羌塘盆地天然气水合物冻土层的地震反射正演模拟分析

羌塘盆地是青藏高原最大的含油气盆地,多年冻土广泛分布,具备良好的天然气水合物形成条件和找矿前景。我国多年冻土区天然气水合物的形成主要受气源、地下水、温度和压力4个基本条件制约,温压条件直接受多年冻土的热状态、厚度以及冻土层下地温梯度的控制和影响。由于冻土层是羌塘盆地天然气水合物形成的必要条件.

祁连山冻土区天然气水合物地质控制因素分析

对祁连山冻土区天然气水合物勘探区DK-2至DK-6钻孔地层、岩心粒度、断层破碎带以及冻土层属性进行了综合分析。结果表明,研究区水合物储存首要控制因素是可为深部气源提供流体通道的区域主断层,其他小断层和破碎带可为水合物提供部分流体来源及储存空间,气体来源以深部热解气为主;不同沉积环境地层中水合物赋存层段的粒级组分含量不同,局部粗碎屑沉积亦可为天然气水合物提供有利储存空间;而水合物的储存不仅受冻土层厚度控制,还可能与冻土层岩性有很大关系,有利的"盖层"(低孔隙度、低渗透率)可能更利于水合物的赋存。此外,江仓组地层也可能对天然气水合物有一定的岩相控制作用。

祁连山冻土区天然气水合物科学钻探试验井中侏罗统的沉积学特征

对青海祁连山冻土区天然气水合物钻井（DK一3）岩心进行了沉积学分析。根据对钻井地层特征、粒度、矿物含量的综合分析，在DK一3钻井揭露的中侏罗统中识别出4种沉积相类型，并完成了沉积微相的划分。伴随地层由老到新，沉积环境由最初发育的辫状河过渡到相对稳定的湖泊（辫状河一曲流河—＋曲流河三角洲一湖泊）。在133-156m和225．1-240m井段的岩层中发现的天然气水合物，主要呈薄层状分布于岩石裂隙面上；而在367．7-396m井段，天然气水合物除存在于岩石裂隙中外，在砂岩孔隙中亦大量存在。天然气水合物的产出与沉积环境、构造条件有着密切的联系。

黄河三角洲滨海湿地表层土壤稀土元素分布特征

通过对黄河三角洲北部滨海湿地49个站位表层土壤样的稀土元素（REE）分布特征及其生态效应的研究，笔者认为：研究区表层土壤∑REE含量为143．14～251．78mg／kg，平均含量为182．98mg／kg；REE分馏程度均低于黄河流域沉积物和长江流域沉积物的REE分馏程度；研究区δEu和δCe与黄河流域和长江流域沉积物亦有一定差异。REE经球粒陨石和北美页岩标准化后显示，研究区表层土壤与现代黄河流域沉积物的REE总体配分曲线相近，但其REE的总体含量均高于黄河流域沉积物中REE的含量，尤其HREE更为明显；不同植被区，表层土壤中EREE、LREE平均含量均为芦苇地〈光滩〈柽柳地〈翅碱蓬地，而HREE平均含量为芦苇地〈翅碱蓬地〈柽柳地〈光滩，其分馏程度芦苇地〈光滩〈柽柳地〈翅碱蓬地，δEu和δCe平均值亦相对较低，推测可能在湿地，特别是芦苇地里REE更多地参与了生物地球化学循环。

青藏高原不同冻土区的气候环境对天然气水合物的影响

我国自2008年在青海省祁连山南缘多年冻土区实施天然气水合物科学钻探试验,成功钻获到天然气水合物实物样品后,实现了我国陆域冻土区天然气水合物勘查找矿工作的重大突破(祝有海等,2009)。在发现水合物的祁连山冻土区,虽然针对个别钻孔中的水合物特征(祝有海等,2010)、岩性沉积特征(庞守吉等,2012)、岩心裂隙系统(王平康等,2011)、气体成因及来源(卢振权等,2010;黄霞等,2011)、水合物形成控制因素(庞守吉等,2013)、微生物群落特征(韩路等,2011),

南祁连盆地木里冻土区天然气水合物烃源岩特征及评价

中国地质调查局2008年在南祁连盆地木里冻土区采集到了中国陆域第一例天然气水合物实物样品,对于天然气水合物的气体来源存在不同的认识。利用新完钻3口井样品的化验分析结果,分析了中侏罗统和上三叠统烃源岩有机地球化学特征。结果表明,中侏罗统江仓组、木里组煤系地层烃源岩有机质丰度较高,TOC(总有机碳含量)大于1%的样品占78.9%;氯仿沥青"A"含量大于0.1%的占总数的72.2%;有机质类型以Ⅱ_2、Ⅱ_1型为主;镜质体反射率R_o多介于0.7%~1.2%之间;71个样品生烃潜量平均值为8.8mg/g,总体处于生烃高峰期的生油阶段或凝析油阶段,属于好、很好烃源岩,为天然气水合物主力生烃层系。上三叠统尕勒得寺组亦为煤系地层烃源岩,TOC含量大于1%的样品占76.9%;氯仿沥青"A"含量小于0.05%;有机质类型以Ⅲ、Ⅱ_1型为主;镜质体反射率Ro介于1.1%~1.77%之间;总体处于生湿气或干气阶段,但由于构造抬升影响其生烃潜量,平均值仅为0.35mg/g,当前整体生烃能力较差,为非烃源岩或较差烃源岩,对天然气水合物成藏贡献不大。

