"气烟囱"与油气勘探

气烟囱是由于天然气（流体）垂向运移在地震剖面上形成的含气异常现象，是气藏超压、构造低应力部位和泥页岩封隔层3种因素综合作用的结果。“多层非线性神经网络技术”是目前研究气烟囱比较有效的方法。气烟囱在油气勘探工作中有其独特的作用，可以有效地预测勘探方向、揭示天然气的运移路径、预测断层的封闭性，同时利用气烟囱还可以预测超压和海底构造稳定性，降低浅层气钻探风险。     

气烟囱效应——礁滩相岩性气藏的典型地震响应特征

品质良好的地震剖面上出现的地震模糊带称为气烟囱，发现和识别气烟囱是寻找大型气藏的有效方法。四川盆地东北部长兴组气藏是礁滩相岩性气藏，礁、滩作为一个独立的岩性体，与周围的地层、岩性结构差异较大，由此在构造应力场中形成力学尖点，从而产生气烟囱效应。已知的黄龙场、普光等气田，其气烟囱普遍存在。点礁通常形成下方的气烟囱，台缘礁通常在上方形成气烟囱；礁滩相在构造运动中控制了断层的发育过程，凸起的礁滩相上方可能发育对冲断层；斜坡较陡的台缘礁可能发育叠置的逆冲断层；礁、滩两侧边缘的断层一般都比较发育。断层发育加强了气烟囱效应。模拟试验验证了地震剖面解释结果。根据气烟囱地震相特征，预测黑池梁存在一个大型气藏。     

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阿克1井气藏是塔里木盆地西南坳陷新近发现的气藏。其天然气甲烷碳同位素值为－23.0‰，干燥系数超过0.999，说明气藏是烃源岩在高－过成熟期阶段聚气的产物。研究结果表明；喀什凹陷白垩系－第三系和二叠系烃源岩不发育，不会是该气藏的烃源岩；侏罗系在晚第三纪强烈构造运动之前仅达到成熟阶段，难以满足晚期聚气的条件，并且阿克1井气藏所在地区中侏罗统湖相烃源岩干酪根碳同位素值较轻、下侏罗统煤系烃源岩以薄层状分散于厚层砂岩中，也不大可能是该气藏的主要烃源岩；而石炭系干酪根碳同位素值、成熟度、生烃史等均与阿克1井天然气对比良好，应是阿克1井的主要气源岩。     

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柴达木盆第四系的天然气属生物成因气，盆地东部为第四系的沉积拗陷。在拗陷范围内沉积了巨厚的生气岩，同沉积构造发育，形成气藏的条件配置良好，进一步在盆地东部勘探天然气尚具很大的潜力。     

琼东南盆地盆底平原区天然气水合物成矿条件及成藏模式北大核心CSCD

利用地球物理、地球化学和钻井资料,在层序地层学的指导下,通过“源-渠-汇”耦合分析、地震属性雕刻和变温压场定量模拟等方法,对琼东南盆地盆底平原H区的天然气水合物成矿条件和成藏模式开展了系统研究。结果表明,H区广泛分布第四纪发育的多期浊积砂质沉积物,发育连通深部地层的底辟-气烟囱-微裂隙,具有满足水合物形成的温压条件,可形成深部成熟烃源与浅层未成熟烃源同时供烃、气烟囱-微裂隙垂向运移以及第四系海底扇与浊积水道砂富集的天然气水合物成藏模式,具有“深层气-浅层气-天然气水合物”叠覆成藏特征和“三气合采”地质条件,资源潜力大,是琼东南盆地天然气水合物勘探的有利靶区。     

琼东南盆地盆底平原区天然气水合物成矿条件及成藏模式

利用地球物理、地球化学和钻井资料,在层序地层学的指导下,通过"源-渠-汇"耦合分析、地震属性雕刻和变温压场定量模拟等方法,对琼东南盆地盆底平原H区的天然气水合物成矿条件和成藏模式开展了系统研究。结果表明,H区广泛分布第四纪发育的多期浊积砂质沉积物,发育连通深部地层的底辟-气烟囱-微裂隙,具有满足水合物形成的温压条件,可形成深部成熟烃源与浅层未成熟烃源同时供烃、气烟囱-微裂隙垂向运移以及第四系海底扇与浊积水道砂富集的天然气水合物成藏模式,具有"深层气-浅层气-天然气水合物"叠覆成藏特征和"三气合采"地质条件,资源潜力大,是琼东南盆地天然气水合物勘探的有利靶区。     

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     

松辽盆地天然气聚集带特征及其控制因素探讨

松辽盆地天然气的聚集具有明显的分型性。根据天然气的分布特征、构造条件、生储盖组合和气的成因类型，可划分４个气聚集带：西部气聚集带，主要发育自生自储生物甲烷气茂或低熟油型气藏；注家屯气聚集带，气源充足多样，断裂发育，已发现煤成气藏和无机成因气藏；朝阳沟－长春岭气聚集带，以煤成气为主，兼有低熟油型气藏；     

