南海北部边缘盆地CO2成因及充注驱油的石油地质意义

在获取大量地质、地球化学资料的基础上,对南海北部边缘盆地CO₂的成因及充注驱油特征进行了分析,结果表明:南海北部边缘盆地CO₂可划分为壳源型岩石化学成因、壳源型有机成因、壳幔混合型及火山幔源型成因4种成因类型;其中,莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂运聚成藏主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期局部上侵活动与上新统—中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用;琼东南盆地东部及珠江口盆地火山幔源型CO₂成藏主要受控于幔源型火山活动及沟通深部气源的基底深大断裂的展布;CO₂运聚成藏中,其充注驱油过程主要受运聚输导条件及气源供给等诸多地质关键因素的制约和控制.由于CO₂充注驱替往往导致油气藏中油气再分配或重新组合,并引起原来的油气产出及产状特征发生变化,故容易形成新的油藏或气藏.因此,可以将CO₂充注驱油特征作为判识油气成藏动态过程的示踪标志,用于预测油气运聚状态,追踪油气分布特征.     

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     

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-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     

莺-琼盆地和珠江口盆地西部CO2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。     

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在获取大量地质地化资料的基础上，重点对CO₂成因及运聚成藏的主要控制因素进行了深入的剖析与探讨。研究表明，莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂形成及富集成藏，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沉积巨厚的上新统—中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用，且其运聚分布规律亦具多期和分层分区的特点；琼东南盆地东部及珠江口盆地火山幔源型成因CO₂则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发育展布程度,其运聚富集规律与幔源型火山活动及深大断裂的发育展布密切相关，CO₂气源主要来自地壳深部幔源火山活动所伴生的大量CO₂。因此,根据壳源型岩化成因CO₂与火山幔源型成因CO₂不同成因及成藏条件，可以追踪其气源,分析和预测天然气尤其是CO₂运聚分布规律,为天然气勘探部署及决策提供依据，减少和降低勘探风险。     

南海北部边缘盆地CO2成因及运聚规律与资源化利用思路

南海北部边缘盆地CO2资源丰富,CO2成因类型多,依据CO2通常的成因判识与划分参数及标准(δ13Cco2值和3Hc/4He值),可将其划分为壳源型(有机和无机)、壳幔混合型及火山幔源型等3型4类.该区CO2运聚规律复杂,壳源型岩石化学成因及壳幔混合型成因CO2资源丰富、储量规模大,主要富集于西北部走滑伸展型边缘的莺歌海盆地泥底辟带浅层,具有平面上分区分块、纵向上分层分带多期运聚成藏的规律,且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;火山幔源型成因CO2在该区资源规模相对较小,多分布在北部边缘的东区,即琼东南盆地东部Ⅱ断裂带周缘和珠江口盆地深大断裂发育区,且主要受控于火山幔源岩浆脱排气活动的CO2气源供给与深大断裂导气输送作用的有效配置.根据迄今油气勘探程度,南海北部CO2资源规模已逾万亿立方米,居国内之首,故颇具勘探潜力与综合开发利用前景.因此,如何综合开发利用这种资源潜力巨大的CO2,充分发挥其市场经济价值,促进和加快其资源化利用的进程和步伐,这是该区目前天然气勘探开发与综合利用所面临的重大科技攻关课题.     

南海北部边缘盆地CO2形成的地质条件及主控因素

南海北部边缘盆地CO2资源丰富,CO2成因类型主要属壳源型、壳幔混合型和火山幔源型,这些不同成因CO2的形成主要取决于具体的地质条件及控制因素.由于盆地所处地质背景、地质属性和结构类型的差异,导致不同地区的油气、CO2运聚规律与形成的地质条件及主控因素均明显不同.壳源型和壳幔混合型CO2富集于西北边缘莺歌海走滑伸展型盆地,受控于海相含钙砂泥岩与泥底辟热流体上侵活动的物理化学综合作用;火山幔源型CO2则主要展布于东北边缘琼东南及珠江口断陷裂谷盆地,其火山幔源岩浆脱排气活动与深大断裂导气输送作用的配置,控制了这种类型CO2的运聚乃至富集成藏过程.     

