柴达木盆地天然气中稀有气体同位素特征

为了确定柴达木盆地勘探新层系，测试并分析了该盆地5个油气田的8个天然气样品的氦、氩同位素比值，探讨了其在大地构造背景、大地热流和气源方面的示踪意义。研究结果如下：①柴达木盆地8个天然气样品³He/⁴He值分布在2.0×10^-8～5.48×10^-8的范围，总体平均为3.7×10^-8，均在10^-8量级，体现了典型的壳源成因氦同位素的特征。②据³He/⁴He计算的大地热流值较低，分布于41.2~48.2 mW/m²之间，平均44.9 mW/m²，低于东部地区大地热流平均值73 mW/m²，表明该盆地具有较稳定的构造背景。③根据天然气⁴⁰Ar/³⁶Ar的年代积累效应，结合烃源岩分布特征推测，柴达木盆地东部凹陷区伊克雅乌汝构造伊深1井天然气应源于上第三系；西部坳陷区尕斯油田尕斯8-6井和尕斯475井天然气应源于下第三系；碱山构造碱1井天然气应源于侏罗系，碱山构造碱2井的天然气应源于上第三系；北缘块断带南八仙油气田仙试1井的天然气应源于侏罗系；南八仙油气田仙试8井和马北构造马北1井的天然气可能主要源于侏罗系。     

柴达木盆地东坪氦工业气田发现及氦气来源和勘探前景

为进一步明确柴达木盆地氦气资源分布情况,对东坪等气田天然气地球化学特征进行分析。结果表明：东坪气田东坪1井区、东坪3井区和尖顶山气田尖探1井区等21个天然气样中氦气含量大于0.05%,达到了工业标准,其中最小值为0.075%,最大值为1.069%,平均值为0.386%,据此在柴达木盆地首次发现了东坪氦工业气田。东坪气田及其附近的牛东气田³He/⁴He最小值为1.01×10^-8,最大值为3.62×10^-8,平均值为1.86×10^-8,均位于10^-8量级,应属壳源氦。综合分析认为东坪、尖顶山等气田已发现氦工业气藏的氦主要来源于花岗岩或花岗片麻岩基底。柴达木盆地花岗岩与花岗片麻岩基底分布广泛,具备形成高含氦天然气的条件,氦资源勘探前景十分广阔。     

氦气资源的分类、特征及富集主控因素分析

我国氦气供应量不足,根本原因是氦气资源相对贫乏。加强对富氦天然气的分类研究,明确不同类型氦气藏的特征及富集主控因素,对促进我国氦气勘探开发研究和保障我国用氦安全都具有重要意义。通过研究氦气的成因,同时考虑氦气资源丰度禀赋,铀、钍放射性元素所处空间层位,载体气藏类型,以及成藏主控因素的差别,对含氦气藏进行了细致划分。氦气藏总体分为两类：壳幔混合型和壳源型,壳源型又可细分为壳源远源型(包括烃类伴生型和水溶气型)和壳源近源型(页岩气型),不同类型氦气资源特征大相径庭。从国内目前发现的氦气藏来看,只有与烃类气藏共同成藏的壳源氦才具有工业利用价值,尽管其资源品位相对较低,但资源潜力较大。壳源远源型和壳源近源型氦气藏富集主控因素大致相同,但在氦源岩和运移通道上存在差异。     

柴达木盆地北缘油气藏类型、特征及其控制因素探讨

柴达木盆地北缘块断带是柴达木盆地一个一级构造单元，至今共发现了6个油气田，分别是冷湖三号油田、冷湖四号油田、冷湖五号油田、鱼卡油田、南八仙油气田和马海气田。根据它们的特征可以划分为背斜油气藏和断块油气藏2大类，其中背斜油气藏又可分为同褶皱作用有关的背斜油气囊和同基底活动有关的背斜油气藏2个亚类。它们的形成受烃源岩展布、烃源岩的生油生气性、断层活动和圈闭发育的有效性等向个因素的控制。建议今后的勘探活动对冷湖－南八仙构造带以南和以北地区应有所侧重，南侧以找气为主，北侧以找油为主，并把重点放在寻找形成时间早、同基底活动有关的圈闭构造上。     

