河套盆地生物气成藏条件及勘探前景

河套盆地呼和坳陷第四系、上新统气源岩厚1200m以上,有机碳平均含量0.59%,有机质类型为混合型及腐殖型,未成熟,处于生物化学生气阶段,具有大规模生气能力。大量水文浅井冒气泡,证实了生物气的存在。储层为浅湖、半深湖相粉细砂岩、泥质粉砂岩,成岩程度低,岩性疏松,孔隙度大于20%,储气能力强。第四系150～300m段发育泥岩及芒硝、腐殖土,具有较强的封盖能力,是比较理想的盖层段。生物气富集的主要控制因素为圈闭。通过类比,河套盆地成藏条件与柴达木盆地相似,资源潜力大,勘探前景好。     

辽河坳陷陆上深层天然气勘探潜力研究

对辽河坳陷不同类型烃源岩有机质丰度、类型、成熟度、生气性能和生气强度进行研究后认为,区内已探明的天然气主要为生物热催化过渡带气和低温热解气,而高温热解气和裂解气很少,这与辽河坳陷烃源岩热演化程度不相称;热演化程度高、生烃强度大的洼陷带深层应该蕴藏着丰富的、成熟度相对较高的天然气。在分析了几个重点地区深层构造背景、储集条件的基础上,认为这些地区或处于气源灶内或与气源岩直接接触,成藏条件优越,是下一步勘探的重要领域。     

关于生物气源岩评价标准的讨论――以柴达木盆地第四系生物气为例

柴达木盆地东部三湖坳陷是新生代晚期形成的大型沉积坳陷,面积约37000km2。到目前为止,业已探明天然气地质储量数千亿立方米。通过对柴达木盆地东部第四系生物气成藏要素与气层分布关系的分析指出,对生物气源岩的评价不能搬用评价生油岩和过成熟气的指标(诸如有机质丰度和成熟度等),而应充分考虑在其沉积环境中有无抑制甲烷菌活动的因素存在,并提出了生物气成因评价的指标。     

三湖坳陷介形类化石丰度与天然气气源岩

柴达木盆地三湖坳陷上新统一第四系自生自储的天然气藏。已成为我国四大天然气产区之一。与柴达木盆地侏罗系、古近系、新近系原油伴生气与凝析气不一样，三湖坳陷生物成因气的气源岩母质主要是浅水湖泊动植物的有机质。在该区很多门类的生物群落中，具有双壳易于保存为化石的微体动物介形类的丰度，基本上反映了生物成因气气源岩的分布。介形类化石丰度高低变化基本上反映了气源岩的好坏或有无。论文以三湖坳陷介形类化石丰度纵横向变化，提出了三湖坳陷天然气勘探方向：北扩伊北(伊戛雅乌汝北坳陷)比西扩红三旱四号方向更有利。     

成岩阶段微生物作用及其油气地质意义

成岩阶段微生物发育及其对有机质的改造对于生物甲烷聚集、优质烃源岩形成具有重要意义。在综合近年对沉积成岩过程相关的微生物作用研究的基础上,以柴达木盆地三湖坳陷第四系为例,论述了成岩阶段微生物在生物甲烷生成、有机质富集保存、可溶有机质生成等方面的作用。柴达木盆地三湖坳陷第四系生物标志化合物降解参数与产甲烷菌特征标志物的关系,指示原始沉积有机质降解与甲烷菌发育,是第四系沉积物中生物气聚集的关键因素;与细菌来源生物标志化合物相对丰度的关系,反映成岩阶段微生物发育改变了原始有机质性质;与氯仿沥青“A”转化率以及饱和烃相对丰度的关系,表明微生物发育是第四系沉积物中可溶有机质的重要来源。     

