南祁连盆地哈拉湖坳陷中二叠世早期气候变化与物源分析

采用沉积岩石学、元素地球化学等方法对南祁连盆地哈拉湖坳陷中二叠世沉积环境演化进行了分析。研究样品来自盆地内天页2井岩芯样品,深度379.0~418.48m,对样品进行主微量元素数据分析,以Sr/Cu值、MgO/CaO值、Al_(2)O_(3)/MgO值、SiO_(2)/Al_(2)O_(3)值、CIA值、黏土矿物含量指标为依据,分析哈拉湖地区中二叠世气候变化;以稀土元素指标分析哈拉湖地区中二叠世的物质来源。结果表明,哈拉湖地区中二叠世早期处于温暖湿润的气候环境下,沉积物质来源于活动大陆边缘的玄武岩。

祁连山哈拉湖坳陷地质构造特征及天然气水合物成藏地质条件研究

祁连山哈拉湖坳陷与已发现天然气水合物的木里坳陷同属于南祁连盆地次级坳陷,有相似的水合物成藏条件,但由于该区地质工作程度低,坳陷内第四系覆盖层下的地质构造信息不清,对该区的天然气水合物成藏条件缺乏认识。为查明哈拉湖坳陷的地质构造特征和天然气水合物成藏条件,在哈拉湖坳陷区内开展了物化探综合探测及研究,结果表明:(1)调查区内可划分出4个凹陷区、2个凸起区,调查区内可划分出26条断裂;(2)调查区永冻土层分布特征以新生界沉积区以大面积片状和基岩出露区以岛状分布为主,永冻土层发育与高程、地形、地表覆盖层及表层土壤水分等因素密切相关;(3)调查区发现了两处地球化学异常,以酸解烃重烃、酸解烃干燥系数、顶空气甲烷和荧光光谱为指标组合,显示了两种不同的异常特征类型,异常浓集中心明显,强度较高;(4)哈拉湖坳陷的烃原岩条件相对差,烃源岩的保存完整性和印支-燕山期圈闭构造是水合物成藏的关键,哈拉湖坳陷区北部和地球化学Ⅰ号异常区可为水合物成藏远景区。本文为南祁连盆地下一步天然气水合物资源调查与评价提供了依据。

音频大地电磁测深在祁连山哈拉湖坳陷天然气水合物调查中的应用

祁连山哈拉湖坳陷与已发现天然气水合物的祁连山木里地区有相似的成藏条件,是高原冻土区水合物勘查的重点区域。为了调查祁连山哈拉湖坳陷的天然气水合物资源前景,查明冻土层厚度及断裂分布特征,利用音频大地电磁测深在哈拉湖地区进行了测量,从电性结构特征测区内划分了3个凹陷区、2个凸起区和26条断裂,分析了哈拉湖地区冻土层发育特征。结合测区内构造条件、冻土条件及顶空气甲烷异常区,指出哈拉湖南部和北部靠近断裂附近对天然气水合物成藏较有利。

哈拉湖坳陷与木里坳陷天然气水合物成藏条件对比

在已发现水合物的木里坳陷冻土条件、烃源岩条件和温压环境等水合物成藏条件研究的基础上,通过类比法探讨哈拉湖坳陷天然气水合物的发育和赋存潜力。结果表明:两个坳陷具有相近的冻土层厚度、基本一致的温压条件等,指示哈拉湖坳陷基本具备天然气水合物形成的环境条件。在沉积演化、冻土层物质组成、烃类气体保存等方面两者具有较大的差异,木里坳陷的地层发育较完整,冻土层以沉积岩石为主,地球化学具有明显异常;哈拉湖坳陷石炭纪和侏罗纪发生沉积间断,三叠统含油气系统遭受破坏,冻土层物质以第四纪沉积为主,封盖能力差。埋藏较深的二叠统烃源岩可能能够为天然气水合物的形成提供烃类气体,推测哈拉湖坳陷局部隆起部位可能是天然气水合物赋存的有利区域。

祁连山哈拉湖坳陷天然气水合物地球化学勘查

自祁连山冻土区木里坳陷发现天然气水合物以来,南祁连盆地开始成为中纬度冻土区天然气水合物调查的重点地区。2014年在哈拉湖坳陷开展了1∶10万地球化学调查,目的是为天然气水合物远景预测提供地球化学依据。调查面积3 000 km^2,采样密度1点/2 km^2,分析了天然气水合物和油气化探指标。在哈拉湖坳陷圈出了与三露天水合物矿藏类似的地球化学综合异常,面积大于30 km^2,异常组合为酸解烃甲烷、酸解烃干燥系数、丁烷异构比、顶空气甲烷和荧光F320,这些指标存在组分分带现象。进一步研究表明,烃类气体主要来源于深部的凝析油伴生气和煤型气,异常区发育有利于天然气水合物形成的冻土厚度。调查结果表明,地球化学技术适用于中纬度冻土区天然气水合物勘查,能够圈出天然气水合物远景区。

