莺琼盆地天然气中CO_2的成因及气源综合判识

在以往研究及近期所获新的地质地化资料的基础上 ,重点对CO2 成因及气源进行了较深入系统的研究 ,进一步剖析和确证了莺歌海盆地浅层气藏富CO2 气的壳源型无机成因和极少量的壳幔过渡型混合成因 ,且这种富CO2 气的成因类型完全不同于中国东部及东南亚地区的火山幔源成因的CO2 气。富CO2 气的气源主要来自沉积巨厚的上新—中新统海相含钙砂泥岩。琼东南盆地天然气中CO2 多属壳源型无机成因和壳源型有机—无机混合成因这两种类型     

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在以往研究及近期所获新的地质地化资料的基础上,重点对CO2成因及气源进行了较深入系统的研究,进一步剖析和确证了莺歌海盆地浅层气藏富CO2气的壳源型无机成因和极少量的壳幔过渡型混合成因,且这种富CO2气的成因类型完全不同于中国东部及东南亚地区的火山幔源成因的CO2气,富CO2气的气源主要来自沉积巨的上新－中新统海相含钙砂泥岩,琼东南盆地天然气中CO2多属壳源型无机成因和壳源型有机－无机混合成因这两种类型。     

莺-琼盆地和珠江口盆地西部CO_2成因及运聚分布特征

莺 琼盆地和珠江口盆地西部CO2 成因及运聚分布特征分析结果表明 ,莺歌海盆地壳源型CO2 的形成主要受控于泥底辟热流体晚期多期的局部上侵活动 ,CO2 运聚分布具有分期、分层、分区及分带的特点 ,气源主要来自沉积巨厚的上新统—中新统海相含钙砂泥岩 ;琼东南盆地东部及珠江口盆地西部火山幔源型CO2 的形成主要受控于幔源火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育程度 ,CO2 运聚分布特征与幔源火山活动及基底深大断裂的发育密切相关。根据CO2 不同成因机理、地球化学特征以及运聚分布特点 ,可以追踪其气源 ,分析和预测天然气尤其是CO2 的运聚分布模式 ,从而为研究区的天然气勘探部署及决策提供依据     

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     

莺-琼盆地和珠江口盆地西部CO2成因及运聚分布特征

莺-琼盆地和珠江口盆地西部CO2成因及运聚分布特征分析结果表明，莺歌海盆地壳源型CO2的形成主要受控于泥底辟热流体晚期多期的局部上侵活动，CO2运聚分布具有分期、分层、分区及分带的特点，气源主要来自沉积巨厚的上新统-中新统海相含钙砂泥岩；琼东南盆地东部及珠江口盆地西部火山幔源型CO2的形成主要受控于幔源火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育程度，CO2运聚分布特征与幔源火山活动及基底深大断裂的发育密切相关。根据CO2不同成因机理、地球化学特征以及运聚分布特点，可以追踪其气源，分析和预测天然气尤其是CO2的运聚分布模式，从而为研究区的天然气勘探部署及决策提供依据。     

莺歌海盆地CO2气的成因及其主气源

根据地质、地化资料及热模拟实验结果，并应用物理化学理论，对莺歌海盆地CO2气的成因及其主气源作了综合研究，认为本区CO2气属壳源型岩石化学成因，其生成，分布，富集主要受控于泥底辟的发育演化；认为3100m以下莺歌海组二段及黄流组富含碳酸盐的砂泥岩是CO2主气源。     

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.     

南海北部边缘盆地不同类型非生物成因CO_2成因成藏机制及控制因素

南海北部边缘盆地非生物成因CO2资源丰富,依据通常的成因判识与划分参数（δ13 CCO2和3 He/4 He）,结合运聚成藏的具体地质条件及控制因素,可将CO2成因成藏机制明确划分为泥底辟热流体控制的壳源型及壳幔混合型CO2成因成藏机制和火山幔源活动及深大断裂输导控制的火山幔源型CO2成因成藏机制2种类型。前者,即壳源型及壳幔混合型成因CO2资源丰富储量规模大,这种成因成藏机制形成的CO2运聚成藏规律复杂,主要富集于西北部走滑伸展型边缘的莺歌海盆地中央泥底辟构造带浅层,具有平面上分区、分块、纵向上分层、分带多期运聚成藏的特点,且主要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;后者即火山幔源型成因CO2在该区资源及储量规模较小,多分布在处于北部裂陷带的琼东南盆地东部Ⅱ断裂带周缘和珠江口盆地北部深大断裂发育区,且主要受控于火山幔源岩浆脱排气之CO2气源供给与深大断裂导气输送作用的有效配置。     

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.     

