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环渤中地区天然气性质及典型天然气藏成藏模式

作　者: 曾治平
导　师: 郝芳
学　校: 中国地质大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 含油气系统油气成藏地球化学成因类型充注生物降解蒸发分馏运移分异成藏模式
分类号: P618.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

本文是在中海油提供的项目《环渤中地区油气性质及典型油气藏成藏模式》基础上进行研究和编写的。研究内容主要以含油气系统和成藏动力学理论为指导思想。研究过程中，应用了近年来石油地质和石油勘探中的一些新的方法和新理论，如利用流体包裹体激光拉曼技术确定油气藏成长时间、期次；还利用了饱和烃和天然气色谱/质谱、全油（轻烃）色谱等新的测试手段；同时还利用了盆地模拟等方法对研究区油气运移路径进行了理论上的确定，这些对渤中地区油气成藏研究以及勘探中有很大的帮助。论文以天然气藏为基础，基于渤中地区部分典型油气藏的解剖，研究了环渤中地区天然气的地球化学特征、成因类型及其判别标志；通过“四史”研究及流体包裹体确定油气运移路径、充注期次及成藏时间；分析了油气运聚成藏过程中发生的生物降解、蒸发分馏和运移分异作用记取对油气藏的影响。通过研究分析渤中地区天然气成因类型及判别标志，对比国内其他相关天然气藏的成因及类型，最后，在对渤中新构造运动的新认识基础上，确定渤中地区多源、多期次、晚期（12～0Ma）快速充注为主，伴随生物降解气、凝析气成藏的复式油气成藏体系。所取得的主要成果具体如下：一、天然气成藏地质要素1、烃源岩分布：地质要素上看，渤中地区及周围地区分布了几个凹陷，中间为渤中凹陷，北为秦南凹陷，西边为歧口凹陷，南为黄河口凹陷，东有庙西凹陷。层段上烃源岩只要为沙河街组和东营组。沙三段和沙一、二段分布范围较广，东下段则主要分布在渤中凹陷。三套烃源岩均以混和Ⅱ型有机质为主，沙三段类型较好为ⅡA－Ⅰ型，东下段则相对较差，为ⅡB－Ⅲ型；2、构造背景：渤中坳陷流体输导格架由太古界、古生界风化壳及中生界与新生界不整合，断裂体系和多套输导层构成。油气沿持续强烈活动的断层垂向运移至浅层圈闭聚集成藏。结合渤中新构造运动的研究，新构造运动必然对渤中地区及周围地区的油气运移、聚集、成藏等存在非常明显的影响；3、成藏时间、期次的确定：为了确定渤中地区油气成藏的时间和期次，首先分析了渤中地区成藏事件，结合渤中地区储层烃类包裹体的资料，从而利用流体包裹体资料分析研究区天然气成藏的时间和期次。二、天然气的地球化学特征、成因类型与分布规律 (1)环渤中地区天然气按有机质类型分为偏腐植型气（陆源有机气）和油型气。偏腐植型气广泛分布于渤中凹陷周缘各凸起带及其倾伏带，气源来自于渤中凹陷东下段烃源岩，干酪根为IIB型；油型气分布于黄河口凹陷，气源来自于该坳陷沙河街组。<WP=8>受烃源岩成熟度的影响，环渤中地区偏腐植型气以凝析气为主，热裂解气次之。由于渤中凹陷东下段烃源岩整体达到了凝析气－湿气生烃阶段，况且ⅡB型有机质的东下段烃源岩其产物具有较大的气油比，因此在渤西，渤南和北部石臼坨凸起南缘形成了一系列的凝析气藏。渤中凹陷东下段及沙河街组烃源岩在该凹陷东南区域埋深大，达到了湿气－干气生烃阶段，因此在该区域南缘BZ22-2和渤南凸起带BZ28-1等构造形成了部分高过成熟度的裂解干气。黄河口凹陷区域烃源岩基本上处于生油窗成烃阶段，主要形成原油伴生气。(2)环渤中地区天然气的形成与分布受以下三种作用的控制：即成熟作用、蒸发分馏作用和微生物降解作用。下成藏组合，天然气藏主要受热成熟作用的影响，以凝折气，气顶气为主，这些气藏围绕渤中凹陷达到高过成熟度的东下段、沙河街组烃源岩分布，即分布于环渤中地区的各斜坡带（倾伏带）和凸起带。上成藏组合天然气则主要受微生物降解和蒸发分馏作用的影响。在环渤中浅层所有的降解油藏都伴生原油微生物降解干气，大部分为降解油藏伴生气，现今仅发现了BZ29-4和PL25-2为原油降解气层气。由于不同成熟度油气的多期次充注，浅层形成了一系列蒸发分馏作用成因的次生凝折气藏，如BZ26-2浅层凝析气藏。(3)环渤中地区天然气勘探最有利的区域为渤中凹陷周缘各凸起带及其倾伏带，这些构造带是凝析气藏形成的有利区域；另一个区域是郯庐断裂带通过的区域，这一地区新构造运动强烈，一方面油气来源充足，浅层低温、低盐度、开放的静水压力体系微生物降解作用活跃，可形成大量的原油降解气，另一方面新构造运动形成了一系列的年轻圈闭，是天然气聚集的有利场所。三、典型油气藏（田）成藏模式与主控因素1、渤西地区CFD18-2是一个凝析油气藏。油气主要来源于渤中凹陷东下段烃源岩，该套烃源岩有机质类型以陆源偏腐殖质型为主，产物的气油比高，是凝析油气藏形成的物质基础。该构造及其相邻的BZ13-1和BZ18-1具有以东下段泥岩为盖层，东下段砂岩和潜山为储层的有利储盖组合。油气以前寒武系不整合风化壳为主要侧向运移通道。轻烃分析资料表明，渤西地区油气具有向凹陷方向成熟度增高的特点，油气藏类型受烃源岩成熟度与有机质类型的控制，距凹陷最近的BZ18-2、BZ13-1等构造为高成熟度的凝析油气藏，远离凹陷向砂垒田方向为油藏，该区域油气经历了两次成藏，主成藏期在明化镇组以来。总之，渤西地区是凝析油气藏形成的有利地区。2、 BZ29-4气层气属于微生物原油降解成因。该气藏为一个?

