松辽盆地南部无机成因CO2成藏机制研究

CO2碳同位素等地球化学特征显示,松辽盆地南部多处发现的高含量CO2气藏属于无机成因天然气。通过对盆地深部壳慢结构、深部热异常分布及长岭断陷火山活动等的综合研究,认为：松辽盆地深部热流异常的分布区是幔源气体的源头,而中上地壳的低速高导体是把地幔流体中CO2通过壳内火山岩浆活动输送到盆地地层的中转站;长岭断陷在断陷期形成的大规模火山,为盆地晚期幔源气提供了储存空间;无机气具有晚期成藏特征,长岭地区与乾安-前神字井控陷断裂上盘的大型火山岩体是无机成因CO2聚集的主要区域。     

北部湾盆地福山凹陷岩浆活动与CO2 成藏的关系

新生代以来,北部湾盆地福山凹陷曾发生多期火山-岩浆活动,早期火山-岩浆活动伴随珠琼运动,有玄武岩喷发与部分浅成侵入的辉绿岩(45 M a),中、晚期火山-岩浆活动先后伴随南海运动(30 M a)和东沙运动(10~5 M a以及1 M a),共发生4期玄武岩喷发;在福山凹陷油气钻探中发现了高CO₂含量的天然气藏,其CO₂稳定碳同位素、伴生稀有气体氦和氩同位素组成特征指示,福山凹陷天然气藏中的CO2主要为壳幔混合成因;壳幔混合成因CO₂气藏主要分布在花场次凸和南部斜坡的F8、F10井区,其分布范围与始新统流沙港组的岩浆岩体吻合很好,表明该期岩浆活动可能是壳幔混合成因CO₂气生成和聚集的主要原因;H _3-4井下部流沙港组三段和上部流沙港组一段CO₂聚集成藏的差异,反映了断裂活动对CO2气生成和聚集的控制作用。指出,在始新统流沙港组岩浆活动强烈的地区,由切割流沙港组三段及其以下地层的深大断裂所沟通的流沙港组三段是寻找具有经济价值纯CO₂气藏的有利勘探方向。 \r\n     

松辽盆地幔源CO2分布规律与运聚成藏机制

对CO₂碳同位素组成和 ³He/ ⁴He值分析表明,松辽盆地高含CO₂天然气藏中的CO₂皆为幔源成因。在对已发现含CO₂天然气分析的基础上,研究了松辽盆地CO₂在含量、层系和平面上的分布规律。研究结果表明,松辽盆地CO₂在含量上具有“两端元”的分布特征;受区域盖层和储层性质的控制,在层位上,CO₂主要富集于营城组和泉四段;在平面上,CO₂呈多个点状或狭长带状局限分布,其平面分布明显受控于深大断裂,与基底大断裂和火山岩体具有较好的伴生关系。幔源CO₂运聚成藏机制可概括为：深部热流底辟体的顶部是CO₂的储集库,基底大断裂向下收敛于拆离带并沟通CO₂气源,CO₂通过基底大断裂和古火山通道向上输导,并在适当圈闭中聚集成藏。运聚通道组合类型决定了气藏中CO₂的含量及含CO₂天然气的赋存层位,幔源CO₂的运聚通道可划分为3种组合类型。建立了松辽盆地含CO₂天然气藏的“三阶段”成藏模式。     

苏北盆地黄桥CO2气田成因特征及成藏机制

苏北盆地黄桥CO₂气田具有深部气田与浅部气田、海相气田与陆相气田匹配组合互成一体、多个气藏组合分布的特点,其CO₂主要以深部幔源成因为主,浅层混有部分热变质成因和少量有机成因CO₂,氦气和氮气主要为幔源成因,而且,黄桥地区CO₂气藏的发育与深大断裂和岩浆火山活动具有很好的时空配置关系,形成了独特的“黄桥式”CO₂气成藏模式,并具备良好的储盖圈保条件。但黄桥CO₂气田气源与常规的烃类气藏不同,故应重视对拉张环境下火山发育区、地幔柱、深源地震区等地幔流体上升通道的勘查,尤其是要重视对盆地外剪切带、含地幔岩包体的火山口等按传统有机成气理论判断不会出现烃类气藏地区的研究。     