黄河三角洲北部湿地多环芳烃分布与来源

对黄河三角洲北部湿地表层土壤中的多环芳烃(PAHs)进行定量分析,结果表明,表层土壤中PAHs总量范围为27.43～128.97ng/g(干重),PAHs的空间分布总体呈西高东低的趋势。经过研究对比,认为表层土壤样品中的PAHs尚未对生物造成显著负面影响,并提出表层土壤PAHs污染主要来源于高温热解产物,仅有很小部分的石油类的污染。

祁连山冻土区天然气水合物烃类气体成因及其意义

对祁连山冻土区天然气水合物钻井岩心游离气样品开展研究，测试烃类气体的组分和碳氢同位素，判断天然气水合物的气体成因类型及成藏模式。结果显示烃类气体组分复杂，除甲烷外，还含有较高的乙烷、丙烷等重烃组分。甲烷碳同位素分布范围最广，气体成因来源相对简单，没有明显受到次生改造作用的影响。该区天然气水合物属于热解成因，判断来自深部的三叠统尕勒得寺组烃源岩。本研究可为我国高原冻土天然气水合物勘探和开发提供理论依据。

青藏高原羌塘盆地早侏罗世晚期海螂蛤页岩及其年代地层学意义

发现于德国南部的早侏罗世土亚辛期的海螂蛤页岩相沉积是中生代最早一次,也是唯一保存在大陆地层中的全球性大洋缺氧事件的典型代表。近年中国羌塘盆地已相继发现4处海螂蛤页岩相地层。北羌塘天然气水合物钻探试验井QK-5井钻遇含海螂蛤页岩相特有化石组合的地层,厚度逾150m,是迄今所知羌塘盆地纬度最高的海螂蛤页岩相产地,其他3处分布在羌塘盆地中间隆起带以南的双湖和色哇等地。海螂蛤页岩相的分布纵贯南、北羌塘,意味着羌塘盆地在早侏罗世并没有受到中间隆起带的制约而分成南、北2个独立的沉积凹陷。北羌塘西部白龙冰河、半岛湖一带与东部雀莫措、雁石坪一带的早侏罗世沉积相截然不同,形成早侏罗世西海东陆的沉积格局。海螂蛤页岩相在羌塘盆地的发现,有助于进一步认识中生代羌塘盆地沉积和古海洋演化历史。该区以海螂蛤黑色页岩为代表的富碳沉积无论是分布面积还是沉积厚度都十分可观,对盆地的天然气水合物、页岩气及常规油气勘探具有重要的意义。

羌塘盆地冻土结构特征及其对天然气水合物成藏的影响

羌塘盆地是青藏高原最大的含油气盆地,多年冻土广泛分布,具备良好的天然气水合物形成条件和找矿前景。基于羌塘盆地天然气水合物钻探试验井资料,从影响天然气水合物成藏角度提出了羌塘盆地3种主要的冻土结构类型,其中由冻融层、含冰沉积物冻土层、含冰基岩冻土层、非含冰基岩冻土层所组成的冻土结构最为常见。研究表明,冻土层结构对天然气水合物温压条件具有一定影响,当非含冰基岩冻土层存在时,其下伏的非冻土层的孔隙流体压力与上部冻土层的微孔和微裂隙特征紧密相关,有利于浅层烃类气体的封存和水合物的成藏。含冰冻土层冰地球化学特征指示冻土层形成的过程是大气降雪融化成水后未经蒸发作用直接渗入地下,受气候变冷影响,地层由浅往深逐渐冻结形成。同时,矿化度和阴、阳离子浓度的高低在一定程度上反映了不同深度沉积物的物化性质。含冰冻土层对于浅层烃类气体封盖作用的定量评价显示,随着含冰饱和度的增加,甲烷气体渗透率降低,当含冰饱和度达到80%时,冻土层能完全有效地限制甲烷气体运移。由于在气候变暖因素的驱动下,冻土层不仅能通过温压条件来控制天然气水合物矿藏存在的空间范围,而且还限制着来自部分水合物分解所产生的烃类气体向浅部运移。因而推测,在青藏高原冻土区可能存在一个由断裂体系相关联的深部烃类储层、中部天然气水合物储层和浅部天然气藏组成的油气系统。

