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。     

松辽盆地高含CO

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。     

松辽盆地南部无机成因CO2成藏机制研究

CO ₂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CO ₂气藏属于无机成因天然气。通过对盆地深部壳幔结构、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CO ₂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CO₂聚集的主要区域。     

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。     

中国东部幔源CO

我国东部含油气盆地幔源CO₂气藏的CO₂/³He比率在10⁷-10¹³之间,与幔源气体脱离玄武岩浆时恒定的CO₂/³He比率(2×10⁹～7×10⁹)相比较发生了很大的变化。其中形成于中生代的万金塔CO₂气藏,具有10⁹～10¹³的高CO₂/³He比率,而新生代以来形成的黄骅、济阳、苏北、三水等地的幔源CO₂气藏,均以10⁷-10⁹的低CO₂/³He比率为特征。研究表明,幔源气藏CO₂/³He比率的形成受到了幔源气体的释放机制的控制。在玄武岩浆喷溢、侵入为幔源气藏的形成提供大量气源的同时,岩浆房中的幔源气体通过深切岩浆房的断裂通道直接释放,对幔源气藏的形成、幔源气体的补给以及气藏CO₂/³He比率等地球化学特征的塑造具有重要作用。同时,我国东部含油气盆地中无机成因CO₂气藏的CO₂/³He比率特征为气藏的幔源成因提供了新的证据。     

广东三水盆地烃与非烃气体的成因

主要根据气体组分和同位素资料,本文讨论了三水盆地烃气和CO₂、N₂、He等非烃气的成因.CO₂主要来自地球深处,N₂由生物化学作用生成,He为放射性元素蜕变产物,烃气有生化烃与热解烃两类.     

广东省非烃气体的分布与产状

广东省已发现非烃气体（CO₂、N₂、H₂S、He、Ar、Rn 等）异常60余处,可分地表气苗、地下气层、水溶性气苗、水溶性气层4种。异常带在分布上与断裂带密切相关,9个异常带可归纳为 NE—NNE 向、NW 向、EW 向3组。异常的形成可能与中新生代地球去气作用有关。     

鄂尔多斯盆地东部下奥陶统白云岩成因及储集特征

鄂尔多斯盆地东部下奥陶统碳酸盐岩白云岩化可划分为蒸发泵-渗透回流白云岩化、混合水(早期和晚期)白云岩化、埋藏压宾流(非脉状)铁白云岩化和构造热液(脉状)白云岩化四种成因模式.成岩早期混合水粉晶(颗粒)白云岩和中晶残余颗粒白云岩平均孔隙度2.64%,渗透率7.5×10^-3μm²,是区内主要的储集岩,后生期铁白云石脉与油气藏分布具明显的一致性,发育H₂O、CO₂气液包裹体和烃类气液两相流体包裹体,是寻找油气的重要线索.     

卜中国东部典型地慢岩中包裹体成分研究及意义

运用激光拉曼探针对中国东部地区新生代几个典型的玄武岩中橄榄岩包体和大别山—胶南造山带出露的超高压变质岩—榴辉岩包裹体的气液相成分进行了详细的测定,得出几个基本结论(1)地幔流体中含有较高的气相组成,其中以无机的CO     

长岭断陷CO2气藏与烃类气藏成藏特征

以长岭断陷中部隆起区有机成因烃类气藏和无机成因CO2气藏的成藏条件与分布规律研究为基础,应用储集层流体包裹体分析技术,结合构造演化史分析,研究两种气藏的形成时间、期次和序次,并建立两种气藏的成藏模式.综合研究表明:长岭断陷有机成因气为过成熟煤成气,来自营城组、沙河子组及火石岭组烃源岩;无机成因CO2气以幔源成因为主、火山岩自身脱气成因为辅,气源断裂体系的展布与幔源火山活动脱气是无机CO2气藏富集和运聚的两大主控因素.长岭断陷烃类气体先期成藏(成藏时间为距今81～86 Ma,姚家组沉积期一嫩江组沉积早期),CO2气后期成藏(成藏时间为距今约28 Ma,古近纪末);CO2气藏主要赋存于营城组火山岩中,单独存在或与烃类气体混合存在,且烃类气藏位于混合气藏的上部.     

