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中国南方不同埋藏条件下海相页岩气差异保存机理

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地质学报 2024年

作者：腾格尔邱楠生俞凌杰郭天旭冯乾乾申宝剑卢龙飞曾文人李浩涵陈维堃张聪中国地质调查局油气资源调查中心中国石油大学(北京) 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所

保存条件是制约复杂构造区海相页岩气勘探突破的关键因素,其在不同埋藏条件下存在差异,相关机理尚不清楚。本文基于志留系页岩埋藏—生烃—抬升动态演化格架及其温压场、页岩气赋存形式的定量恢复研究,结合关键地质参数与含气量的实验... 详细信息

保存条件是制约复杂构造区海相页岩气勘探突破的关键因素,其在不同埋藏条件下存在差异,相关机理尚不清楚。本文基于志留系页岩埋藏—生烃—抬升动态演化格架及其温压场、页岩气赋存形式的定量恢复研究,结合关键地质参数与含气量的实验大数据统计分析,将南方海相页岩气埋藏类型分为埋藏—生烃、抬升—改造2个阶段的最大埋藏期、深层和中浅层的超压与常压六种情形,分别进行了保存条件研究,指出各自的保存机理及差异,并建立了页岩气保存条件的综合定量评价指标体系。结果表明:(1)埋藏—生烃阶段,处于页岩气生成和积聚阶段,以高温热裂解气为主,至最大埋藏处(期)形成的页岩气主要以超临界态、游离态原地聚集与保存,呈超压富气,这归因于受顶底板封堵性和烃类吸附作用控制的低排烃效率和高滞留烃量。而开启性断层、不整合面和紧邻高孔渗地层等先天性条件下易产生高排烃效率,页岩气原始资源潜力不足。(2)抬升—改造阶段的深层页岩气,在良好的顶底板致密性和边部分隔性的条件下,页岩气仍保持了最大埋藏期的超压富气特征,即使发生一定量的页岩气散失,主要是在浓度差驱动下沿层理缝侧向扩散;目标层被开启性断层切割则页岩气逸散严重并形成异常低压。(3)抬升—改造阶段的中浅层页岩气,在超压状态下,以游离气为主,吸附气次之,仍呈超压富气,此类保存主要受构造变形强度控制,其中岩石力学行为是关键,页岩气散失属于浓度差驱动下沿层理缝向断层、露头区侧向分子扩散;在常压状态下,构造改造强烈,以吸附气为主,含气量变化大,自封闭和水动力是此类埋藏条件下页岩气保存的主控因素,其中纳米限域空间内吸附和毛管压力封闭机制是关键,页岩气散失处于浓度差下沿微裂缝系统分子扩散或(和)压差和水动力下沿开启性断层、露头区渗流逸散。

关键词：复杂构造海相页岩气埋藏条件差异保存评价体系

塔里木盆地富满断控破碎体油藏储集类型特征与注水替油效果

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石油与天然气地质 2024年第2期45卷 542-552页

作者：江同文邓兴梁曹鹏常少英中国石油天然气股份有限公司北京100007 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000 中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023

塔里木盆地走滑断裂控制的超深油气藏是近年来中国油气勘探开发最重要领域之一,但目前该类型油藏的储集空间类型并不清楚,不同储集空间类型与注水效果关系不明确,严重制约了富满油田的高效开发。在充分分析野外露头、岩心、成像测井以... 详细信息

塔里木盆地走滑断裂控制的超深油气藏是近年来中国油气勘探开发最重要领域之一,但目前该类型油藏的储集空间类型并不清楚,不同储集空间类型与注水效果关系不明确,严重制约了富满油田的高效开发。在充分分析野外露头、岩心、成像测井以及动态监测资料的基础上,系统剖析了断控破碎体的3种主要储集空间类型及其与注水效果的关系。提出了断控破碎体的概念,指出富满油田主要为断控破碎体油藏,研究结果表明:①断裂空腔型储集体主要分布在断裂带的核部,由断层滑动面产状变化引发内部体积调整形成了“空腔”型洞穴。埋藏条件下的储集空间相对较为封闭,内部孔隙空间较大,注水后原油置换率较高,部分油井动用储量的注水采收率可高达93%。②角砾间孔隙型储集体主要分布在断裂带的核部,由相邻的角砾相互支撑而形成角砾间不规则储集空间类型。该类储集体分布较为均匀,孔隙度中等,单位压降下的产液量较高,但是由于储集空间内部连接并不通畅,注水后置换率较低,需要研究探索构建立体结构井网来提高开发效果。③构造裂缝型储集体主要分布在断裂带的损伤带和过程带,在断层带的两侧和端部发育形成一定宽度的裂缝带。裂缝带周边也会发育少量孔隙,部分区域会形成一定的渗流优势通道,因此注入水的流失量较大,注水效果相对于断裂空腔型储集体较差。研究成果支撑了富满油田上产原油350×10^(4) t,可助推注水开发方案和提高采收率方案的优化,对同类型油藏高效开发具有重要的借鉴意义。

