渤海湾盆地渤中凹陷渤中21-22构造区CO2成因及其对油气成藏的影响

渤海湾盆地渤中凹陷渤中21-22构造区CO₂含量高,对油气成藏具有深刻影响,但相关研究薄弱。基于天然气组分、碳同位素和氦同位素等地球化学资料,对渤中21-22构造区CO₂与烃类气成因、CO₂与油气成藏关系及其对油气成藏的影响进行了深入分析。结果表明：渤中21-22构造区烃类气与非烃气含量大致相当,CO₂为火山幔源无机成因,烃类气主要为沙河街组三段的偏腐殖型干酪根热解气。CO₂主充注期为新近系馆陶组沉积时的火山岩浆活动期,油气的主成藏期为新近系明化镇组沉积期以来,CO₂充注成藏期明显早于原油和烃类气。渤中21-22构造区为早期CO₂充注、后期油气成藏的模式,早期充注的CO₂会优先占据有效储集空间,阻碍后期原油和烃类气的持续充注成藏,仅部分烃类气可继续充注并与CO₂混合,形成现今的高含CO₂气藏。     

幔源CO2对渤海海域秦皇岛29构造带油气成藏的影响

秦皇岛29构造带是渤海海域为数不多的典型高含CO₂气体的油气带,研究油气充注与高丰度CO₂气体运移、聚集之间的相互关系,对于油气勘探和CO₂气藏的发现都具有重要意义。基于原油饱和烃和芳烃等地球化学实验分析结果以及流体包裹体岩石学特征等,系统开展了CO₂气体充注与秦皇岛29构造带油气成藏的相互关系及影响,研究并深入探讨了秦皇岛29构造带高含CO₂气体的油气藏形成机理。研究认为：(1)构造带油气主要赋存于沙河街组一段(沙一段)和东营组,油气来源于秦南凹陷沙一段和沙三段烃源岩,以沙一段为主;(2)构造带油气藏经历了两期油气充注事件,早期以原油充注为主,运移方向以横向为主,石油自北向南沿着砂体运移,由秦南凹陷运移至凸起带,晚期发生了岩浆热流体引起的气体瞬时充注事件,以垂向运移为主,富含烃类的超临界CO₂流体先沿着深大断裂向上运移,进入主力油层后,自南向北横向运移;(3)构造带油气藏气洗作用比较明显,形成了主力油气藏底部富集稠油和沥青、中部为轻质油、上部为凝析油,以...     

松辽盆地南部幔源CO2与油气充注时序-来自含片钠铝石砂岩的证据

沉积盆地中幔源CO₂的充注时间是进行CO₂-砂岩相互作用以及CO₂-原油相互作用研究的基础。一般将CO₂气藏附近火山岩的喷发年龄视为幔源CO₂的充注时间,但是,这一思路明显不适合于具有多期火山活动的含油气盆地。通过成岩共生序列和流体包裹体的系统研究,在松辽盆地南部含片钠铝石砂岩中解读出两期油气和一期CO₂充注记录,其中,第一期和第二期油气充注记录主要以液烃包裹体和气液烃包裹体形式赋存于自生矿物和碎屑矿物的裂隙中,幔源CO₂充注的记录为片钠铝石自生矿物和赋存于碎屑矿物裂隙中的含CO₂包裹体,幔源CO₂的充注略晚于第二期油气充注或与其大致同时。根据含片钠铝石砂岩的成岩共生序列和流体包裹体研究,结合已有的油气成藏时间和构造裂缝发育时间判断,松辽盆地南部形成片钠铝石的幔源CO₂的充注时间可能为白垩纪末(明水期末)-古近纪。     

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.     

松辽盆地高含CO2气藏储层包裹体气体的地球化学特征

对松辽盆地高含CO₂气藏储层包裹体及其气体组分的地球化学特征研究发现,储层中CO₂包裹体不发育,包裹体中CO₂的地球化学特征和气藏中气体的地球化学特征有比较大的差别,包裹体中的CO₂显示有机成因,而气藏中的CO₂显示无机成因;但包裹体中与气藏中的烃类气体的同位素特征却比较一致。造成包裹体上述特征的原因一是无机幔源CO₂的充注速度快,包裹体来不及生长;二是在CO₂充注以前,储层已经被烃类气体所饱和,在储层缺水的地质环境下不适宜包裹体的形成。最后结合地质特征认为,CO₂的充注发生在烃类气体充注以后。     

