南海北部边缘盆地CO2成因及运聚规律与资源化利用思路

南海北部边缘盆地CO2资源丰富,CO2成因类型多,依据CO2通常的成因判识与划分参数及标准(δ13Cco2值和3Hc/4He值),可将其划分为壳源型(有机和无机)、壳幔混合型及火山幔源型等3型4类.该区CO2运聚规律复杂,壳源型岩石化学成因及壳幔混合型成因CO2资源丰富、储量规模大,主要富集于西北部走滑伸展型边缘的莺歌海盆地泥底辟带浅层,具有平面上分区分块、纵向上分层分带多期运聚成藏的规律,且受控于泥底辟热流体上侵活动与巨厚海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用;火山幔源型成因CO2在该区资源规模相对较小,多分布在北部边缘的东区,即琼东南盆地东部Ⅱ断裂带周缘和珠江口盆地深大断裂发育区,且主要受控于火山幔源岩浆脱排气活动的CO2气源供给与深大断裂导气输送作用的有效配置.根据迄今油气勘探程度,南海北部CO2资源规模已逾万亿立方米,居国内之首,故颇具勘探潜力与综合开发利用前景.因此,如何综合开发利用这种资源潜力巨大的CO2,充分发挥其市场经济价值,促进和加快其资源化利用的进程和步伐,这是该区目前天然气勘探开发与综合利用所面临的重大科技攻关课题.     

南海北部边缘盆地CO2形成的地质条件及主控因素

南海北部边缘盆地CO2资源丰富,CO2成因类型主要属壳源型、壳幔混合型和火山幔源型,这些不同成因CO2的形成主要取决于具体的地质条件及控制因素.由于盆地所处地质背景、地质属性和结构类型的差异,导致不同地区的油气、CO2运聚规律与形成的地质条件及主控因素均明显不同.壳源型和壳幔混合型CO2富集于西北边缘莺歌海走滑伸展型盆地,受控于海相含钙砂泥岩与泥底辟热流体上侵活动的物理化学综合作用;火山幔源型CO2则主要展布于东北边缘琼东南及珠江口断陷裂谷盆地,其火山幔源岩浆脱排气活动与深大断裂导气输送作用的配置,控制了这种类型CO2的运聚乃至富集成藏过程.     

南海北部边缘盆地油气地质特征及成藏主控因素

南海北部边缘盆地发育三套主力烃源岩,包括断陷期湖相和海陆过渡相烃源岩,以及坳陷期海相烃源岩。储层发育"三套两类",即陆相砂岩、海陆过渡相砂岩以及海相砂岩和碳酸盐岩。断陷期湖相泥岩为较好局部盖层,中新世以来广泛沉积的海相泥岩是良好的区域盖层。圈闭丰富,其类型主要有构造、地层和复合圈闭。南海北部边缘盆地表现出油气共生、阶梯状输导、环洼聚集、断裂控藏的油气成藏特征。分析认为,烃源岩和热场共同控制着南海北部边缘盆地的油气分布;输导体系是油气运移的必经通道,并决定着油气藏层位的分布;此外,环洼分布的构造带是油气运聚的有利指向区。     

南海北部边缘盆地与南部边缘典型盆地CO2研究现状及进展

南海北部边缘盆地非生物CO2资源丰富,成因类型有壳源型、壳幔混合型及火山幔源型,其中高含量壳源型和壳幔混合型成因CO2不仅集中分布于盆地中部坳陷泥底辟带浅层,而且具有平面上分区分块、纵向上分层分带分期运聚充注的复杂规律。根据勘探及研究程度,预测其CO2资源量超过万亿立方米,勘探及钻探证实的CO2地质储量近3000×108m3,居我国探明CO2地质储量之首,具有巨大的勘探潜力和综合开发利用前景。南海南部边缘曾母和万安盆地油气勘探中亦发现部分CO2气藏和含CO2油气藏,其成因类型多为非生物火山幔源型,且受控于火山幔源活动与深大断裂的输导作用,但该区目前勘探与研究程度甚低。     

南海北部边缘盆地西区油气运聚成藏规律与勘探领域剖析

南海北部边缘盆地西区整体油气勘探及研究程度尚低,且油气成藏地质条件较复杂.根据南海北部边缘盆地西区油气勘探与地质研究成果,在获取大量油气地质、地球物理和地球化学资料的基础上,采用地质综合分析方法对该区不同盆地的油气运聚成藏规律及勘探方向进行了深入剖析,指出了油气勘探新领域及勘探与研究的方向.     

