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准噶尔盆地玛湖凹陷风城组有机质多元富集机制

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 260-272页

作者：龚德瑜刘泽阳何文军周川闽秦志军卫延召杨春中国石油勘探开发研究院北京100083 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 成都610059 中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000

基于岩心和薄片资料,对准噶尔盆地玛湖凹陷风城组烃源岩开展了锆石SIMS U-Pb年代学、有机碳同位素组成、主/微量元素含量和岩矿分析等测试工作。在风城组一段获得2个锆石U-Pb年龄分别为(306.0±5.2)Ma和(303.5±3.7)Ma,结合碳同位素地... 详细信息

基于岩心和薄片资料,对准噶尔盆地玛湖凹陷风城组烃源岩开展了锆石SIMS U-Pb年代学、有机碳同位素组成、主/微量元素含量和岩矿分析等测试工作。在风城组一段获得2个锆石U-Pb年龄分别为(306.0±5.2)Ma和(303.5±3.7)Ma,结合碳同位素地层学数据,推断风城组的沉积年代约为距今297~306 Ma,跨越石炭纪—二叠纪界线,对应古气候划分的冰期事件C4和P1之间的间冰期。在风城组识别出多个Hg/TOC高值段,同时在页岩中普遍发现了蚀变的火山灰,表明在其沉积期发生多期火山活动。在风城组二段中部出现B/Ga高值段,与蒸发岩矿物及硅硼钠石的出现密切相关,表明水体高盐度与热液活动有关。综合分析表明,风城组沉积期温暖湿润的气候既有助于湖泊中藻类及细菌等生烃母质的发育又可加速大陆风化,促进营养元素输入;火山活动给湖泊提供了大量营养物质,提高了初级生产力;温暖的气候和较高的盐度有助于水体分层并导致缺氧,进而促进有机质的保存。以上多种因素相互作用,共同控制了玛湖凹陷风城组有机质的富集。

关键词：准噶尔盆地玛湖凹陷风城组有机质间冰期火山活动古盐度古环境演化

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中国大气田烷烃气碳同位素组成的若干特征

石油勘探与开发 2024年第2期51卷 223-233页

作者：戴金星倪云燕龚德瑜黄士鹏刘全有洪峰张延玲中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学(北京) 北京102249 北京大学北京100871

勘探开发大气田是一个国家快速发展天然气工业的重要途径。1991年至2020年,中国新探明大气田68个,促进2020年产气1925×10^(8)m^(3),成为世界第4产气大国。基于中国70个大气田的1696个气样组分和烷烃气碳同位素组成数据,获得中国大气田... 详细信息

勘探开发大气田是一个国家快速发展天然气工业的重要途径。1991年至2020年,中国新探明大气田68个,促进2020年产气1925×10^(8)m^(3),成为世界第4产气大国。基于中国70个大气田的1696个气样组分和烷烃气碳同位素组成数据,获得中国大气田烷烃气碳同位素组成特征:①δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最轻值和平均值,随分子中碳数逐增而变重,而δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最重值,随分子中碳数逐增而变轻。②中国大气田δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−11.4‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−56.4‰;油型气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−49.3‰~−18.9‰;无机成因气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−35.6‰~−11.4‰;根据这些数据编制了中国大气田的δ^(13)C_(1)值尺图。③中国天然气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−107.1‰~−8.9‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值为−107.1‰~−55.1‰;油型气δ^(13)C^(1)值为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值为−49.3‰~−13.3‰;无机成因气δ13C1值为−36.2‰~−8.9‰;根据上述数据编制了中国天然气的δ^(13)C_(1)值尺图。

关键词：中国大气田生物气油型气煤成气无机成因气烷烃气碳同位素组成 δ_(13)C^(1)值尺

准噶尔盆地东部石炭系海相砂岩气藏特征、潜力与勘探方向

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天然气地球科学 2024年第2期35卷 245-258页

作者：林潼杨威焦立新马强杨润泽龚德瑜中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院新疆哈密839009