关键词：储集空间类型注水开发碳酸盐岩断控破碎体富满油田塔里木盆地

塔河油田盐下地区原油地球化学特征及不同期次油气成藏贡献

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石油实验地质 2024年第1期46卷 111-123页

作者：徐勤琪储呈林郭小文刘永立张黎罗明霞中国石化西北油田分公司勘探开发研究院乌鲁木齐830011 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 中国地质大学(武汉)资源学院武汉430074

对于多旋回叠合盆地,油气藏形成的过程往往伴随着多期次的原油充注,但并非每一期原油充注都对现今油藏形成起到关键作用。流体包裹体方法只能对原油充注期次和时间进行限定,而无法确定各期充注原油对油藏的贡献。针对上述问题,以塔河油... 详细信息

对于多旋回叠合盆地,油气藏形成的过程往往伴随着多期次的原油充注,但并非每一期原油充注都对现今油藏形成起到关键作用。流体包裹体方法只能对原油充注期次和时间进行限定,而无法确定各期充注原油对油藏的贡献。针对上述问题,以塔河油田盐下地区奥陶系碳酸盐岩油藏为例,采用原油地球化学、流体包裹体法、荧光光谱和单井模拟分析方法,系统揭示了研究区原油的荧光特征、油气成藏期次和成藏时间。原油生物标志化合物参数分析结果表明,其母质相同且沉积于海相弱还原环境,再通过与研究区烃源岩进行油源对比,确定了原油均来自下寒武统玉尔吐斯组烃源岩。原油芳烃中甲基菲指数和二苯并噻吩参数是定量评价原油成熟度的有效指标,计算得到塔河油田盐下地区原油成熟度(R_(o))在0.90%~1.47%之间,可能对应了多期油气充注。此外,在对盐下地区奥陶系储层油包裹体荧光光谱分析、共生盐水包裹体测温和测盐的基础上,结合单井埋藏史和热史模拟,确定盐下地区存在加里东中期(420 Ma)、海西中期(318 Ma)和喜马拉雅晚期(10 Ma)3期原油充注。对比原油和3期油包裹体荧光光谱参数,认为喜马拉雅晚期是盐下地区的主成藏期,为盐下地区的奥陶系油藏贡献了最多的原油。

关键词：油包裹体荧光光谱成熟度油气成藏地球化学特征原油塔里木盆地

利用原油荧光光谱参数定量评价塔河地区奥陶系不同期次充注油气成熟度

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地球科学 2024年第7期49卷 2434-2447页

作者：左高昆曹自成刘永立郭小文王斌陈家旭徐豪张旭友中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011 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

塔河地区储层原油主要来自于寒武系玉尔吐斯组烃源岩,所发现的油藏为不同期次,不同成熟度的原油在储层中发生混合的结果.在对储层原油成熟度和荧光光谱分析的基础之上,利用荧光光谱参数建立原油成熟度定量评价模板,通过获取的油包裹体... 详细信息

塔河地区储层原油主要来自于寒武系玉尔吐斯组烃源岩,所发现的油藏为不同期次,不同成熟度的原油在储层中发生混合的结果.在对储层原油成熟度和荧光光谱分析的基础之上,利用荧光光谱参数建立原油成熟度定量评价模板,通过获取的油包裹体荧光光谱参数对塔河地区不同期次充注原油的成熟度进行定量评价.原油成熟度参数分析结果表明芳烃中甲基菲指数和二苯并噻吩参数是定量评价塔河地区原油成熟度的有效指标.采用芳烃成熟度参数计算得到塔河地区原油成熟度(R_(o))范围为0.6%~1.4%,与原油荧光光谱参数具有很好的相关性,基于原油荧光光谱参数与成熟度的关系建立了原油成熟度定量评价模板.流体包裹体分析结果表明塔河地区奥陶系碳酸盐岩储层中存在四期油气充注,分别对应发橘黄色、亮黄色、浅黄色和蓝色荧光的油包裹体,不同期次油包裹体荧光光谱参数存在一定差异.通过不同期次油包裹体荧光光谱参数结合建立的原油荧光光谱参数成熟度评价模板确定橘黄色荧光油包裹体油成熟度(R_(o))小于0.6%,亮黄色荧光油包裹体油(R_(o))在0.6%~0.8%之间,浅黄色荧光油包裹体油(R_(o))在0.8%~1.0%之间,蓝色荧光油包裹体油(R_(o))在1.0%~1.2%之间.确定的不同期次充注油气的成熟度对于研究塔河地区油气成藏过程具有重要的参考作用.

