中國油氣資源勘探新領域 非常規油氣勘探

2021-05-25 21:00:33 字數 2917 閱讀 6270

(1)生物甲烷氣勘探

當富含有機質的沉積物埋藏到一定深度後,有機質在還原環境下經厭氧細菌生物作用生成大量的富含甲烷氣體,並大規模地聚集儲存,形成具有工業開採價值的生物甲烷氣藏。該類氣藏以第四系居多,埋深較淺。以碎屑岩沉積為主、連續沉降充填並未受強烈構造變動影響的盆地有利於生物甲烷氣藏的發育。生物甲烷氣藏是一種烴源成因分類,在聚集成藏方面沒有特殊要求,因此可以有多種圈閉形式。

生物甲烷氣藏在美國、日本、俄羅斯、德國、加拿大等國均有發現,中國的許多盆地(柴達木等)以及現代沉積區(沿海地區)也均有生物甲烷氣形成的基本條件。

(2)低(未)成熟油氣勘探

在有機質乾酪根熱演化序列中,接近成熟而未進入大量生烴階段時(r=0.2%~0.7%)所生成的烴類在成藏分布方面與有機質完全進入成熟門限後所生成的烴類有較大差異。但作為非常規油氣成藏的乙個方面,低熟油氣在圈閉模式方面與常規油氣藏並沒有太多差異。由於油氣生成相對較早、對應的埋深條件較小、生烴機制較為特殊、沉積物成岩條件較弱等原因,導致低熟油氣在分布特徵和規律方面具有特殊性,故在油氣勘探中具有特殊意義。

目前中國已在蘇北、渤海灣等盆地中找到大量低熟烴類。低熟油氣是陸相生油氣的乙個基本特色,它擴大了油氣資源量的評價範圍,也提供了更廣闊的油氣勘探領域。中國東部地區埋深較淺的年青盆地是這類油氣勘探的主要方向。

(3)煤層氣勘探

煤層氣(瓦斯)是指主要以吸附狀態存在於煤層之中的可燃氣體,其成分以甲烷為主。美國是煤層氣勘探研究最早取得成功的國家,另外世界煤層氣資源也很豐富。煤層氣的分布受控於煤炭的形成和建造條件,通常在湖沼、海濱淺海或陸相含煤建造中發育,在地質時代上出現於石炭紀以來發育的地層中。

煤層氣在中國廣泛分布,通常被劃分為華北、西北、華南、東北以及滇藏聚集區。

(4)深層盆地油氣的勘探

深層盆地油氣是高勘探程度條件下,對油氣成藏賦存規律的又以新認識,國外目前已發現的深盆氣主要集中在加拿大西部阿爾伯達盆地的艾爾姆華士、牛奶河、霍得利氣田和美國中西部地區盆地(如聖胡安盆地的布蘭科氣田、丹佛盆地的瓦騰伯格氣田等),深盆氣是緻密砂岩氣的主要表現形式。

深盆氣藏是緻密儲層中與源巖相連的氣水倒置關係氣藏,是一種發育在緻密儲層中其在區域上具有「上水下氣」特徵的氣藏,整體上以地層異常壓力的發育為基本特徵,即使有侷限地層水(酸點)存在,也不會對氣水在整體上的活塞式排驅過程產生實質性改變。深盆氣藏中的天然氣分布為「有根」狀態,即氣藏的緻密儲層與其源巖之間含氣狀態的連續過渡,它的封閉機理仍然是以毛細管壓力為主,一般儲量巨大,通常分布於盆地的深凹陷、向斜中心或構造斜坡帶下傾部位,甜點是深盆氣藏中具有經濟價值的勘探開發目標。

緻密儲層中深盆氣藏的形成常與煤系地層密切有關。中國的鄂爾多斯盆地、四川盆地、吐哈盆地、松遼盆地、二連盆地、沁水盆地、賀西地區盆地群、柴達木盆地、準格爾盆地、塔里木盆地等均有望成為深盆氣藏勘探的有利地區。