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前言  14-17
第一章区域地质概况  17-21
  1．1 环渤中地区区域构造特征  17-18
  1．2 环渤中地区构造发育史及其独特的成藏背景  18-21
第二章烃源岩有机地球化学及有机相  21-42
  2．1 烃源岩有机地球化学特征  21-37
    2．1．1 有机质丰度  21
    2．1．2 有机质类型  21-33
    2．1．3 有机质成熟度  33-37
  2．2 沉积有机相  37-42
    2．2．1 沉积有机相及其地球化学特征  37
    2．2．2 渤中坳陷沉积有机相垂向和平面分布  37-42
第三章环渤中地区天然气有机地球化学特征及其运聚史分析  42-75
  3．1 天然气有机地球化学特征及其成因与分布  42-58
    3．1．1 天然气的组成与特征  42-44
    3．1．2 天然气的成因类型分析  44-54
    3．1．3 天然气藏的形成与分布  54-58
  3．2 环渤中地区油气运聚史分析  58-75
    3．2．1 流体包裹体特征  58-62
    3．2．2 包裹体均一温度确定油气运聚时间与期次  62-75
第四章环渤中地区天然气系统及其成藏模式  75-88
  4．1 曹妃甸18-2凝析油气藏  75-80
    4．1．1 原油与天然气物理化学性质  75-78
    4．1．2 天然气碳同位素特征及其成因类型  78
    4．1．3 地层水特征与保存条件  78
    4．1．4 油气运移路径  78-79
    4．1．5 成藏时间与期次和成藏主控因素  79-80
  4．2 渤中29-4生物降解油气藏  80-86
    4．2．1 原油与天然气性质  80-81
    4．2．2 BZ29-4气层气作为原油降解的证据  81-85
    4．2．3 BZ29-4油气藏运聚模式及主控因素  85-86
  4．3 环渤中地区天然气勘探前景和方向  86-88
结论  88-90
致谢  90-91
参考文献  91-96

环渤中地区天然气性质及典型天然气藏成藏模式

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