四川盆地北部前陆盆地油气成藏控制因素分析

四川盆地北部盆地受控于周边多个造山带的多期活动,区内多组构造叠加与复合,纵向上发育了多套有利的生储盖组合。研究区输导体系可以分为断层型、储层型、裂隙型及不整合面型4种。针对四川盆地北部川西北和川东北地区地质特点及研究区油气成藏模式,分析影响研究区油气成藏的主要因素为:首先是古隆起控制油气的分布,其次是隐伏断裂在纵向上的沟通为油气的输导提供了条件,再次之是前陆盆地中油气的分布受储层发育的控制,最后是晚期构造的叠加使得油气进行二次调整成藏。     

中国东部及近海陆架盆地CO2成因及运聚规律与控制因素研究

在中国东部及近海陆架盆地已发现的CO2气藏（田）和大量高含CO2油气藏的大量地质地化资料的基础上，将CO2分为壳源型、壳幔混合型和火山幔源型三大成因类型。中国东部陆上诸断陷盆地与东海盆地及琼东南盆地东部、珠江口盆地的CO2气藏及高含CO2油气藏中的CO2均属典型的火山幔源型成因，CO2气源主要来自地壳深部幔源火山活动所产生的大量CO2，其运聚富集规律主要受控于幔源型火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的导气作用。莺歌海盆地CO2气藏及含CO2气藏中的CO2则属于壳源型及壳幔混合型成因，主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期的局部上侵活动与巨厚的海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用，其运聚分布规律具多期和分层分区的特点。根据不同成因类型CO2运聚成藏规律，可以追踪其气源，分析和预测天然气尤其是CO2的运聚分布规律，综合评价CO2资源潜力，为天然气勘探部署及决策提供依据，降低勘探风险。图4表1参38     

南海北部边缘盆地油气主要成因类型及运聚分布特征

南海北部边缘盆地处在欧亚、印—澳及太平洋三大板块交汇处，区域地质背景特殊，第三系沉积发育，油气地质现象丰富多彩，油气成因类型及分布规律复杂。根据南海北部边缘盆地油气勘探及研究程度，迄今为止所发现的油气可以划分为生物气及生物—低熟过渡带气(亚生物气)、热成因正常成熟油气和高熟—过熟油气等3大类7亚类，CO₂等非烃气可划分为3型4类，其中成熟陆源石蜡型油气主要分布于北部湾、珠江口盆地，成熟—高熟煤成凝析油气主要分布于琼东南盆地西部及珠江口盆地部分地区，煤成气及CO₂等非烃气则主要运聚于莺歌海盆地泥底辟带浅层、琼东南盆地东部和珠江口盆地部分地区。     

火山-幔源与有机成因CO2气混合模型探讨——以南海北部边缘盆地为例

以南海北部边缘盆地为例，选取典型火山-幔源型CO₂气和不同有机成因CO₂气的碳同位素值作为端元，模拟计算了2种成因CO₂气按不同比例混合后碳同位素值变化规律。结果表明，无论有机成因CO₂的同位素值（-10‰～-25‰）和初始有机成因CO₂气含量（0.5%～2.0%）如何变化，当CO₂气含量小于10%（摩尔分数）时，混合后的δ¹³C_CO2值随总的CO₂气含量增加而迅速增大；而当CO₂含量超过约10%（摩尔分数）时，δ¹³C_CO2值增加缓慢，最后都迅速趋近火山-幔源型CO₂的端元碳同位素值（约-4‰）。该模拟结果合理地解释了为什么世界上所发现的火山-幔源型CO₂气为主天然气藏，其CO₂含量多高于10%（摩尔分数）或15%（重量分数），其碳同位素值大都介于-4‰~-7‰之间。模拟结果与北部湾盆地福山凹陷和珠江口盆地实测CO₂气的碳同位素值变化趋势吻合很好。     