柴达木盆地三湖坳陷盐壳遮挡型生物气成藏模式

柴达木盆地三湖坳陷广泛发育第四系生物气藏,已建成目前我国最大的生物气生产基地,但近年来,该区的生物气勘探遇到了"地震真假异常识别、微幅度构造落实、岩性圈闭识别刻画"等诸多难题,成为制约其勘探突破的瓶颈。为此,开展了生物气成藏模式研究,在分析精细构造解释成果的基础上,结合室内实验探讨了盐壳的封盖能力、分布范围、形成时间及成因,提出了盐壳遮挡型生物气成藏模式,并结合烃源、储层等条件,预测了盐壳遮挡型生物气藏的勘探前景。研究结果表明:①三湖坳陷第四系为滨浅湖相砂泥岩互层,烃源岩及储集条件优越,纵向上形成多套生储盖组合,生物气具有持续运移、聚集、散失、再聚集的动态成藏特征;②三湖坳陷受喜马拉雅运动的影响,气候变化频繁,形成古湖水盐度分带,南部河流注入端形成淡水区,北部形成卤水区,受蒸发作用的影响,北部潜水不断咸化,在陵间断层东段形成一套分布面积广、厚度稳定、封盖能力强的盐壳;③凹陷中心湖相泥岩生成生物气通过横向及纵向运移至陵间断裂带,遇盐壳有效遮挡聚集成藏。结论认为,三湖坳陷发育优质的烃源岩和储层、强封闭性的有效遮挡层——盐壳,形成良好的生储盖时空配置关系,可形成盐壳遮挡型生物气藏,天然气资源规模大、勘探前景广阔。     

阳信洼陷生物气成藏条件研究

随着渤海湾盆地济阳坳陷阳信洼陷阳101井沙一段获得工业气流，首次揭示了济阳坳陷陆相断陷盆地生物气。文章从生物气地化性质、生物气形成、气源岩评价、储集层类型、圈闭类型以及后期保存等方面进行了综合研究。低温、咸化、还原沉积环境是该区生物气形成的有利地质要素，优质的生物气源岩提供了生物气物质基础，多类型储层构成了生物气的有利储集条件，多类型圈闭和良好的后期保存组成了生物气成藏、富集的重要因素。评价结果认为中部隆起构造带、东部披覆构造带以及南部斜坡构造带生物气具有勘探潜力，为下步寻找一批生物气储量提供了地质依据。     

生物成因气生成演化模式探讨

通过生烃模拟实验资料及生物成因气藏实例分析,在总结生物成因气形成过程和生物气源岩有机质演化特征的基础上,建立生物成因气生成演化模式,为生物气源岩生气能力评价提供依据。有机质在微生物作用下,通过co₂ 还原和乙酸发酵２ 种途径形成生物气。沉积物中有机质被降解的过程及形成的产物具有明显阶段性特征。生气早期具低温、高硫酸盐抑制等不利条件,生物气产率较低;生气高峰期深度约为３００～１ ６００ ｍ,发酵菌优先利用可溶有机质分解成产甲烷菌可利用的底物,同时生成大量甲烷,以３５～５５℃为最佳生气温度;生气晚期,地温达７０℃以上,不适宜产甲烷菌群生存及可利用底物减少,甲烷产率很低;沉积物处于硫酸盐还原带且该带具一定厚度时,最有利于生物甲烷生成并保存。     

柴达木盆地三湖凹陷岩性气藏的勘探前景

三湖凹陷为北陡南缓,北斜坡由于凹陷急剧沉降与边缘相对抬升形成多个挠曲褶皱带,坳陷内可形成2大类岩性生物气藏,即陡坡带岩性气藏和缓坡带岩性气藏。指出多旋回的构造运动,多期湖平面升降,为多类型岩性圈闭的形成奠定了物质基础;生物气的长期生成为成藏提供了丰富的气源;砂层良好的孔渗条件及大面积分布为成藏提供了运移汇聚条件。认为三湖坳陷岩性生物气藏具有巨大的勘探前景。     

河套盆地生物气源岩有机地球化学特征及生气演化模式

通过分析天然气组分与甲烷碳同位素特征发现,河套盆地第三系上新统-第四系更新统确有生物气存在.详细的有机地球化学资料分析表明,河套盆地第四系更新统中、上段气源岩的有机质含量丰富,干酪根类型以Ⅱ2、Ⅲ型为主,母质来源表现出高等植物为主,低等水生生物混入的特点,有机质演化处于生化甲烷阶段,非常利于生物气的形成.在建立生物气生成演化模式的基础上,根据区域地质条件,提出河套盆地生物气生成的最佳深度范围为685～926 m,位于第四系更新统中段.     

