李 君,萬東顯,楊 慎,佘源琦,王明磊,高 陽
(1.中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院,河北廊坊 065007;2.中國石油華北油田分公司器材供應(yīng)處萬莊鉆井供應(yīng)站,河北廊坊065007)
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中國天然氣聚集類型、特征及資源潛力預(yù)測
李君1,萬東顯2,楊慎1,佘源琦1,王明磊1,高陽1
(1.中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院,河北廊坊 065007;2.中國石油華北油田分公司器材供應(yīng)處萬莊鉆井供應(yīng)站,河北廊坊065007)
對天然氣聚集類型及特征進行劃分,并對其資源潛力進行重新計算,指出勘探方向。結(jié)果表明,天然氣聚集可劃分為源內(nèi)滯留、近源阻滯、遠源倉儲3種類型,源內(nèi)滯留聚集主要是指未經(jīng)大規(guī)模運移的吸附氣和游離氣,典型氣藏為煤層氣和頁巖氣,資源量超100×1012m3;近源阻滯聚集是指天然氣初次運移直接進入鄰近儲層,受致密儲層毛細管阻力及蓋層封蓋的雙重阻擋作用形成氣藏,如近源大面積致密砂巖氣,資源量為38×1012m3;遠源倉儲聚集是指天然氣經(jīng)過斷裂、不整合面等優(yōu)勢輸導(dǎo)通道二次運移進入各類圈閉形成的氣藏,資源量為73×1012m3。3種聚集類型探明程度都非常低,剩余資源豐富,勘探前景好。源內(nèi)滯留聚集、近源阻滯聚集是下一步天然氣勘探的重要方向,遠源倉儲聚集中碳酸鹽巖和逆沖構(gòu)造深層是現(xiàn)實勘探領(lǐng)域。
天然氣;聚集類型;聚集特征;資源潛力;有利區(qū)帶
人們對油氣資源的認識受地質(zhì)條件、勘探程度、勘探技術(shù)、經(jīng)濟條件等多種因素影響,這些影響因素隨時間而變化,對油氣資源的認識也隨之變化,因此油氣資源量實際上是一個動態(tài)數(shù)值的靜態(tài)表示,隨有關(guān)因素的變化而浮動,不同勘探階段需要進行新的資源評價。中國天然氣勘探在近10年獲得一批重大發(fā)現(xiàn),促進天然氣地質(zhì)學(xué)在深層儲層形成機制、非常規(guī)氣藏形成機制等眾多方面取得重要進展。山前復(fù)雜圈閉、深層薄砂層、致密砂層、非均質(zhì)碳酸鹽巖儲層隨著物探技術(shù)的進步得以有效落實;水平井鉆探、水平井分段壓裂、直井分段壓裂、叢式井開發(fā)等工業(yè)開采技術(shù)日漸成熟[1-6]。這些理論和技術(shù)的進步促進了資源認識大幅提升,繼第三次資源評價后又進入新一輪評價階段。由于中國天然氣成藏條件和運聚模式豐富多樣,一些新發(fā)現(xiàn)的資源,特別是非常規(guī)天然氣資源地質(zhì)資料較少,用常規(guī)方法難以進行系統(tǒng)的資源評價。針對此問題,本文從天然氣聚集類型角度進行研究,預(yù)測了不同聚集類型天然氣的資源潛力,對下一步天然氣勘探及資源評價具有一定參考意義。
從油氣生成后的演化來看,聚集和成藏具有一定差異,如非常規(guī)天然氣中大面積致密砂巖氣、頁巖氣和煤層氣通過儲層改造已達到開采價值,但從成藏方面來看,這些天然氣受圈閉控制作用較小,已突破了傳統(tǒng)的圈閉控藏概念,表現(xiàn)出聚集機制。聚集和成藏特征及其在勘探生產(chǎn)指導(dǎo)性的差異逐漸清晰。聚集可以定義為各種分散形式的油氣在吸附、溶解、遮擋、動態(tài)平衡賦存機理控制下匯聚的地質(zhì)過程,是天然氣生成后在各種地質(zhì)載體中運動的總和。油氣藏為油氣在單一圈閉遮擋下形成的聚集,具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和油水界面,是油氣在地殼中聚集的基本單位。可以認為,油氣聚集是成藏的前提,但聚集后不一定成藏,而成藏只是聚集的產(chǎn)物之一。聚集是油氣運移及保存下來的地質(zhì)環(huán)節(jié)。