关键词：多期成藏成熟度荧光光谱油包裹体塔河油田石油地质

四川超级含气盆地古生界大中型气田分布规律及其主控因素

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天然气工业 2024年第7期44卷 54-76页

作者：邓宾刘树根姚根顺廖芸张本健张航孙玮吴娟刘文平吴伟李文正鲁鹏达王恒刘重江张智南成都理工大学能源学院中国石油杭州地质研究院中国石油西南油气田公司

四川盆地是中国天然气资源最为富集的超级含气盆地,但天然气探明程度目前仍然偏低。为了给下一步天然气勘探提供理论支撑,基于该盆地典型气田勘探历程,结合多期构造演化与含油气系统分析,探讨了四川盆地古生界大中型气田富集分布规律及... 详细信息

四川盆地是中国天然气资源最为富集的超级含气盆地,但天然气探明程度目前仍然偏低。为了给下一步天然气勘探提供理论支撑,基于该盆地典型气田勘探历程,结合多期构造演化与含油气系统分析,探讨了四川盆地古生界大中型气田富集分布规律及其主控因素,揭示了该盆地巨大的天然气勘探潜力。研究结果表明:①四川盆地古生界蕴含3个超级含油气系统,即下寒武统筇竹寺组(探明储量占该盆地天然气总探明储量的17.55%)、上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组(探明储量占该盆地天然气总探明储量的41.30%)、上二叠统龙潭组/吴家坪组(探明储量占该盆地天然气总探明储量的12.53%);②该盆地古生界已发现20个超大型气田(天然气探明储量超过1000×10^(8)m^(3)),14个大型气田(天然气探明储量介于300×10^(8)~1000×10^(8)m^(3))以及20个中型气田(天然气探明储量介于100×10^(8)~300×10^(8)m^(3)),超大型气田探明储量占该盆地天然气总探明储量的85.5%;③古生界大型隆—坳格局构造沉积分异作用控制影响着该盆地内筇竹寺组、五峰组—龙马溪组和龙潭组/吴家坪组3套优质烃源岩层系的形成与分布。结论认为,晚三叠世以来的陆相盆地演化过程使得中晚三叠世—早中侏罗世成为上述3个超级含油气系统的关键成藏期,形成了3个气田群(绵阳—长宁拉张槽周缘带震旦系—下古生界、开江—梁平与蓬溪—武胜拉张槽周缘带二叠系—三叠系、川东南五峰组—龙马溪组页岩气),其合计天然气储量均超过1×10^(12)m^(3),是该盆地天然气勘探的有利区带。

关键词：四川盆地超级含气盆地超级含油气系统超大型气田大中型气田海相天然气页岩气

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北羌塘坳陷东缘上三叠统巴贡组海相烃源岩特征及勘探启示

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海相油气地质 2024年第1期29卷 45-56页

作者：宁生伟谢渊付小东宋春彦刘琪熊绍云西藏大学中国石油杭州地质研究院中国地质调查局成都地质调查中心

羌塘盆地北羌塘坳陷晚三叠世发育了一套分布广、厚度大的黑色泥岩,对油气勘探具有重要意义。为明确北羌塘坳陷东缘巴贡组黑色泥岩的有机地球化学特征,采集了石油沟地区61块浅井岩心和64块手钻柱塞样品,开展地球化学和矿物学技术分析,对... 详细信息