松辽盆地查干花地区营城组火山岩气藏气体组份差异性及其控制因素分析

松辽盆地查干花地区火山岩勘探取得了比较好的效果,而不同区带气藏组分存在差异。通过对比分析凸起带及凹陷带探井中气藏的气体成因、分布特征及其差异,明确了一级基底大断裂及其分支的二级断裂为幔源气的运移通道,而缓坡带的三级断裂为烃类气的运移通道,输导断裂的类型决定了气藏中CO₂和烃类气的含量。建立了查干花地区含CO₂气藏运聚成藏模式,合理解释了该地区含CO₂天然气的勘探现状和复杂分布问题,为CO₂和烃类气的钻前预测提供了理论依据。     

莺歌海盆地乐东10区新近系黄流组储层天然气充注与超压演化史

莺歌海盆地乐东10区新近系黄流组储层异常高压极其发育,压力系数最高可达2.3,超压的发育和演化与天然气成藏关系密切。基于流体包裹体岩相学观察,通过流体包裹体显微测温和激光拉曼光谱分析恢复黄流组储层气包裹体捕获压力,研究储层天然气充注和压力演化的关系。莺歌海盆地乐东10区黄流组储层发育纯CO₂气包裹体、富CH₄气包裹体、CO₂-CH₄混合气包裹体,对应两期CO₂和两期烃类气体充注。两期CO₂充注时间分别在2.0 Ma和1.0 Ma,包裹体中碳同位素显示两期CO₂为无机成因。两期烃类气体充注时间均晚于两期CO₂充注时间,分别是在1.8 Ma和0.4 Ma。黄流组储层超压经历了先增后降的过程。在2.0～1.0 Ma,两期CO₂和一期天然气的充注使黄流组储层压力逐渐升高,第二期CO₂充注到黄流组储层中之后,最大压力系数达到2.43。第二期烃类气体充注对应的黄流组储层剩余压力和压力系数都低于第二期CO₂充注时期,可能指示了在第二期CO₂充注之后,存在天然气泄漏的现象,使储层压力在1.0～0.4 Ma降低。莺歌海盆地乐东10区黄流组储层天然气充注与压力演化的关系对认识天然气成藏规律具有重要意义。     

松辽盆地二氧化碳成因及分布主控因素

松辽盆地天然气成因类型复杂,烃类气和CO₂大量共存,已发现多个高含CO₂气藏。地质和地球化学指标判识表明,松辽盆地高含量的CO₂皆来自于上地幔的岩浆脱气。通过对已发现含CO₂天然气分布特征的分析,总结了松辽盆地高含CO₂天然气分布的五大主控因素：①深部构造背景控制CO₂区域分布;②基底大断裂控制CO₂区带分布;③中生代火山岩构成CO₂深部优质储层;④新生代火山岩浆活动控制CO₂气源;⑤区域盖层控制CO₂聚集层位。松辽盆地CO₂充注成藏期较晚,主要与新生代幔源玄武岩浆活动有关。     

巴西桑托斯盆地深水大油田勘探实践与理论技术进展

分析研究巴西桑托斯盆地油气勘探历程及勘探实践成果，利用地震、重磁、钻井等资料，系统研究总结了巴西桑托斯盆地油气富集规律理论认识和勘探关键技术进展。提出盆地“两隆三坳”构造格局及阿—乌隆起带控藏的认识，认为裂谷期主烃源灶控制油气富集区带、古构造控制湖相碳酸盐岩储集层规模和质量、连续厚层盐岩控制油气聚集与保存，揭示了CO₂充注改造油气藏过程和机理。研发了层控、相控盐下构造变速成图、湖相碳酸盐岩储集层预测、侵入岩和喷发岩分布预测、湖相碳酸盐岩烃类检测以及超临界状态CO₂流体测井识别等5项勘探关键技术。上述理论认识与技术方法为中国石油巴西深水项目超大型油田的发现和探明提供重要支撑，对桑托斯盆地及相似领域的深水大型油田勘探具有启示意义。     

东海盆地丽水凹陷LS36-1构造成藏机理研究

研究能较好区分东海盆地丽水凹陷古新统3套烃源岩的生物标志化合物，明确了3套烃源岩对不同含油气构造的贡献，分析丽水凹陷LS36—1构造的油气源关系。建立了LS36—1构造多源油气的多期成藏模式，认为古油藏的油气主要来自月桂峰组烃源岩，现今油藏的凝析油主要来自灵峰组烃源岩，其次为月桂峰组、明月峰组；烃类气体主要来自月桂峰、明月峰组，CO2气体属典型的幔源气。玉泉-钱塘期强烈的构造运动非常不利于丽水凹陷早期油气藏的保存，近生烃凹陷继承性较好的构造应是寻找优质大中型油气田的首选。图6表1参9     