1.1 聚集類型劃分
天然氣形成具有工業(yè)開采價值的有效資源要歷經(jīng)生成、運移、聚集、成藏4個重要地質(zhì)環(huán)節(jié)。油氣生成是聚集成藏必不可少的源頭;而運移、聚集及成藏3個環(huán)節(jié)由于地質(zhì)條件的千差萬別可形成不同組合序列。從發(fā)現(xiàn)的天然氣資源來看,主要有生成—聚集、生成—運移—聚集、生成—運移—聚集—成藏3個序列。
不是所有生成的天然氣都參加運移,如煤層、頁巖等有機質(zhì)豐富和微孔隙—微裂縫發(fā)育的地層可以滯留一定量的游離態(tài)天然氣,同時有機質(zhì)顆粒將吸附一部分天然氣,在一定保存條件下這部分天然氣聚集量不斷增大,在一定技術(shù)條件下可具有工業(yè)開發(fā)價值,該類天然氣只經(jīng)歷了生成—聚集的過程。除滯留在烴源巖中的天然氣外,大部分天然氣排出烴源巖,進入鄰近烴源巖的儲層內(nèi)。如果具有較好保存條件,可直接大量保存,如近源致密砂巖氣,該部分天然氣只經(jīng)歷了生成—運移—聚集的過程。若近源的儲層中不能形成聚集,天然氣將進行二次運移,氣體由單個分子逐漸凝結(jié)為顆粒或氣流,運移路徑主要受高孔滲輸導(dǎo)層控制,即 “優(yōu)勢運移通道”控制,由于有效圈閉能阻擋天然氣二次運移,因此該部分天然氣最終以圈閉控制的氣藏形式保存下來。這部分天然氣經(jīng)歷了完整的生成—運移—聚集—成藏過程,目前發(fā)現(xiàn)的常規(guī)氣藏主要為這種序列的產(chǎn)物。
綜上所述,天然氣具有3種不同的聚集模式:一是在烴源巖中直接聚集;二是經(jīng)過初次運移進入鄰近儲層聚集;三是沿斷裂、滲透性巖層等輸導(dǎo)層進入各種圈閉中聚集。以此為主要依據(jù),將天然氣聚集劃分為源內(nèi)滯留、近源阻滯、遠源倉儲3種類型(圖1)。
1.2 不同聚集類型地質(zhì)特征
天然氣不同聚集類型在形成、分布、機制等方面各具特色,形成的氣藏類型差異較大(圖2),為便于與傳統(tǒng)成藏認識歸位,結(jié)合聚集特征和約定俗成的氣田命名,將不同聚集類型控制的氣藏劃分為6個亞類(表1、圖2)。
1.2.1 源內(nèi)滯留聚集
源內(nèi)滯留聚集主要指天然氣生成后未發(fā)生明顯運移,直接在烴源巖內(nèi)殘留和富集,一般缺乏明顯的運移和圈閉界限(圖3),典型實例為頁巖氣和煤層氣,以吸附相、游離相原位飽和聚集,在孔隙中表現(xiàn)為多層吸附至毛細管凝聚,在大孔(孔徑大于50nm)中天然氣以吸附或溶解態(tài)賦存[7-10]。源內(nèi)滯留聚集吸附氣是動態(tài)平衡過程,地質(zhì)歷史中表現(xiàn)為排替更新特征,即過飽和氣形成超壓,突破巖石承壓界限時形成超壓裂縫,天然氣通過裂縫輸導(dǎo)排出,之后天然氣再生成并吸附聚集,總體上重復(fù)吸附、排替、聚集過程。因此,聚集的天然氣母質(zhì)成熟度與同等深度的頁巖和煤層演化階段相吻合,例如沁水盆地煤層氣甲烷同位素值與埋深具有較好的相關(guān)性[8]。
源內(nèi)滯留聚集主要受有機質(zhì)含量、地層壓力和溫度、構(gòu)造環(huán)境控制。有機質(zhì)含量高的頁巖和煤具有較強的吸附能力及豐富的有機質(zhì)微孔隙,可以吸附和留存大量的天然氣。北美頁巖氣藏頁巖有機碳含量和氣體含量具有較好的相關(guān)性,中國威遠201井頁巖氣測試中有機質(zhì)含量和氣體含量也表現(xiàn)出了正相關(guān)關(guān)系[10-12]。地層壓力主要反映保存條件,地層壓力增大會使天然氣保存條件變好,即含氣量增加。需要指出的是,煤層氣和頁巖氣受壓力控制作用不同,煤層氣難以形成超壓氣藏,而頁巖氣的含氣量具有隨壓力增大而增加的趨勢,但壓力增大到一定程度后,含氣量增加緩慢,最終含氣量將趨于穩(wěn)定。溫度主要影響吸附氣體含量,溫度增高,氣體分子的運動速度加快,降低吸附態(tài)天然氣含量,這也是福特沃斯盆地Barnett頁巖氣藏中吸附氣含量較少的原因之一。構(gòu)造環(huán)境主要控制天然氣的保存,地殼的升降運動會改變地層的溫壓條件,打破煤層、頁巖中原有的平衡條件,使吸附氣解吸為游離氣,造成天然氣散失。此外,構(gòu)造運動常常伴生斷裂活動,造成游離氣通過斷裂逸散。
