歧口凹陷天然气地球化学特征及成因分析

歧口凹陷是黄骅坳陷最富集天然气的地区,截止2007年底探明天然气储量为673.95×108m3,占全探区的98%。天然气主要分布在板桥断裂构造带和北大港潜山构造带,产气井段在2 000~4 500 m之间。通过对大量天然气地球化学数据的综合分析,认为歧口凹陷天然气以煤型成熟气为主,且成因类型丰富,可划分为生物气、生物—热成因混合气、热成因气和无机气4种,其中以热成因气居多,故此种气是今后的主要勘探领域。通过岩石吸附气轻烃与天然气轻烃的对比,认为歧口凹陷的天然气主要来自Es3段烃源岩,埋深较大的Es1烃源岩和遭受生物降解作用的Es1油藏对天然气储量也有一定的贡献;源于Es3烃源层的天然气是今后勘探的主要方向,对来自Es1烃源层天然气的勘探也要重视和兼顾。     

渤海湾盆地东濮凹陷天然气成因及分布特征

针对东濮凹陷高热演化程度区天然气成因复杂,天然气富集规律及勘探潜力认识不清等问题,文中利用聚类分析、生烃模拟实验等手段,对天然气成因类型及分布特征进行了研究。研究结果表明：东濮凹陷存在油型气、煤成气及混合气3大类天然气。其中：油型气包括低熟油型气(R_o介于0.5%～1.2%)、中熟油型气(R_o介于1.2%～1.6%)和高熟油型气(R_o介于1.6%～2.0%),依次分布于构造顶部、斜坡带、洼陷带;煤成气R_o介于2.0%～3.0%,包括源外高熟煤成气和源内高熟煤成气;而混合气主要分布在高热演化烃源灶的大断裂周围。通过对主力生气区分析发现,油型气和煤成气对应的烃源岩主力生气深度分别介于4 000～5 000,5 000～7 000 m,空间上具有接力特征。东濮凹陷天然气富集程度与生烃洼陷的热演化程度关系密切,中、高热演化洼陷(R_o介于1.0%～3.0%)将是渤海湾盆地和东濮凹陷未来天然气勘探的重点领域。     

辽河断陷天然气地质特征及成因类型

辽河断陷天然气地质特征有四:含气层系多,油气水组合复杂;断层、断块是控制天然气的主要因素:气藏圈闭类型多;主力气层储渗条件好。按成因划分天然气有:生物成因气、原生及次生油型气、煤成气四种类型。提出了以油型气为主、重视煤成气、加强生物成因气的勘探建议。     

渤海湾盆地天然气成因类型与勘探潜力分析

渤海湾盆地是以富油为特色的含油气盆地之一,历经50余年的勘探,相继发现了一系列规模不等的气田或油气田,其中已发现天然气多为中小型气田,气藏以凝析气和湿气为主。通过对渤海湾盆地北部华北、冀东、大港和辽河等探区已发现气田地球化学特征的分析,发现渤海湾盆地天然气成因类型丰富,包括生物成因气、油型气和煤型气,并以腐殖型母质和成熟—高成熟热演化阶段占明显优势。天然气资源多分布在烃源岩生气中心附近、生烃凹陷的深层及其附近的凸起部位,如歧北次凹和板桥次凹古近系、辽河地区西部凹陷古近系、歧口—沧东上古生界潜山、南堡凹陷寒武系—奥陶系潜山等是天然气有利勘探区域。     

歧口凹陷古近系天然气藏主要特征

歧口凹陷已发现板桥和千米桥两个中型凝析气田,通过近两年的预探,在埕海潜山和歧口古近系深层天然气勘探又取得了重要突破,显示出歧口凹陷天然气具有良好的勘探前景。从生储盖等成藏要素方面对歧口凹陷古近系天然气藏进行了系统的解剖,明确了歧口凹陷古近系天然气藏的主要特征。研究表明,歧口凹陷天然气主要分布在沙河街组中深层,浅层次生气藏主要位于构造圈闭中,中深层气藏位于构造岩性圈闭中;天然气成因类型以偏腐殖型气为主;储层类型以孔隙型为主,中深层裂缝发育,双重孔隙介质特征明显;两套最大湖泛期形成的区域盖层发育异常超压,天然气保存条件好;气藏主要位于高生气强度区,以晚期成藏为主,平面上具有"南油北气"、纵向上具有"上油下气"的分布特征。     

