松辽盆地北部浅层气成藏主控因素及勘探有利区

浅层气是埋深相对较浅的天然气,世界范围内资源丰富,也是中国重要的潜在勘探领域。由于受中浅层找油、深层找气的二元勘探思想指导,松辽盆地北部浅层气的勘探和研究工作开展相对较少,浅层气分布、成因类型和成藏主控因等方面缺乏系统性研究。针对上述问题,笔者系统地研究了松辽盆地北部浅层气的分布和成因类型,总结了不同类型浅层气成藏控制因素,并预测了浅层气勘探有利领域。研究表明：①松辽盆地北部浅层气分布广泛,平面分区,纵向分层;②松辽盆地北部浅层气总体可分为与生物作用相关的浅层气和与热成因相关的浅层气两大类,其中与生物作用相关的浅层气包括浅层生物成因气（Ⅰ）、浅层生物-热催化过渡带气（又称低熟气）（Ⅱ）,与热成因相关的浅层气包括浅层热成因油型气（Ⅲ₁）、浅层热成因煤成气（Ⅲ₂）;③松辽盆地北部与生物作用相关的浅层气和与热成因相关的浅层气具有不同的成藏主控因素：浅层生物成因气、低熟气成藏主要受未熟-低熟烃源岩或降解原油的分布,岩性和构造相关的圈闭以及盖层控制;浅层热成因气成藏主要受腐泥型或煤系成熟气源岩,构造和断层遮挡相关的圈闭,盖层和断层控制;④松辽盆地北部浅层资源丰富、潜力巨大,浅层生物成因气、低熟气比浅层热成因气具有更广阔的资源前景,其中西部斜坡区和中央坳陷区浅层是浅层生物成因气和低熟气的勘探有利区域。该研究对松辽盆地北部浅层气勘探具有重要的理论和现实指导意义。     

辽河坳陷西部凹陷天然气成因类型与成藏模式

通过组分、同位素特征划分天然气成因类型,结合成藏条件对典型气藏进行解剖,探讨辽河西部凹陷不同成因天然气藏的成藏模式。研究认为,西部凹陷天然气以低熟煤成气和原油菌解气为主,分别以双台子地区和高升地区为典型。双台子地区原生气藏主要为东营期（35Ma）以来,沙三段中上部泥岩热解的煤成气从原油中出溶,或直接经断层运移至浅部聚集而成。高升地区菌解气藏分布于稠油层上方,主要为东营末期（24Ma）以来,原油在生物降解稠化过程中形成的生物气,经短距离运移后就近成藏。     

辽河坳陷东部凹陷煤系成因生物气特征及勘探突破

辽河坳陷东部凹陷是我国最早发现生物气的地区之一,勘探早期由于中深层勘探效果较好,对浅层生物气一直未重视,缺乏对浅层生物气源岩和分布规律的正确认识。在对已钻井发现浅层气（藏）地球化学特征开展系统分析基础上,以碳同位素值等为重要指标,将东部凹陷浅层气划分为原生生物气、生物—过渡带气、改造型生物气和混合气4种类型;进一步探讨了浅层气成因,认为研究区内浅层生物气主要为煤系地层成因;深化研究形成了浅层生物气分布明显受煤系地层、碎屑岩优质储层、沙河街组沙三上亚段和沙一段两套区域性封盖层等因素控制,构造晚定型、油气晚期充注成藏有利于形成浅层气的规模富集等地质认识。以此为指导,发现了高产工业气流井与规模储量,开辟了辽河坳陷煤系成因生物气勘探新局面。     

兴隆台油气田天然气成因与成藏特殊性分析

通过对天然气基本地球化学特征、成因与来源的系统分析,结合油气藏特征与油气地质条件,对兴隆台油气田的天然气成藏机理和成藏模式进行了系统的研究。天然气可以分为A和B2大类。A类天然气总体埋藏深度较小,甲烷含量高,甲烷、乙烷碳同位素组成偏轻,主要来自沙一段、沙二段和沙三段上部烃源岩生成的生物—热催化过渡带气;B类天然气埋藏深度变化大,甲烷含量变化范围大,甲烷、乙烷碳同位素组成偏重,丙烷碳同位素组成变化范围大,部分碳同位素组成明显偏重的天然气分布在较浅部位,主要与细菌的氧化降解作用有关。B类天然气主要与埋藏较深、演化程度较高的沙三段烃源岩有关。气藏和气顶中天然气主要来自原油溶解气的出溶。因大断裂的存在,浅层的构造高部位聚集了较多的B类天然气,其两侧主要聚集A类天然气。在其他中深部有油藏分布的地区,其浅层部位应该也存在原油溶解气出溶的天然气聚集,是浅层气勘探的重要领域。     