北部湾盆地福山凹陷原油充注方向及成藏特征

利用油藏地球化学方法研究了北部湾盆地福山凹陷花场油气田流沙港组(E₂l)油气运移和充注方向,分析了流沙港组三段上部与下部油气成藏特征的差异。结果表明花场油气田流沙港组三段上部(E₂l₃1)原油主要来自花场次凸北东方向的白莲次凹,油气沿流二段和流三段之间的不整合面、流三段扇三角洲前缘砂体和断层构成的输导体系运移至花场次凸有利圈闭中聚集成藏。造成流沙港组三段中下部(E₂l₃2—E₂l₃3)相对上部油气藏原油密度略高、成熟度稍低、CO₂气含量高、油气产量低的原因在于:受下部反向正断层的控制,流三段中下部原油可能主要来自花场次凸原地流三段烃源岩的贡献。该烃源岩成熟度和生烃潜力明显低于白莲次凹,输导条件也如上部油气藏优越,断穿流三段并切到基岩的深大断裂可能作为火山—幔源成因CO₂充注的通道。油藏地球化学为判识油气运移充注方向和成藏特征研究提供了直接有力的证据。      

松辽盆地长岭断陷老英台—达尔罕凸起CO2分布特征及成因分析

松辽盆地长岭断陷老英台凸起区广泛分布CO₂气层或与烃类气体伴生的CO₂,其含量和组成非均质性明显,不同井区或同一井区不同层位气层中CO₂的相对含量及同位素组成均可能存在明显差别,表明其成因十分复杂。揭示研究区CO₂的成因机理,不仅具有理论意义,对研究区天然气勘探也具有重要的现实意义。根据CO₂组成、同位素分布特征,结合伴生烃类气体分析,可知研究区深层CO₂既有无机成因,也有有机成因,或者两者混合成因。其中,CO₂含量相对较高的营城组气层中的CO₂主要为无机成因气,而CO₂含量较低的登娄库组气层中的CO₂为有机成因或有机—无机混合成因。登娄库组有机成因CO₂与烃类气为同期成藏;营城组CO₂有与烃类气同期形成的,但大规模的无机成因的CO₂为新近纪之后晚期成藏的。      

丽水凹陷油气成藏期次探讨

从油气对比及有机包裹体分析入手 ,综合构造反转活动史等资料 ,对丽水凹陷油气成藏期次进行了探讨。丽水凹陷主要有两次油气成藏过程 ,始新世中晚期是主要成藏期。保存条件是丽水凹陷油气勘探成功与否的关键因素     

无机成因二氧化碳气成藏研究

在总结不同成因条件下CO₂成藏地球化学特征、形成条件、气藏分布以及受控的地质—构造环境的基础上,对松辽盆地不同类型火山岩CO₂气体脱气进行实验研究,得出了不同岩性的CO₂脱气参数;对韧性和脆性剪切作用的动力变质系统条件下构造变形岩石CO₂气体释放量进行了模拟计算;对接触变质作用条件下碳酸盐岩石CO₂气体释放量进行了地球化学模拟计算。在上述研究的基础上,提出了在火山脱气、动力变质和接触变质作用条件下CO₂的形成机制以及气体释放量的计算模型。指出了我国无机成因CO₂气藏的分布规律和勘探目标。      

丽水凹陷油气成藏期次探讨

从油气对比及有机包裹体分析入手，综合构造反转活动史等资料，对丽水凹陷油气成藏期次进行了探讨。丽水凹陷主要有两次油气成藏过程，始新世中晚期是主要成藏期，保存条件是丽水凹陷油气勘探成功与否的关键因素。     

东海盆地丽水凹陷油气成因、来源及充注过程

基于东海盆地丽水凹陷天然气气样和油样的组分及稳定碳同位素分析成果,结合构造发育史、生烃史和成藏史等地质背景,研究东海盆地丽水凹陷油气成因、来源和充注过程。丽水凹陷目前发现的天然气有两类,一类是WZ13-1-1井的高含CO2、低含油型热解气气藏,另一类是LS36-1-1井、LS36-1-2井和LF-1井高含油型热解气和煤型气的混合气、同时还含有一定量CO2的气藏。天然气中烃类气体均为有机热成因气,其中油型热解气为来源于月桂峰组的高成熟气,始新世中晚期—渐新世早期充注;煤型气是来源于明月峰组的低熟气,晚期充注。LF-1井的CO2为有机成因,其余井的CO2主要来源于深部无机幔源气,充注时期约为渐新世,各井混入幔源CO2的程度不同。WZ6-1-1井原油为腐泥型高成熟度油,主要来源于月桂峰组,始新世中晚期—渐新世早期充注;LS36-1构造凝析油为腐殖型低熟油,主要来源于明月峰组,晚期充注;LF-1井原油则可能具有混源成因,较大比例原油来源于月桂峰组。图12表3参30     