准噶尔盆地石炭系已发现的天然气储量几乎全部集中于火山岩储集层中。石钱1井首次在石炭系海相砂岩储层中获得高产工业油气流,开辟了盆地石炭系天然气勘探的新领域。为评价石炭系海相砂岩型天然气藏的潜力和勘探方向,从烃源岩、储集层... 详细信息

准噶尔盆地石炭系已发现的天然气储量几乎全部集中于火山岩储集层中。石钱1井首次在石炭系海相砂岩储层中获得高产工业油气流,开辟了盆地石炭系天然气勘探的新领域。为评价石炭系海相砂岩型天然气藏的潜力和勘探方向,从烃源岩、储集层、天然气类型以及构造与成藏演化过程等方面,对准东地区石钱滩凹陷石炭系石钱滩组气藏开展综合分析。结果显示:①石钱滩组发育上下两段烃源岩层,受海侵和海退影响,两段烃源岩在有机质丰度、厚度以及分布范围等方面具有差异;②海相砂岩储层受压实和胶结作用影响,孔隙空间不发育,主要储集空间为微溶蚀孔和微裂缝,储层物性整体较差;③石钱滩组发育煤型气和油型气2种类型天然气,其中石钱滩凹陷北东方向的高产井为油型气特征,天然气主要来源于下段烃源岩,北西方向的低产井为煤型气特征,天然气更多来源于上段烃源岩;④石钱滩组烃源岩生烃强度大、勘探潜力巨大,下段烃源岩层保存条件好,具备形成自生自储型气藏的有利条件,勘探前景最好。

关键词：准噶尔盆地石钱滩组海相砂岩储层油型气勘探潜力

准噶尔盆地上三叠统烃源岩评价与有效烃源灶分布预测

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石油实验地质 2024年第2期46卷 380-392页

作者：杨帆曹正林刘海磊陶树卢山龚德瑜陈棡肖萌中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石油工程技术研究院北京石油机械有限公司北京102206

准噶尔盆地蕴含丰富的油气资源,已于多个层位取得油气勘探发现。然而,上三叠统厚层泥岩能否作为盆地有效烃源岩一直没有明确的定论,亟需开展全盆范围内上三叠统烃源岩评价工作并进行有效源灶分布预测,为该层系下一步勘探部署提供依据。... 详细信息

准噶尔盆地蕴含丰富的油气资源,已于多个层位取得油气勘探发现。然而,上三叠统厚层泥岩能否作为盆地有效烃源岩一直没有明确的定论,亟需开展全盆范围内上三叠统烃源岩评价工作并进行有效源灶分布预测,为该层系下一步勘探部署提供依据。为进一步明确准噶尔盆地上三叠统烃源岩时空分布特征及其生烃潜力,落实有效烃源灶分布范围内生烃强度,基于资料收集、剖面实测、钻孔岩屑观察采样和有机地球化学测试,利用多个地化参数开展了全盆范围上三叠统烃源岩有机质丰度、类型、成熟度评价,优选关键参数利用多层次模糊数学评价方法,圈定有效源灶范围。结果表明,上三叠统烃源岩分布范围广(基本全盆分布)、厚度大(可达350 m)、腹部埋深大(最大埋深11 km);烃源岩TOC含量为0.75%~8.3%,平均值为1.74%;S_(1)+S_(2)平均为2.78 mg/g,氯仿沥青“A”平均为0.354%;有机质类型以Ⅲ型和Ⅱ2型为主,陆源高等植物输入占优,相对较好的母质类型主要沿盆1井西凹陷—阜康凹陷方向分布,有机质成熟度处于低成熟—成熟热演化阶段,局部达高—过成熟阶段。按照中国煤系泥岩生烃潜力评价标准,上三叠统泥岩整体为一套差—中等质量烃源岩,烃源岩总体上具有一定的生烃潜力,特别是生气潜力。有效烃源灶分布于中央坳陷腹部的阜康凹陷西部—沙湾凹陷东部一带以及南缘冲断带的霍玛吐背斜带,有效烃源灶范围内烃源岩Ro大于1.3%,生油强度在50×10^(4)t/km^(2)以上,生气强度在3×10^(8)m^(3)/km^(2)以上。