新构造运动对天然气晚期成藏的控制作用

天然气藏的形成是一个散失与聚集的动态平衡过程 ,因此晚期成藏更有利于天然气的保存。对我国中部、西部天然气成藏特征分析表明 ,新构造运动对天然气的晚期成藏起着非常重要的控制作用 ,主要表现在 4方面 :1晚期成盆有利于气源岩晚期供气 ,晚期快速沉降作用有利于气源岩的晚期快速熟化 ;2新构造运动为天然气晚期成藏提供了新的动力 ;3晚期圈闭的形成控制着天然气的晚期成藏 ;4晚期断裂的形成为浅层气晚期成藏提供了运移通道     

川西坳陷天然气地球化学及成藏特征

川西坳陷广泛发育上三叠统煤系烃源岩,为煤成气成藏提供了充足的气源。天然气以低含非烃气为特征,不同气藏天然气干燥系数差别明显,组分运移分馏现象明显。天然气成因类型主要是煤成气,只有中坝气田雷口坡组气藏为油型气,并含有少量H2S气体。川西坳陷经历了多期成藏,但主要成藏期发生在燕山期,后经过喜马拉雅期的逆冲断裂作用,浅层储集层被改造,形成次生气藏。气藏分布明显受古隆起控制,并且在构造强活动带发育浅层次生气藏,隐伏断裂在次生气藏形成过程中起重要作用。天然气主要分布在中、上组合,受储集条件控制,气藏形态主要呈透镜体。图6表1参19     

中国天然气地质理论进展

近10年中国天然气地质研究和勘探取得了重大进展，已建立的天然气地质理论主要为：①天然气成因，包括煤成气、生物一热催化过渡带气、无机成因气等；②天然气成藏，包括天然气运聚动平衡理论、晚期成藏理论及深盆气、煤层气成藏理论；③天然气富集，包括生气中心控气论、区域盖层控气论、古隆起控气论及前陆盆地富气论。参37     

非常规天然气成藏体系

有别于常规天然气,非常规天然气在成藏条件、富集机理、分布模式、预测方法及勘探应用技术等方面都具有明显的特殊性。从成藏系统的角度分析非常规天然气成藏过程和主控因素,对于非常规天然气评价和预测具有重要的意义。为此,基于成藏机理和分布模式,将非常规天然气成藏体系划分为页岩气、煤层气、致密碳酸盐岩气、致密砂岩气、水溶气及天然气水合物共6种主要类型;按照成藏体系"元素—功能—结构"的研究思路和"气源岩—输导体系—成藏分布"的组配关系,将非常规天然气成藏体系划分为6类"源—位结构"关系,分析了除天然气水合物以外的其余5种类型非常规天然气成藏体系的特点。研究结果表明:(1)页岩气、煤层气、致密碳酸盐岩气均属于源内型非常规天然气成藏体系,具有生供气能力强、无输导体系、缺乏二次运移、生储盖一体、原地成藏等结构特点;(2)致密砂岩气和水溶气属于源缘型非常规天然气成藏体系,具有生气类型多样、邻层近源聚集、储层内部运移、就近成藏富集等结构特点;(3)盆地演化、沉积环境和后期构造运动控制了非常规天然气成藏体系的类型。结论认为,我国南方古生界海相沉积有利于页岩气和致密碳酸盐岩气成藏体系的形成;南、北方上古生界海陆过渡相沉积则有利于煤层气、页岩气及致密砂岩气成藏体系的发育;中、东部中新生代深水陆相沉积有利于深层致密砂岩气和页岩气成藏体系,浅水陆相盆地则对煤层气、致密砂岩气及页岩气成藏体系的形成更为有利;水溶气则广泛见于新生代富有机质浅层区或邻近气源岩的高压储层中。     

松辽盆地南部浅层气成藏条件分析

松辽盆地南部浅层天然气主要赋存于晚白垩纪地层中。气样组分分析表明,该区天然气属甲烷型生物成因气。有机地球化学分析表明,生物气气源层具强-较强的还原环境,同时具有较高的有机质丰度、较好的有机质类型。持续沉降、快速沉积作用和有利的沉积环境是生物气形成的重要地质条件。良好的储盖条件有利于浅层气的聚集和保存,该区储气层以细砂为主,由于埋藏浅、时代新、岩石疏松、未固结成岩,构成了良好的储集层。本区白垩系泉头组至嫩江组沉积时期,是大型沉积坳陷形成和发展的全盛时期。坳陷期在盆地中部形成了湖区或沉积中心,湖区范围大于8万平方公里,沉积了松辽盆地最有利的生烃层,同时也为良好的区域盖层。     

济阳坳陷凸起带浅层气成藏主控因素及模式

从济阳坳陷浅层气藏成藏因素入手,分析了控制天然气成藏分布的气源、沉积、构造、圈闭、储盖层等因素,总结了凸起带浅层气成藏的3种模式,认为成藏模式不同油气富集规律也有差异。