南海盆地及邻区CO2天然气成因类型及特征综述

利用目前公开发表的资料,对南海盆地CO2天然气的成因类型及特征进行了综合分析和归纳.根据CO2气体的δ13C和伴生的稀有He同位素特征,将CO2分为2大类4种类型,即有机类和无机类,无机类又进一步分为壳源、幔源和壳-幔混合3种类型.研究表明,南海莺歌海盆地-琼东南盆地西部CO2气藏以无机类壳源型为主,可有少量有机类以及无机类幔源型和壳-幔混合型;南海琼东南盆地东部-珠江口盆地和中国东部等地区CO2气藏以无机类幔源型为主,可有少量有机类以及无机类壳源型和壳-幔混合型;而北部湾盆地以有机类为主.     

古岩溶演化过程及对油气储集空间的影响――以鄂尔多斯盆地奥陶系为例

岩溶作用是水对可溶性岩石的化学溶蚀和机械侵蚀与物质的迁移和再沉积的综合地质作用以及由此所产生的地质现象的统称。鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩自沉积作用开始以后,经历了沉积成岩→溶蚀破坏→溶蚀充填→溶蚀改造等漫长的多期岩溶地质作用,古岩溶形态多种多样、大小多变、组构复杂。按照古岩溶形成的条件及控制因素可以将其划分为表生期岩溶和埋藏期岩溶2大类;表生期岩溶分为同生期层间岩溶和裸露期风化壳岩溶,埋藏期岩溶分为压释水岩溶和热水岩溶。认为古岩溶的演化过程控制着孔、洞体系的发育,对油气的储集空间的形成既有建设性又有破坏性的影响。     

南海北部大陆架边缘盆地CO2成因和运聚规律的分析与预测

在近期所获大量新的地质地化资料基础上,重点对南海北部大陆架边缘盆地CO2成因及运聚成藏的主控因素进行了研究,并对可能的高CO₂风险区进行了初步预测。认为:莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂的形成及富集成藏,主要受控于泥底辟热流体晚期分层、分块和多期的局部上侵活动,和巨厚的上新统―中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用,且CO₂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成因型CO2则主要受控于幔源型火山活动和沟通深部气源的基底深大断裂的导气配置作用,CO₂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,根据壳源岩石化学成因型CO₂与火山幔源成因型CO₂不同成因机理及成藏条件,可以追踪CO₂气源,可分析和预测天然气尤其是CO₂的运聚分布规律,可为天然气勘探部署及决策提供依据,可减少和降低勘探风险。另外还指出,油气藏中CO2的充注驱油特征可作为判识油气成藏动态过程的示踪标志,也可作为分析油气运聚、预测和追踪油气分布的良好指示。     

鄂尔多斯盆地高伽马储层识别研究

通过分析鄂尔多斯盆地高自然伽马储层特征,指出了其成因为储层中矿物成分发生了变化或粘土颗粒吸附具放射性的有机质。基于其成因和测井曲线特征介绍了ECS测井评价、中子-密度交会、基于Geoframe平台的综合反演等识别方法,能有效的识别高伽马砂岩储层。     

准噶尔盆地中央坳陷西部风城组岩相古地理及油气勘探

为评估准噶尔盆地中央坳陷西部风城组油气勘探前景,利用微量元素、岩心、岩石薄片、古地貌、测井相、地震相等的综合分析,开展了研究区风城组岩性组合和沉积相研究。结果表明,研究区风城组是在前陆构造背景、干旱—半干旱气候、水体盐度与水深呈周期性变化的环境下的扇三角洲—碱湖沉积。从坳陷边缘至中心,依次形成盆缘扇三角洲碎屑岩类、斜坡外前缘白云质岩类、斜坡高地火山岩类、低隆带白云质灰质滩坝混积岩类和中心湖盆碱层岩类。根据沉积特征,建立了风城组扇三角洲—碱湖沉积及演化模式。结合沉积相、岩相和油气勘探现状,研究区风城组可划分为盆缘超削带常规油气区、斜坡外前缘致密油气区、湖盆页岩油气区、低凸起周缘常规油气区和高地火山岩常规油气区,7 000 m以浅的勘探有利面积达1.2×10⁴km²,油气储量达十亿吨级,展现了研究区风城组全油气系统内巨大的勘探潜力。     

柴达木盆地柴中断裂带演化及其对成盆作用的控制

柴达木盆地构造演化的主控因素一直是人们关注的焦点。对多种实际资料的再次研究表明:柴达木盆地中部东西向横亘着一条区域性断裂带--柴中断裂带。它形成于元古代,是柴南古陆核和柴北增生体之间的地壳缝合带,也是控制柴达木盆地沉积中心转移的主要断裂带之一。中生代以来,柴中断裂带与阿尔金走滑断裂为同一构造活动体系,具有边走滑边沉积的特征,其两侧在地形、地层、构造和重磁场特征方面存在显著差异。柴达木盆地是柴达木地块在加里东期从柴达木-祁连地块中分离出来之后,又经历了海西期和燕山-喜山期两次成盆作用而形成的,柴中断裂带对盆地形成、演化和油气富集具有重要的控制作用。     