南祁连盆地哈拉湖坳陷上三叠统尕勒德寺组泥质岩类烃源岩评价

南祁连盆地广泛发育上三叠统尕勒德寺组泥质岩类烃源岩,但是其有机质丰度、类型、热演化程度的研究程度都很低。因此,对此地区烃源岩进行油气资源综合评价是十分必要的。据此,从烃源岩类型、有机质的类型、丰度、成熟度等方面对南祁连盆地哈拉湖坳陷上三叠统尕拉德寺组烃源岩进行了综合评价。研究表明,有机质丰度为差—中等,有机质类型为腐泥腐殖型(Ⅱ2),有机质到达高成熟—过成熟阶段。整体评价为中等烃源岩。

南祁连盆地哈拉湖坳陷青徳地2井三叠系天然气水合物储层特征及其意义

哈拉湖地区目前基本属于地质空白区,有关天然气水合物形成及分布的研究较少,尤其针对该地区天然气水合物储层研究与认识较为有限。青徳地2井(QH-2)位于南祁连盆地哈拉湖坳陷西部,为坳陷内首口天然气水合物调查深井,钻遇第四系、新近系—古近系和三叠系。以青徳地2井三叠系主要储集岩层段岩心为研究对象,通过岩石薄片观察以及孔隙度、渗透率、密度、铸体薄片等物性测试,结合测井资料开展哈拉湖坳陷储层特征研究,结果表明:青德地2井三叠系储层分布较广,厚度巨大,但储集性能整体较差,绝大部分属非常规储集层,且整体裂隙较不发育,较难形成类似木里地区固结岩层中的裂隙型水合物及孔隙型水合物,而该区冻土层下存在厚层第四系松散沉积物及裂隙相对发育的古近系—新近系,可为天然气水合物形成提供良好的储集空间。

南祁连盆地哈拉湖坳陷天然气水合物科学钻孔岩心顶空气组成及其地质意义

通过对南祁连盆地哈拉湖坳陷天然气水合物科学钻探试验QH-1孔、QH-2孔不同层段内岩心顶空气中各烃类气体含量及甲烷碳同位素值的统计,对比研究了岩心中烃类气体组分含量随不同深度的变化特征,剖析了组分含量与岩性、裂隙或破碎带之间的对应关系,探讨烃类气体的成因,指出了烃类气体对岩性、裂隙或破碎带、天然气水合物异常的地质指示意义。结果显示:顶空气高含量区间段对泥岩有一定的指示作用,岩心中一定深度范围内多处钻遇石膏晶体,石膏出露层段与顶空气高含量区间段较为吻合,烃类气体可能主要以吸附(游离)的方式被封存在泥岩中,石膏起到了一定的封堵作用;裂隙或破碎带内岩心顶空气组分含量相对较高,显示裂隙或破碎带对烃类气体的聚集有一定控制作用;与南祁连盆地木里地区相比,钻探区虽然达到了天然气水合物稳定带条件,但未能钻获到天然气水合物,推测气体浓度较低为原因之一;钻孔岩心顶空气中甲烷气体主要以热解成因为主,并含部分混合成因气。

南祁连盆地哈拉湖凹陷中三叠统大加连组烃源岩评价

南祁连盆地哈拉湖坳陷中三叠统的大加连组广泛发育有碳酸盐岩类烃源岩。通过野外剖面样品的采集,并且运用有机碳测试、干酪根分析、岩石热解及饱和烃气相色谱技术进行室内样品测试,综合评价研究区碳酸盐岩露头样品的有机质丰度、类型及其成熟度。研究结果表明:大加连组烃源岩有机质丰度差,有机质类型主要为Ⅲ型,有机质达到成熟-高成熟阶段;综合评价为差等烃源岩。

哈拉湖冻土区地震波场特征与天然气水合物成矿潜力分析

南祁连盆地哈拉湖坳陷地处青藏高原东北缘,是我国高原冻土区水合物勘查的重点区域,通过地震勘查发现:浅层倒转叠加速度场揭示了测区冻土层比较发育,反射剖面结果和三瞬信息则揭示了哈拉湖坳陷为复合型盆地:加里东期结晶基底上发育的古生代—中生代盆地,经过印支期造山剥蚀后,在喜马拉雅运动作用下,进一步形成南深北浅的前陆盆地,并沉积了约300~1 200 m厚的新生代松散沉积物。测区受复杂构造运动的影响,地层破坏严重,且烃源岩品质较差,冻土形成时间晚,与导气断裂形成时间耦合性也差,区域性盖层缺乏,应用水合物成矿理论综合分析测区水合物成矿潜力较差。