有机质“接力成气”模式的提出及其在勘探中的意义

有机质“接力成气”机理是指成气过程中生气母质的转换和生气时机与贡献的接替。有两层含义：一是干酪根热降解成气在先，液态烃和煤岩中可溶有机质热裂解成气在后，二在成气时机和先后贡献方面构成接力过程；二是干酪根热降解形成的液态烃只有一部分可排出烃源岩，形成油藏，相当多的部分则呈分散状仍滞留在烃源岩内，在高过成熟阶段会发生热裂解，使烃源岩仍具有良好的生气潜力。这一理论的提出，回答了我国热演化高一过成熟地区勘探潜力问题与天然气晚期成藏的机理问题，对拓报勘探领域有重要意义。图11表2参40     

中国海相盆地跨重大构造期油气成藏历史——以塔里木盆地为例

中国陆上海相沉积盆地主要经历了早古生代末、晚古生代-早中生代和晚新生代3期重大构造变革,深刻地影响了海相沉积盆地的油气生成、运移、聚集与分布,使得油气富集、分布规律变得非常复杂.塔里木盆地是中国海相层系多期油气成藏的典型实例.早古生代的构造格局奠定了塔里木盆地海相油气形成的地质基础,但油藏多已遭破坏,现今仅残存沥青.晚古生代,满加尔凹陷西部奥陶系烃源岩进入生烃高峰并在南北两大隆起部位持续充注成藏,随后早中生代发育的构造挤压变形与抬升剥蚀使这期聚集的油气遭受了明显的生物降解.晚新生代盆缘改造和陆相磨拉石建造的叠置加速了台盆区二次裂解气的生成,溶解了早期聚集的原油,形成了独特的大型凝析气藏.3期主要构造变革不但控制了海相沉积盆地形成、烃源岩沉积及其热演化、储集岩沉积与储集层形成,也深刻影响了油气运聚成藏和调整改造的整个过程.     

塔里木盆地志留系沉积构造及沥青砂岩的特征

研究了塔里木盆地志留系的沉积特征、构造特征与演化,以及沥青砂岩在志留系的分布规律。塔中地区志留系在纵向上分为三个储盖组合。塔中、塔北及柯坪三大古隆起控制着沥青砂岩的分布。在塔中地区志留系沥青砂岩主要分布在五个次级构造带上,塔北地区的均分布在晚加里东期的区域隆起部位。研究还表明,塔里木盆地志留系沥青砂岩的分布均受控于泥岩盖层和物性,两种情况都说明这些沥青砂岩主要为古油气藏破坏的产物。志留系砂岩中沥青分布在微观上有两种赋存状态:一种是块状,另一种是浸染状。在偏光镜下,可分为油质沥青(晚期)和胶质—沥青质沥青(早期)两种,两者常常共存,含量为互补关系。     

轮南地区天然气分布特征及成因

塔里木盆地轮南地区油气分布非常复杂.轮南地区所有工业油气井、正试井和显示井的天然气组分分析表明,甲烷占绝对优势,整体上属典型的干气.天然气干燥系数和气油比从东到西降低,反映了气侵是从轮古东斜坡开始逐渐向西进行的.结合储层中大量存在的焦沥青,对比塔里木盆地其他地区的天然气特征分析,认为轮南地区天然气主要是来自于高-过成熟的中-下寒武统烃源岩的原油裂解气.     

轮南、塔河油田稠油油源对比

运用GC,GC-MS,GC-MS-MS、配比实验、沥青质钌离子催化氧化技术,研究了塔里木盆地轮南、塔河稠油油源。轮南、塔河油田稠油中含有25降藿烷,但正构烷烃分布完整,色谱基线呈不同程度抬升,油藏经历了两期成藏过程。稠油具有三环萜烷含量高、C₂₄四环萜烷含量低、伽马蜡烷含量低、C₂₈甾烷含量低、甲藻甾烷及三芳甲藻甾烷含量低、4甲基24乙基胆甾烷及其芳构化甾烷含量低、24降甾烷含量低的特点。油源对比表明轮南、塔河稠油来源中、上奥陶统烃源岩。配比实验表明,原油中若混入了25%寒武系生源的TD2井原油,混源油也会呈现寒武系生源的特点,表明寒武系烃源岩生成的原油并未大规模混入到轮南、塔河油藏中。轮南、塔河稠油沥青质钌离子氧化降解产物在一元酸及甾烷酸、4甲基甾烷酸的分布与TD2井稠油明显不同,进一步证明中、上奥陶统烃源岩可能为轮南、塔河稠油的主力源岩。     

深盆气藏形成机理实验模拟

深盆气是一种特殊的天然气藏类型,它最主要的特征就是气水倒置。通过模拟实验得出:实验室内完全可以模拟深盆气藏气水倒置的形成过程,且砂子粒度愈细,气体从砂柱中驱排出的水愈多。根据实验结果和实例分析得出深盆气藏形成必须具备3个条件:1源岩离储层近,2储层致密,3源岩生气能力强且在地质历史中有快速生气的过程;只有这3个条件相互匹配时,才能相成深盆气藏。     