地幔流体化学组成与成烃

采用分步加热质谱法测定了中国东部和美国西部的二辉橄榄岩捕虏体的流体组成,探讨了上地幔流体化学组成特征及对成烃的作用。指出:超临界态的地幔流体具有很强的溶解和扩散能力,是地球内部能量与物质向外传输的重要载体,其化学组成随地幔演化过程的不同而具有明显的差异;可划分出上地幔原始流体和交代作用流体等,上地幔原始流体组成与地幔源区密切相关,似原始地幔源区以CO为主,其次为CO2、H2,亏损地幔源区以CO2为主,其次为CO、H2,富集地幔源区含有较高的H2;中国东部上地幔交代作用过程中存在以CO2为主的再循环地壳交代流体;地幔流体自身含有一定数量的CH4和C2H6等烷烃组分及重烃组分,包括一定数量的原始烷烃组分;地幔流体含有较高的H2和热量,可为有机质生烃作用提供充足的氢源、热源及运移源动力。     

松辽盆地北部深层火山岩气藏形成时期及成藏模式研究

松辽盆地北部深层火山岩气藏可分为火山岩烃类气藏和火山岩CO2 气藏。在研究两种气藏类型及特征的基础上 ,通过气源岩排气期、断裂活动期和盖层封闭能力形成期研究 ,以及包裹体均一温度资料分析认为 ,火山岩烃类气藏主要形成时期为泉头组沉积末期—青山口组沉积期 ,火山岩CO2 气藏主要形成于青山口组沉积期 ,其次为嫩江组沉积末期。成藏模式分析认为 ,火山岩烃类气藏为源岩内天然气沿裂缝短距离运移聚集于火山岩圈闭中形成 ,火山岩CO2 气藏为幔源CO2 气沿深大断裂长距离垂向运移聚集于火山岩圈闭中形成     

渤海海域渤中凹陷渤中19-6深层潜山凝析气藏的充注成藏过程

综合凝析油的地球化学特征、周缘洼槽烃源岩生烃史、流体包裹体岩相学观察、均一化温度及含油包裹体的石英颗粒的频数(GOI),分析了渤中19-6地区深层凝析气的来源及充注成藏过程。研究表明:潜山凝析油气的热成熟度高,对应的烃源岩R_o约1.3%。轻烃、碳同位素组成与生物标志物参数分析表明凝析油气来源于油型母质,即沙河街组烃源岩。烃类包裹体主要分布于石英微裂隙,少量分布于加大边。液态烃类包裹体呈黄绿色及蓝白色荧光,GOI值高达80%,揭示高的原油充满度。渤中19-6深层潜山凝析气藏表现为近源、早油晚气连续充注,其中原油充注在明化镇组下段时期(12～5.1 Ma),天然气大量充注时间为明化镇组下段沉积末期甚至更晚的时期(5.1～0 Ma)。尽管新构造运动期油气垂向调整显著,但烃源岩快速熟化与近源强充注是构造活化区深层潜山动态富集的重要物质基础。     

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中国东部是我国大陆地壳最薄的地区、是壳内高导层埋藏浅的地区、是大地热流高异常区、是软流圈上涌区、是地球深部物质外泄区。因此，中国东部是生物成因烷烃气发育区、是非生物成因烷烃气发育区、是煤层气发育区、是幔源ＣＯ２ 气发育区、是幔源Ｈｅ 气发育区，也是幔源Ｎ２ ，Ｈ２Ｓ气发育区。二十一世纪将是地球深部物质外泄与多种天然气成藏的世纪，也是多种天然气资源勘探开发的良好时机。     

石油地质学中几个有争议的问题

油气有机成因说认为，岩石中的分散有机质是生成油气的原始物质，但大量的实际资料证实，岩石中的分散有机质并未参与油气生成过程，在自然界中也并不存在实验室中从岩样粉末中抽提出有机质所要求的条件。在地球深处有取之不尽的游离氢和挥发性碳化物，它们在幔源的高温高压条件下发生反应，形成烃类流体所有的烃类聚集，包括油田、气田，沥青矿和可燃性页岩都是在晚第三纪由深部流体非生物生成的。提出了煤与石油一样，都是由深部热液而形成的观点。在由地幔热液流生成油气和油气聚集的过程中，断至地幔的深大断裂(输导断裂)起着至关重要的作用。     

