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。     

松辽盆地南部深层营城组火山岩气藏成藏条件分析

松辽盆地南部深层火山岩气藏已经逐渐成为油气储量的重要增长点。由于勘探程度较低,火山岩气藏的成藏条件研究还不够深入,在一定程度上制约了勘探的成效。从烃源岩条件、储集条件、盖层条件、输导条件以及圈闭条件入手,系统分析了研究区火山岩成藏条件。结果表明,沙河子组发育的大规模煤系地层可以为火山岩气藏提供充足的气源;深层火山岩发育的裂缝系统沟通早期形成的孔、缝、洞,由此构成了研究区良好的储集体系;松辽盆地南部深层火山岩气藏盖层类型多,保存条件较好,泉头组一段顶部泥岩为较好的区域盖层,登娄库组三、四段及沙河子组泥岩是有利的局部盖层,它们为营城组火山岩内部天然气聚集起到良好的封盖作用;研究区天然气输导通道包括渗透性地层、不整合面以及断裂;营城组火山岩圈闭类型较多,其分布主要与构造位置、断层展布、火山岩体等因素相关。     

松辽盆地深层火山岩天然气勘探方向

松辽盆地徐家围子断陷深层勘探程度最高，根据其主力烃源岩生气强度与断陷期地层厚度形态上的相似性，利用航磁异常与断陷期地层厚度叠合的方法，可在其他勘探程度较低的断陷中快速优选火山岩储集层发育并与烃源岩相匹配的深层断陷。结合地质资料以及钻井资料预测，松辽盆地火山岩天然气勘探有利的断陷是长岭断陷以及古龙断陷；根据近烃源岩或沟通烃源岩的航磁异常梯度带附近是火山岩天然气的富集区带这一重要认识，预测了长岭断陷及古龙断陷火山岩天然气勘探富集区带；对风险勘探井进行了评价，推荐钻探长岭断陷的长深1井，并认为古龙断陷古深1井北约6km处火山岩构造更为有利。提出全盆地需要针对火山岩储集层进行1：50000高分辨率航磁勘探的建议。图12参40     

松辽盆地深层火山岩气藏富集规律与勘探前景

松辽盆地深层为多个独立断陷组成的断陷群,火山岩为深层天然气藏主要储集层。在对深层火山岩气藏形成条件和成藏富集规律系统分析的基础上,提出深层火山岩气藏具有近距离运移成藏,围绕主断槽、沿断裂分布的特点;烃源岩、储集层和断裂共同控制气藏的分布。烃源岩、火山岩都发育且配置关系良好并具有一定构造背景的区带为有利勘探区带。目前未突破的断陷多,勘探潜力大。营城组火山岩依然是下步勘探的重点,火石岭组是火山岩气藏勘探的新层系;深层碎屑岩分布广,烃源岩与储集层大面积直接接触,是深层勘探重要的接替层系。     

松辽盆地南部重点断陷天然气地质条件、资源潜力及勘探方向

3次资源评价后对松辽盆地南部天然气的认识发生了巨大的变化,原有的认识已远不能满足勘探需要,因此重新系统认识松辽盆地南部深层天然气潜力能有效指导松辽盆地南部天然气勘探方向。松辽盆地南部深层天然气主要包括碎屑岩气藏、火山岩气藏及致密砂岩气藏3种类型,按照气藏类型的不同,针对8个重点断陷共划分了20个评价单元,建立了英台断陷碎屑岩、火山岩及致密砂岩气3个类比刻度区,以类比法为主,成因法为辅,同时针对非常规资源增加了蒙特卡罗法对各个评价单元的资源潜力进行了评价。结果表明,松辽盆地南部深层重点断陷天然气总资源量为20 365×10⁸m³,其中碎屑岩气藏资源量为1 966×10⁸m³,火山岩气藏资源量为5 431×10⁸m³,致密砂岩气藏资源量为12 969×10⁸m³。通过研究认为松辽盆地南部深层天然气剩余资源主要分布于长岭、德惠等重点断陷,致密砂岩气藏是下步重点勘探领域。     

松辽盆地深层火山岩气藏地质特征及评价技术

松辽盆地深层火山岩天然气藏勘探获重大突破,表明火山岩作为储集体,在适宜条件下,只要有良好的生、储、盖组合,就可以成藏.松辽盆地深层火山岩气藏具有以下地质特征:①发育烃类和非烃类两大类气藏,前者因密度偏轻,多分布干与次级深断裂伴生且埋藏较浅的火山岩中,后者则分布干与超深断裂伴生且较深的火山岩中;②下白垩统沙河子组煤系气源岩、营城组火山岩和登娄库组泥岩构成良好生储盖组合,控制主要火山岩气藏的分布;③火山口与爆发相火山岩多沿深大断裂分布,故深大断裂控制较大型火山岩气藏分布;④与深大断裂相伴的裂缝带控制火山岩气藏富集高产带分布;⑤深凹陷区溢流相火山岩堆积最厚,且与烃源岩大规模接触,只要具备储集条件,成藏前景更好.火山岩气藏的评价技术可概括为三步法:①重、磁、震联合反演确定火山岩分布;②用地震属性反演等多种方法预测火山岩储集体分布;③用流体预测等综合方法预测含气火山岩分布.对松辽盆地深层火山岩气藏特征与评价技术的总结有益于指导陆上其他盆地火山岩勘探.图11表2参31     

