松辽盆地北部生物气和低熟气成藏主控因素

针对生物气和低熟气的地质特点，从生物气和低熟气的形成条件研究入手，深入分析源岩、构造、储层等对气藏的控制作用，认为松辽盆地北部具备较好的生物气和低熟气形成条件，生物气和低熟气资源丰富，初步计算资源量约1×10^12m^3，资源潜力巨大。气藏受气源岩、砂体和断裂3种因素控制；气源岩区控制气藏的宏观分布范围；薄层、砂地比10％～35％储集体控制了气藏的分布，沟通气源岩与砂体的断裂带是气藏聚集的有利地区。具有下生上储的成藏特点，主要为构造-岩性气藏类型。预测了生物气和低熟气气藏的有利分布地区，为下步勘探指明了方向。

准噶尔盆地东部侏罗系烃源岩和天然气地球化学特征及低熟气勘探前景

对准噶尔盆地东部侏罗系烃源岩有机地球化学特征进行了研究,结果显示准噶尔盆地东部侏罗系烃源岩有机碳含量分布范围广泛,TOC为0.13%~81.06%,烃源岩评价为差—中等生油潜力,但生气潜力较大;镜质体反射率Ro分布和与热演化程度相关的生物标志化合物参数(OEP值、CPI值、甾烷和藿烷异构化参数、甲基菲指数等)表明大多数烃源岩处于未成熟—低成熟热演化阶段;有机质类型以III型为主,部分八道湾组和西山窑组烃源岩为II2型。此外,对准噶尔盆地东部侏罗系天然气组分和碳同位素组成分析结果表明,侏罗系天然气以烃类气体为主,甲烷含量为65%~98%,C1/C1-5为0.62~0.98,以湿气为主,碳同位素组成分布范围较广,其中甲烷同位素组成δ13 C1值为-50.7‰^-28.2‰,乙烷δ13 C2为-32.5‰^-23.7‰,丙烷δ13 C3值为-30.6‰^-21.6‰,以煤型气为主,仅三台—北三台地区天然气显示为油型气-煤型气混合的特征。在对准噶尔盆地东部地区侏罗系煤系烃源岩和天然气样品分析的基础上,通过与吐哈盆地典型低熟气区烃源岩和天然气地球化学特征对比认为准噶尔盆地东部阜东和三台—北三台地区已形成一定规模的低熟气聚集,具有巨大的勘探潜力,是准噶尔盆地低熟气有望取得突破的重点地区。

吐哈盆地丘东次凹低熟气的生成与动力学研究

采用黄金管—高压釜封闭体系,对吐哈盆地艾试1井的泥岩和煤岩进行了低温热解实验。根据实验结果,分别求取了干气(C1)、湿气(C2～C5)生成过程的初始动力学参数,然后将单一活化能的动力学参数进一步优化为具有高斯分布的活化能,优化后的动力学参数能较好拟合实验数据。利用优化后的动力学模型模拟了吐哈盆地丘东凹陷八道湾组天然气早期生成过程,并将模拟结果与实际地质资料进行了对比。结果表明,经过优化后的低温恒温热解动力学,能有效评价早期生气过程;在丘东次陷发现的天然气,与八道湾组源岩关系密切。

低熟气评价方法及其在松辽盆地北部的应用

针对目前尚无公认的有效的评价低熟气生成量方法这一难题,从低熟气的(低温)热成因机理出发,认为当前被广泛、成功应用于成熟的热成因天然气生成量评价的化学动力学方法仍应是评价低熟气生成量的有效方法,在此基础上建立并标定了松辽盆地代表性源岩干酪根成气的化学动力学模型,进而与可能成为低熟气先质的非烃、沥青质的化学动力学模型一起,构成了评价低熟气生成量的方法,同时指出有机质中少量的低活化能组分的存在是低熟气生成的内因。实际应用表明,松辽盆地北部低熟气的总生成量为41992×108m3,如果采用1%的运聚系数,则松辽盆地低熟气的资源量约为420×108m3,远低于松辽盆地常规热成因气的资源量;由化学动力学方法来评价低熟气生成量是可行的,这一方法也可以推广应用到其它富含低熟气的盆地。

低熟气——煤成气理念的延伸

20世纪80年代末,油气地质学界提出了生物-热催化过渡带气和早期热成因气的概念。认为天然气不仅在有机质的高演化阶段可以形成,在烃源岩演化程度较低时,即0.4%≤Ro<0.6%时也可以形成规模性大气田。对低熟气的理念进行了探讨,将低熟气形成的热演化标尺定在0.4%≤Ro<0.8%,低熟气可以通过甲烷、乙烷碳同位素组成及轻烃特征、地质背景、烃源岩特征等予以判识,论证了前苏联乌连戈依气田和中国吐哈盆地含气区为低熟气田,指出低熟气的烃源岩主要与煤系相关,因此,低熟气可以说是煤成气理念的延伸。就中国的地质背景而言,中国煤资源量很大,其中Ro值小于0.9%的储量占60%以上,预示着低熟气在中国应当有很好的资源前景,值得予以充分关注。