东濮凹陷CO2气源岩及地球化学特征

东濮凹陷在下古生界奥陶系风化壳与下第三系Es¹₃地层发现了高含CO₂气层(显示)。通过气源对比分析证实,该凹陷文留构造文33块、文269块Es¹₃中的有机气体是来源于下第三系碎屑岩地层生成的油型气,其CO₂则是石炭系—二叠系的煤在二次生烃中伴生的CO₂与下古生界奥陶系灰岩高温分解生成的无机CO₂混合而成。对东濮凹陷这2类CO₂气源岩进行高温模拟实验发现,石炭系—二叠系的煤生气能力是奥陶系灰岩的9倍,煤生成的气体70％~80%为甲烷,少量为CO₂;而灰岩所生气中95%以上为CO₂气;单位质量的煤与灰岩生成的气体中CO2体积相当,煤是东濮凹陷最重要的气源岩。     

用于集输管线的0.5Cr 钢在模拟塔里木油田环境中的H2S/CO2 腐蚀行为研究

运用腐蚀失重和四点弯曲实验,参照NACE 0177-2005标准研究了用于集输管线的0.5Cr 钢在模拟塔里木油田腐蚀环境中的H₂S/CO₂腐蚀行为。结果表明,0.5Cr 钢在CO₂腐蚀环境中具有极高的均匀腐蚀速率,H₂S腐蚀性气体的存在显著降低了材料的均匀腐蚀速率。在CO₂分压为2MPa、H₂S分压为0.5MPa 时,腐蚀速率仅为0.1523 mm/a,表现出良好的抗均匀腐蚀和局部腐蚀能力。在H₂S和CO₂共存的环境条件下,0.5Cr 钢表面的腐蚀产物为FeS,未出现CO₂腐蚀产物成分FeCO₃。在该模拟条件下,H₂S的腐蚀占主导作用。同时模拟油田工况条件的抗H₂S应力腐蚀开裂实验表明,0.5Cr 钢具有良好的抗H₂S应力腐蚀开裂能力。     

CO2辅助直井与水平井组合蒸汽驱技术研究

利用物理模拟及数值模拟方法,研究了在蒸汽中添加CO₂改善直井与水平井组合蒸汽驱开发效果的生产机理,主要包括降低原油黏度、使原油体积膨胀、降低油水界面张力等。优选出了CO₂与蒸汽的合理注入方式、注入比例和注入量。模拟结果表明：CO₂辅助直井与水平井组合蒸汽驱是深层稠油油藏高轮次吞吐后进一步提高采收率的有效技术。对于埋深为1300～1700m的稠油油藏,由于井筒热损失大,使井底蒸汽干度降低。而在注蒸汽的同时添加CO₂,不仅可以有效地弥补蒸汽干度低,难以达到蒸汽驱要求的不足,而且还可以缩短蒸汽驱初期的低产期,提高采油速度。     

CO2辅助直井与水平井组合蒸汽驱技术研究

利用物理模拟及数值模拟方法,研究了在蒸汽中添加CO₂改善直井与水平井组合蒸汽驱开发效果的生产机理,主要包括降低原油黏度、使原油体积膨胀、降低油水界面张力等。优选出了CO₂与蒸汽的合理注入方式、注入比例和注入量。模拟结果表明：CO₂辅助直井与水平井组合蒸汽驱是深层稠油油藏高轮次吞吐后进一步提高采收率的有效技术。对于埋深为1300～1700m的稠油油藏,由于井筒热损失大,使井底蒸汽干度降低。而在注蒸汽的同时添加CO₂,不仅可以有效地弥补蒸汽干度低,难以达到蒸汽驱要求的不足,而且还可以缩短蒸汽驱初期的低产期,提高采油速度。     

松辽盆地无机成因气藏形成分布特征及勘探方向

松辽盆地特有的深部物质组成及其弧后走滑拉张盆地的区域构造背景,使之发育大量无机成因气藏。无机成因气藏主要发育在NNE、NWW向两组深大断裂周缘,火山活动较强烈,有较充裕无机成因气供给的区域。无机成因烃类气藏主要分布在地壳深部氧逸度低,氢元素丰富的有利区带。无机与有机成因天然气均有相似的流体运移通道,有相似的富集带——NNE向坡折带、坡垒带与洼陷间隆起带及NEE—EW向鼻状隆起带相交接部位。在富含无机成因气的深部热液作用下,形成溶蚀孔隙极为发育的各类储层。同时,CO₂气体对烃源岩中烃类的强烈溶洗及萃取,形成油气混合流体,为油气运移提供了动力,提高了油气运聚效率。由此,常形成有机与无机成藏共生组合。下一步既要继续开展有机与无机成藏共生组合均发育深断陷的勘探,又要积极探索断陷基底的中古生界碳酸盐岩和火山活动较强浅断陷中的无机成因天然气。     