南海北部边缘盆地与南部边缘典型盆地CO2研究现状及进展

南海北部边缘盆地非生物CO2资源丰富,成因类型有壳源型、壳幔混合型及火山幔源型,其中高含量壳源型和壳幔混合型成因CO2不仅集中分布于盆地中部坳陷泥底辟带浅层,而且具有平面上分区分块、纵向上分层分带分期运聚充注的复杂规律。根据勘探及研究程度,预测其CO2资源量超过万亿立方米,勘探及钻探证实的CO2地质储量近3000×108m3,居我国探明CO2地质储量之首,具有巨大的勘探潜力和综合开发利用前景。南海南部边缘曾母和万安盆地油气勘探中亦发现部分CO2气藏和含CO2油气藏,其成因类型多为非生物火山幔源型,且受控于火山幔源活动与深大断裂的输导作用,但该区目前勘探与研究程度甚低。     

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。     

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。      

松辽盆地东南隆起区断层与油气运移及成藏

松辽盆地东南隆起区经过数次构造运动改造,形成复杂的断裂系统,按照断层的性质、规模、形成的时间顺序和空间展布特征及与油气的关系,将其分为早期断层、晚期断层、晚期活动的早期断层3类.早期断层中的控盆断层控制断陷的形成、演化;控制沉积断层控制有利源岩的分布部位.断层在活动时期是油气纵向运移通道,停止活动时期则不是;油气在横向上可以穿断层运移,断层在上倾方向上有非渗透遮挡层的条件下可以形成断层油气藏.早期断层活动时期早于生烃期,不是油气垂向运移通道,因此在源岩层系内可以形成早期原生油气藏,并且保存条件好;早期断层对圈闭的支解、分割作用,导致油气分布的复杂性、不连续性.晚期活动的早期断层和晚期断层活动时是油气的纵向运移通道,同时使深层的原生油气藏遭到破环、变为残余油气藏,并在浅层形成次生油气藏.晚期断层停止活动时,亦不是油气垂向运移通道,因此能够在源岩层系内形成晚期原生高产油气藏,保存条件好.断层活动时期与源岩排烃期(油气源)的匹配关系,决定油气的分布层位及油气藏的形成与破坏.      

三水盆地CO2气藏形成条件

三水盆地中、新生代岩浆活动频繁。通过对CO₂气藏形成条件的研究,认为三水盆地的纯CO₂气藏的CO₂属岩浆-幔源和碳酸盐岩热变质作用的无机成因,含CO₂油气藏中的CO₂属有机成因。由于该盆地岩浆活动剧烈,气源充足,储层类型多样,区域性盖层好,由断裂控制的构造圈闭发育,为CO₂气的聚集成藏提供了有利的场所。通过对CO₂气藏环带性分布规律的分析,指出在盆地中心次流纹岩分布区的沿大断裂发育的有利圈闭构造是下一步勘探的目标。     

幕式成藏理论的提出及其勘探意义

幕式成藏是一种快速、高效的成藏方式,并常常具有周期性,因而对于高富集度大中型油气田的形成具有十分重要的意义。同渐进式成藏一样,幕式成藏也是含油气盆地一种普遍存在的成藏方式,特别是对于多构造运动、断裂发育的盆地以及异常压力比较发育的盆地(如前陆盆地和裂谷盆地等),幕式成藏往往占有重要地位;而在构造运动相对较稳定的克拉通盆地,一般以渐进式成藏为主。与渐进式成藏不同,幕式成藏在时间上并不完全受生烃窗控制,而主要受控于区域构造运动、断裂活动和异常压力的演化,因此盆地的构造演化史、断裂活动史和异常压力发育史往往决定了幕式成藏史。幕式成藏理论的提出,不仅是对传统油气成藏理论的一个重要补充,更重要的是拓宽了油气勘探领域,进一步明确了大中型油气田的勘探方向。      