柴达木盆地三湖地区生物气成藏基本要素及其配置性

柴达木盆地东部三湖地区位于青藏高原北部，地面平均海拔2 800 m，是该盆地第四纪沉积中心，也是中国最大的生物气田区。该区第四系厚达3 400 m，以固结较差的砂、泥岩为组成特征，长期低温和沉积水体的高盐度等条件为生物气的产生提供了丰富的物质基础，砂泥岩互层的高度发育为生物气的成藏提供了良好的储集和封盖条件，更新世以来一直存在的同沉积背斜为生物气提供了良好的圈闭条件，充足的地下水和地下水的定向流动将生物气的生、储和封存体系有机地联系在了一起，并构成了生物气聚—散的动态平衡。充足的气源供给、长期存在的圈闭、良好的封堵条件及其配置良好的区带是第四系生物气藏形成与分布的有利区带，例如该区北斜坡的涩北和台南地区为第四系生物气运移和聚集的最有利区带，易形成大气田，应作为下一步勘探的重点。      

松辽盆地滨北地区生物气资源量预测

松辽盆地滨北大部分地区中浅层的烃源岩有机质成熟度较低，常规油气资源将相当有限，生物气是通过微生物食物链反应而成气，在埋藏很浅的时候就开始形成生物气，因此成熟度较低恰好是适合生物气的生成条件。文章对源岩的发育、分布、埋深、地层温度、母质输入类型、稳定碳同位素组成等特征进行分析后认为，滨北地区有形成生物气的良好条件，应用同柴达木盆地和莺琼盆地进行类比的方法，确定生化甲烷产气率和生物气聚集系数，通过对滨北地区生物气资源量的计算，认为滨北地区不仅具有生物气的生成条件，而且具有一定的资源潜力。     

柴达木盆地西部咸化湖相优质烃源岩形成机理

古近系咸化湖相烃源岩是柴达木盆地西部地区主力油源。传统认为该地区烃源岩有机质丰度低、类型差、生油潜力有限,劣质的烃源条件与显著的勘探成效极不匹配。此前的研究首次证实了该地区发育优质烃源岩,对于重新认识柴达木盆地西部油气资源潜力、坚定寻找大中型油气田的信心具有重要的意义。本研究在烃源岩地球化学精细解剖基础上,应用岩石学、元素地球化学和有机地球化学等多种手段,探讨了优质烃源岩发育的条件,发现柴达木盆地西部地区咸化湖相沉积具有水体较浅且相对安静、盐度较高、营养物质相对贫乏的特点。受干旱寒冷气候影响,陆源淡水补给有限,水生生物发育程度相对较低。优越的保存条件有利于水生生物等生油母质的快速保存,形成富含氢元素的烃源岩,且可溶有机质含量较高;而较低的古生产力使得有机质丰度总体低于东部咸化湖盆。半深湖区水体盐度相对较低、营养物质较为丰富,是优质烃源岩形成最有利的地区;沉积凹陷区烃源岩厚度较大,但由于水体盐度高,远离物源区,水体分层明显,有机质丰度中等-好。     

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柴达木盆第四系的天然气属生物成因气，盆地东部为第四系的沉积拗陷。在拗陷范围内沉积了巨厚的生气岩，同沉积构造发育，形成气藏的条件配置良好，进一步在盆地东部勘探天然气尚具很大的潜力。     

三湖坳陷第四系地层水在生物气运聚中的作用

为了揭示三湖坳陷第四系地层水在生物气运移、聚集中的作用,分析了地层水动力学、水化学特征,并通过生物气运移方式及聚集特征分析,明确了地层水对生物气运聚的控制作用。研究发现,三湖坳陷地层水水势南高北低,使溶解态运移的生物气从南向北运移,并在北部斜坡带富集。横向上,地层水矿化度总体边缘低、中部高,在此背景下发育3个高值区,这些矿化度高值区是生物气析出成藏的有利位置,如台南和涩北气田的形成;纵向上,地层水矿化度总体向下升高并存在多个＂增高-降低＂旋回,从而使生物气在高矿化度段析出、低矿化度段溶解,形成多组合叠置的气藏,且矿化度旋回变化幅度与生物气富集程度成正比。     