大港油田天然气勘探方向的探讨

本区有四种天然气成因类型。本文通过对天然气特征结合地质条件分析认为:黄骅拗陷中部是第三系油型气的富集区;沧县隆起深层成气地质条件优越,有可能形成多类型热裂解气藏;本区中南部为石炭～二叠系的富煤带,是找煤成气的有利区;渤海湾沿岸及浅凹陷中的浅层有可能发现生物气藏。     

渤海湾盆地廊固凹陷天然气成因类型及分布规律

基于天然气组分以及组分同位素分析结果,结合凹陷烃源岩有机地球化学特征与地质背景,对廊固凹陷天然气的成因类型及其分布规律进行了研究。结果表明,廊固凹陷浅层(1 900m)与中深层(1 900m)天然气的地球化学特征存在很大的差异,具有不同的成因类型。浅层天然气藏以次生型生物改造气藏为主,是热成因气的湿气部分遭受细菌降解而产生的次生生物气与残留热成因气(主要为甲烷)混合而成。其主要特征为:气体干燥系数大于95%,但重烃气含量较高(ΣC_(2~+)0.5%);甲烷稳定碳同位素组成较轻(δ~(13)C_1值分布在-60‰~-50‰之间);异构丁烷含量增加,丙烷含量明显减少;很多气样稳定碳同位素序列在丙烷处发生局部倒转。深层天然气主要为偏腐殖型热成因气,而且大多数天然气为干酪根初次裂解气。深层天然气以低—中等成熟度(RO值范围为0.5%~0.8%)为主,主要来自成熟度相当的沙三下亚段烃源岩;而曹家务、固安地区深度超过4 000m的4个气样以及别古庄地区奥陶系潜山气藏成熟度较大(RO值范围为1.1%~1.5%),来自深层的沙四段—孔店组烃源岩。廊固凹陷深层天然气的分布受控于烃源岩干酪根类型以及热成熟度,浅层天然气的分布则主要与沟通深部热成因油气的断裂活动强度有关。固安、柳泉、郎东等地区浅层是次生型生物改造气藏的主要分布区与有利勘探带,固安—旧州地区大兴断层深部的砾岩体以及别古庄地区的潜山是深层热成因天然气的有利勘探区带。     

天然气成因类型及其鉴别

中国经过20年天然气科技攻关，已形成天然气成因类型及其鉴别标志的理论体系和方法。天然气成因类型可划分为有机成因气、无机成因气、混合成因气3大类。有机成因气根据演化程度划分为生物气、生物一热催化过渡带气、热解气和裂解气，根据母质类型划分为煤成气（包括煤成热解气和煤成裂解气，在天然气资源中占主导地位）和油型气（主要是原油伴生气，包括油型热解气和油型裂解气）；无机成因气以二氧化碳为主，分为岩石化学成因和幔源成因两种主要类型；混合成因气是两种或两种以上成因类型气混合而成的天然气，常见的主要有3类（同一烃源岩不同热演化阶段生成天然气的混合，不同烃源岩生成天然气的混合，有机成因气和无机成因气的混合）。常用的天然气成因类型鉴别指标有天然气组分、烷烃气碳同位素、二氧化碳碳同位素和轻烃参数，其中，碳同位素是判别各类成因天然气最有效和最实用的指标。图1表2参41     