莺歌海盆地浅层CO2可能的岩石化学成因

莺歌海盆地东方和乐东等地区部分天然气中富含CO2。热力学分析表明,盆地7000～8000m深度段的地层远远没有达到纯钙质碳酸盐岩热分解所需的温度,碳同位素和伴生稀有气体氦同位素组成指示CO2主要为壳源岩石化学成因。研究发现上覆层段的储集砂岩中含有丰富的菱铁矿(该矿具有低的热分解温度),其能够与(铝)硅酸盐岩发生化学反应生成CO2,后者有可能成为气藏中CO2来源的一部分。认为泥底辟发育演化的断裂活动及热流体上侵为岩石之间这种化学反应提供了能量和促进了硅酸盐的水解,也为CO2的运移和聚集提供了通道。     

莺歌海盆地热流体上侵活动与天然气运聚富集关系探讨

指出:莺歌海盆地是新生代发育的一个高温盆地,其高地温场及高大地热流值主要集中于盆地中部坳陷区的泥底辟构造带;由于热流体活动的分区分块与分层的局部性侵入,导致了CO₂等非烃气及烃类气运聚富集亦县分区分块与分层性。认为泥底辟发育演化及热流体上侵活动是控制天然气尤其是CO₂等非烃气运聚乃至富集成藏的主导因素,而CO₂等非烃气与烃类气的运聚时间及运聚通道的差异,则是控制和制约烃类气与非烃气差异运聚及富集成藏的关键所在。     

松辽盆地南部深层油气富集规律及成藏模式剖析

通过对松辽盆地南部深层8个典型油气藏（田）精细解剖,分析认为深层油气分布特征主要表现为油气藏类型丰富,纵向含油气组合多,平面呈带状展布,大都形成复式油气聚集区。油气控制因素为深断陷有效生烃区控制油气平面分布,深大断裂为油气运聚良好通道,区域盖层与直接盖层的良好配置控制油气富集,反转构造及欠压实带是油气勘探的重要领域。综合以上成果提出了松南深层6种成藏模式:下生上储由深大断裂沟通的断块岩性和断层岩性油气藏成藏模式;下生上储由断裂沟通的岩性—构造油气藏成藏模式;自生自储自盖构造原生油气藏成藏模式;下生上储地层超覆油气藏成藏模式;新生古储基岩潜山油气藏成藏模式;无机CO₂气藏成藏模式。     

塔里木盆地油气勘探与油气再次运移

塔里木盆地的油气勘探工作所取得的成果, 无论从哪个角度看都是十分巨大的。但目前在石油地质理论指导勘探实践方面遇到了难题,曾指导我国东部油气勘探取得成功的理论, 在这里基本失效。在探索寻找和总结新理论的过程中, 发现近年来所论证的油气再次运移的理论是油气藏形成三环节(油气生成、油气运移、油气聚集)的中心环节,它反映了中国多旋回构造演化的特点, 符合油气流体矿产富集的规律, 所以, 它应该成为目前解决塔里木盆地油气勘探难题的钥匙。     

沉积盆地控制油气赋存的因素

沉积盆地是油气形成与赋存的基本地质构造单元.本文主要从我国各含油气况积盆地的勘探实践出发,总结了对沉积盆地中控制油气赋存的各种因素的认识: 1.在一定的大地构造环境中形成的沉积盆地,若长期持续下沉,则有利于油气的形成; 2.地壳运动的多旋回性导致盆地构造演化与形变的多旋回,并形成多期的生油(气)建造与多种类型的油气藏;3.古气候条件时含油气盆地有较大影响;4.沉积体系、沉积相带及其成岩作用控制油气藏的富集程度;5.沉积建造的多旋回形成生、储、盖的多期组合;6.有机质的烃源岩是生成油气的物质基础,生油凹陷控制油气藏的分布;7.古地温场对油气演化起着重要的作用;8.古隆起是油气运移的指向,水动力对油气的运移和聚集有重要影响;9.区域构造控制油气藏圈闭的构造样式;10.在沉积盆地的演化过程中,生、储、盖,运、圈、保诸条件的有机匹配是油气聚集成为油气藏的关键.文章强调要树立完整的盆地概念,采用不断丰富和完善的理论、技术,按照动态发展的观点来剖析一个含油气盆地,研究油气藏的形成和分布规律,从而有效地指导今后的油气勘探.