柴达木盆地北缘下干柴沟组储层特征及影响因素分析

过对柴达木盆地北缘古近系下干柴沟组储层岩石学、孔隙类型、物性特征和成岩作用等的研究,指出下干柴沟组储层主要由长石砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩组成,胶结物为碳酸盐;储层砂岩的成分成熟度普遍较低,结构成熟度中等—较差;不同构造带上孔隙的发育程度和储集性能存在着明显的差异,马海—南八仙地区孔隙最发育、储集性能最好,孔隙类型以原生粒间孔为主,发育中高孔—中高渗储层,冷湖构造带孔隙发育—较发育、储集性能较好,孔隙类型以原生粒间孔为主,发育中低孔—中低渗储层,鄂博梁构造带储层孔隙相对最不发育、储集性能很差,仅发育少许残余粒间孔和次生溶孔,发育特低孔特低渗储层。认为控制研究区储层性能的主要因素为储层的岩石成分和成岩作用,成岩作用主要有压实作用和胶结作用,而碳酸盐胶结和绿泥石粘土膜对储集性能的改造具有建设性和破坏性双重作用。     

柴达木盆地北缘潜西地区古近系储层发育特征及主控因素

依据钻井、测井资料,对岩心进行测试分析发现,潜西地区古近系储层主要成分为成熟度较低的岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,次生溶蚀孔隙为储层的主要储集空闻,包括溶蚀粒间孔、粒内溶孔及铸模孔等.该地区储层孔隙度平均为10.1%,渗透率平均为21.64 mD,属低孔、低渗储层,且非均质性强.储层发育受沉积相和成岩作用的双重影响,前者对储层的发育起宏观控制作用,在辫状河河道所发育的储层物性相对较好;后者对储层的发育起决定性作用,压实作用和胶结作用破坏了储层的储集性能,溶蚀作用和破裂作用改善了储层的储集性能.     

高原咸化湖盆基底储层特征与成藏主控因素——以柴达木盆地东坪地区为例

近年来,高原咸化湖盆基底的天然气勘探持续获得了重大发现。为了系统分析柴达木盆地东坪地区基岩大气田的储层特征与成藏主控因素,开展了钻井岩心观察、偏光显微镜鉴定、物性分析、毛细管压力测试、氩离子抛光-场发射扫描电镜研究、地震剖面解释和成藏模式刻画。研究结果表明:①基岩主要由花岗岩和片麻岩组成,花岗岩类主要为I型,含少量S型,平均孔隙度为3.49%,平均渗透率为1.389 mD,其孔隙结构较差,非均质性较强,储集空间包括基质微孔、溶蚀孔和微裂缝等;②基岩中的溶蚀孔主要为热液成因,判断依据包括溶蚀孔发育位置、裂缝中发育的大量热液矿物、岩石的Nb/Ta值接近或低于幔源岩石和Nd/Th值介于壳源岩石和幔源岩石之间、地震剖面上发育深大断裂等;③膏岩盖层的局部富集特征与大气藏的分布具有较高的吻合度;④良好的生-储-盖条件为研究区持续高产、稳产的主控因素;⑤逆冲推覆作用产生的逆断层不仅为油气运移通道,而且将下伏的储集岩叠置于上覆的烃源岩之上,优化了源储配置,更利于油气成藏。咸化湖盆沉积的膏岩盖层的有效性、热液溶蚀作用形成的储集空间规模和逆冲推覆作用优化的源储组合为研究区基岩油气成藏的主控因素,这一研究实...     

高原咸化湖盆基底储层特征与成藏主控因素——以柴达木盆地东坪地区为例

近年来,高原咸化湖盆基底的天然气勘探持续获得了重大发现。为了系统分析柴达木盆地东坪地区基岩大气田的储层特征与成藏主控因素,开展了钻井岩心观察、偏光显微镜鉴定、物性分析、毛细管压力测试、氩离子抛光-场发射扫描电镜研究、地震剖面解释和成藏模式刻画。研究结果表明：①基岩主要由花岗岩和片麻岩组成,花岗岩类主要为I型,含少量S型,平均孔隙度为3.49%,平均渗透率为1.389 mD,其孔隙结构较差,非均质性较强,储集空间包括基质微孔、溶蚀孔和微裂缝等;②基岩中的溶蚀孔主要为热液成因,判断依据包括溶蚀孔发育位置、裂缝中发育的大量热液矿物、岩石的Nb/Ta值接近或低于幔源岩石和Nd/Th值介于壳源岩石和幔源岩石之间、地震剖面上发育深大断裂等;③膏岩盖层的局部富集特征与大气藏的分布具有较高的吻合度;④良好的生-储-盖条件为研究区持续高产、稳产的主控因素;⑤逆冲推覆作用产生的逆断层不仅为油气运移通道,而且将下伏的储集岩叠置于上覆的烃源岩之上,优化了源储配置,更利于油气成藏。咸化湖盆沉积的膏岩盖层的有效性、热液溶蚀作用形成的储集空间规模和逆冲推覆作用优化的源储组合为研究区基岩油气成藏的主控因素,这一研究实例对类似地质条件的油气勘探也具有一定的借鉴意义。     