准噶尔盆地西北缘天然气成因来源及勘探潜力

准噶尔盆地是中国陆上四大含油气盆地之一,但天然气勘探进展缓慢,已有发现主要集中在盆地的东部和南部。基于天然气的组分和稳定碳同位素组成,在准噶尔盆地西北缘发现了4种类型的天然气。第Ⅰ类天然气主要来自下二叠统风城组湖相烃源岩,可进一步细分为Ⅰ_A（主要来自沙湾凹陷）和Ⅰ_B（主要来自玛湖凹陷）两个亚类。第Ⅱ类天然气为沙湾凹陷深部石炭系和下二叠统佳木河组高-过成熟腐殖型烃源岩生成的煤型气。第Ⅲ类天然气为第Ⅰ和第Ⅱ类天然气的混合气。第Ⅳ类天然气为油藏破坏后发生生物降解作用而形成的次生生物成因气。白垩纪,沙湾凹陷风城组、佳木河组和石炭系烃源岩生成的大量高成熟煤型气和油型气沿断裂和不整合面组成的输导体系运移至构造高部位成藏,而玛湖凹陷风城组烃源岩主体仍处在生油高峰,生成少量低熟油型气在凹陷内及边缘聚集。上述发现证实了准噶尔盆地西部上古生界发育石炭系（含佳木河组）和风城组两套规模有效气源岩,揭示了新的天然气勘探领域。研究成果提供了一个复杂地质条件下开展气-源对比和成藏过程恢复的典型案例,同时也深化了对准噶尔盆地天然气勘探潜力的认识。     

准噶尔盆地中拐地区佳木河组致密砂岩气成因类型及气源

中拐地区是准噶尔盆地天然气勘探的重点领域之一,目前在中拐-新光断块佳木河组取得了致密砂岩气勘探的局部突破。通过对致密气样的天然气组分和碳同位素等资料的详细分析,新光地区致密砂岩气组分以甲烷为主,含量达91.79%,干燥系数均值为0.96,为干酪根裂解气类型,属于较高热演化程度的干气;该区气样δ~(13)C_1值均小于-30‰,δ~(13)C_2分布范围为-32.56‰~-26.79‰;总体具有正碳同位素序列特征,在有机热成因基础之上佳木河组致密砂岩气主要为自源型的煤成气和它源型的油型气混合而成;整体表现为成熟-高成熟的煤成气和偏煤型混合气。根据成熟度推算及源岩发育特征,认为煤成烷烃气来自佳木河组,油型烷烃气来自风城组,其中以佳木河组腐殖型源岩的贡献为主。结合致密砂岩气成藏条件综合分析,研究区可能难以形成天然气富集的大气区,但仍有发育局部富气的"甜点区"潜力。     

松辽盆地北部浅层气成藏主控因素及勘探有利区

浅层气是埋深相对较浅的天然气,世界范围内资源丰富,也是中国重要的潜在勘探领域。由于受中浅层找油、深层找气的二元勘探思想指导,松辽盆地北部浅层气的勘探和研究工作开展相对较少,浅层气分布、成因类型和成藏主控因等方面缺乏系统性研究。针对上述问题,笔者系统地研究了松辽盆地北部浅层气的分布和成因类型,总结了不同类型浅层气成藏控制因素,并预测了浅层气勘探有利领域。研究表明：①松辽盆地北部浅层气分布广泛,平面分区,纵向分层;②松辽盆地北部浅层气总体可分为与生物作用相关的浅层气和与热成因相关的浅层气两大类,其中与生物作用相关的浅层气包括浅层生物成因气（Ⅰ）、浅层生物-热催化过渡带气（又称低熟气）（Ⅱ）,与热成因相关的浅层气包括浅层热成因油型气（Ⅲ₁）、浅层热成因煤成气（Ⅲ₂）;③松辽盆地北部与生物作用相关的浅层气和与热成因相关的浅层气具有不同的成藏主控因素：浅层生物成因气、低熟气成藏主要受未熟-低熟烃源岩或降解原油的分布,岩性和构造相关的圈闭以及盖层控制;浅层热成因气成藏主要受腐泥型或煤系成熟气源岩,构造和断层遮挡相关的圈闭,盖层和断层控制;④松辽盆地北部浅层资源丰富、潜力巨大,浅层生物成因气、低熟气比浅层热成因气具有更广阔的资源前景,其中西部斜坡区和中央坳陷区浅层是浅层生物成因气和低熟气的勘探有利区域。该研究对松辽盆地北部浅层气勘探具有重要的理论和现实指导意义。     