祁连山冻土区天然气水合物现场识别方法

天然气水合物是一种赋存在低温、高压条件下,陆上永久冻土区和海底沉积物中的规模巨大的新型能源。在冻土区的天然气水合物研究过程中,钻探取样和天然气水合物岩芯研究仍是识别和推断天然气水合物最直接有效的方法。因此,如何在钻探现场快速有效地识别出天然气水合物及相关异常特征就显得极其重要。近几年在祁连山天然气水合物勘探过程中,探索性地总结出适用于冻土区的天然气水合物现场识别方法,主要包括肉眼观测、孔口气涌观测、岩芯红外测温、岩芯裂隙孔隙水盐度测定、岩芯气体解析与组分测定和岩芯次生构造与伴生矿物鉴别等方法。利用该套现场识别方法和随钻岩芯编录,有效地查明了祁连山冻土区天然气水合物在岩芯中的产状和分布特征,为该区天然气水合物资源评价和试开采试验提供了重要依据。

地震波形分类技术在浅水湖盆砂体预测中的应用

随着油气勘探的不断深入,勘探目标已由大型构造油气藏勘探逐渐转向岩性地层油气藏的勘探.渤海盆地浅层油气藏中岩性因素占据着重要地位,进而对于砂体特征的把握显得越来越重要.目前砂体的预测方法多采用波阻抗反演和地震属性计算,但以上两种方法往往丢失了两个基本信息,即地震信号的总体变化以及这种变化的分布规律.因此,它很难给出井位处地震信号变化的可靠评估,也就很难进行可靠的信息外推.Stratimagic波形地震相分析技术可很好地解决上述砂体预测中存在的问题.前人在油气勘探中应用波形地震相的研究大多为确定目的区沉积、物源体系,并未实际建立起岩性发育与地震波形之间的关系,本文在黄河口凹陷B井区建立高频层序地层的基础上应用波形分类,尝试在浅水三角洲沉积背景下建立岩性与地震波形之间的联系.在建立岩性发育特征与地震波形之间的模式基础上,通过波形分类精细解析,对浅水湖盆砂体精细预测得到了较好的效果,进而探讨该模式的适用条件及其对砂体预测的指导意义.

藏北羌塘盆地QK-1井中侏罗统烃源岩地球化学特征

QK-1天然气水合物钻探试验井位于西藏羌塘盆地毕洛错地区,主要钻遇中侏罗统夏里组粉砂质泥岩和布曲组灰岩。其有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等有机地球化学特征表明,南羌塘地区中侏罗统烃源岩的有机质丰度偏低,夏里组泥岩TOC介于0.26%-0.38%之间,达到差-中烃源岩标准,而布曲组灰岩TOC介于0.02%-0.08%之间,仅局部达到差烃源岩标准;两个组的烃源岩有机质类型主要为Ⅱ2型及Ⅲ型,较利于天然气的生成,其中夏里组的生气能力优于布曲组;该区烃源岩热演化程度较高,Ro为1.31%-1.63%之间,均达到高成熟阶段,而夏里组有可能已进入干气阶段。基于冻土区天然气水合物成藏条件分析,综合考虑夏里组烃源岩及沉积厚度特征,认为中侏罗统夏里组具备良好的天然气水合物勘探前景。

羌塘盆地QK-1孔烃类气体分布特征与成因来源

青藏高原冻土区面积约150×104km2,是中国最大的冻土区,具备良好的天然气水合物形成条件和找矿前景,而羌塘盆地是形成条件和找矿前景最好的地区。南羌塘盆地毕洛错地区QK-1科学钻探试验井顶空气样品的烃类气体组分和碳同位素分析测试结果表明,其烃类气体组分复杂,CH4含量为3.0×10-6～4 526.8×10-6,平均为209.0×10-6;δ13C1值为-55.9‰～-37.8‰,平均为-43.2‰,C1/(C2+C3)值小于10,显示出明显的热解气特征。结合钻探区的地质背景和岩性特征,推断QK-1孔烃类气体可能来源于深部迁移上来的热解气,浅部可能有生物成因气的混入。

非常规油气地质调查工程进展与主要成果

中国地质调查局油气资源调查中心牵头组织实施的“非常规油气地质调查工程”,开展了黑龙江省鸡西地区煤系气地质调查、松辽盆地及外围油页岩地质调查、松辽盆地西斜坡油砂原位试采工程、陆域天然气水合物地质调查与祁连山木里天然气水合物野外长期观测站建设、陕西关中地区氦气地质调查和非常规油气资源国情调研等工作,获取了大量基础数据,取得了黑鸡地1井、黑鸡地3井、黑鸡地4井等一系列突破性成果和重要进展,初步掌握了我国油页岩、油砂、陆域天然气水合物、氦气以及鸡西盆地煤系气等非常规油气资源潜力。该工程在煤系气、油页岩、氦气等领域产生重要影响,提振了非常规油气勘探开发信心,推动了科技创新与地质调查深度融合,促进了非常规油气学科发展。