柴达木盆地东坪气田氦源岩成因及其对天然气藏中氦气的影响

柴达木盆地西北缘东坪气田花岗岩在区域地质演化研究及资源开发方面均具有重要价值,因而对东坪花岗岩进行了地球化学特征及锆石U—Pb年代学分析。结果表明,东坪花岗岩可分为2类：一类为高Sr、低Yb的埃达克质花岗岩,具有埃达克质岩的地球化学特征,源区存在石榴石、金红石、角闪石的残留,无或仅有少量斜长石残留,推测可能为加厚下地壳的含金红石榴辉岩部分熔融形成,熔融深度大于50 km;另一类为低Sr、低Yb的喜马拉雅型花岗岩,源区残留相为石榴石、角闪石及斜长石,可能是由加厚下地壳的麻粒岩部分熔融形成,熔融深度大致为40～50 km。LAICP-MS锆石U—Pb定年结果表明,两类花岗岩的结晶年龄在418 Ma左右,是同一次岩浆活动侵位的结果,而且构造判别图解显示,两类花岗岩均属于同碰撞花岗岩。结合前人研究结果,认为418 Ma左右南阿尔金洋已经闭合,转而进入陆内俯冲碰撞造山阶段,造成地壳相互叠置加厚,加厚下地壳由于受到地幔物质的底侵加热,在不同深度发生部分熔融,形成了东坪两类不同类型的花岗岩。东坪及其邻区尖北、牛东气田中氦气的成因及含量与基底花岗岩密切相关,具体表现为：氦气主要是由基底花岗岩及花岗片麻...     

柴达木盆地北缘冷湖-南八仙构造带异常高压特征

柴北缘冷湖-南八仙构造带从新近系到侏罗系普遍存在异常高压,且通常发育在欠压实泥岩中。柴北缘异常高压主要由欠压实作用、生烃作用及构造挤压作用形成。侏罗系原生油气藏和古近系、新近系次生油气藏的泥质岩盖层不仅是异常高压层,同时又具有较好的压力封闭,控制着油气在纵向上的分布,异常高压层下方是油气富集的有利部位,异常高压层是柴北缘地区一种良好的封盖层。研究柴北缘地区异常高压的特征、成因以及对油气的封闭作用,对该区油气勘探与开发具有重要的意义。     

柴达木盆地北缘马西气藏储集层研究

柴达木盆地北缘马西气藏古近系渐新统下干柴沟组下段储集层,形成于辫状河三角洲沉积环境,储集层岩石类型主要为细粒砂岩、中粒砂岩和粉砂岩。砂岩以岩屑长石砂岩为主,其次为长石岩屑砂岩。碎屑岩颗粒分选性中等—好,胶结类型以接触—孔隙式为主,接触关系以点接触为主。砂岩储集孔隙类型以原生粒间孔为主,属于大孔隙,以粗喉道为主。储集层孔隙度平均为25.21%,渗透率平均为963.52×10^-3 μm²,综合评价为高孔高渗的好储集层。     