Genesis and origin of natural gas in the Beidagang structural belt of Dagang oilfield

The south and north of Beidagang structure zone in Dagang oil field are Qikou sag and Banqiao sag respectively, it´s belong typical “two sag one uplift”, has abundant oil and gas source, developing reservoir condition is good. From now it has find various types of gas reservoirs in several heavy reservoirs and series of strata, so it has complex oil genesis and gas. This article collected a large number of natural gas samples systematically, launching a study on the composition and carbon isotope of natural gas, identifying the overall characteristics and causes of natural gas in Beidagang structure zone.Research shows in Beidagang structure zone, different heavy reservoirs and series of strata about composition and carbon isotope of natural gas are basically the same, methane contant is low, dry coefficient is small, spreading 0.8-0.89, belong typical wet gas. The distribution of methane and ethane carbon isotope are wide, insisting humic-type natural gas, sapropelic natural gas and biogas.Biogas are mainly distributed in Gangxi area, Banzhong, Bannan, Banbei, Tangjiahe, Baishuitou, Gangdong and Qianmiqiao area’s natural gas mainly is mainly the product of hydrocarbon source rock saprophytic organic matter mature stage in san-segment of Banqiao depression, Maxi ang Madong natural gas is the product of hydrocarbon source rock humus type organic matter mature stage of shahejie formation from Qikou depression. At present, the natural gas from the high over-maturity stage of the deep hydrocarbon source rocks in the depression is seldom distributed in the Beidagang structural belt, showing gas exploration in deep sag has a bright prospect.The high over mature stage natural gas in deep sag and Qikou depression Saproped-type hydrocarbon source rock crude oil cracking gas are important exploration target.     

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浅层复合(混合)天然气藏广泛存在于含油气盆地中，有效鉴别浅层复合(混合)天然气藏中天然气的成因可为浅层气勘探提供有价值的信息。我国含油气盆地浅层天然气组分及碳同位素组成分布特征表明，浅层天然气在总体上显示相对较高的甲烷含量和相对较低的甲、乙、丙烷碳同位素比值。浅层复合(混合)气藏中天然气的来源决定了气藏不同的复合(混合)类型，如以生物气为主与低温热成因气的复合，以低温热成因气(生物-热催化过渡带气)为主与成熟/高成熟热成因气的复合，以及低熟油伴生气与微生物降解气的复合。浅层复合(混合)气无论是甲烷碳同位素分布特征还是组分组成特征大部分都与生物气与热成因气的混合气相似，但从重烃组分含量，乙、丙烷碳同位素比值及其差值的不同，可以判断浅层复合(混合)气藏中天然气各组分的主要来源。     

滨海地区深层天然气成因类型及气源分析

滨海地区深层天然气资源丰富,但天然气成因类型及气源认识仍存在疑问,制约着勘探方向的选择。滨海地区深层天然气组分及碳同位素特征的分析表明,其为成熟—高成熟的煤型天然气,属于湿气—偏湿气。气源分析表明,天然气主要源自深部的沙河街组烃源岩,受次级凹陷控制,其中滨深22井区天然气主要源自歧北次凹沙三段烃源岩,歧深1井区天然气主要源自歧口凹陷沙三段烃源岩,滨海4井区即滨海斜坡沙一段天然气主要源自歧口凹陷沙一段烃源岩。研究区滨深22井和歧深1井天然气碳同位素具有倒转序列特征,主要是由于烃源岩在演化生气过程中,不同来源、不同时期形成的天然气混合造成。滨海地区深层天然气主要是热成因湿气、以自源为主、多阶段煤型气混合形成的天然气藏。     