1.2.2 近源阻滯聚集
近源阻滯聚集指天然氣生成后由烴源巖排出,初次運移進入相鄰儲層內(nèi)聚集,形成近源大面積致密砂巖氣和生物氣。天然氣進入近源高滲透儲層,常常發(fā)生規(guī)模運移,難以就近聚集。如進入致密儲層,儲層毛細管阻力阻擋作用限制了天然氣大量運移和散失,加上泥巖蓋層的封堵作用,天然氣散失非常緩慢,形成大規(guī)模聚集,表現(xiàn)為近源阻滯聚集特征。主要形成機制為源儲交互疊置、超壓動力充注、孔縫網(wǎng)狀輸導(dǎo)、儲層致密阻滯、“甜點”砂體富集。
源儲交互疊置指烴源巖與儲層廣泛接觸,具備充足的供氣條件;超壓動力充注保證天然氣突破排替壓力,進入致密儲層;孔縫網(wǎng)狀輸導(dǎo),即微裂縫—孔隙大面積連通構(gòu)成輸導(dǎo)體系,保證天然氣規(guī)模進入儲層;儲層致密阻滯是指浮力驅(qū)動力較小,限制了天然氣大量運移和散失。如圖4所示,早期生成天然氣階段,天然氣運移動力較弱,只是以擴散方式進入到儲層,分散聚集于大面積致密砂巖儲層內(nèi);在生氣高峰階段,形成生烴超壓,運移動力較強,并容易造成超壓裂縫及突破毛細管阻力,沿著裂縫—孔隙大面積輸導(dǎo)體系,大量注入致密砂巖儲層,并表現(xiàn)整體排水特征;在成藏晚期,隨著烴源巖生氣能力減弱和供氣能力的降低,氣藏內(nèi)天然氣散失量大于供氣量,此時超壓運移動力減小,地層水因為難以大量注入而浮力減小,儲層毛細管阻力起到阻滯作用,使天然氣散失一定量之后達到運聚動平衡,形成大規(guī)模聚集。典型實例為蘇里格致密砂巖氣田。
鄂爾多斯盆地現(xiàn)今構(gòu)造為平緩西傾的大單斜,上古生界氣源巖主要為本溪組、太原組和山西組的煤層和暗色泥巖,主要含氣層系為山西組、石盒子組,烴源巖與儲層具有“交互疊置”分布特點。從成藏過程來看,石盒子組沉積期存在超壓階段,在早白堊世(K1)末超壓達到最大,與烴源巖演化及天然氣充注時期相吻合;甲烷碳同位素、乙烷碳同位素計算古生界天然氣的鏡質(zhì)組反射率為1.0%~3.0%,主要分布于1.0%~2.0%之間,絕大多數(shù)處于成熟—高過成熟階段,與上古生界煤系源巖的成熟度具有很好的一致性[13-14],表明存在生烴超壓動力及近源聚集特征。據(jù)實驗分析,蘇里格氣田盒8段、山1段儲層毛細管阻力主要為0.15~2.0MPa,而氣層連續(xù)高度主要為10~35m,一般不超過40m,計算得出盒8段、山1段氣藏天然氣浮力為0.08~0.28MPa,氣體浮力難以克服儲層毛細管阻力,即儲層毛細管阻力具有較好的阻滯作用,能對天然氣起到有效的阻擋作用[15]。因此,在一些地區(qū)如果儲層具有較強的阻滯作用,即使缺乏優(yōu)質(zhì)蓋層,也能形成大型氣田,這也是近源阻滯聚集的核心地質(zhì)意義。
1.2 .3 遠源倉儲聚集
遠源倉儲聚集是指大量天然氣經(jīng)過斷裂、不整合面等高效輸導(dǎo)通道二次運移進入有效圈閉中聚集成藏。該聚集類型的特點:斷裂、高滲透砂體和不整合面等高效輸導(dǎo)層發(fā)育,浮力作為重要的運移動力,天然氣以流動方式大規(guī)模運移,只有存在良好的蓋層和有效圈閉時才能實現(xiàn)天然氣聚集成藏,形成傳統(tǒng)的構(gòu)造、巖性、復(fù)合等氣藏。
值得指出的是,目前致密砂巖氣主要是工業(yè)方面的定義,在成藏理論方面沒有具體的分類,本研究為了更好地研究致密砂巖氣資源,將致密砂巖氣聚集機制分為兩類:一類為“源儲交互疊置、超壓動力充注、孔縫網(wǎng)狀輸導(dǎo)、儲層致密阻滯、‘甜點’砂體富集”的近源阻滯聚集;另一類為以斷裂和不整合面等高效輸導(dǎo)通道及構(gòu)造圈閉控制為主的遠源倉儲聚集模式,如吐哈柯克亞、庫車克深等氣藏。