羌塘盆地北羌塘坳陷晚三叠世发育了一套分布广、厚度大的黑色泥岩,对油气勘探具有重要意义。为明确北羌塘坳陷东缘巴贡组黑色泥岩的有机地球化学特征,采集了石油沟地区61块浅井岩心和64块手钻柱塞样品,开展地球化学和矿物学技术分析,对烃源岩生烃潜力、沉积环境进行了评价。结果表明:(1)巴贡组黑色泥岩TOC分布在0.06%~5.81%之间,整体为一套差―中等烃源岩,部分达到优质烃源岩标准;形成于弱氧化―弱还原环境,有机质类型为Ⅱ_(2)―Ⅲ型,以混合型有机质为主;R_(o)分布在0.95%~1.90%之间,处于成熟晚期至高成熟阶段。(2)巴贡组烃源岩有机质丰度较高,有机质类型好,成熟度适中,生烃潜力大。(3)巴贡组烃源岩与上覆雀莫错组底部砂砾岩形成“下生上储”的源储组合,为大中型油气田的形成奠定了基础,同时巴贡组也是页岩油勘探的有利层系。这套烃源岩对北羌塘坳陷东缘常规油气和非常规油气勘探均具有重要意义。

关键词：烃源岩有机地球化学生烃潜力勘探领域巴贡组北羌塘坳陷

干酪根与芳烃化合物固—液有机质相互作用机理研究

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石油实验地质 2024年第3期46卷 614-620页

作者：林晓慧梁天邹艳荣陶成王远中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126 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 中国科学院广州地球化学研究所广州510640

地质条件下,烃源岩中最初生成的油气,达到饱和后,才能排出运移,而干酪根对烃类的吸附作用,是影响含油饱和度的重要因素。热解作用产生的烃类物质会与干酪根大分子发生相互作用,研究固体干酪根有机质对液态烃的溶解和吸附能力,可以明确... 详细信息

地质条件下,烃源岩中最初生成的油气,达到饱和后,才能排出运移,而干酪根对烃类的吸附作用,是影响含油饱和度的重要因素。热解作用产生的烃类物质会与干酪根大分子发生相互作用,研究固体干酪根有机质对液态烃的溶解和吸附能力,可以明确烃源岩对烃类化合物的选择性滞留及生排烃特征。芳烃是石油烃类化合物的重要组成部分,在干酪根三维模型的基础上,利用Autodock软件将不同类型的芳烃化合物分子(包括苯、稠环芳烃和稠环芳烃衍生物)与不同成熟度的干酪根分子进行半柔性对接结算,计算两者结合所需的吉布斯自由能,研究芳烃化合物与干酪根结合的特征,从分子层面上研究干酪根吸附芳烃化合物的机理,揭示固—液有机质相互作用的本质。当与相同成熟度的干酪根结合时,稠环芳烃的分子质量越大、化合物中的甲基数量越多、分子缩合度越高,与干酪根分子结合所需的吉布斯自由能越低;芳烃化合物与干酪根分子之间相互作用受到芳烃的分子质量、分子缩合程度以及体系内甲基数量3个因素的影响。处于生烃高峰后,芳碳甲基含量较高的干酪根对芳烃的吸附能力较强;分子质量大、缩合度高的稠环芳烃及其衍生物与干酪根的结合能力较强;常规连接的小分子芳烃化合物在干酪根中的滞留能力较弱,更易发生排烃作用,运移富集成藏。

关键词：干酪根芳烃化合物分子对接吸附作用吉布斯自由能生排烃作用

典型油气藏区域环境因素差异对甲烷氧化菌丰度与群落结构分布的影响

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微生物学报 2024年第6期64卷 1992-2007页

作者：许科伟刘海峰顾磊郑旭莹贾仲君陈晟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 江南大学生物工程学院江苏无锡214122 中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008

【目的】甲烷氧化菌(methane-oxidizing bacteria,MOB)是油气微生物勘探中重要的指标微生物,其丰度与群落结构分布受到地理位置和多种环境因素的影响。本研究以采集的7个典型油气藏区域的土壤样品为研究对象,探究油气藏区域环境因素差... 详细信息