中国生物气-低熟气藏形成条件与潜力分析

根据文献资料统计分析,生物气低熟气资源约占世界天然气资源的14.5%。生物气低熟气气藏的形成与分布的特点为①气藏分布符合“源控论”,气藏距气源岩较近。②有机质以腐殖型为主并保存良好,时代新、沉降幅度较大并具还原水介质条件的沉积盆地有利于生物气形成,气候寒冷、水介质微咸对有机质保存有利。③盆地内构造活动相对平静、盖层稳定发育、不整合面少的区块有利于形成生物气低熟气气藏。④气藏有多种圈闭类型,以古隆起或同沉积构造最为有利。⑤三角洲—滨海相、滨浅湖(海)相沉积生储盖层组合优越,有利于形成生物气低熟气气藏。对比中国及世界的地质条件,推测中国的生物气低熟气资源量约为6万亿m3,是具重要价值的找气新领域。根据中国4个生物气低熟气气田的勘探实例,认为中国的中、新生代陆相沉积盆地生成生物气低熟气资源潜力巨大,应加强相应的研究和勘探工作。

吐哈盆地低熟气评价的化学动力学方法及其应用

针对目前尚无公认的有效方法评价低熟气生成量的难题,本文从低熟气的(低温)热成因机理出发,认为被广泛、成功应用于成熟的热成因天然气生成量评价的化学动力学理论仍然应该是评价低熟气生成量的有效方法。在此基础上,建立并标定了吐哈盆地代表性泥岩、煤岩干酪根成气的化学动力学模型,与可能部分成为低熟气先质的非烃、沥青质的化学动力学模型一起,构成了评价低熟气生成量的方法。标定结果表明,盆地内有机质成气的平均活化能低于其成油的活化能,而且成气过程中低活化能组分的含量也高于成油过程。这可能正是吐哈盆地的有机质在大量生油之前的低成熟阶段,能开始规模性地生成低熟气、从而导致工业性的低熟气聚集的内因所在。应用表明,吐哈盆地低熟气的总生成量可观,达到632.15×1011m3,而且生气强度较高,最高达到100×108m3/km2以上。吐哈盆地低熟气资源量约为3.16×1011～12.62×1011m3。可见,盆地内低熟气具有可观的勘探潜力。本文所建立的方法应该可被推广应用到其他含低熟气盆地的低熟气的评价当中。

吐哈盆地生物气—低熟气评价的元素平衡法及其应用

吐哈盆地探明的源于非高温热成因天然气(生物气—低熟气)的储量虽然已近千亿方,但尚未见评价其生成量及资源量的有效方法报道,这影响了对其勘探潜力及有利目标的决策。针对这一难题,考虑到无论生物气、低熟气的生成机理如何,都是一个有机元素之间的物质平衡过程,探索并建立了评价生物气—低熟气生成量的元素平衡法。利用吐哈盆地大量的实际分析数据,对这一评价方法(模型)进行了标定和应用。结果表明,吐哈盆地Ⅱ型有机质产生物气—低熟气的成气率高于Ⅲ型,二者分别累计可达134.40ml/g和83.99ml/g,吐哈盆地生物气—低熟气的生成总量约为1436.28×1012m3;资源量可能介于7.09×1011～24.42×1011m3之间。表明吐哈盆地的非高温热成因气具有较大的勘探潜力。台北凹陷的J2x和J1及其附近层位是勘探的有利目标。

低熟煤型气的成因化学

用水介质热压模拟、１３Ｃｎｍｒ分析表明，Ｒｏ＝０．７％以前，煤型有机质中的芳环结构的变化主要是官能团的变化，芳环仍然保留着单环的结构特征，并未发生明显的缩合作用。即在早期热演化过程中由邻甲氧基苯酚结构向邻苯二酚类结构转化，进而转化为烷基酚类结构，同时脱去甲氧基中的甲基。甲氧基含量从Ｒｏ＜０．３％开始迅速减少，到Ｒｏ＝０．７％时已基本脱除完毕。煤型有机质中的甲氧基在热演化早期通过自由基反应脱去甲基。