黄骅拗陷天然气地质特征与成因类型

黄骅拗陷具有多种天然气资源。本文重点讨论了区内天然气的地质特征及其成因类型。对纯天然气、气顶气、伴生气、凝析气和CO₂气等五种气藏的特征和成因进行了探讨,认为既有有机成因气,也有无机成因气及二者的混合气,其中有机成因的烃类气可分为生物气、浅层混合气、热成气和深层混合气等四种成因类型。      

古近系构造样式对油气成藏的影响——以歧口凹陷为例

从歧口凹陷地质构造样式分析入手,结合构造动力学机制,探讨其对输导体系和储集体系的影响,进而探讨油气成藏的主要影响因素。结果表明:歧口凹陷古近系NW-SE向多次凹复式箕状断陷结构和N-S方向歧口主凹双断复式地堑结构,主要受沧东伸展断裂系统和歧口伸展断裂系统的控制,在平面上形成了多凸多凹、凹隆相间的构造古地貌格局,为岩性油气藏的形成创造了有利空间;歧口凹陷构造样式控藏影响,体现为在油气运移时,主干断层控制油藏形成,次级断层改造油气分布,形成优势输导体系;在油气聚集时,有利储积相带发育,构造坡折带发育,有利圈闭发育.结合前人对油气成藏模式的研究,提出歧口凹陷4种成藏模式,即:陡坡带成藏模式、缓坡带成藏模式、断阶带近源成藏模式和盆内坡折带成藏模式。优选了勘探目标区,经钻探实例验证,取得良好效果。     

南海北部琼东南盆地天然气水合物成藏数值模拟

为查明南海北部琼东南盆地生物成因和热成因天然气的资源潜力及其对天然气水合物成藏的贡献,根据琼东南海域天然气水合物调查区典型二维地震剖面,构建了该区的地质模型,并结合区域内岩性、地热和地球化学等参数对其进行了天然气水合物成藏的数值模拟。结果表明：琼东南盆地具备天然气水合物成藏的稳定域范围,稳定域厚度介于220～340m之间;生物气和热解气的资源潜力巨大,满足天然气水合物形成的气源条件;运移条件优越,有利于天然气水合物的聚集成藏。最后根据气体来源及其运移特征讨论了该区域天然气水合物成藏的地质模式。     

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。     

松辽盆地北部西斜坡天然气成因分析

根据松辽盆地西部斜坡带天然气产出的地质背景、组分、碳同位素特征及介于该斜坡带和齐家-古龙凹陷之间的塔字号井区天然气组分变化特征综合分析认为， 运移过程中的气体组分分异使齐家-古龙的热成因气经塔字号井区运移到西斜坡时基本变成了具有生物气特征的干气； 富拉尔基地区的天然气是典型的生物气；其他大部分地区是齐家古-龙热成因气和原地生物气的混合。利用甲烷碳同位素对不同地区的生物气比例进行估算，距离齐家-古龙越远生物气所占比例越大。     

中国煤成气潜在区

煤成气在中国天然气工业中有重大作用，已探明天然气储量中煤成气占三分之二，大气田总储量中煤成气占五分之四，各大气区以产煤成气为主。中亚煤成气聚集域东部（中国境内）盆地和亚洲东缘煤成气聚集域中部（中国属辖）大陆架盆地是煤成气主要分布区。根据煤系和其上覆盖层沉积时的构造环境（活动）特征，中国煤成气田发育区有以下4种类型：①双稳定型；②稳定-活动型；③断陷-稳定型；④坳陷型。尽管目前中国的煤成气勘探取得重大成果，但仍有煤成气远景好的地区未作重点研究和勘探，如：四川盆地中部、塔里木盆地英吉苏凹陷、准噶尔盆地陆东-五彩湾地区、黄骅坳陷南皮凹陷和歧口凹陷、亚洲东缘煤成气聚集域中带和松辽盆地深层等煤成气潜在区。表1参21