【目的】甲烷氧化菌(methane-oxidizing bacteria,MOB)是油气微生物勘探中重要的指标微生物,其丰度与群落结构分布受到地理位置和多种环境因素的影响。本研究以采集的7个典型油气藏区域的土壤样品为研究对象,探究油气藏区域环境因素差异对甲烷氧化菌丰度与群落结构分布的影响。【方法】对采集自7个典型油气藏区域土壤样品进行pmoA基因实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,qPCR)、细菌16S rRNA基因测序和甲烷氧化菌功能基因pmoA测序,结合环境因子,比较甲烷氧化菌丰度差异,分析环境因子对甲烷氧化菌分布的影响。【结果】土壤样品的理化性质测定发现江汉盆地样品的含水量最高,约22.8%,硝态氮平均含量最高位于玉北油田,达到31.96μg/g干重土壤,春光油田出现最高的SO42−(6425.0 mg/g干重土壤)及Cl−(1617.0 mg/g干重土壤)浓度。qPCR分析发现pmoA基因丰度仅为土壤样本总细菌丰度的0.77%,表明甲烷氧化菌绝对数量较少。16S rRNA基因测序发现type I型甲基八叠球菌属(Methylosarcina)、甲基嗜热菌属(Methylocaldum)、甲基球菌属(Methylococcus)与type II型的甲基胞囊菌属(Methylocystis)4种主要的甲烷氧化菌,甲烷氧化菌中的优势菌属的相对丰度极低,最高仅为0.124%。甲烷氧化菌功能基因pmoA测序发现type II型的甲基胞囊菌属、甲基弯曲菌属(Methylosinus)为主要优势pmoA基因型。环境因子与甲烷氧化菌丰度相关性分析表明甲烷氧化菌绝对丰度与铵态氮、pH、颗粒大小、硫酸根和氯离子显著相关,而环境因子与甲烷氧化菌的相对丰度的相关性分析仅发现与颗粒大小、总氮、总磷、金属离子(Al、Fe、K、Ca、Mg、Mn、Zn和Cu)显著相关。甲烷氧化菌pmoA功能基因组成判别相关分析(discriminant correlation analysis,DCA)表明含水量(土壤湿度)、pH值、研究通过对来自7个典型油气藏区域的土壤样品的甲烷氧化菌的绝对丰度与相对丰度进行分析,发现基于不同的测量方法,甲烷氧化菌的丰度存在较大差异,16S rRNA基因测序无法较为全面地反映土壤样本中优势甲烷氧化菌的群落结构,不同地理位置的甲烷氧化菌指示群落存在差异,在全国尺度下油气区及背景点均无特有的甲烷氧化菌指示群落。对环境因子与甲烷氧化菌相关性分析发现,基于不同的甲烷氧化菌丰度指标,环境因子的显著影响具有较大差别。

关键词：微生物勘探高通量测序分子诊断甲烷氧化菌环境因子

四川盆地嘉陵江组天然气成藏主控因素与勘探方向

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石油实验地质 2024年第5期46卷 1050-1062页

作者：李龙龙陶国亮杜崇娇彭金宁罗开平陈拥锋左宗鑫蒋小琼汪远征陆永德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 中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126

嘉陵江组是四川盆地天然气勘探的传统层系,近年来在川北、川西南等地区连续获得发现,但盆地内仍有大面积的勘探空白区,亟需深化对该层系天然气成藏规律的认识,明确成藏主控因素,进而指出未来的勘探方向。利用天然气地球化学等分析测试,... 详细信息

嘉陵江组是四川盆地天然气勘探的传统层系,近年来在川北、川西南等地区连续获得发现,但盆地内仍有大面积的勘探空白区,亟需深化对该层系天然气成藏规律的认识,明确成藏主控因素,进而指出未来的勘探方向。利用天然气地球化学等分析测试,结合构造恢复、盆地模拟等技术,以气源分析为基础,以典型气藏解剖为核心,结合对嘉陵江组成藏条件认识,通过对成藏过程的分析探讨了成藏主控因素,并建立了成藏模式。四川盆地嘉陵江组天然气主要来自下部的原油裂解气,嘉陵江组具有多套优质烃源岩供烃、发育多类型碳酸盐岩储层、通源断裂有效沟通气源的良好成藏条件,主生油期古构造、调整期构造及通源断裂、有利储层类型是嘉陵江组天然气成藏的主控因素;嘉陵江组具有“多源形成古油藏—古油藏裂解供气—通源断裂输导—晚期调整成藏”的成藏模式。基于此指出,分布于川西、川北等地区山前带,主生油期、气藏调整成藏期均处于相对高部位,发育通源断裂、保存条件较好的构造—岩性复合气藏是勘探的首选方向;分布于川东高陡构造带构造稳定区及向斜区的孔隙型岩性气藏是未来的主要勘探方向。

关键词：碳酸盐岩气藏成藏模式天然气勘探方向嘉陵江组三叠系四川盆地