琼东南盆地典型渗漏型天然气水合物成藏系统的特征与控藏机制

为了深入探究渗漏型天然气水合物(以下简称水合物)运聚成藏的机制,基于高分辨率地震、海底观测、水合物钻探、随钻测井、岩心资料及钻后地球化学分析结果,从气源、运聚、储集、封盖等成藏条件入手,剖析了南海北部琼东南盆地渗漏型水合物成藏系统的特征与控藏机制。研究结果表明:①渗漏型水合物富集成藏受控于松南低凸起构造及其上发育的气烟囱,气烟囱构成的天然气运聚通道与水合物稳定域空间匹配决定了水合物的主要分布范围;②海底冷泉系统及地震剖面上出现的天然气渗漏地震反射异常,是渗漏型水合物分布与赋存的有力指示标志;③渗漏型水合物差异分布特征明显,横向上水合物聚集在具有明显渗漏通道构成的储集空间内部,而没有通道沟通水合物稳定域的区域仅聚集薄层水合物,垂向上水合物的分布厚度、产状及饱和度等也表现出差异性;④水合物气源具有生物气及热解气双重供给特征,热解气与深部中央水道岩性气藏及古近纪烃源岩有着密切的成因联系;⑤充足的天然气通过气烟囱及水道边界断层等通道运移聚集,并在海底浅层块体流沉积(MTDs)细粒黏土质粉砂封盖条件下富集水合物,MTDs内部的裂缝构成了渗漏型水合物主要的储集空间。结论认为,在低凸起及富生烃凹陷成...     

南海北部边缘盆地油气地质特征与勘探方向

根据南海北部边缘盆地油气勘探与地质研究成果,在获取大量油气地质及地球物理和地球化学资料的基础上,对该区不同盆地油气地质特征及油气运聚成藏的区域构造地质背景与勘探方向进行了剖析与系统总结,指出了具有油气远景的主要勘探领域及方向。但由于该区整体油气勘探及研究程度尚低,油气成藏地质条件复杂,故其油气运聚规律及勘探方向,迄今仍处于探索之中。     

南海北部边缘盆地油气成因及运聚规律与勘探方向

南海北部新生代准被动大陆边缘盆地区域地质背景特殊、地球动力学条件复杂、油气地质现象丰富多彩,不同成因类型油气分布具有一定的规律性。根据油气勘探及研究程度,南海北部边缘盆地迄今为止勘探所发现的烃类油气可划分为生物气及亚生物气、热成因正常成熟油气和高熟—过熟油气等3型7类;CO2等非烃气则可划分为3型4类;天然气水合物成因类型可划分为热解气(成熟—高熟)、生物气及亚生物气,但以后者为主。生物气及亚生物气在全区浅层及海底广泛分布;成熟陆源石蜡型油气主要分布于北部湾盆地及珠江口盆地北部裂陷带;成熟—高熟煤型凝析油气主要展布于琼东南盆地崖南凹陷及珠江口盆地西部珠三坳陷陆架浅水区;煤型气及CO2等非烃气则主要富集于莺歌海盆地泥底辟带浅层及琼东南盆地东部和珠江口盆地深大断裂发育区;深水油气及天然气水合物分布于琼东南盆地南部裂陷带及珠江口盆地南部裂陷带等陆坡深水区。因此,根据不同成因油气分布富集规律,可以确定最佳油气勘探方向,优选有利油气富集区带部署钻探,进而达到提高油气勘探成功率之目的。     