柴达木盆地北缘西段古近纪以来沉积模式研究

通过对柴达木盆地北缘（简称“柴北缘”）西段古近系和新近系的沉积序列、岩心特征、薄片特征、测 井资料及录井资料的分析,结合野外露头考察,对该区的沉积模式进行了系统研究。结果表明：古近系和 新近系发育以砾岩、砂岩和泥岩为主的碎屑岩沉积,且沉积体系以辫状河-辫状河三角洲平原-辫状河 三角洲前缘-滨浅湖沉积为主;古近系的岩性变化较大,主要为砾岩,具有正旋回特征,说明古近纪时期 为一水进过程;新近系地层发育以粗碎屑岩和细碎屑岩不等厚为主的交互沉积,水动力条件变化频繁。通 过进一步的研究认为,古近纪以后的柴北缘由于降水量（或气候）的周期性变化,形成了湖盆周缘粗碎屑 岩和细碎屑岩不等厚交互沉积,即在盆地边缘有泥岩发育,并且在靠近盆地的沉积中心也有中-细砂岩 的发育,这种粗碎屑岩和细碎屑岩的交互沉积层容易形成较好的储盖组合,有利于构造-岩性油气藏的形 成。沉积模式研究清楚地展示了柴北缘地区古近纪以来的沉积演化规律,为该区下一步的油气勘探提供 了可靠的地质依据。     

柴达木盆地北缘富氦天然气分布与成藏模式

近年来柴达木盆地北缘(柴北缘)发现了较好的氦气资源前景,其中马北、东坪气田、团鱼山、全吉山及尖北等地区发现较高氦含量的富氦天然气(氦气含量为0.013%～1.14%,平均含量为0.33%)。综合前人研究资料系统梳理了柴北缘地区富氦天然气的组分特征、分布特征、成因特征及成藏条件,提出了柴北缘地区的氦气成藏模式。研究该地区富氦天然气的横向及纵向分布特征得出：在横向上,柴北缘地区全吉山煤田平均氦气含量最高(1.074%),其次是团鱼山煤田(0.678%),之后依次是东坪(0.28%)、马北(0.261%)、尖北(0.24%)、牛东(0.015%)气田;在纵向上,古近系路乐河组(E1+2)和侏罗系(J)2套层位平均氦含量最高,分别为0.61%和0.43%,能够作为主要的氦气勘探开发层系。此外,柴北缘地区天然气中的氦气主要富集在埋深3 000 m以内的中浅层。根据同位素研究得到柴北缘地区氦气主要为壳源氦成因,是基底的元古宇—奥陶系花岗岩、变质岩系及铀矿等放射性矿物通过U、Th放射性衰变产生,以断裂为运移通道伴随着地下水和天然气在自生自储型和连续运移型2种成藏模式下聚集成藏,其中自生自储型运移成藏...     

柴北缘深层天然气成藏条件及有利勘探方向

柴北缘深层天然气勘探程度低,资源潜力大,天然气成藏条件及勘探方向尚不明确,制约了天然气勘探进程。基于地震、地质、地化及钻井等资料的研究,从烃源岩、储层、构造及输导体系等方面,综合分析了柴北缘深层天然气藏的成藏条件,结合已有勘探成果和地质条件,指出了深层天然气有利勘探方向。结果表明,深层侏罗系分布广,阿尔金山前西段存在侏罗系生烃凹陷,深层高-过成熟度烃源岩生气潜力大;基岩风化壳和次生孔隙发育的碎屑岩可作为深层有效储层,基岩储层物性不受深度控制,深层发育碎屑岩优质储层;广泛分布的以断裂为主的输导体系有利于超深层烃源岩生成的天然气纵向和横向运移;多期构造活动使得柴北缘深层形成多种类型的圈闭,烃源岩持续生烃有利于这些深层圈闭早期、多期成藏。在以上研究成果基础上,指出深大断裂发育的生烃凹陷周围圈闭是深层天然气聚集有利区,盆缘古隆起以及晚期构造带上大型背斜圈闭层具有良好的勘探前景,其中阿尔金山前深层是最现实的勘探领域。     

柴达木盆地北缘天然气地球化学特征及其石油地质意义

为了明确柴达木盆地北缘地区天然气的成因和天然气分布规律,综合利用天然气组份及碳同位素等手段对天然气地球化学特征进行了分析。研究表明,柴北缘天然气以甲烷为主,重烃含量相对较高,不同构造带天然气组分具有明显的差异性。碳同位素分析表明,δ¹³C₁和δ¹³C₂值分别介于-36.4‰~19.3‰和-27.4‰~-19.82‰。天然气成因鉴别表明,该区天然气主体为煤型气,来自侏罗系烃源岩。柴北缘碳同位素分布主体为正序列特征,受不同成熟度、不同类型源岩混合以及过成熟阶段源岩等因素影响,部分地区存在天然气碳同位素倒转现象。柴北缘天然气平面分布具有分带性,烃源岩成熟度控制了油气分布,天然气位于成熟-高成熟区及附近。冷湖六号-冷湖七号、鄂博梁-葫芦山构造带以及阿尔金山前是下一步天然气勘探的重点领域。     