关键词：烃源岩评价有效源灶上三叠统准噶尔盆地

准噶尔盆地东部中二叠统芦草沟组烃源岩生烃潜力评价

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天然气地球科学 2024年第5期35卷 823-837页

作者：龚德瑜苗一豪陈旋苟红光林潼李涤杨润泽韩琰中国石油勘探开发研究院北京100083 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石油吐哈油田公司勘探开发研究院新疆哈密839009 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

中二叠统芦草沟组是准噶尔盆地东部最重要的烃源岩层系,前期研究已证实其在吉木萨尔凹陷具备极好的生烃潜力,但在东部其他地区是否具备规模生烃潜力尚待深入研究。基于总有机碳和热解、有机岩石学、生烃模拟实验、盆地模拟、井—震联合... 详细信息

中二叠统芦草沟组是准噶尔盆地东部最重要的烃源岩层系,前期研究已证实其在吉木萨尔凹陷具备极好的生烃潜力,但在东部其他地区是否具备规模生烃潜力尚待深入研究。基于总有机碳和热解、有机岩石学、生烃模拟实验、盆地模拟、井—震联合解释等方法,系统比较了吉木萨尔凹陷和盆地东部其他地区芦草沟组烃源岩的生烃潜力,探讨了优质烃源岩的发育环境,刻画了规模有效烃源灶的分布。研究结果表明:准噶尔盆地东部芦草沟组烃源岩为一套以I—II型干酪根为主的倾油型烃源岩,总体为好—极好烃源岩。除继承性凸起区外,该区芦草沟组烃源岩在侏罗纪陆续进入生烃门限,在白垩纪普遍进入主生油窗,现今进入主生油窗的面积达1.1×10^(4) km^(2)。吉木萨尔凹陷与盆地东部其他地区芦草沟组烃源岩具有相似的生物标志物特征,表现为较低的姥植比和Pr/n-C_(17)、Tm/C_(30)藿烷、C_(19)/C_(21)三环萜烷和C_(24)四环萜烷/C_(26)三环萜烷值以及较高的β-胡萝卜烷丰度、伽马蜡烷丰度和Ts/Tm值,反映其沉积于还原性较强的咸水湖相环境,母质来源以藻类和细菌等低等生物为主。研究区芦草沟组烃源岩生油强度整体>3×10^(6) t/km^(2),在博格达山前、吉木萨尔凹陷、东道海子凹陷、五彩湾凹陷和沙帐断褶带发育多个生油强度>5×10^(6) t/km^(2)的生油中心,总面积约为12 500 km^(2),具备形成大中型油田的资源潜力。研究结果进一步夯实了准噶尔盆地东部地区油气资源基础,为寻找盆地油气勘探战略接替领域提供了有益的借鉴。

关键词：准噶尔盆地东部芦草沟组生烃潜力生物标志物烃源灶

准噶尔盆地东部多类型天然气的发现与勘探启示

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地质学报 2024年第4期98卷 1263-1278页

作者：龚德瑜周川闽齐雪峰秦志军王瑞菊吴卫安韩琰苗一豪中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 中国矿业大学(北京) 北京100083 中国地质大学(北京) 北京100083

石炭系是目前准噶尔盆地最重要也是最现实的天然气勘探目标。针对石炭系烃源岩的勘探主要围绕上石炭统巴塔玛依内山组展开,而理论上规模更大的下石炭统滴水泉组烃源岩的有效性尚无定论。同时,石炭纪火山作用频繁,盆地内部具备生成无机... 详细信息