新疆甜水海地区红山湖泉水化学特征及其意义

通过开展甜水海地区红山湖的泉水与湖水水文地球化学相关测试分析,探索区内水化学成分形成过程以及水体地球化学特征与来源,从而获得与油气有关的水文地球化学信息。结果显示:红山湖泉水总体呈弱碱性,以微咸水为主,水体主要离子质量浓度随着矿化度增加而增加,水化学类型为Na-HCO 3型;其主要补给为大气降水,且补给的大气降水在顺断裂或裂隙深循环过程中与围岩发生了水岩作用;矿化度、水化学类型以及泉水特征系数指示其代表的地下水体水动力较弱,且变质程度较深,与油田中油气伴生的地层水特征相似,推断该区地质环境整体利于油气形成与保存。

中国冻土区天然气水合物的地球化学调查

天然气水合物是一种极具潜力的新型能源,中国陆域永久冻土区天然气水合物资源具有极大的潜力。本文根据中国地质调查局在祁连山地区、羌塘盆地和漠河盆地天然气水合物远景区取得的大量地球化学调查数据和成果,分析总结了冻土区的温压条件、冻土条件、气源条件等,探讨了冻土区天然气水合物的成矿机制和制约因素,初步建立了冻土区天然气水合物的成藏模式,以期为下一轮的冻土区天然气水合物勘查提供地球化学技术支撑。

青海乌丽地区发现天然气水合物赋存的重要证据

1研究目的(Objective)青藏高原多年冻土区具备良好的天然气水合物找矿前景,并于2008年在祁连山木里地区成功钻获天然气水合物实物样品;但自木里地区发现天然气水合物以来,尚未在青藏高原其他冻土区有新的发现。乌丽地区位于青海省南部唐古拉山北麓,是冻土区天然气水合物远景区之一,为进一步探索青藏高原冻土区天然气水合物的成藏地质条件,本项目陆续在该区部署了地质、地球物理、地球化学、遥感和钻探调查,寻找天然气水合物赋存的证据,实现冻土区天然气新发现,为天然气水合物资源调查与评价提供支撑。

南祁连盆地木里冻土区天然气水合物气源分析

南祁连盆地木里冻土区天然气水合物的气体成因或来源存在不同观点,目前还没有统一认识,这直接影响到水合物的资源评价及下一步勘探方向。文章依托前人研究成果及新近钻探木参1井、木参2井及SK-0井资料,对比分析中侏罗统与上三叠统尕勒得寺组两套烃源岩,结合天然气水合物气体组成与碳氢同位素特征进行综合研究,结果表明:南祁连盆地木里冻土区天然气水合物的气体以轻烃为主,具湿气特征,其同位素表现为正碳同位素系列,为有机成因,成气母质主要为腐泥型干酪根的油型气,是热演化程度较低的原油伴生气;少量与微生物成因气有关,与煤层气关系不大。中侏罗统有机质丰度高、类型较好,镜质体反射率Ro在0.48%~1.14%之间,处于生油高峰期,生油过程中原油伴生气为天然气水合物的主要气体来源;上三叠统尕勒得寺组有机质丰度较高、类型较好,但成熟度高,处于生凝析气或裂解气阶段,总体生排烃能力差,从气源对比分析来看对天然气水合物气体来源贡献不大。

中国天然气水合物资源潜力及试开采进展

中国高度重视天然气水合物资源的调查研究。自上世纪90年代中期开始先后经历了资源预测、调查、试采三个发展阶段,迄今已在南海神狐、东沙、琼东南、台西南斜坡及祁连山木里地区发现水合物样品5处,在南海、东海冲绳海槽及青藏高原发现地质、地球物理、地球化学等赋存标志7处,显示出良好的资源前景。综合多位学者的估算结果,中国天然气水合物的资源量约126×10^(4)m^(3),是中国常规天然气资源量的2倍,资源潜力巨大。自2011年起,先后在祁连山木里地区和南海神狐地区进行了5次天然气水合物试验性开采,累计产气量达117×10^(4)m^(3),且使得位于"金字塔"塔基且规模巨大的细粒储层中的水合物也有可能成为开发利用对象。中国是能源短缺国家,如何尽快开发利用这一规模巨大的潜在能源,需要全方位、多层次地开展各项调查研究,并进行技术、经济和环境评价,加快商业化开发进程,使这一潜在能源能在不久的将来真正造福于社会。