北部湾盆地福山凹陷CO2气成因探讨

北部湾盆地福山凹陷油气钻探中发现了高含CO₂气的天然气气藏。对CO₂气稳定碳同位素、伴生稀有气体氦和氩同位素进行了分析研究，结果显示，福山凹陷CO₂气稳定碳同位素偏重，(13C_CO2为-5.01～-10.08‰，绝大多数样品大于-7.0‰，为无机成因CO₂气特征；伴生稀有气体氦同位素³He/⁴He值为(4.74~5.03)×10^-6，R/Ra值为3.38～3.59；伴生稀有气体氩同位素⁴⁰Ar/³⁶Ar值为1881～2190，也显示出幔源或壳幔混合CO₂气的特征。综合判定认为，福山凹陷CO₂为壳幔混合成因。始新统流沙港组岩浆岩体分布特征与CO₂气藏分布范围基本一致，也表明幔源-岩浆可能是福山凹陷CO₂气的主要来源。与南海北部边缘盆地其它地区如珠江口盆地西部、琼东南盆地东部CO₂气成因一致，都为幔源-岩浆来源，或壳幔混合来源。     

北部湾盆地福山凹陷岩浆活动与CO2 成藏的关系

新生代以来,北部湾盆地福山凹陷曾发生多期火山-岩浆活动,早期火山-岩浆活动伴随珠琼运动,有玄武岩喷发与部分浅成侵入的辉绿岩(45 M a),中、晚期火山-岩浆活动先后伴随南海运动(30 M a)和东沙运动(10~5 M a以及1 M a),共发生4期玄武岩喷发;在福山凹陷油气钻探中发现了高CO₂含量的天然气藏,其CO₂稳定碳同位素、伴生稀有气体氦和氩同位素组成特征指示,福山凹陷天然气藏中的CO2主要为壳幔混合成因;壳幔混合成因CO₂气藏主要分布在花场次凸和南部斜坡的F8、F10井区,其分布范围与始新统流沙港组的岩浆岩体吻合很好,表明该期岩浆活动可能是壳幔混合成因CO₂气生成和聚集的主要原因;H _3-4井下部流沙港组三段和上部流沙港组一段CO₂聚集成藏的差异,反映了断裂活动对CO2气生成和聚集的控制作用。指出,在始新统流沙港组岩浆活动强烈的地区,由切割流沙港组三段及其以下地层的深大断裂所沟通的流沙港组三段是寻找具有经济价值纯CO₂气藏的有利勘探方向。 \r\n     

高成熟萨尔干页岩热模拟产气的地球化学特征

为进一步探讨我国高成熟页岩生气的潜力、化学组成和同位素地球化学特征,笔者对高成熟、富有机质的萨尔干页岩开展了金管生烃模拟实验.结果表明:甲烷是最主要组分,最大产率为142.1 mg/gTOC,这表明一定成熟度范围内,热成熟作用完全可以促进甲烷、乙烷等页岩气的生成,但更高的成熟度对页岩气贡献不大.无机气体CO2和H2S的产率整体小于烃类气体产率.烃类气体C1～C3稳定碳同位素随温度升高逐渐变重;CO2碳同位素不断波动伴有变轻趋势.本文引入“增长倍率”概念,发现低碳数气态烃类相比高碳数烃类在生成阶段生成的更快,在裂解阶段裂解的更慢,这与小分子气态烃可以由大分子气态烃裂解补充,而大分子气态烃来源(C6～C14)不断裂解减少有关.     

近临界态凝析气藏地层流体特殊相态行为

以一种典型的近临界凝析气藏地层流体为研究对象,利用可实时监测录像的可视化DBR-PVT实验装置,开展了不同温度下地层流体在近临界区的超临界态奇异临界乳光现象观测实验、等组成膨胀实验以及注CO₂增溶膨胀相态配伍性实验研究。通过对近临界区超临界乳光现象的观测,发现在超临界温度压力区域内受超临界流体密度涨落的影响,在背景光源照射下流体会呈现出“临界乳光”折射现象,从透明的金黄色渐变为浅棕色、红棕色,最后转变为完全不透光的灰黑色,整个过程具有强烈的乳光特征;通过不同温度下的等组成膨胀实验,测试了超临界区地层流体的饱和压力、偏差因子、黏度、密度、反凝析液量变化特征和临界点的p-T范围;通过注CO₂增溶膨胀实验,测试了不同比例CO₂与凝析油混溶情况下,凝析油饱和压力的变化情况。所得实验结果为进一步研究近临界复杂流体的超临界相态特征及超临界区热力学模型的适应性,提供了有价值的基础数据。     

由流体包裹体均一温度和埋藏史确定油气成藏时间的几个问题——以北部湾盆地福山凹陷为例

利用BasinMod-1D软件恢复了北部湾盆地福山凹陷代表井的埋藏史和热史,结合流体包裹体均一温度,确定福山凹陷始新统流沙港组和渐新统涠洲组油藏为一期成藏,成藏时间为中中新世末期至上新世早期.油气主要成藏时间与源岩大量生排烃期和圈闭形成期很好地匹配,有利于该区油气的充注成藏.     

北部湾盆地福山凹陷原油充注方向及成藏特征

利用油藏地球化学方法研究了北部湾盆地福山凹陷花场油气田流沙港组(E₂l)油气运移和充注方向,分析了流沙港组三段上部与下部油气成藏特征的差异。结果表明花场油气田流沙港组三段上部(E₂l₃1)原油主要来自花场次凸北东方向的白莲次凹,油气沿流二段和流三段之间的不整合面、流三段扇三角洲前缘砂体和断层构成的输导体系运移至花场次凸有利圈闭中聚集成藏。造成流沙港组三段中下部(E₂l₃2—E₂l₃3)相对上部油气藏原油密度略高、成熟度稍低、CO₂气含量高、油气产量低的原因在于:受下部反向正断层的控制,流三段中下部原油可能主要来自花场次凸原地流三段烃源岩的贡献。该烃源岩成熟度和生烃潜力明显低于白莲次凹,输导条件也如上部油气藏优越,断穿流三段并切到基岩的深大断裂可能作为火山—幔源成因CO₂充注的通道。油藏地球化学为判识油气运移充注方向和成藏特征研究提供了直接有力的证据。      

北部湾盆地福山凹陷天然气成因与来源

利用(δ¹³C₂-δ¹³C₃)-C₂/C₃(mol/mol)关系、“天然气曲线”和天然气C_7-重烃三角图对海南福山凹陷天然气的成因和来源进行了研究，结果表明福山凹陷天然气主要为干酪根生烃高峰到湿气阶段的产物；天然气和该区原油同源，都来自流沙港组Ⅱ-Ⅲ型有机质；天然气没有遭受明显的次生变化，受运移效应的影响也较弱；花场地区天然气主要来自白莲次凹，而Hx4井和H3\|4井的天然气可能有来自皇桐次凹的贡献。认为(δ¹³C₂-δ¹³C₃)-C₂/C₃(mol/mol)关系图和“天然气曲线”是研究天然气成因与来源的有效方法。