裂—粉砂复合型水合物、富含热成因气和混合成因气的海底滑塌扇水合物”成藏类型。      

琼东南盆地低熟煤型气地球化学特征及勘探前景

琼东南盆地近年来发现的Y8等气田的天然气碳同位素值异常偏低,与以往发现的成熟—高成熟煤型气大不相同。在深入理解低熟气概念及进行详细地球化学分析后,认为研究区δ¹³C₁值分布在-47‰~-42‰之间,δ¹³C₂值分布在-28‰~-25‰之间的天然气是与吐哈盆地类似的低熟煤型气,天然气成熟度R_O值介于0.5%~0.8%之间,主要来自凹陷斜坡、凸起区低成熟演化阶段的崖城组烃源岩及盆地内大范围发育的中新统烃源岩。低熟煤型气的发现极大拓展了琼东南盆地烃源岩的研究范围,为盆地下一步勘探提供了新的思路。