哈尔金混合气藏成因及气体的垂向分布规律

松辽盆地长岭断陷哈尔金气藏（营城组）是烃类（CH₄）与CO₂混合气藏。对哈尔金混合气藏成因、气源特征及成藏期次研究表明,该混合气藏是烃类先于CO₂注入,气藏定型于新近纪,属晚期成藏。根据天然气在气藏中浮力与毛细管力平衡的物理模型,推演出烃类气藏含气饱和度分布的数学模型,该模型反映了储层中原始含气饱和度分布的基本原理。混合气藏中各种气体垂向分布符合重力分异原理,在均匀介质储层条件下,从气藏的底部向顶部,密度较大的CO₂饱和度逐渐降低,而密度相对较小的CH₄饱和度逐渐增加。在构造混合气藏的多孔介质储层中,密度大的CO₂气占据较大的孔隙部分,密度相对较小的CH₄气占据中等孔隙部分,而束缚水占据较小的孔隙部分。哈尔金混合气藏顶部CO₂含量高于底部是由于储层孔隙结构的变化所致。     

奈曼凹陷九佛堂组非烃流体地质意义及控制因素

奈曼凹陷的非烃流体主要指 CO₂,H₂S 和 N₂。 通过伴生气组分分析,结合区域构造发育史、非烃流体含量及碳同位素分析资料,对奈曼凹陷非烃流体成因、进入油藏时间、保存及分布的控制因素进行了深入探讨。研究认为：奈曼凹陷 CO₂ 和 H₂S 均来自幔源成因岩浆喷发,先于烃类进入储层;CO₂ 的富集程度与地层水中的 HCO₃^- 浓度呈正比;H₂S 性质不稳定,目前以痕量 H₂S、含硫有机化合物及黄铁矿结核的形式存在,H₂S 和含硫有机化合物的富集程度与 SO₄^2- 浓度呈正比;N₂ 来自大气成因,燕山晚期进入储层,浅部地层及浅层断裂附近 N₂ 富集。 砂体的展布特征控制非烃流体的平面展布规律,泥岩厚度及泥岩与砂岩的配置关系控制非烃流体的保存条件。该研究成果为奈曼凹陷下一步油气勘探部署提供了一定的理论依据。     

南海北部大陆架边缘盆地CO2成因和运聚规律的分析与预测

在近期所获大量新的地质地化资料基础上,重点对南海北部大陆架边缘盆地CO2成因及运聚成藏的主控因素进行了研究,并对可能的高CO₂风险区进行了初步预测。认为:莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂的形成及富集成藏,主要受控于泥底辟热流体晚期分层、分块和多期的局部上侵活动,和巨厚的上新统―中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用,且CO₂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成因型CO2则主要受控于幔源型火山活动和沟通深部气源的基底深大断裂的导气配置作用,CO₂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,根据壳源岩石化学成因型CO₂与火山幔源成因型CO₂不同成因机理及成藏条件,可以追踪CO₂气源,可分析和预测天然气尤其是CO₂的运聚分布规律,可为天然气勘探部署及决策提供依据,可减少和降低勘探风险。另外还指出,油气藏中CO2的充注驱油特征可作为判识油气成藏动态过程的示踪标志,也可作为分析油气运聚、预测和追踪油气分布的良好指示。     

松辽盆地南部长岭断陷高含CO2气藏成藏机制分析

通过对松辽盆地南部长岭断陷典型高含CO₂气藏的解剖,对比分析了长深1、长深2、长深4、长深6、长深7等高含CO₂气藏的气体成因、分布特征及其差异,指出基底大断裂的活动特征决定了幔源CO₂和烃类气成藏条件的相对好坏,从而决定了气藏中CO₂的含量及含CO₂天然气的赋存层位,建立了长岭断陷高含CO₂气藏运聚成藏模式,合理解释了长岭断陷含CO₂天然气的勘探现状和复杂分布问题,为CO₂和烃类气的钻前预测提供了理论依据。