廊固凹陷中淺層天然氣成藏模式及主控因素分析

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.comDOI：10．3969／j．issn．1672—7703．2012．06．009廊固凹陷中淺層天然氣成藏模式及主控因素分析王元杰1楊德相1李清1朱張麗1張躍坤：單洪喜3(1中國石油華北油田公司勘探開發(fā)研究院，河北省任丘市062552；2中國石油渤海鉆探公司第二錄井分公司，河北省任丘市062552；3中國石油華北油Iti公司第一采油廠，河北省任丘市062552)摘要：廊固凹陷是一個晚期抬升剝蝕強烈的新生代殘余型盆地，在中淺層(埋藏深度小于3000m)發(fā)現(xiàn)了眾多不同類型的天然氣藏。依據(jù)烴源巖生氣條件，將天然氣劃分為4種成因類型，以此為線索，結(jié)合不同構(gòu)

2、造部位的地質(zhì)條件，提出了中淺層氣藏成因上主要為沙三段烴源巖受甲烷生成菌降解而形成的生物氣藏和沙三段、沙四段低熟氣藏。分析這兩類氣藏成藏演化，認(rèn)為生物氣藏主要受氣源巖分布控制，緊鄰氣源巖圈閉最為富集；低熟氣藏受烴源巖控制，分布在其周緣，沿斷層和砂巖組成的輸導(dǎo)層運移，主要富集于反向斷塊。關(guān)鍵詞：廊固凹陷；中淺層氣類型；后生生物氣；低熟氣；控藏因素中圖分類號：TEll2．3文獻標(biāo)識碼：A廊固凹陷位于冀中坳陷北部，是一個西斷東超的同時地表水?dāng)y帶甲烷生成菌進入烴源巖中，發(fā)生再次北東向新生代箕狀凹陷。目前在中淺層(埋深小于生烴淺層聚集。3000m)多個層系發(fā)現(xiàn)一批小型氣藏，是目前冀中坳陷1氣藏

3、類型氣藏最為豐富的凹陷之一，主要取決于兩大地質(zhì)背景：其一，本區(qū)主要烴源巖為沙三段(Es，)和沙四上亞段根據(jù)天然氣同位素和伴生油氣特征，前人將廊固(Es。上)，其特點是烴源巖厚度大，主體厚度分別達到凹陷天然氣劃分成6種類型：生物成因氣、生物改造1000～2200m和1500～2100m；而且有機質(zhì)豐度高，沙氣、生物一熱催化過渡帶天然氣、熱解氣、煤成氣和三段有機碳含量平均達到0．95％，沙四上亞段平均為煤層氣?。通過油氣地質(zhì)、烴源巖和天然氣地球化學(xué)0．52％，氯仿瀝青“A”則分別為0．31％～0．15％、特征分析，結(jié)合前人成果提出了研究區(qū)天然氣成因劃0．25％～0．1％，母質(zhì)類型均以Ⅱ

4、：一Ⅲ型為主，易于形分方案，即先根據(jù)母質(zhì)和成因機制劃分出了生物氣、成低熟油氣。其二，凹陷構(gòu)造活動活躍，特別是3次構(gòu)油型氣和煤型氣，再根據(jù)母質(zhì)成熟度不同將油型氣分造回返的差異性，造成早期油氣藏埋藏變淺或再分配，為低熟氣和成熟一高熟氣(表1)。廊固中淺層天然氣表1天然氣成因類型劃分表Table1Classificationofnaturalgasgenetictypes生物氣油型氣煤型氣成因類型來自烴源巖來自原油低熟氣成熟一高熟氣成熟煤型氣高熟煤型氣原生生物氣后生生物氣原油降解生物氣初次埋藏生物化烴源巖抬升到生化原油受細菌降解生生油窗內(nèi)生成的在生油窗之下生生氣條件烴源巖R。<0．9％烴

5、源巖R。>0．9％學(xué)作用帶生成生物氣成生物氣煤成氣成的煤成氣第一作者簡介：王元杰，男，高級工程師，長期從事油氣勘探綜合研究工作。收稿日期：2012-09-10夕；歷，r中國石油勘探2012年第6期48學(xué)兔兔www.xuetutu.com主要為后生生物氣、低熟氣和生物氣一低熟氣混合斜，古近系剝蝕厚度達到了1300m以上，固安一柳泉氣，廊固凹陷中淺層具有勘探價值的主要是后生生物地區(qū)沙三中亞段已出露地表。構(gòu)造核部處于張性環(huán)境，氣藏、低熟氣藏。大氣水淋濾或地表水易于攜帶甲烷生成菌沿斷層侵入沙三段烴源巖中，烴源巖受微生物的降解生成后生生2成藏演化模式物氣，早期形成的生物氣缺乏有效圈閉，除聚集

6、于局部巖性圈閉外，多逸失。雖然在新近紀(jì)坳陷階段沉積了厚度近1000m的新近系，但是固安、柳泉地區(qū)的沙三段廊固凹陷生物氣藏主要集中于大柳泉鼻狀構(gòu)造帶烴源巖沒有進入生油門限，仍然處于生物化學(xué)生氣階南部固安一柳泉地區(qū)。該地區(qū)沙三段沉積期接受了巨段，此時早期斷層由開啟轉(zhuǎn)為封閉，形成多個有效構(gòu)造厚湖相沉積，在半深湖一深湖環(huán)境中形成了主力烴源圈閉，進入生物氣主要成藏期(圖1)。巖。東營組沉積后，構(gòu)造發(fā)生反轉(zhuǎn)，形成固安、柳泉背日倒1500璉目目目呂口口田圈油層差油層氣層水層低熟氣生物氣地表永油氣運移運移侵人數(shù)失圖1柳泉構(gòu)造生物氣—低熟氣成藏模式示意圖Fig．1Liuquanstructurebi

7、ogas—low—maturegasaccumulationmodemap2．2低熟翎黼化模式3氣藏控制因素分析中淺層低熟氣藏主要分布在廊固凹陷東部河西務(wù)3．1后生生物氣藏構(gòu)造帶中南部及凹陷中部舊州斷層下降盤柳泉北一曹家務(wù)地區(qū)。這些地區(qū)斷裂發(fā)育，明化鎮(zhèn)組沉積末期以3．1．1構(gòu)遣運動造就了后生生物氣生成條件來，各個斷層活動性減弱，廊固凹陷沙三下亞段及沙四廊固凹陷古近紀(jì)經(jīng)歷了斷陷期、抬升剝蝕期，新近上亞段烴源巖持續(xù)生成低熟氣，油氣沿著切入源灶的紀(jì)進入坳陷期。斷陷期：受北西