2.1 源內(nèi)滯留聚集
源內(nèi)滯留聚集的天然氣主要包括頁巖氣和煤層氣。目前中國頁巖氣勘探開發(fā)處于初級階段,對頁巖形成、分布、規(guī)模、有機質(zhì)演化、儲集性能、含氣性等研究還比較薄弱,成因法、地質(zhì)類比法、綜合分析法是預(yù)測資源量比較實用的方法。聚集系數(shù)法是綜合分析法,主要選取認識程度相對較高的地區(qū),估算資源量和聚集系數(shù),通過成藏地質(zhì)條件類比分析,確定其他地區(qū)的聚集系數(shù),計算資源量。
頁巖可形成于海相、海陸過渡相及湖相。與北美相比,中國海相頁巖有機碳豐度略低,厚度略薄,演化程度稍高,含氣量和資源豐度較低(表2、表3)。綜合類比分析認為,中國頁巖氣平均資源豐度為(0.5~1)×108m3/km2,計算得出華北、揚子地區(qū)、塔里木盆地海相頁巖氣資源量約為(45~90)×1012m3(表3)。
表2 北美主要頁巖氣參數(shù)表
表3 中國主要盆地/地區(qū)海相頁巖氣資源量表
海陸過渡相及湖相的煤系富有機質(zhì)頁巖主要為煤系碳質(zhì)頁巖,在華北、華南、揚子地區(qū)、北方的天山—興蒙海槽區(qū)廣泛分布。但海陸過渡相與湖相頁巖資料較少,可對比性較差,本次主要依據(jù)殘留烴實驗進行了資源量分析。系統(tǒng)選取了歧口凹陷不同類型和不同豐度的湖相頁巖,進行生烴潛力實驗。實驗結(jié)果表明,頁巖有機質(zhì)類型相同時,排烴效率隨有機質(zhì)豐度增大而增高;有機質(zhì)豐度相同時,隨著有機質(zhì)類型變好,排烴效率增高;有機質(zhì)類型和豐度相同的頁巖,排烴效率隨演化程度的增加逐漸增高。通過計算,歧口凹陷古近系頁巖排烴效率主要為20%~45%,最大在70%左右,說明至少30%的烴滯留在頁巖內(nèi),據(jù)此可初步認為湖相頁巖的聚集系數(shù)為30%。但該實驗不能再現(xiàn)斷裂、裂縫、砂巖等對排烴的影響。柳廣弟通過實驗分析認為,大斷裂相當(dāng)于高速通道,小斷裂、裂縫相當(dāng)于較好的滲透層[16],對排烴影響較大。據(jù)實驗分析,考慮較好滲流砂體與烴源巖交互分布情況下(相當(dāng)于斷裂溝通),排烴效率提高(30%~45%)。因此考慮斷裂的影響,頁巖氣的聚集系數(shù)為10%~20%。在綜合地質(zhì)與實驗研究基礎(chǔ)上,預(yù)測了不同盆地或地區(qū)湖相頁巖的聚集系數(shù)。
中、新生代湖相富有機質(zhì)頁巖主要發(fā)育在坳陷和斷陷湖盆中,沉積范圍最廣,分布面積近(23~33)×104km2。如鄂爾多斯盆地石炭系—二疊系、準噶爾盆地侏羅系、四川盆地上三疊統(tǒng)、吐哈盆地侏羅系等均發(fā)育湖相頁巖,厚度為50~400m,最厚可達1000m。由于湖相頁巖品質(zhì)、規(guī)模的界定尚不明確,本研究主要采用聚集系數(shù)法對頁巖氣資源量進行估算(表4)。吐哈、鄂爾多斯、松遼、渤海灣等盆地湖相泥頁巖總生氣量約為838.6×1012m3,按照滯留比例10%~30%計算,泥頁巖中天然氣殘留量約為160.4×1012m3,按照頁巖占泥頁巖的比例,計算頁巖氣資源量為(10.5~22.1)×1012m3。
湖相和海相頁巖氣總資源量為(55.5~112.1)×1012m3,中值為83.8×1012m3。
表4 中國主要盆地湖相頁巖氣資源量計算表
自20世紀90年代以來,中國煤層氣歷經(jīng)20多年的勘探開發(fā)實踐與研究,目前對煤層氣的資源評價認識比較統(tǒng)一(表5),本研究主要采用2006年國土資源部、中國石油、中國石化、中聯(lián)煤、中國礦業(yè)大學(xué)(北京)、中國石油大學(xué)(北京)等聯(lián)合評價的結(jié)果,資源量為36.8×1012m3(主要為埋深小于2000m的煤層氣資源)[17]。
綜上所述,源內(nèi)滯留聚集天然氣(頁巖氣和煤層氣)總資源量為(92.3~148.9)×1012m3。
2.2 近源阻滯聚集
