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1、中国石油论坛21世纪中国石油天然气聱源专题战略研讨套交流论文深层油气的分布及其成因理论王先彬段毅妥进才李春园姜峰陈晓东中国科学院兰州地质研究所2000年5月3日深层油气的分布及其成因理论 王先彬段麓妥连才 李鲞固姜峰陈晓东中国科学彘兰州地质研究所壤屡油气量突破传统油气成固理论面存在的一种新丑麓气赉漂 目内外深估、越界牯勘探研究和现壹嚼的探屡泊气分布情况来看。探层 油气责前景总好探层油气来蠢予早期浅屡形成的烃类的保存与改 童以及舞屡烃纛者中分散有机奠形成的烃类探屡抽气形成的控田 素除了传统生抽理论所考虑的鏖和时阿外主要受控于烃类的热力 学奄住、压力、外部董膏，僵化赫，生抽体系性爱辱中国探屡油气费
2、 一量在全国油气总赉曩t中占有可羁的比饲研究相劫撵探层油气将 是扩大蠢目油气产储量的重薹逾径捧屡油气(dp o丑nd gH)在国外主要是指理探在蚰OQm以下的袖气赍糠，我国朋 主蔓量指现今主要勘探层位l：下的油气赍纛。探度上主要是指埋撵在强OOm以下这还 应谖包括目曹埋探虽嚣不大，但热演化程度却比较膏的古生代毒相破t盐岩烃岩所生 虞的油气费熏尽譬世界上曩过盔舔诂探的盆地还不刊lO，但己在程多沉积盘巾发现了埋撵大 于Ooom的工业油气目前已细曩蘩量罐的油簟位于美目百膏湾的开卢油田产层探度为6593m。量探的气蠢墨芙目西内的米尔新一兰奇气田产屡幕度为83m近十年 来的超撵姑探结暴裹碉深部鼍层的抽气
3、前景良好世界上己在2l十盆地中发现了75个埋深好瑚帅m帕工业袖气囊囊曩对撵屡憎气进行有目的的簟彝工作虽靛起步较囊，但也B在许多抗积盆地中发理了埋探太予15米的工生性麓气t-其中在塔里术叠地、 四川盆地，囊中糟陷中均巴发现了埋舞大于5o米的工业性油气蠢由此可见研究和勘摄棒层油气将是扩大襄国泊气产储量的重要途径(壬先彬辱，l8)由于过去的探目标大都集中在盆地帕中茂层。医雨l：l精发瑰的油气田其埋撵大都 处在如OOm以内t近20众年来。奠着中浅屡赫探程度的不断撮膏人们巴艇运新地把 油气精舞的目标转向叠熄更撵的邦位(妥进方辱。1999)目曾开晨过4om以下深屡油 气簟探的蛋索有70多十，4Om以下发瑰
4、的油气田敦量和蕾量也在与日俱增在芙囊西 内盐地胃蚺选辩四陷米尔斯兰奇气田76638083m的下典一统蕞盐岩内发囊了世界一l一”6上量椽的气一，储量选365亿m3，单井日产气6万m在美国西膏湾密西西比三奄溯的 列克一毕盛簟翻油田6540m深处发现了世界上量探的油藏我国于1998年初在塔里木 盆地塔中构造带上完钻的塔参1并为亚洲第一深并，完钻井撵为7200m并在5059693nm估遇12段泊气显然层段我胃量撵的工业油田为塔里术盆地时京河糖油田，其油 层埋探5758m在我国塔里木盆地目前E测试的156十油气层并段中，有58个油 气层的底界均超过了5000nI冀中坳陷从1977年开始连行探屡抽气囊的勘
5、探，已钻探大 于400nm的探并176口(1992年以前)，平均井探452lm。在Om以下的探探井中，有37口并获得了工业性的油气流探井成功率选到了21，最操的油藏埋踩在520求淮凹陷仅在前犁田次凹陷(东溃凹陷j匕部)就打了lO多口探度超过d60nm的探探井，而 且取得了较明显的效果黄骅坳结近期首次在深层找到了亿吨级的古潜山构造，该亿吨级 的石油构遗名为。千米轿古潜山泊气藏构造，位于大港撵区千米桥东北约1000m的耨沸 上，在该构造上量近完钻的第一口探井。板探7井4完钻井铎5190m钴遇7十油气层，犀2多米，两次试产分别获日产泊l船m，气275万m3和日产油617m3，气18-9万m3的 膏产