异常高压层分布规律研究

根据油藏的静态参数、油水井的开发动态以及各种测井资料，总结出油藏异常高压层的分析方法，同时应用不同的分析方法对杏南开发区异常高压层的形成原因及分布规律进行了研究。最后指出，地层压力升高主要是由于区域性的注大于采造成的，合理调整注采比是保持地层压力稳定的前提，异常高压层的分析要以历史追溯为基础、以物质平衡原理和达西定律为准绳确定高压层，用经验认定和反证法来验证分析结果。     

玛南斜坡区风城组致密油藏储集层特征及控制因素

通过岩石薄片鉴定、X射线衍射分析、高压压汞测试等手段,研究了准噶尔盆地玛湖凹陷玛南斜坡区二叠系风城组二段致密油藏储集层的沉积环境、岩相类型、孔隙类型以及孔隙结构。结果表明,研究区风城组为封闭咸化湖盆沉积,由陆源碎屑、火山碎屑和自生矿物按不同比例混积形成的储集层,按照沉积构造、岩石组分和粒度,将储集层岩相划分为块状石灰质中—细砂岩相、块状白云质细砂岩相、纹层状白云质粉砂岩相和纹层状白云质泥岩相4类优势储集岩相;储集层孔隙类型有残余粒间孔、火山碎屑溶孔、矿物晶间孔、裂缝等,不同类型储集层孔隙直径和喉道半径差异较大。优势储集岩相是优质储集层形成的基础,溶蚀作用决定次生孔隙的形成,火山灰脱玻化形成长英质胶结物加剧储集层致密化,裂缝发育是油气高产的必要条件。研究区块状石灰质中—细砂岩相和块状白云质细砂岩相压实作用相对较弱,细粒火山灰含量相对较低,物性和孔隙结构较好,是较优质储集层。     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系碳酸盐岩储层流体包裹体特征及对天然气成藏的意义

流体包裹体分析是研究油气运移和成藏期次等问题的一种非常有效的方法。在系统地观测了鄂尔多斯盆地中部奥陶系碳酸盐岩储层中流体包裹体的类型、分布特征、均一温度、冰点、盐度及单个包裹体成分的基础上,探讨了该盆地中部气区奥陶系风化壳天然气的成藏期次和运移方向。研究表明,在鄂尔多斯盆地中部奥陶系碳酸盐岩储层中,流体包裹体的类型和特征比较复杂,有机包裹体占5%～80%,包裹体均一温度为70～180℃,冰点为-1.0～-13.5℃,盐度多大于5.0wt.%,密度为0.922～1.065g/cm3。认为鄂尔多斯盆地中部气区天然气主要成藏期至少有两个,即晚三叠世末和早白垩世末;这两期天然气的运移方向总体上是由东向西、由南向北。     

准噶尔盆地风城组烃源岩生气潜力与天然气勘探领域

准噶尔盆地天然气探明率低,亟需寻找战略接替领域。下二叠统风城组是盆地最重要的一套烃源岩,但对其生气潜力研究较少。利用最新钻井和地震资料,通过生烃动力学、同位素动力学、有机岩石学和盆地模拟,系统分析了风城组的生气潜力。研究表明,该套烃源岩岩性复杂,除暗色泥页岩外,还包括沉凝灰岩、含凝灰白云质泥岩、钙质泥岩、硅化白云质页岩、硅硼钠石岩等,其有机质为Ⅰ型—Ⅱ₁型,总体属于中等—好烃源岩。风城组烃源岩单位总有机碳甲烷产率高,最高可达650 mL/g。在沙湾凹陷和盆1井西凹陷,该套烃源岩在早、晚白垩世先后进入生气高峰,生气强度大于20×10⁸ m³/km²的面积达13 000 km²,具备形成大—中型气田的资源潜力。在2大凹陷周缘发现大量来自风城组的高熟油型气,也发育近源和源内有利勘探目标,有望成为准噶尔盆地天然气勘探的新领域。     

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松辽盆地北部工业氦气藏主要分布层位是中部含油组合的萨尔图油层,下部含油组合扶余、杨大城子油层,深部含气组合登娄库和侏罗系地层.氦同位素显示盆地内氦气为壳源和幔源混合成因,其中幔源氦的比例在1.3%～38.2%,该比例与埋深和储集层位无关而主要与分布区有关.中部、下部和深部三套工业氦气层分别主要受嫩江组一、二段泥岩、青山口组一段泥岩和泉头组一、二段泥岩共三套区域盖层控制,盆地内交叉分布的两组深大断裂为氦气藏的形成提供了气源通道,断裂发育区控制了氦气藏的分布范围,断裂的发育规模影响氦气藏的形成及气藏中氦的含量.