碎屑岩盆地天然气成藏及分布序列

随着勘探程度的提高和非常规天然气研究的深入，多种聚集机理类型的天然气及其相互关系逐渐成为了研究焦点，即当煤、泥页岩等不同类型和成熟度的烃源岩与物性复杂变化的储层夹、互层存在时，煤层气、页岩气、根缘气、常规储层气等不同类型气藏将同时发育而形成基于气源岩的天然气机理及分布序列。通常情况下，常规储层气藏形成时的优先顺序晚于煤层气、页岩气、根缘气等非常规类型，处于天然气成藏与分布序列的顶端，加之非常规类型天然气聚集的成藏下限条件较之常规储层气藏要低。因此常规气藏的发现预示着非常规类型气藏的发育。由于盆地类型及其地质条件差异较大，不同类型天然气的分布及其资源量规模配比也表现出较大的不同。结合盆地勘探实践及理论研究认为，不同机理类型天然气之间存在相互关联和连续过渡，并由此建立了碎屑岩盆地不同类型天然气发育的地质模式。     

松辽盆地莺山地区深层天然气地球化学特征与成藏模式

为明确松辽盆地莺山地区深层天然气的成因与成藏模式，综合天然气组分及其碳同位素特征和烃源岩岩石热解、总有机碳含量和干酪根碳同位素特征等测试资料，系统分析了深层营城组和沙河子组天然气地球化学特征及其成藏模式。营城组天然气以油型气为主，烃源岩为营城组四段暗色泥岩，烃类组分的碳同位素偏轻，在泉头组沉积末期和青山口组沉积末期两期成藏；沙河子组天然气均为煤型气，烃类组分的碳同位素偏重，整体呈正序分布，主力成藏期为泉头组沉积末期。泉头组沉积末期，沙河子组煤型气的混入导致部分营城组天然气样品发生δ¹³C₁>δ¹³C₂的倒转。营城组发育“源储紧邻、断体匹配、构造高点聚气”的天然气成藏模式，高生烃强度泥岩控制着气藏展布范围，“凹中隆”是天然气运移低势区和充注有利指向区，“断裂+圈闭”有机匹配是气藏形成的关键。沙河子组发育“源储一体、超压驱动、侧向近源运聚”的致密气成藏模式，烃源岩排烃强度和超压范围控制着气藏的宏观展布，而“运聚一体”的优质储层决定了气藏规模。研究认识对于松辽盆地外围断陷区开展深层天然气勘探具有重要...     

白云凹陷天然气水合物气源条件再认识

运用南海北部珠江口盆地白云凹陷实际勘探的地质、地球化学资料,对该区天然气水合物的气源条件、气源成因和运移通道进行了分析和探讨.结果表明,盆地内巨厚的古近系-新近系烃源岩及第四系富有机质沉积岩可生产大量的热成因气和细菌成因生物气,为天然气水合物的形成提供了大量的气源;盆地内断裂和底辟构造发育,把热成因气源源不断从深部运移...     

河套盆地生物气源岩有机地球化学特征及生气演化模式

通过分析天然气组分与甲烷碳同位素特征发现,河套盆地第三系上新统-第四系更新统确有生物气存在.详细的有机地球化学资料分析表明,河套盆地第四系更新统中、上段气源岩的有机质含量丰富,干酪根类型以Ⅱ2、Ⅲ型为主,母质来源表现出高等植物为主,低等水生生物混入的特点,有机质演化处于生化甲烷阶段,非常利于生物气的形成.在建立生物气生成演化模式的基础上,根据区域地质条件,提出河套盆地生物气生成的最佳深度范围为685～926 m,位于第四系更新统中段.     

中国气藏主要形成、定型于新近纪以来的构造运动

中国大多数气田最终形成、定型于新近纪-第四纪,它们广泛地分布于各类含气(油)盆地。因此,晚期、超晚期生烃成藏、定型以及气藏受制于新近纪以来构造演化历史是中国天然气带有普遍性的重要特征。中国气藏形成与新近纪以来构造演化历史关系密切,主要体现在:(1)在西部,形成的中国式前陆盆地是中国最主要天然气聚集区之一,为形成众多气田创造了有利条件,也是这些盆地本部气藏主要的形成、定型时期。(2)在中部,是四川盆地所有气田主要的形成、定型时期;在鄂尔多斯盆地促进了靖边至乌审旗地区天然气的进一步富集。(3)在东部,为渤海海域晚期成藏创造了有利的地质条件,也促进了其他盆地(坳陷)一些气藏的形成。(4)在近海海域,既促进了有机成因气藏的快速形成,也促进了无机成因非烃气藏以及无机与有机成因天然气的混源,形成了独具特色的成藏模式。     