临清坳陷东部晚古生代煤成气成藏条件

临清坳陷东部晚古生代石炭 -二叠系含煤地层由煤层、暗色泥岩、灰岩及碎屑岩构成 ,前三者是煤成气的主要源岩。文章简单介绍了气源岩沉积学特征 ,重点研究了煤系烃源岩有机地球化学特征 ,对其生烃潜力给予了充分肯定 ,结合储盖层条件综合分析 ,预测区内有 4种储盖组合、4种气藏类型 ,具备煤成气藏形成的基本地质条件 ,并指出研究区具有较大的煤成气勘探潜力     

杭州湾地区浅层生物气资源量计算及其地质意义

杭州湾地区晚第四纪气源岩主要为河漫滩相和浅海相。经计算,河漫滩相源岩总生气量为1 032.52×10⁸m³,总吸附气量为274.66×10⁸m³,总溶解气量为693.10×10⁸m³,总扩散气量为4.29×10⁸m³,总游离气量为60.47×10⁸m³;而浅海相源岩相应为1 412.75×10⁸,556.68×10⁸,749.83×10⁸,10.28×10⁸和95.96×10⁸m³。这一计算结果显示了研究区浅层形成的生物气体首先受地层水的溶解和粘土的吸附,大部分溶解在粘土层水中呈水溶气相态发生运移,当甲烷气在地层水中溶解达到饱和后才会出现游离态。游离气主要赋存于沉积物颗粒间隙中,浅地层的游离气运移量远小于溶解气运移量,河漫滩相游离气量小于浅海相游离气量。浅海相沉积物总吸附气量为河漫滩相沉积物总吸附气量的2倍多,泥岩层的吸附气量是砂岩层吸附气量的18倍多,说明浅层沉积物颗粒大小与甲烷的保存有关,沉积物颗粒小、比表面积大有利于吸附甲烷。计算结果还表明,杭州湾地区浅层天然气具有广泛的勘探开发前景。     

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通过对第四系浅层生物气分布、生储盖特征、气田地质条件和经济效益的分析，简要论述了中国东南沿海、长江中下游地区第四系浅层天然气勘探开发前景。中国东南沿海、长江中下游地区第四系浅层天然气广泛分布于沿海、沿江的第四系平原中，包括湖泊相、河流相及海陆交互相沉积平原，浅层天然气赋存层位为全新统—上更新统，埋藏较浅，一般小于６０ｍ，局部地区深度大于１００ｍ。气源岩为全新统中下段的湖沼、河流及海陆交互相粘土、淤泥质粘土，储层为全新统中段的滨海相贝壳、粉细砂层和全新统下段河流相、河口湾相粉、中细砂层（疏松未成岩），盖层为全新统中段未固结滨浅海相、海湾相、泛滥相粘土、淤泥质粘土。浅层生物气具有较好的生物气成藏地质条件（生储盖组合、古地理分布、中酸性厌氧生化条件、岩性圈闭），特别是古河道（潮道）、古海岸发育，分布形成较有利的生物气富集环境，是现今天然气田（藏）主要分布区。第四系浅层生物气有一定资源潜力，已于浙东地区发现了一批有工业价值的浅气田和零星气井，并且勘探开发投入少、见效快，经济效益明显，具较有利的勘探前景，是一种值得重视的新的能源领域。     

渤海海域烃源岩产气能力热模拟实验研究

采用气源岩定量测定和评价技术，对渤海海域古近纪形成的烃源岩作了比较系统的热模拟产气实验研究。结果表明，沙河街组烃源岩产气能力很强，是主要气源岩。渤中和沙南凹陷沙三段气源岩产气能力最强，歧口、渤东凹陷和辽东湾地区沙一段气源岩产气能力最强。东营组三段气源岩在沙南、渤中、渤东和歧口凹陷具强的产气能力，是重要气源岩。由少数样品的实验结果揭示，前古近纪气源岩为有效气源岩，其中侏罗系煤系烃源岩产气能力极强，石炭系煤系烃源岩也有强的产气能力，是具勘探潜力的气源层。各种类型的气源岩天然气大量形成均集中在成熟和高成熟阶段，因此，成熟和高成熟的各类烃源岩分布区是天然气形成的主要地区，也是天然气勘探最有利地区。图4表1参6