近源阻滯聚集天然氣主要包括近源大面積致密砂巖氣和生物氣。本研究采用聚集系數(shù)刻度區(qū)類比法和容積法計算主要含氣盆地近源阻滯聚集資源量。鄂爾多斯盆地上古生界天然氣勘探程度相對較高,特別是蘇里格地區(qū),已經(jīng)提交了探明儲量,本次計算優(yōu)選蘇里格地區(qū)作為刻度區(qū),由其現(xiàn)今資源豐度、生烴強度計算出天然氣聚集系數(shù)為3.01%~4.74%(表6)。
表5 中國煤層氣資源量歷次評價表
表6 鄂爾多斯盆地上古生界刻度區(qū)氣藏聚集系數(shù)計算表
根據(jù)氣藏特征,優(yōu)選了烴源巖、儲層、蓋層和圈閉等32個地質(zhì)參數(shù),將其他地區(qū)的這些地質(zhì)參數(shù)與蘇里格地區(qū)對比評價,求取相似系數(shù),據(jù)此求取其他地區(qū)的天然氣聚集系數(shù),再根據(jù)生氣量計算資源量(表7)。結(jié)果顯示,鄂爾多斯盆地上古生界近源阻滯聚集天然氣資源量為15.76×1012m3。全國主要盆地近源阻滯聚集致密砂巖氣總資源量為(20.4~39.8)×1012m3,期望值為30.1×1012m3(表8)。
表7 鄂爾多斯盆地上古生界致密砂巖氣資源量參數(shù)表
表8 全國主要盆地近源阻滯聚集致密砂巖氣資源量估算表
近源阻滯聚集天然氣類型生物氣資源近期勘探與研究進展不大,本次計算主要在參考前人研究基礎(chǔ)上[18-19],結(jié)合近期柴達木三湖、松遼阿拉新勘探發(fā)現(xiàn),利用成因、統(tǒng)計等方法計算資源量(6~9.8)×1012m3。
總體上,近源阻滯聚集型天然氣資源量為(26.4~49.6)×1012m3。
2.3 遠源倉儲聚集
遠源倉儲聚集天然氣資源評價主要在第三次資源評價基礎(chǔ)上,計算目前新發(fā)現(xiàn)的碳酸鹽巖和火山巖資源、新發(fā)現(xiàn)的致密儲層型資源及生氣基礎(chǔ)增大引起的新增資源。
隨著勘探程度、認識、技術(shù)提高及勘探的深入,新的天然氣資源不斷發(fā)現(xiàn)。第三次資源評價在塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地計算碳酸鹽巖氣藏資源量為6.9×1012m3,火山巖天然氣資源沒有納入計算系統(tǒng)。實際上,在塔里木盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地的碳酸鹽巖領(lǐng)域新發(fā)現(xiàn)了塔中、高石梯、靖邊西側(cè)等大型氣田,除了以前認識到的臺緣礁灘和風(fēng)化殼殘丘氣藏,勘探領(lǐng)域擴展到了層間巖溶、深潛山內(nèi)幕等,天然氣資源大大增加(表9)。參考第三次資源評價計算的方法,利用豐度法、容積法和類比法計算這部分新增天然氣資源量可達(9.5~16)×1012m3。
表9 第三次資源評價以來新發(fā)現(xiàn)碳酸鹽巖和火山巖天然氣資源統(tǒng)計表
本次研究將致密砂巖氣藏分為兩類:一類為近源阻滯聚集,另一類為遠源倉儲聚集。第三次資源評價對這兩種類型資源皆未系統(tǒng)評價。關(guān)于近源阻滯聚集型只是在鄂爾多斯盆地和四川盆地按照常規(guī)巖性氣藏進行了資源量計算,結(jié)果為4.3×1012m3;遠源倉儲聚集型致密砂巖氣資源只是對庫車等地區(qū)進行了計算,資源認識程度較低。本次利用聚集系數(shù)類比法重新計算遠源倉儲聚集型致密砂巖氣資源量為(6.2~12.3)×1012m3,期望值為9.25×1012m3(表10)。
表10 遠源倉儲聚集型致密砂巖氣資源量計算表
生氣基礎(chǔ)增大引起的新增資源主要是指“十一五、十二五”期間提出煤系源巖在高演化階段仍具有20%以上生氣能力的新認識[1]所帶來的資源量增加,該成果主要提升了對深層資源的認識,在不同聚集類型生氣量評價時已充分考慮,在此不再贅述。