地幔流体中碳、氢的赋存形式及其同位素组成

阐述了地球深部流体的性质,地幔流体中碳、氢的赋存形式及其同位素组成。地幔中的碳主要以金伯利岩中的金刚石、碳酸岩、地幔包体中的CO₂流体包裹体和石墨、大洋中脊溢出的CO₂等形式存在;碳同位素组成主要分布在-5‰附近,在-2‰~-10‰变化,并在-14‰~-24‰区段也有分布。氢赋存在地幔矿物的气液包裹体、浆胞及矿物裂隙、矿物结构(0H-)及结构通道(H°)中和早期结晶矿物的超显微包裹体中;氢同位素的组成为-30‰~-90‰,分布范围较宽。这些认识对有机、无机或混合成因油气藏碳、氢同位素组成的解释有指导意义。     

火山活动与石油、天然气的生成

火山活动形成火山岩体和侵入岩体对沉积层形成了热源灶体,依火山岩体和侵入岩体与生油层的层序关系可分为上灶、中灶和下灶,形成灶体生烃模式。火山活动向沉积盆地供给了地球深部来源的CO、CO,和H,等地球深部无机成因的非烃气体,它们可以合成烃,使沉积盆地的沉积盖层出现合成生烃机制。来自地球深部的无机成因的天然气中还有甲烷碳同位素≥-25‰、甲烷同系物碳同位素组成成反序排列的无机烷烃气并在松辽盆地形成了无机烷烃气藏;火山活动为沉积盆地送来了岩浆岩,其中的地幔岩中见有烷、烯、炔等烃类物质;岩浆岩中的结晶岩含有烷烃类物质,且有随密度增加含经量增加的趋势;岩浆岩中的火山岩也含有烷烃物质,也有随密度增加含烃量增长的趋势,同时还有随密度增加烃类物质的碳原子数也有增加的趋势。火山活动还向沉积盆地供给热液流体,以水为载体的某些金属元素,如Fe、Mn、Zn、Cu、Pd等促进了烃类物质的生成量,使具有二元结构的沉积盖层盆地出现了催化生烃模式。总之,火山活动对沉积盖层呈二元结构的盆地的油气生成增加多种模式,使二元结构盆地存在有机生油机制、合成生油机制,同时也存在无机生烃机制。     

莺-琼盆地天然气成藏条件及地球化学特征

研究莺一琼盆地天然气成藏条件以及地球化学特征，认为该盆地天然气成藏条件良好：高温环境促进了有机质的热演化作用，缩短了烃源岩的成熟时间；储盖组合好，孔隙型的储集层利于天然气富集，具有超压的盖层提供了优异的封闭性能；圈闭多，类型丰富；构造活动提供了天然气运移的通道；烃源岩晚期排烃的特征保证了气田不会因为长时间的扩散而损失。天然气地球化学特征揭示：莺一琼盆地天然气中烷烃碳同位素普遍较重，以煤成气为主；莺歌海盆地由于具有流体幕式充注的特点，混有生物成因气。CO2成因比较复杂，莺歌海盆地既有壳源有机成因CO2，又有壳源无机成因和壳幔混合成因CO2；琼东南盆地CO2为无机成因，包括壳源无机成因CO2和幔源无机成因CO2。图7表1参31     

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通过流体包裹体测试技术剖析了苏北永安断背斜戴南组气藏含气储层中的烃类包裹体，油气地球化学表明高等植物蜡是母源输入的主体，沉积水体介质以缺氧还原性占优势。包裹体捕获时已处于成熟状态，气源对比反映出永安气藏天然气与阜四段源岩具很好的相关性。源岩中早期生烃组提供了丰富的油气，物性好的储层与源岩紧密相邻；一些鼻状构造或断鼻、断块构造圈闭的形成略早于或同步于油气的注入，利于油气聚集；成藏后相对稳定的地质条件有利于气藏保存，油气成藏为典型的下生上储模式。