莺歌海盆地CO2成因及与国内外典型CO2气藏的类比

本文重点阐述了莺歌海盆地浅层CO₂气藏的成因及地质地化特征,并与中国东部、东南亚地区和其它地区典型CO₂气藏进行了类比,找出了其差异性和相同点。在此基础上,指出了本区烃类天然气的勘探方向。     

松南构造认识及无机成因CO2分布规律研究

通过广泛运用深重力、地震反射等资料,深化了松辽盆地关于壳幔结构及其控盆作用的认识．全面解剖深大断裂及其特征,揭示基底构造与中、浅层构造成因的内在联系。进而分析了无机成因CO2的分布规律。研究表明．形成于壳幔拆沉作用的深大断裂在盆地后期演化进程中控制了中浅层构造的形成与发展;长岭断陷在断陷期形成的大规模火山,为盆地晚期幔源气提供了储存空间。无机气具有晚期成藏特征．长岭地区与乾安一前神字井控陷断裂临近的大型火山岩体及中、浅层反转构造是无机成因CO2聚集的主要区域。上述规律的发现与总结．对于完善本区下步油气勘探认识具有现实意义。     

松辽盆地南部东南隆起区低压油气藏形成机制及分布特征研究

通过对松辽盆地南部东南隆起区低压油气藏低压形成机制、油气成藏过程和分布规律的分析,指出:低压主要是由于嫩江-明水组沉积期末区域抬升之后长期处于隆升状态,导致巨厚盖层剥蚀卸载、大断裂长期活动、油气大量散失及生烃作用停滞而引起的;低压油气藏主要是早期形成的油气藏在区域抬升运动破坏以后,残存下来的油气聚集在原圈闭或调整到浅层圈闭而形成的油气藏,由于形成过程中烃类供应不足导致地层压力得不到有效补充,从而引起储层低压。该类油气藏主要分布在源岩较差的小断陷及大断陷中的小型圈闭内,一般规模较小,适于精细挖潜勘探。     

松辽盆地大庆长垣伴生气中二氧化碳成因讨论

松辽盆地大庆长垣伴生气中δ¹³C_CO2值为+3.65‰～+11.81‰,重于碳酸盐岩受热分解特征值（0±3‰）,是国内发现最重的δ¹³C_CO2值。通过对大庆长垣伴生气及松辽盆地其他地区浅层气中二氧化碳及与其共生甲烷碳同位素判别和数值模拟计算认为,造成长垣伴生气中的δ¹³C_CO2值偏重的原因是CO₂被细菌还原;CO2被细菌还原为CH₄的过程中,在转化相同比例CO₂的情况下,高分馏条件比低分馏条件下剩余CO₂的δ¹³C值变重要快;要使剩余CO₂的δ¹³C值表现出现今特征值,单一有机质热降解来源的CO₂需要被细菌还原40%,碳酸盐岩热分解的CO₂则只需6%;由于来自有机质热降解的二氧化碳对气藏组分产生较大影响,因此大庆长垣伴生气中CO₂应主要来自碳酸盐岩热分解。     

柴达木盆地狮子沟油田N1油藏低阻油层形成机理

低电阻率油层与邻近水层或泥岩层的电阻率值极为接近,给油、水层识别造成困难,因此,低电阻率油层的评价是当前测井解释方面普遍关注的难题。狮子沟N1油藏在开发过程中发现部分低阻油层,这些油层电阻率指数小于3,电阻率只有2.2 Ω·m（中40井Ⅱ-37）,而水层最高的电阻率是4.9 Ω·m（中11井Ⅱ-11）,平均电阻率为2.74 Ω·m;由于油、水层电阻率十分接近,这类油层很难识别。通过目前的试采资料,分析了引起该油田低阻的可能原因,主要有：①储层岩性细;②泥质含量高,储层岩石阳离子交换量大;③油藏幅度低,油水密度差小,含油饱和度低;④地层水矿化度高;⑤受断层的影响,储层孔隙结构复杂。按常规的解释标准和解释图版对低阻层进行解释,无法区分油层和水层。建议对该油藏进行深入研究和试油,开展高压物性实验,建立起新的解释模型,使该油藏能够得到高效开发。     