石油样品中金刚烷类化合物的定量分析新方法

在用全二维气相色谱-飞行时间质谱定性石油样品中的金刚烷系列化合物基础上，建立了一套包括前处理方法在内的用全二维气相色谱-氢火焰离子化检测器定量分析石油样品中金刚烷类化合物的新方法。该方法利用全二维气相色谱正交分离的特点，使得常规的金刚烷系列化合物在色谱条件下就能很好地分离，实现了该类化合物的色谱定量分析。为减少前处理过程中低碳数金刚烷类化合物的挥发损失，新方法中对现有的石油样品饱和烃馏分的分离方法进行改进，建立了用小柱法分离收集饱和烃前馏分的方法，具有所需样品量少、分析时间短、实验耗材少的特点，金刚烷回收率满足色谱定量分析的需要。与传统的色谱-质谱定量方法相比，全二维色谱定量方法分离度高，重复性好，对内标物质要求低，7次实验的相对标准偏差小于5%，满足复杂体系的分析要求。      

柴达木盆地西部古近系生烃凹陷的边界效应与油气聚集模式

柴达木盆地西部发育NW和NNW两组方向的古近系生烃凹陷,生烃凹陷内部充填了厚层、软弱、富含有机质的膏、盐和泥质沉积物,而生烃凹陷外侧则是坚硬的基底和较粗的砂质沉积物,两者构成显著的力学强度对比。在新近纪至第四纪挤压作用下,这种的显著力学强度对比引发了生烃凹陷内外不同的构造变形行为,并在地表形成截然不同的构造地貌,称之为生烃凹陷的"边界效应"现象,是识别和判定生烃凹陷的重要依据。英雄岭是柴西地区规模最大、油气最富集的新生代构造带,崛起于NW向生烃凹陷之上;柴西北区块则位于该生烃凹陷北侧,软弱的膏、盐和泥质沉积物或不发育,或显著减薄,因而形成南翼山、大风山和尖顶山等一系列长轴形构造带。此外,英雄岭西段的滑脱构造变形强烈,而英雄岭东段则转变为基底卷入式构造,可能暗示古近系生烃凹陷的充填成分自西向东发生了变化。生烃凹陷边界效应控制的油气聚集主要分布于3类位置:第1类是沿着生烃凹陷边缘,近源聚集于边界效应引起的构造高部位;第2类是生烃凹陷外侧,源外聚集于三角洲、滨浅湖向半深湖过渡区域的构造和岩性圈闭;第3类是生烃凹陷内部,源内聚集于古近系内幕的构造和岩性圈闭。因此,柴西地区应采取"满凹控藏、3种类型、分带聚集"的思路,针对上述3类位置实施整体评价和勘探部署。     

“十二五”中国天然气地质理论研究新进展

随着天然气勘探工作的不断深入,资源劣质化程度不断加剧、勘探对象也越来越复杂,需要不断发展和完善天然气地质理论,以指导寻找和发现更多的天然气资源。为此,"十二五"期间开展了大气田成藏地质理论的攻关研究,主要进展包括:①建立了不同地质条件下原油裂解生气和高演化煤系烃源岩生气模式;②建立了不同丰度、不同类型烃源岩排烃、滞留烃定量评价模型;③建立了天然气多参数、多指标成因鉴别图版;④建立了2种碳酸盐岩和2种致密砂岩沉积新模式;⑤建立了直接盖层盖储排替压力差评价新方法;⑥建立了大气田成藏模式,总结了大气田的形成主控因素与分布规律。进而深化了下述5大领域的天然气勘探理论,应用成效显著:①创新了古老碳酸盐岩大气田成藏地质理论认识,推动了四川盆地安岳特大型气田的发现和探明;②发展了大型致密砂岩气田成藏地质理论,指导了鄂尔多斯、松辽等盆地致密砂岩气勘探;③深化了台缘礁滩成藏理论,拓展了四川盆地台缘礁滩天然气的勘探;④深化了大型凝析气藏成藏机理与富集理论,指导了塔里木盆地大型凝析气藏的勘探;⑤完善了以生烃断槽为基本单元的火山岩气藏勘探理论,实现了火山岩气藏勘探的战略接替。     

X射线小角散射法研究页岩成熟演化过程中孔隙特征

对基于同步辐射的X射线小角散射(SAXS)定量研究页岩纳米孔隙分布的方法进行了探索。SAXS方法可以测定页岩在微孔和介孔范围内的孔径体积分布,有效测定页岩封闭孔隙和连通孔隙,而且测试快速,样品量较大。将该方法用于研究页岩在微孔和介孔范围内的成熟演化过程中孔隙变化,对人工热模拟不同成熟度的固体产物和自然样品进行SAXS纳米孔隙测定。随着热演化程度升高,孔隙逐渐增大,在不考虑地层压实情况下,孔径增大可达35%。增加的孔隙主要来自烃类生成过程中形成的有机质孔,高过成熟页岩有利于页岩孔隙发育,增大页岩气的储集空间。