石炭系是目前准噶尔盆地最重要也是最现实的天然气勘探目标。针对石炭系烃源岩的勘探主要围绕上石炭统巴塔玛依内山组展开,而理论上规模更大的下石炭统滴水泉组烃源岩的有效性尚无定论。同时,石炭纪火山作用频繁,盆地内部具备生成无机成因烷烃气的地质条件,但相关研究甚少。本次研究基于准噶尔盆地东部东道海子-五彩湾凹陷和白家海凸起天然气的分子组成和碳同位素特征,系统分析了天然气的成因来源和潜在的次生改造作用,共识别出4种不同类型的天然气:①来自滴水泉组的煤成气;②来自巴塔玛依内山组的煤成气;③无机成因甲烷和热成因天然气的混源气;④发生渗漏的热成因天然气。研究结果证实了准噶尔盆地东部下石炭统烃源岩的有效性,发现了无机成因烷烃气的踪迹,有望开辟盆地深层—超深层天然气勘探新领域,并提供了一个鉴别“同型不同源”天然气的典型案例。

关键词：天然气煤成气无机成因气下石炭统准噶尔盆地

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致密砂岩气藏与页岩气藏展布模式

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 667-678页

作者：戴金星董大忠倪云燕龚德瑜黄士鹏洪峰张延玲刘全有吴小奇冯子齐中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学(北京) 北京102249 北京大学北京100871 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国石油大学(华东) 山东青岛266580

在阐述美国和中国致密砂岩气和页岩气资源潜力和年产量的基础上,系统梳理致密砂岩气藏与页岩气藏展布的研究沿革,分析页岩气藏、致密砂岩气藏展布特征及致密砂岩气成因类型。研究表明:(1)美国致密砂岩气在天然气总产量中占比由2008年的... 详细信息

在阐述美国和中国致密砂岩气和页岩气资源潜力和年产量的基础上,系统梳理致密砂岩气藏与页岩气藏展布的研究沿革,分析页岩气藏、致密砂岩气藏展布特征及致密砂岩气成因类型。研究表明:(1)美国致密砂岩气在天然气总产量中占比由2008年的35%降至2023年的8%左右;美国页岩气2023年产量为8310×10^(8)m^(3),在天然气总产量中占比由2000—2008年的5%~17%升至2023年的70%以上。(2)中国致密砂岩气占天然气总产量比例由2010年的16%升至2023年的28%以上;2012年中国开始生产页岩气,2023年产量达250×10^(8)m^(3),约占天然气全国总产量的11%。(3)页岩气藏展布模式为连续型,根据页岩气藏是否有断层切割及断距与气层厚度的关系,连续型页岩气藏可分为连续式和断续式两种。(4)与以往大部分学者认为致密砂岩气藏展布模式为连续型的认识不同,致密砂岩气藏展布模式不是连续型;根据圈闭类型,致密砂岩气藏可分为岩性型、背斜型和向斜型3种。(5)中国3大克拉通盆地和埃及Obavied次盆的致密砂岩气为煤成气,美国阿巴拉契亚盆地和阿曼迦巴盐盆地的致密砂岩气为油型气。

关键词：页岩气致密砂岩气气藏特征连续型成藏岩性型成藏背斜型成藏向斜型成藏煤成气油型气

准噶尔盆地东道海子凹陷及周缘上古生界原油成因来源

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高校地质学报 2024年第2期30卷 218-230页

作者：尹晟宇龚德瑜苏静胡正舟吴卫安王瑞菊中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油新疆油田公司勘探开发研究院克拉玛依8340003

东道海子凹陷的钻探工作始于20世纪90年代,但由于复杂的构造演化和沉积特征,该区勘探长期停滞不前。直到近期,部署在东道海子凹陷的探井中屡屡发现良好油气显示,使该区的油气勘探重燃希望。目前,对该区油气成因来源的认识还很薄弱,给勘... 详细信息