(5)泥頁岩油氣的勘探

泥頁岩油氣藏與常規油氣藏的差別主要在於儲集層的緻密性和裂縫性條件。泥頁岩油氣藏的形成歸咎於高異常壓力對裂縫的擴張作用和對油氣流體的混向湧流驅動,油氣最終以順層方式富集成藏。裂縫-微裂縫發育帶(靠近斷層附近)是泥頁岩油氣成藏的有利區,其中頁岩氣藏中天然氣的賦存方式主要是游離、裂縫表面吸附及頁岩表面吸附。

據報道,中國目前已在松遼、渤海灣、南華北、柴達木以及酒泉等盆地發現了具有工業價值的該類油氣藏。

(6)水溶氣的勘探

水溶氣也有人稱地壓氣,是地層水在一定條件下所溶解、包含的足以具有工業開採價值的天然氣聚集,所謂的工業開採價值受地質條件、富集豐度以及經濟技術條件等因素影響。水溶氣藏目前已在世界許多盆地中發現,資源量很是樂觀。它的氣藏通常出現於中、新生代地層中,尤其是第三系和第四系海相及海陸過渡相地層中。

中國的水溶氣資源尚未展開系統研究。

(7)甲烷水合物的勘探

甲烷水合物是在特定的溫度和壓力條件下形成的冰狀固體甲烷。與水溶氣不同,甲烷水合物是由水和氣體相結合、氣體分子靠范德華力進入並維持在水分子晶隙中並具有典型籠狀結構的絡合物,也被稱為冰凍甲烷。甲烷水合物的形成與環境溫度和壓力條件密切有關,它要求壓力隨溫度的公升高呈非線性的倍數增長,當溫度條件公升高時,甲烷水合物形成所需要的壓力條件急劇增大。故低溫、高壓有利於甲烷水合物的形成。

根據形成條件,甲烷水合物的分布主要有兩種型別:一是海(洋)底沉積物,二是陸地上的寒冷地帶,如極地地區和永凍土地帶。前者含有絕大多數的甲烷水合物資源,所要求的水深條件主要是海(洋)底沉積物上部的300~1000m範圍;後者分布的甲烷水合物資源總量比較有限,目前在陸上所發現的甲烷水合物主要集中在西西伯利亞盆地永久凍土帶、普魯徳霍灣永凍土帶以及北極群島等。

中國對甲烷水合物的研究目前正在受到越來越高的重視,遼闊的海域將有可能是甲烷水合物發育的有利場所。

( 8)無機成因油氣的勘探

國外目前已在太平洋東部裂谷、安德烈斯轉換帶、日本島弧,東非裂谷等多處發現無機氣(二氧化碳和烴類氣體)。隨著無機成因氣的不斷發現,它正逐漸成為油氣勘探的乙個「古老而又年輕」的領域。無及成因氣一般與地球殼幔活動有關,分布區域主要是大陸裂谷活動帶、火山島弧活動帶、板塊活動接觸帶、有深大斷裂發育的盆地內部以及碳酸鹽岩區(碳酸鹽的無機化學作用生氣)。

中國目前已在多個盆地中發現了無機氣的存在(包括烴類氣體和二氧化碳氣體等),如四川盆地、台灣海峽盆地東部、準格爾盆地西北緣等。中國將無機氣作為潛在領域,在常規油氣勘探中兼顧研究,無疑將是有益的。

(9)重油、瀝青砂和油頁岩的勘探

世界重油和焦油砂分布主要集中在環太平洋和阿爾卑斯帶,中國東部和西部地區盆地中的重油和瀝青砂分布分別屬於上述兩帶。重油和瀝青砂形成的主要原因是生物降解和游離氧化,它的主導控制因素是地層超覆圈閉,主要沿盆地斜坡或埋深較淺的構造帶分布,埋深通常在淺於1500m的近地表處,它的出現往往代表了盆地較為複雜的構造演化史。油頁岩是高灰分(大於40%)的固體可燃有機巖,可以是腐泥、腐質或混合成因。作為工業礦產要求含油率應大於5%,發熱量超過7.54mj/kg。僅據有關資料認為,世界上的前四名油頁岩儲量大國或地區依次為美國、巴西、前蘇聯和中國。

油頁岩也是油氣資源儲量接替的可考慮方向之一,中國油頁岩資源從古生界至新生界均有分布並以中、新生界為主,其中古生界油頁岩儲量主要分布於石炭、二疊系,中生界儲量以三疊系居多,新生界則主要分布在下第三系。

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