松辽盆地深层天然气碳同位素倒转数值模拟

松辽盆地深层天然气资源丰富,在烃类气体成因认识上存在以有机成因为主与以无机成因为主的巨大争议,持无机成因观点者的一个主要论点就是松辽盆地深层天然气的碳同位素发生了倒转。选取松辽盆地深层不同类型有机成因烃类气体和典型的无机成因烃类气体,进行不同成因气体不同比例混合的碳同位素数值模拟,结果发现：不同类型的有机成因烃类气体混合不会产生甲烷及其同系物碳同位素完全倒转,而在不同类型的有机烃类气体中加入一定量的无机成因烃类气体,混合气体中甲烷及其同系物碳同位素都会发生完全倒转。气体混合碳同位素数值模拟结果表明：①松辽盆地深层天然气碳同位素倒转是因为无机气混入的结果;②仅凭天然气负碳系列同位素不能完全断定某种气体为无机成因。     

苏北盆地高邮凹陷古近系岩性油藏形成特征及分布规律

近年来,苏北盆地高邮凹陷岩性油藏的勘探取得重大突破。通过对高邮凹陷岩性油藏成藏过程动态解剖研究,高邮凹陷岩性油藏成藏期处于有利的充注动力窗口,储层物性普遍高于充注临界物性,岩性圈闭早期开始持续发育,因此,高邮凹陷整体具有形成岩性油藏的有利条件。高邮凹陷上含油气系统岩性油藏成藏的关键因素是运移通道和圈闭条件。主控断层早期开启,晚期封闭是研究区岩性油藏成藏的必要条件,同时,砂地比较低,砂体欠发育,泥岩发育有利于形成岩性圈闭,也是成藏不可或缺的条件。岩性油藏在陡坡带和缓坡带均有分布,戴南组岩性油藏的分布具有明显的分带性,靠近凹陷两侧断裂带向深洼带依次发育有断层-岩性油藏、上倾尖灭岩性油藏、砂岩透镜体油藏。     

松辽盆地南部天然气的分布特征

松辽盆地南部天然气的分布极其广泛,已在16个层段63个出气点150余口井获工业气流,目前已探明8个气田。在对出气点、气田和气顶深入分析的基础上,总结出了气藏在纵向上和平面上的分布规律,气藏与油藏、气顶油藏的伴生关系,以及天然气控制因素和储集层特征。研究认为,天然气在纵向上可划分为5套含气组合,其中深部煤型气占主导地位。长期发育的继承性大型构造,极易形成多套含气层系,并呈现出自下而上由气顶油藏渐变为气藏的特点。天然气在平面上可分为2区6带。由盆地中心向周边阶地天然气由全部是溶解气变为溶解气与气顶气、气藏气共存。在某些区域性单斜构造背景下,天然气的分布呈现出随构造抬升自下而上由油藏渐变为气顶油藏、气藏的特点。已探明气藏多数为岩性构造复合型气藏。气藏的储渗空间为孔隙型,多数属于低渗气藏。松辽盆地南部还具有得天独厚的丰富的二氧化碳资源。     

东濮凹陷CO2气源岩及地球化学特征

东濮凹陷在下古生界奥陶系风化壳与下第三系Es¹₃地层发现了高含CO₂气层(显示)。通过气源对比分析证实,该凹陷文留构造文33块、文269块Es¹₃中的有机气体是来源于下第三系碎屑岩地层生成的油型气,其CO₂则是石炭系-二叠系的煤在二次生烃中伴生的CO₂与下古生界奥陶系灰岩高温分解生成的无机CO₂混合而成。对东濮凹陷这2类CO₂气源岩进行高温模拟实验发现,石炭系-二叠系的煤生气能力是奥陶系灰岩的9倍,煤生成的气体70％~80%为甲烷,少量为CO₂;而灰岩所生气中95%以上为CO₂气;单位质量的煤与灰岩生成的气体中CO2体积相当,煤是东濮凹陷最重要的气源岩。