總體而言,在第三次資源評價的基礎(chǔ)上,本研究新增了3部分資源,減去第三次資源評價計算的四川三疊系須家河組、鄂爾多斯上古生界(近源阻滯聚集)天然氣資源量,目前遠源倉儲聚集天然氣總資源量為(67.4~80.0)×1012m3(表11)。
表11 遠源倉儲聚集天然氣資源量匯總表
2.4 資源量匯總
綜合3種聚集類型天然氣資源量計算結(jié)果,中國天然氣總資源量為(186.1~278.5)×1012m3,中值為232.3×1012m3(表12)。該資源量與第三次資源評價相比,增加了源內(nèi)滯留聚集天然氣資源量120.6×1012m3;近源阻滯聚集天然氣資源量為(26.4~49.6)×1012m3(近源致密砂巖氣、近源生物氣);遠源倉儲聚集天然氣新增資源量為(15.7~28.3)×1012m3,其中,火山巖和碳酸鹽巖為(9.5~16)×1012m3、致密砂巖儲層型為(6.2~12.3)×1012m3。
表12 不同聚集類型天然氣資源量匯總表
截至2015年底,中國累計探明天然氣地質(zhì)儲量為12.5×1012m3(包括煤層氣、頁巖氣),其中,遠源倉儲聚集型為7.1×1012m3,占53%;近源阻滯聚集型為4.5×1012m3,占38%;源內(nèi)滯留聚集型為9590×108m3,占9%。整體上表現(xiàn)為近源+源內(nèi)聚集、遠源聚集天然氣各占半壁江山(圖5)。
近源阻滯聚集和源內(nèi)滯留聚集形成于源內(nèi)及近源環(huán)境,理論上只要盆地內(nèi)存在氣源區(qū),就會發(fā)育這兩種聚集模式,目前在蘇里格、威遠、沁水等地區(qū)獲成功開發(fā),近源阻滯聚集天然氣探明率為11.8%,源內(nèi)滯留聚集天然氣探明率僅為0.08%??傮w上剩余資源豐富,勘探潛力巨大,是下步勘探的重要方向。
遠源倉儲聚集中碳酸鹽巖和逆沖構(gòu)造深層氣藏分布廣、潛力大,塔里木盆地塔中和塔北下古生界、四川盆地下古生界、鄂爾多斯盆地下古生界、塔里木盆地山前帶深層、吐哈盆地山前帶、準噶爾盆地山前帶勘探程度均較低,是現(xiàn)實的勘探領(lǐng)域。
(1)天然氣聚集可劃分為源內(nèi)滯留、近源阻滯、遠源倉儲三大聚集類型,源內(nèi)滯留聚集主要指滯留在烴源巖內(nèi)未經(jīng)大規(guī)模運移的吸附氣和游離氣,主要為煤層氣和頁巖氣;近源阻滯聚集指天然氣初次運移直接進入鄰近儲層,在儲層毛細管阻力與蓋層協(xié)同封堵下形成的聚集,主要為近源大面積致密砂巖氣;遠源倉儲聚集是指天然氣經(jīng)過斷層、不整合面等高效輸導(dǎo)通道二次運移后在各類圈閉中形成的氣藏。
(2)中國天然氣總資源量為232.3×1012m3,源內(nèi)滯留聚集資源量為120.6×1012m3,探明率為0.08%;近源阻滯聚集資源量為38×1012m3,探明率為11.8%;遠源倉儲聚集資源量為73.7×1012m3,探明率為9.6%。3種聚集類型剩余資源都非常豐富,具有非常好的勘探前景。
(3)只要存在烴源巖就會存在源內(nèi)滯留與近源阻滯聚集,勘探領(lǐng)域廣闊,隨著勘探開發(fā)技術(shù)的進步,將逐漸打破有效開發(fā)“瓶頸”,是未來重要的發(fā)展方向。遠源倉儲聚集中碳酸鹽巖和逆沖構(gòu)造深層氣藏分布廣、潛力大,已取得重大發(fā)現(xiàn),但勘探程度低,是現(xiàn)實勘探領(lǐng)域。
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Accumulation Types, Characteristics and Resource Potential Prediction of Natural Gas in China
Li Jun1,Wan Xiandong2,Yang Shen1,She Yuanqi1,Wang Minglei1,Gao Yang1