松辽盆地深层天然气成藏条件与勘探方向

松辽盆地深层天然气勘探除徐家围子、长岭和英台断陷外,其他断陷的勘探效果尚不明显。依据大量的地震、野外露头、岩心观察、分析化验等资料,对松辽盆地深层断陷结构、烃源岩、火山岩储层等天然气成藏条件进行系统研究后认为：该区深层天然气分布受断陷、火山岩、断裂与不整合面控制;深层主要断陷期为沙河子期,由34个大小不一、相互独立的断陷组成断陷群,天然气在各断陷中自成含气系统,主要分布于早盛继承型断陷中;烃源岩严格分布于各断陷中,烃源岩最好的区域位于断陷中部,地震反射特征为席状平行结构,成层性、连续性好;火山岩储层形成受岩相、岩性、顶面构造、喷发旋回等控制;以次级洼陷为评价单元对断陷进行了评价,提出成藏条件好的中小型断陷具有较大勘探潜力的新认识,指出双城（莺山）、林甸等为有利的接替断陷。     

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。     

火山岩体对火山岩气藏的控制作用——以松辽盆地深层徐家围子断陷兴城和升平火山岩气藏为例

以松辽盆地深层徐家围子断陷兴城和升平火山岩气藏为解剖对象,研究了火山岩体对火山岩气藏的各种控制作用,包括对火山岩气藏的纵-横向分布、气-水关系、盖层、气藏类型等多个方面的控制。正是由于其控制作用,火山岩气藏分布纵向延伸空间大,在4000～5000m深度仍能发现气藏,并具有多套气藏叠置的特征;横向上呈串珠状分布的特点。火山岩气藏气-水关系十分复杂,主要受火山岩体及火山喷发期次的控制。每个火山岩体具有独立的气-水系统,而同一火山岩体及同口井中则存在多套气-水系统。火山岩气藏具有自储、自盖的特征,从而使气藏对区域盖层要求弱化。火山岩气藏的类型总体有4大类,以构造-岩性复合气藏为主,主要受岩性控制,在构造高部位聚集;而低幅背斜-岩性复合气藏则是火山岩气藏特有的一种气藏类型,它是火山喷发过程中形成的一种特殊的背斜构造。     

松辽盆地北部深层含气系统演化及对天然气成藏与分布的控制作用

利用盖层、源岩及其空间分布特征,将松辽盆地北部深层划分为沙河子组、营城组-登二段和登二段-泉一、泉二段及沙河子组、营城组-泉一、泉二段3个含气系统。由气源岩排气史和盖层封闭性形成史研究得知,沙河子组、营城组-登二段含气系统开始形成于登三段沉积末期,而登二段-泉一、泉二段和沙河子组、营城组-泉一、泉二段2个含气系统均开始形成于泉一、泉二段沉积末期。由断层活动史研究表明,松辽盆地北部深层3个含气系统在泉头组沉积末期-青山口组沉积时期、嫩江组沉积末期、明水组沉积末期和下第三系沉积末期均发生上扩和下廷,使其天然气运聚成藏的空间范围增大,造成天然气运聚出现“多源一层”和“一源多层”的分布模式,不同地质时期出现不同的天然气成藏范围和类型。     

松辽盆地深层天然气成藏富集规律和勘探方向

从构造演化、深层断陷和古隆起特征、储集条件、断裂发育、盖层条件等方面,总结松辽盆地深层天然气成藏富集规律。根据松辽盆地深层天然气区带地质评价参数取值标准,进行区带地质评价,并通过与刻度区类比,得出深层天然气资源量为11161.44×108m3,主要分布在徐家围子、庙台子、长岭、莺山、古龙等区带中。最后拟定松辽盆地深层天然气勘探方向为:徐家围子断陷的升平—兴城构造带、徐西斜坡和长岭断陷东部斜坡为战略展开区,徐家围子断陷宋站凸起、丰乐凸起和长岭断陷的中央凸起为战略突破区,莺山—庙台子和古龙等断陷为战略准备区。     