6、工韭澶滚据强测，谖拇造的耆油面积约吐m，油气当量约在13亿t左右我国量攘的四川老关庙古气构造产屡槔度达715357175al(藏盒基1989)国外在深屡漕气的勘探方面也取得了喜人的成果，前苏联的21个舍泊气盆地中，沉 积地层厚度超过6om的有18个。目前巳在其中的l十含油气盆地中发现了埋藏探度 大于6000m的工业泊气藏目前世界上己在21个盆地中发现了75十埋撵大于6000m的 工业谊气藏通过对世界范匮内量终可采储量不氍于6050万t(5亿捅)油的大油田和不 氍于踮。亿m(3亿立方英尺)天然气的大气田的统计袭明。世界上大油气田共计5十，面产层竦度在loonm以下的大油气田敦有29个它们主要分布
7、在墨西哥挎的冒佛卡玛盆地(12十)，坎佩切盆培4个)，蚕内磺拉的东委内囊拉盆地(2十)、美目的二叠 量地(2个)、法目的阿基斯坦盆地(2十)、加拿大的斯科舍陆橱(1十)和马更些盆地(1 十)、荫苏联的滨里海盆地(1个)和库拉盆地(1个)、哥伦比亚的拉洛斯盆地(1十)、沙遵的渡黼盐地(1十)以及意大利的渡河盆地和利比亚的尔特盆地辱传统的擅气成因理论认为藏态烃的形成分布在60120c(以为o6l35“) 当地层蕾度在150200时，有机质带分懈转化为甲烷和石墨但是，铩层沼气的研究 发理分散有机质生成液志烃死亡线的以值可糍在L O8O(Prict1992)探层油气 可以来自早期浅层形成的烃类的保存与
8、改造，也可以来自探层烃熏岩中分散有机羹形成 的烃类探层油气突破传统生油理论存在的原因是，传统生油理论主要考虑了蕾度和时闻 成烃因素。而来考虑到的其它内部和外部因素仍然在控翻着探屠油气的生噍1深层油气的热力学稳定性近年的研究结果表明，在深层高强情况下，油气仍柏氇定事在研究结果显示，液态烃(cl一)在开达到7o，刊8O，时还有存在CP曲，i992)，石油在加热至3条件下20天内也未改变其成分(JhJ如舯_，1985)t疆度选oo以上 时。烃类聚囊呈薰气状油气水摁合物存在当压力为100MPa时，分子潞膏距离与其自身 一2一大小比越，可皇发生相反的过程一聚合反应(PTAm，1985) 我们以厦油为实验
9、对象，进行了油气在膏叠条件下的穗定性模拟实验，并在实验体系中分捌加A了毫蛉石、硅蕞土和石墨作为介质结果衰孵，原油在蚰o的麓拙实验条件下，其组成特征未发生显着变化15的模拟实lt产麴中仍有液态烃存在并且气体中以 乙烷以上的重烃气体为主，桔土矿麴(膏峙石)对石抽裂鼻具有五薯地促进作用，其次为石 墨，硅羹土甚纛对甲烷的保存下限认识不一，Dw(1990)和s“I雌(1982)认为具有商韭性价值的天 然气保存下融为巩一3，Hd等(1975)劐认为其慑存下限为巩一50近年来有关沉 积盆地甲靛热蠢定性研究表明，在盆地探部甲娩的稳定性与地层童度、压力、褚层的化学 特性、董层特征和地层孔睐流体特性有密切美系关于