基于模糊层次分析方法的泥质有效低熟气源岩评价

在特定地质背景下,低熟气可以聚集成藏。由于沉积盆地的古环境、母质类型及有机质演化程度的不同,仅以低熟气源岩物理化学性质为侧重点的烃源岩评价方法很难对不同沉积盆地中的烃源岩的生烃潜力进行相对优劣排序。因此,为了快速有效评价低熟气源岩的生烃潜力,分析了w(TOC)、IH、w("A")等10个因素对气源岩生气能力的影响,建立有效低熟气源岩评价指标体系。并运用层次分析法和模糊数学,建立低熟气源岩生烃潜力评价模型。应用此模型对乌连戈伊气田进行了生烃潜力评价,评价结果表明:Achimov气藏、Bazhenov气藏、Vasyugan气藏、Pokur气藏烃源岩是低熟气源岩;Neocomian气藏和Tyumen气藏烃源岩介于低熟气源岩和常规气源岩之间;Tampey气藏烃源岩属于常规气源岩。这与Galimov所得结论是完全吻合的,说明模型的评价结果是可靠的,可以实现低熟气源岩的综合评价,值得推广应用。

莺—琼盆地生物气及生物—低熟过渡带气特征与勘探前景

莺—琼盆地天然气资源丰富,天然气成因类型多,是南海北部陆架边缘盆地一个具有多种勘探领域和广阔资源前景的大气区。由于目前的勘探和研究程度尚低,虽在该区浅层和中深层所发现的天然气藏多以成熟—高熟的热成因腐殖型气(煤型气)为主,但亦发现了一些生物气及生物—低熟过渡带气气藏。后者均具较高的产量和一定的储量规模,资源潜力及勘探前景非常广阔,应是一个新的勘探领域,值得进一步加深综合研究和加大勘探风险投入的力度。

浅谈母糟“柔熟·泡气”数据化特征与生产质量控制的关系

在传统浓香型白酒生产过程中,通过对出窖母糟进行感官质量鉴定(即"看糟配料"),来判定母糟的"柔熟·泡气"特征并制定配料生产方案。在本次研究中,对不同母糟质量特征进行感官鉴定和数据检测,确定母糟的数据化特征,并以此为依据进行科学配料,以保证入窖糟醅达到糠、曲、水、温、酸、醅、淀的最佳配合条件,促进窖内糟醅正常发酵,最终实现酿酒优质、高产的目的,并为建立智能酿酒生产数据模型提供参考。

“生物气—低熟气藏形成条件与资源分布研讨会”在京召开

为了拓展天然气勘探的新领域、加快天然气资源的勘探开发，促进我国生物气研究勘探工作的快速发展，根据贾承造院士的提议，2005年3月10日在中国石油勘探开发研究院石油地质实验中心召开了“生物气低熟气藏形成条件与资源分布”研讨会。来自中国石油勘探开发研究院、廊坊分院、鄂尔多斯分院、

松辽盆地北部浅层气成藏主控因素及勘探有利区

浅层气是埋深相对较浅的天然气,世界范围内资源丰富,也是中国重要的潜在勘探领域。由于受中浅层找油、深层找气的二元勘探思想指导,松辽盆地北部浅层气的勘探和研究工作开展相对较少,浅层气分布、成因类型和成藏主控因等方面缺乏系统性研究。针对上述问题,笔者系统地研究了松辽盆地北部浅层气的分布和成因类型,总结了不同类型浅层气成藏控制因素,并预测了浅层气勘探有利领域。研究表明:①松辽盆地北部浅层气分布广泛,平面分区,纵向分层;②松辽盆地北部浅层气总体可分为与生物作用相关的浅层气和与热成因相关的浅层气两大类,其中与生物作用相关的浅层气包括浅层生物成因气(Ⅰ)、浅层生物-热催化过渡带气(又称低熟气)(Ⅱ),与热成因相关的浅层气包括浅层热成因油型气(Ⅲ1)、浅层热成因煤成气(Ⅲ2);③松辽盆地北部与生物作用相关的浅层气和与热成因相关的浅层气具有不同的成藏主控因素:浅层生物成因气、低熟气成藏主要受未熟—低熟烃源岩或降解原油的分布,岩性和构造相关的圈闭以及盖层控制;浅层热成因气成藏主要受腐泥型或煤系成熟气源岩,构造和断层遮挡相关的圈闭,盖层和断层控制;④松辽盆地北部浅层资源丰富、潜力巨大,浅层生物成因气、低熟气比浅层热成因气具有更广阔的资源前景,其中西部斜坡区和中央坳陷区浅层是浅层生物成因气和低熟气的勘探有利区域。该研究对松辽盆地北部浅层气勘探具有重要的理论和现实指导意义。