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在获取大量地质地化资料的基础上，重点对CO₂成因及运聚成藏的主要控制因素进行了深入的剖析与探讨。研究表明，莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂形成及富集成藏，主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期的局部上侵活动与沉积巨厚的上新统—中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用，且其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型成因CO₂则主要受控于幔源型火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育展布程度,其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气源主要来自地壳深部幔源火山活动所伴生的大量CO₂。因此,根据壳源型岩化成因CO₂与火山幔源型成因CO₂不同成因及成藏条件，可以追踪其气源,分析和预测天然气尤其是CO₂运聚分布规律,为天然气勘探部署及决策提供依据，减少和降低勘探风险。     

天然气水合物研究进展和南海北部勘探前景初探

天然气水合物是当今世界油气地质勘探家们研究的热点 ,亦是新世纪科技界与能源界以及环保界所非常关注的核心主题 ,文章拟就此进行粗略的分析与探讨 ,以期起到抛砖引玉之作用 ,并对南海北部陆缘盆地深水区天然气水合物的前瞻性研究与勘探开发有所裨益 !     

南海北部边缘盆地生物气/亚生物气资源与天然气水合物成矿成藏

南海北部边缘盆地天然气资源丰富,迄今在该区浅层及中深层除发现大量成熟-高熟偏腐殖型气（煤型气）资源外,在浅层还发现了大量生物气与亚生物气显示和单独成藏的生物气与亚生物气气藏。为弄清该区生物气与亚生物气资源前景、天然气水合物成因及成矿成藏模式等关键性地质问题,根据历年来天然气勘探所获得的大量地球化学资料,结合该区油气成藏地质条件,深入分析和阐明了南海西北部莺-琼盆地及东北部珠江口盆地生物气与亚生物气的地质、地球化学特征和新近纪及第四纪生物气与亚生物气烃源岩的展布特点。在此基础上,初步预测和估算了莺-琼盆地和珠江口盆地生物气的生成量与资源量。评价结果表明：该区生物气与亚生物气资源丰富,完全可作为南海北部深水区天然气水合物的主要气源;同时,通过南海北部深水区天然气水合物成因类型的地球化学分析,亦进一步证实该区目前勘查发现的天然气水合物,应属“自源扩散型”生物成因成矿的水合物类型,其气源供给主要来自原地或其附近以生物气为主的混合气,而水合物成矿成藏模式则属于原地及其附近近源运聚的 “自源扩散型”成因模式,具有巨大的资源潜力。     

中国北方含油气盆地中、新生界碎屑岩储层特征与评价

中国北方地区众多的含油气盆地类型使得各盆地中的沉积物充填、成岩演化和储层性质有较大的差异,并最终导致了成岩类型的多样性、成岩演化的多向性和成岩机制的复杂性。中、新生界碎屑岩储层的基本特征是①发育冲积扇—河流—(扇)三角洲—滨浅湖沉积体系,主要油气砂体为三角洲平原和前缘中的辫状分流河道、水下分流河道、河口坝以及滨—浅湖中的滩坝砂体,其次为扇三角洲、浊积扇或湖底扇和河流等砂体。②砂岩储层的成分成熟度较低,以岩屑砂岩为主,其次为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩和长石砂岩。从早到晚砂岩的成分成熟度趋于降低,与盆地构造演化的活动性逐渐增强是一致的。③砂岩以原生粒间孔隙为主,它的发育程度基本决定了储层性质的优劣;北方地区除了鄂尔多斯盆地三叠系延长统等少数地区发育溶蚀孔隙以致成为主要的储集空间外,大多数油气盆地从整体上讲,砂岩中原生孔隙的相对比例在50.0%以上,是砂岩储集空间的主要构成部分。砂岩孔隙类型的变化明显地表现出4个发育特点。④砂岩的成岩压实作用是储集性质的主要控制因素,各地区砂岩的压实减孔量占总减孔量的比例在50.0%?94.0%之间,基本上是胶结减孔量的2.0?10.0倍。因此,在北方含油气盆地中,研究砂岩的压实减孔规律对成岩作用和钻前储层性质的预测是十?