(1.LangfangBranch,ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,CNPC,Langfang,Hebei065007,China;2.WanzhuangDrillingSupplyStation,EquipmentSupplyDepartmentofHuabeiOilfieldCompany,Langfang,Hebei065007,China)
The types and characteristics of natural gas accumulation have been divided, and the resource potential was also calculated again, by which the exploration direction could be pointed out. The research results showed that natural gas accumulation can be divided into three major types, including source of retention, near source block and far source storage. Source of retention mainly refers to the adsorbed gas and free gas, which have not been migrated in large scale, and the total volume is up to 100×1012m3;Accumulation near source block refers to the migration of natural gas for the first time, and entering directly into the adjacent reservoir,which was trapped and covered by capillary force and caprock in the tight layer to form the gas reservoir, such as near-source large area of tight sandstone gas, the volume is about 38×1012m3;Far source storage refers to the gas reservoir formed by secondary migration through the passage of both frctures and unconformable surface, the volume is about 73×1012m3. The three types of accumulation are featured with very low degree of exploration, rich in remaining resource, and good prospect for exploration.The first two kinds of accumulation are the important directions to natural gas exploration in the near future, but the carbonate rocks and thrust structure in the far source storage accumulation are the practical exploration area.
Natural gas; accumulation types;accumulation characteristics; resource potential; favorable zone
本研究受國家科技重大專項“中國大型氣田形成條件、富集規(guī)律及目標評價(二期)”(2011ZX05007)資助。
李君(1974年生),男,博士,高級工程師,目前從事勘探規(guī)劃計劃戰(zhàn)略研究工作。郵箱:lijun69@petrochina.com.cn。
TE122
A