柴达木盆地天然气勘探领域

根据气源岩特征及分布,结合其他成藏要素、成藏模式和成藏规律,可将柴达木盆地划分为柴北缘侏罗系煤型气、柴西古近系—新近系油型气和三湖第四系生物气3个勘探领域。煤型气勘探领域烃源岩具有分布广、丰度高、生烃强、深埋晚、资源量大的特征,古构造、输导体系和源圈配置是煤型气成藏主控因素,存在盆缘区下组合(基岩—侏罗系—古近系)和盆内晚期构造上组合(新近系)两套储盖组合及源外和源上两种成藏模式;近期主要的勘探领域为盆缘阿尔金山前东段、祁连山前西段下组合(基岩—侏罗系—古近系路乐河组)和盆内的冷湖构造带、鄂博梁构造带上组合(古近系上干柴沟组、新近系下油砂山组)。油型气勘探领域具有3个凹陷、2套烃源岩、3种类型天然气资源特征和环凹分布、近源聚集、接力输导、甜点聚集的油型气富集规律;其晚期成藏表现明显,具"接力式"的运聚模式;烃源岩埋深大、成熟度高、生气强度大、气油比高的区带是油型气勘探的有利区带,包括狮子沟—油砂山—英东和油泉子—开特米里克—油墩子等构造带。生物气勘探领域具有单一气源岩、低丰度、快速沉积的天然气资源特征;具有持续生烃、垂向和侧向运移共存、动态成藏的生物气成藏模式;三湖凹陷北斜坡的鼻隆和背斜外围是岩性气藏有利的勘探领域。     

河套盆地生物气成藏条件及勘探前景

河套盆地呼和坳陷第四系、上新统气源岩厚1200m以上,有机碳平均含量0.59%,有机质类型为混合型及腐殖型,未成熟,处于生物化学生气阶段,具有大规模生气能力。大量水文浅井冒气泡,证实了生物气的存在。储层为浅湖、半深湖相粉细砂岩、泥质粉砂岩,成岩程度低,岩性疏松,孔隙度大于20%,储气能力强。第四系150～300m段发育泥岩及芒硝、腐殖土,具有较强的封盖能力,是比较理想的盖层段。生物气富集的主要控制因素为圈闭。通过类比,河套盆地成藏条件与柴达木盆地相似,资源潜力大,勘探前景好。     

柴达木盆地第四系生物气形成机理、分布规律与勘探前景

从生物气成烃条件、运移方式和封盖机理等方面，研究柴达木盆地第四系生物气藏形成机理、分布规律，原始有机质物气生成模拟实验结果表明，原始有机质生物转化率 可以高达85%以上。虽然第四系烃源岩残余有机质丰度低，平均有机碳含量为0.3%，但低丰度烃源岩仍然可以形成大型生物气田。柴达木盆地中东部三湖地区生物气主要以水溶相运移为主，即在盆地南侧和深部生成的生物气溶解在地层水中，由南向北侧向运移，当到达北侧时，埋藏变浅，地层水矿化度变高，天然气从地层水中析出，以游离相形式垂向运移成藏。在柴达木盆地向北斜坡地区，同时存在物理封闭，饱和盐水封闭和动态封闭3种机理。柴达木盆地第四系生物气藏形成条件良好。三湖地区北斜坡仍然是今后生物气的勘探重点地区，东部察尔汗地区和北斜坡深层是生物气勘探的有前景的地区。图5表3参12     

东濮凹陷杜桥白地区深层气成藏条件及成藏模式

东濮凹陷杜桥白地区（包括杜寨、桥口和白庙３个构造单元）位于前梨园和葛岗集两大生烃洼陷之间,它们的下第三系暗色泥岩厚度分别达到１１００ｍ和１５００ｍ,其有机质类型好,热成熟度高,与下伏石炭－二叠系煤系地层一起为该区提供了丰富的气源。该区天然气储层以长石石英粉砂岩为主,由于埋藏深,物性总体较差,属低渗致密砂岩储层。根据该区构造演化史、沉积史及生烃史的研究结果,结合该区深层流体分布特征,将该区深层气成藏     

松辽盆地新生界生物气聚集及成藏条件

对松辽盆地新生界地质环境的研究表明,高的地温场、滞留区的缺氧还原环境、第四系和第三系大安组适合的水介质矿化度和pH值以及丰富的腐殖型有机质,有利于生物气的形成.河流、湖泊相沉积环境和良好的区域盖层及后期微弱的构造运动形成平缓的构造起伏有利于生物气聚集成藏.根据盖层、第四系和第三系大安组气源岩的分布特征,预测大庆长垣以西及南部大安、北部林甸一带是形成生物气藏的有利地区.     

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准南属周缘前陆盆地,煤第天然气资源十分丰富,圈闭面积大,保存条件好,具备形成大中型气田的有利条件;但同时又是一个勘探程度低,成藏机制较为复杂,并且具有一定勘探风险的地区。天然气成藏受到烃源、圈闭、运聚和保存等多种条件的控制,其中最重要的是各成藏条件的良好配置和沟通性、储层的烃源断层的发育。此外,异常高压也是影响天然气成藏的重要因素之一。采用岩石声发射实验和ESR测年技术分析,结合地震资料解释确定了烃源断的形成时期主要为燕山期。以成藏期次为主线,综合考虑成藏机理和主控因素,建立了准南天然气成藏模式,喜山期第三系次生气藏是勘探的重点。准南今后天然气勘探方向应以侏罗系含油气系统的次生气藏为主,有利区为第二、三排构造带。