松辽盆地北部深层天然气录井综合识别与评价技术

针对松辽盆地北部深层火山岩岩性复杂、气水层识别及评价难题,大庆油田加大了综合录井资料的开发应用力度,通过对储层物性好差程度的快速判断、储层评价参数的求取和气水层评价图版的建立,提出了深层气水层识别与评价新方法,在实际应用中见到了明显的效果,及时准确地评价了徐深1、卫深5、徐深6、徐深601等井的高产气层,为大庆深层气勘探取得新突破发挥了重要作用,较好地适应了复杂地区天然气勘探的需求。     

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据对鄂尔多斯盆地天然气勘探所获各种信息及该盆地的地质特征,将该区天然气圈闭类型划分为:古地貌披盖圈闭、构造圈闭、地层圈闭及岩性圈闭四大类,并分别研究了其特征。确定了古地貌披盖圈闭的重要性,中央古隆起特别是其东侧的志丹—富县地区是寻找奥陶系顶部古地貌披盖圈闭气藏的主要地区;构造圈闭气藏主要发育于盆地周缘地区;伊盟隆起南坡、中央古隆起的围斜部位是寻找区域地层圈闭气藏的重要地区;盆地东部和伊盟地区是上古生界砂岩体圈闭气藏发育的重要区域。     

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松辽盆地自1994年发现肇州西和昌德两个无机烷烃气藏以来,近几年生产实践中发现了一批无机成因烷烃气和幔源CO2气井,对老井资料复查地发现一些井中有无机成因烷烃气的存在,使松辽盆地无机成因烷烃气的分布有所扩大。在松辽分轩的气藏中无机成因烷烃气、幔源CO2气与生物成因的烷烃气、CO2气的组合模型有以下几种：纯无机成因烷烃气藏,纯幔源CO2气藏、无机成因烷烃气与幔源CO2气的混合气藏、无机成因烷烃气与有机成因CO2气的混合气藏、下部为无机成因烷烃气上部为有机成因烷烃气的叠合气藏等五种。证明松辽盆地存在着无机成因与有机成因烷烃气与CO2气,并且具有商业价值。     

松辽盆地北部徐深气田营城组火山岩储层特征

通过火山岩岩心观察和镜下鉴定及全岩化学分析，结合测井资料对徐深气田营城组火山岩储层的岩性、岩相、岩石物性特征进行了研究。该区发育的火山岩类型有13种，测井资料可识别7种，储集空间类型主要划分为11种。火山岩的岩石类型、岩相以及火山岩的次生改造是影响营城组火山岩储集性能的重要因素，好储层岩性为流纹岩、球粒流纹岩、流纹质熔结凝灰岩和流纹质凝灰岩，升平和兴城南部以喷溢相的(球粒)流纹岩为主，兴城北部以爆发相的(熔结)凝灰岩为主。     

松辽盆地北部深层火山岩气藏的充注：来自流体包裹体的证据

厘清松辽盆地北部徐家围子断陷营城组火山岩气藏天然气的来源和充注特征对天然气的勘探开发具有重要意义。系统研究了营城组储层中次生流体包裹体的成分和均一温度,旨在揭示天然气气藏的来源和充注特征。研究结果表明该储层中发育了富CH₄和富CO₂两类流体包裹体。富CH₄流体包裹体均一温度出现频率最高的区间包括：160～163℃、185.2～225℃和233～243.4℃,说明存在3期含烃流体;富CO₂流体包裹体均一温度为235.2～269.1℃,为一期充注。均一温度高于烃源岩沙河子组地层的最高埋深温度（230℃）的富CO₂流体包裹体和高温富CH₄流体包裹体内的天然气可能来源于深部。流体包裹体主要成分和气藏天然气主要成分对比表明,本区天然气充注存在3种充注方式：①一期天然气充注形成;②多期混合充注形成;③前期充注被后期天然气充注取代形成。     

徐家围子断陷构造样式与深层天然气聚集

以J.D.Lowell 的构造样式(structural styles)分类方案为基础,对研究区构造样式作了详细分类研究,探讨了不同构造样式中可能出现的天然气圈闭类型。根据基底是否卷入,将构造样式分为基底卷入型和盖层滑脱型两大类,并进一步根据不同的应力环境、不同的构造组合形式划分出9种基本构造样式。构造样式的发育主要受断陷期近南北向压扭应力场的控制,晚期北西-南东向挤压应力场只起次要控制作用。每一种构造样式对深层天然气聚集都有不同程度的.控制作用,其中,低角度控陷边界正断层控制的箕状断凹与断垒组合、同沉积型挤压背斜、逆冲褶皱组合、断弯背斜及其上覆同沉积背斜组合等样式中发育的背斜、断背斜型圈闭,最有利于松辽盆地北部徐家围子地区天然气的聚集。