东道海子凹陷的钻探工作始于20世纪90年代,但由于复杂的构造演化和沉积特征,该区勘探长期停滞不前。直到近期,部署在东道海子凹陷的探井中屡屡发现良好油气显示,使该区的油气勘探重燃希望。目前,对该区油气成因来源的认识还很薄弱,给勘探方向的选择造成了较大的困难。文章对东道海子凹陷及周缘石炭系和二叠系储层中原油的稳定碳同位素组成、类异戊二烯烷烃和甾萜类生物标志化合物等地球化学特征进行了系统分析,划分了原油的成因类型,再结合研究区主力烃源岩的地球化学特征,最终厘清了各类原油的来源。结果表明,研究区原油总体已进入主生油窗,属于成熟原油,分为三种不同类型。第一类原油稳定碳同位素组成重,Pr/Ph值较高,含有丰富的C_(19)三环萜烷、C_(20)三环萜烷和C_(24)四环萜烷,伽马蜡烷指数低,来自下石炭统松喀尔苏组b段的淡水腐殖型烃源岩。第二类原油稳定碳同位素组成轻,Pr/Ph值相对较低,含有丰富的β-胡萝卜烷和伽马蜡烷,但C_(19)三环萜烷、C_(20)三环萜烷和C_(24)四环萜烷的丰度较低,来自中二叠统平地泉组咸水湖相烃源岩。第三类原油的地化特征介于上述两类原油之间,表现出混源特征。上述认识提供了一个在多源叠置区开展油源对比的典型案例,同时也为东道海子凹陷及周缘下一步油气勘探指明了方向。

关键词：准噶尔盆地东道海子凹陷油源对比石炭系二叠系稳定碳同位素组成生物标志化合物

准噶尔盆地中—下二叠统构造-岩相古地理特征与烃源岩分布

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石油学报 2024年第9期45卷 1349-1371页

作者：曹正林周川闽龚德瑜王瑞菊丁立华杨春张志杰中国石油勘探开发研究院北京100083 提高石油采收率国家重点实验室北京100083

晚古生代,伴随着欧亚板块的形成与古亚洲洋的关闭,哈萨克斯坦板块(山弯构造)得以形成。早—中二叠世,因受准噶尔—巴尔喀什洋关闭及炎热干旱古气候影响,位于哈萨克斯坦板块东缘的准噶尔盆地沿洋陆闭合带形成了一系列残余洋与近海陆缘咸... 详细信息

晚古生代,伴随着欧亚板块的形成与古亚洲洋的关闭,哈萨克斯坦板块(山弯构造)得以形成。早—中二叠世,因受准噶尔—巴尔喀什洋关闭及炎热干旱古气候影响,位于哈萨克斯坦板块东缘的准噶尔盆地沿洋陆闭合带形成了一系列残余洋与近海陆缘咸化湖盆。岩性、沉积相、地球化学、地震地层和地震岩性综合分析表明:①准噶尔盆地中—下二叠统的风城组、芦草沟组、红雁池组和平地泉组以咸化沉积(包括残余洋和咸化湖沉积)为主,其中,风城组主要沿西准噶尔残余洋和北天山残余洋的闭合带分布于玛湖凹陷—盆1井西凹陷—沙湾凹陷—阜康凹陷一线,芦草沟组和红雁池组主要沿北天山—索伦克残余洋分布于阜康凹陷—博格达山一带,平地泉组主要沿卡拉麦里残余洋分布于五彩湾凹陷—石树沟凹陷—石钱滩凹陷一带;②咸化沉积的分布规律明显,在早二叠世—中二叠世逐渐呈自西向东、自下向上迁移;③风城组、芦草沟组和平地泉组是准噶尔盆地二叠系最主要的烃源岩,含富菌藻类有机质,具有典型的咸化湖沉积特征;④准噶尔盆地早—中二叠世残余洋和咸化湖盆的形成与迁移控制了沉积相与优质烃源岩的分布。勘探实践揭示,盆地西部玛湖凹陷和东部吉木萨尔凹陷优质咸化湖相烃源岩控制了十亿至数十亿吨级规模储量聚集区的形成,这预示着在盆1井西凹陷、沙湾凹陷、南缘—阜康凹陷一带等咸化沉积烃源岩分布中心可能有巨大的油气资源潜力,尽管目前尚无深井钻揭,但其勘探前景值得期待。

关键词：准噶尔盆地二叠纪咸化湖盆菌藻古亚洲洋