吐哈盆地烃源岩研究进展与低演化油气的形成

通过对吐哈盆地中、下侏罗统6块源岩抽提物的饱和烃和芳烃馏分进行有机地球化学研究,除进一步印证了前人一些主要结论(如母源输入以高等植物为主、有机质类型以Ⅲ型为主和源岩演化程度低等)外,还发现了一些富有科学意义的新的现象与特征,主要包括:源岩样品中含较高丰度的树脂体类化合物;样品中存在八硫环形式的单质硫;源岩有机质经受过较明显的生物降解作用。认为树脂体类化合物是低演化烃的重要母质,单质硫八硫环和生物降解作用都会导致有机质成烃活化能降低,从而促使有机质在较低的热演化阶段形成油气;这些新的发现对于认识源岩在低演化阶段形成商业性的低熟气储层具有重要意义;吐哈盆地有机质成熟度主体处于RO<0.8%的演化阶段,所生成的原油应为低演化阶段的油,天然气则相应为低熟气。

干酪根分子结构在低熟阶段的演化特征:基于红外光谱分析

为研究低熟气形成过程中大分子结构的变化情况,对吐哈盆地侏罗系八道湾组的煤与碳质泥岩干酪根在不同升温速率下进行了热解实验,借助于红外光谱分析,研究了不同热模拟温度下干酪根结构的特征与变化。结果表明,随热演化的进行,煤与碳质泥岩干酪根的芳香结构不断缩合,含氧官能团不断脱落,碳质泥岩干酪根中的脂肪族类有所降低。吐哈盆地低熟气主要来源于煤与碳质泥岩干酪根中的含氧官能团——羧基与甲氧基,以及碳质泥岩干酪根上的脂肪族。从干酪根结构上揭示了低熟气主要来源于Ⅲ型有机质的原因。

吐哈盆地台北凹陷天然气碳氢同位素组成特征

吐哈盆地为中国重要的富油气盆地,目前该盆地的天然气勘探主要集中在台北凹陷,有关台北凹陷的天然气成因和来源一直存在诸多争议。通过分析台北凹陷巴喀、丘陵、鄯善和温米等4个油气田23个天然气样品的组分和碳氢同位素组成,结合前期红台和丘东气田天然气地球化学资料以及前人研究成果和区域地质背景,开展天然气成因和来源研究。结果表明:台北凹陷巴喀、丘陵、鄯善和温米等地区天然气以烃类气体为主。甲烷含量为65.84%～97.94%,重烃(C_(2—5))含量高达34.98%,非烃气体(CO_2、N_2)含量非常低,为湿气。天然气δ^(13)C_1值为–44.9‰～–40.4‰,δ^(13)C2值为–28.2‰～–24.9‰,δ^(13)C_3值为–27.1‰～–18.0‰,δ^(13)C_4值为–26.7‰～–22.1‰;天然气δD1值变化不大,为–272‰～–252‰,δD_2为–236‰～–200‰,δD_3为–222‰～–174‰。甲烷及其同系物(C_(2—5))基本上为碳氢同位素组成正序排列(δ^(13)C1<δ^(13)C_2<δ^(13)C_3<δ^(13)C_4<δ^(13)C_5、δD_1<δD_2<δD_3),与典型的有机成因烷烃气碳氢同位素组成特征一致。研究区天然气为成熟度较低的煤成气(Ro均值为0.7%),主要来自中下侏罗统煤系源岩。天然气氢同位素组成受到烃源岩热演化程度和形成环境水介质的影响,数据表明研究区天然气烃源岩为陆相淡水湖沼沉积。巴喀油田巴23井和柯19井天然气后期发生次生改造,为生物改造气。

中国生物成因气的类型划分与研究方向

生物成因气直接来源于微生物对有机质的改造,是经微生物作用所形成的富含甲烷的气体,其可以大规模和大范围地生成。依据生物气的形成途径和成因机理,可将广义生物成因气划分为早期生物成因气、低熟气、晚期生物成因气、原油降解次生生物气和浅层油气次生蚀变改造型天然气等5类,其分别属于原生型生物气和次生型生物气。运用天然气组分特征和碳同位素组成等地球化学指标,可以对生物气进行类型识别。由于生物成因气主要分布在浅层,易于开采,而且天然气性质好,勘探成本较低,认为应加大生物气的勘探力度。指出虽然目前在我国已经发现了约30个生物气藏,但除柴达木盆地外,大多以小型气田为主,且对生物气形成机理和富集规律还没有完全掌握;而对生物气的准确评价,不仅可以为浅层气来源提供依据,丰富有机地球化学理论,还可以以此追索油气运移的路径轨迹、发现新的隐蔽油藏和烃源岩等,因此生物气地质地球化学研究工作的深入开展,将会大大拓宽油气勘探的领域。