10、甲靛在膏下的化学穗定性，人们已基于化学热力学俸过理论计算(Ht，1975lT吐Ich，1987IBker，1992)T吐t吐(1987)认为在不活渡的僖层中地层沮度达到320时，大部分甲烷不会发生分解Ht(1975)通过计算认为。在无永的非活浚性储层 中，温震选550对甲烷仍不会分謦。僵如果有大量承和赢酸盐存在，捌甲靛将分鼻威 HlS和c01BHhr(1992)研究表明储层的矿钫组合特征和是否宥石墨的存在，对捧层气 的气体组分有覆大的髟响，在石墨存在的建层中甲烷捌可以保存到至少12，o米(相当 于地量235)。地壳撵部变质作用过程的研究表明。甲烷在地壳撵部量度达8，压力大于10千 巴(相当于深
11、3融md咄m)仍墨鼍定的同时在变质作用过程中可以产生大量的甲靛气， 甲婉的产生量与体系中氧遗度有关，如果岩石吴较膏的氧遗度，月甲烷将氯化鹰二氧化 碳，反之，岩石巾具较氍的氯遣度划=氯化曩被还原虞甲烷2温度、压力甘深部有机质演化的稍约作用传统的生烃理论是以有机质的热演化摸疆为其理论依据深层泊气的抽撵结果表明， 热量影响有机羹演化的重要因素。但压力对油气的生成和演化也起着重要作用压力作用 主要表瑷为抑膏了有机质向烃类的演化和油气的裂解，并且探层抽气蠢还与异常压力有 关目前较多的实验证据表明，压力可廷迟或抑翻油气生废和有机质成熟(属世新等，1999)Pfi(1992)辱壕台分析各种不同有关压力效应的
12、曩点，设计了封闰傩景下的古水 热鼻实奠来考察流体压力对油气生成和湃化的影响健幻的实奠样品为I墨舍赢有机蠢， 利用氯所作为压力介质在287、辐o和25进行一系科不两蠢体压力下实验实囊结 果表明，在287时的生烃酚畏，当釜内滚体压力从31Ol聃h增加身965x10lPl时 产生的气体、澶烃爰镥和烃的浓度槔大大蠢步。葡墨索氏抽摄进的残余者石产烃潜力 (s1)却大大增加在350时，实譬体系进入烃热破坏阶段产钧的组成特征表明压力升 高柏抑膏石油囊Prb(1口92)辱还进行详细的生物标毒暂特征厦成蕉度参数研究，表 明奠藏体压力加大，对有机质的变霞作用的延避也影响了生韵标悫钮我们对泥炭样品进行了高沮膏压模拟
13、实验(羹蜂等，1997)模拟实验结果表明，在不同的压力条件下。幢质俸反射率扛与实验量度有良好的正相关关系。即随着量度的丹膏，一3一直?8置值变大例如，压力为lK蛔r，摸拟强度从21e升至8，罔甄值从o7升高蓟 lo00I压力为2哌b，豢担鼍度从2升至8，月值从o-32升膏瑚753 逮说碾在有机羹的热捷化过程中，度是控倒有机质成熟作用的重要因素但同时也可以 看出。不同压力基件下，不同温度赢凡值差嗣l摩不同也就是说，且童差剐变大与其所 处的压力条件有关相同量度务件下，坭炭样品的t质体反射事在压力变大对，反而藏小 报明曼，压力与镑震悻反射率呈负相关关系，说明在同一强度条件下，压力越六，昱值越小，压力抑制有机质向高成舫向液化麓烃类产暂的生成和演化来看，相同压力条件下，置度升高(26)，样品的氯 仿砸青。产率降低而在同一量度条件下，压力的升膏，样品的氯仿惦青。产率也明显_慨锶如，摸报度为4时，压力从lK栅升封2诹b口时，辑青。从105omgs阵列l&轴Il，B逮表明压力有抑制有机质向高成熟方向演化的作用t压力增大不利于 固体有机羹I匈藏鑫产钧的转化压力越大沥青。产率越低在相同的度条件下(柏O)，正构惋烃主峰蕞由15l【bn时的nc后移到2魄blr 时的nc。，说明压力抑捌了重烃的裂囊膏压有利于长健烷烃的合成，同时在同一墨崖