柴达木盆地北缘石炭系克鲁克组页岩气形成条件分析

以柴达木盆地北缘野外剖面地质调查为基础,结合相关钻井、露头资料和前人研究成果,综合分析柴北缘上石炭统克鲁克组富有机质泥页岩展布、有机地球化学、矿物组成、储集空间、含气性等方面特征。结果表明,克鲁克组页岩有机质丰度高,w(TOC)为0.28%~11.93%,平均值大于2%,R_o为0.9%~1.44%,平均为1.12%,处于有机质热演化的成熟阶段,页岩有效厚度为30~150 m,脆性矿物含量大于40%,微米—纳米级裂缝和孔隙发育,含气量为1.01~2.85 m³/t,平均为1.87 m³/t,尕丘凹陷、欧南凹陷和德令哈断陷有利于页岩气形成与富集,是克鲁克组页岩气勘探开发的有利区。     

柴北缘马西地区油气地质特征与成藏研究

马海油气田的勘探取得突破对于青海油田的石油地质勘探具有重要意义。马西地区位于马海构造西部,为燕山晚期发育的古隆起,储层为河流相沉积的碎屑岩,较为发育。该区是以周边凹陷的侏罗系为烃源岩的含油气区,古凸起为油气运移聚集的长期指向区,油源对比发现其大部分来自于北带鱼卡凹陷的J2含油气系统,少部分来自于南带伊北凹陷的J1含油气系统,并且圈闭的形成、定型时期与其生烃高峰期具有良好的匹配关系。因此,盖层的发育程度对于工区油气藏的规模至关重要。     

柴达木盆地北缘地区中侏罗统大煤沟组页岩油形成地质条件

为研究柴北缘地区大煤沟组七段（J₂d⁷）页岩油形成条件,通过野外地质剖面调查与岩心观察、地质实验与钻井资料相结合,对 J₂d⁷ 泥页岩发育特征、有机地化特征、岩矿特征、储集性能及含油性等进行了综合分析。结果表明：柴北缘地区大煤沟组 J₂d⁷ 富有机质泥页岩厚度大,横向分布稳定,有机质丰度高,有机质类型较好,具有良好的生油能力;J₂d⁷ 泥页岩段岩性组合类型多样,泥页岩脆性矿物含量较高,发育多种储油孔隙类型;氯仿沥青“A”与 S₁ 等指数较高,表明 J₂d⁷ 泥页岩具有较高的滞留油含量。 综合研究后认为,柴北缘地区J₂d⁷ 泥页岩段具备形成页岩油的地质条件,是该区大煤沟组页岩油气勘探最有利的层段,鱼卡断陷、红山断陷、欧南凹陷和德令哈断陷等地区是页岩油勘探的相对有利区。     

柴北缘鱼卡-九龙山地区侏罗系储层特征分析

运用岩心、铸体薄片、扫描电镜和分析化验等资料,系统研究了柴达木盆地北缘鱼卡-九龙山地区侏罗系储层孔隙结构特征,并对其储层发育的控制因素进行了分析。结果表明：研究区侏罗系储层储集空间为原生粒间孔、溶蚀孔和少量裂缝,其中,溶蚀孔占较大比重,对改善该区储层物性具有重要的作用;成岩作用对储层的储集性能影响较大,成岩作用强度,特别是胶结作用和溶蚀作用的发育程度对鱼卡-九龙山地区侏罗系储层物性影响较大。     

柴达木盆地第四系陆相生物气形成机理与控制因素

柴达木盆地第四系是研究生物气的理想地点。通过对该盆地生物气形成环境及生物气产生过程模拟试验成果进行综合分析,认为陆相生物气的形成主要受温度、菌群类型、地层水性质、沉积速率等条件的控制。甲烷菌的生存温度为0～80℃,最有利的产甲烷菌代谢温度为30～55℃,大致在35℃左右开始出现产气高峰,折算埋深在500m以下。柴达木盆地第四系地层水具有高矿化度和高盐度特征,并且由浅往深逐渐降低,再加上浅层硫酸盐还原带的分布,使得产甲烷菌群的活动在浅表受到抑制,有利于在较深部位生气成藏。快速的沉积作用,使有机质得以迅速埋藏,为后期微生物作用提供了充足的有机质来源。