主要从板块构造与含(油)气盆地、天然气生成理论与气源、现代地层学与天然气储盖层、天然气运聚理论、含气系统与天然气分布规律、煤层气地质理论应用、深盆气研究等方面,对我国天然气地质学研究现状进行了系统地研究和评述,在此基础上,对21世纪初叶天然气地质学的发展作了展望。
主要从天然气勘探的地球物理技术(地震和测井)、勘探评价技术、室内分析测试技术、开发技术以及煤层气勘探开发技术等方面,对我国天然气勘探开发技术现状进行了较系统的研究和评述,并在此基础上,对21世纪初叶天然气勘探开发技术的发展作了展望。
从天然气成因、煤型气、生物―热催化过渡带气、碳同位素和稀有气体同位素等方面评述了我国天然气地球化学的研究成果。对研究中的一些问题提出了看法。
根据中国天然气资源分布和经济发展水平等方面的差异性,系统地阐述了东部区、中部区、西部区和海域四大含气区的区域发展战略。东部区经济发达,人口稠密,天然气资源相对贫乏,在充分利用本地资源的同时,要充分利用国内、国外两种资源,缓解供需矛盾,优化能源结构。中部区天然气资源具有优势,是近期内中国天然气增储上产的最主要地区,天然气开发既可满足本地经济发展的需要,又可部分东输以缓解东部区天然气供求紧张局势。西部区经济落后,人口稀少,天然气资源丰富,但由于气田远离东部消费市场,天然气开发利用严重滞后,今后应加大勘探力度,创造东输条件,争取气田早日全面开发投产。海域诸有利含气盆地,天然气资源丰富,临近东南沿海地区,天然气开发可以就近上岸以供需求。
从华北上古生界煤层分布。以及煤成气、煤层气分布入手,分别对生、储、盖、圈闭、埋藏史等成藏条件进行了分析评价。结合对苏桥―文安气田的解剖,具体分析了该区煤成气富集成藏的控制因素并总结出两大类成藏模式。指出:苏桥―文安、黄骅南部为最有利煤成气勘探区;沁水盆地北部、临清坳陷、东濮凹陷北部和周口坳陷为煤成气较有利勘探区;孔店构造带和乌马营构造带为最有利勘探目标;沁水、柳林、大城、两淮、豫西―豫东等地区煤层气勘探开发前景较好,以沁水为最佳。
在深入分析天然气在地下岩石中扩散机理的基础上,根据天然气扩散源本身的特征和研究问题的需要,对扩散源进行了详细分类。指出:气源岩和气藏是两种最基本的天然气扩散源。通过不同类型扩散源的天然气扩散特征的分析认为,以气源岩为扩散源的天然气扩散一般具有区域性和长期性,对气藏的形成起积极作用,而以气藏为扩散源的天然气扩散往往是局部性的,且只能存在于气藏的形成与保存过程之中,对气藏的保存起破坏作用。不同压力扩散源具有不同方向和强度的天然气扩散作用。上覆扩散源对下伏扩散源的天然气扩散具有替代或抑制作用。
在分析我国几个主要含油气盆地盖层宏观封闭特征和微观封闭特征的基础上,对盖层的封闭特征进行了总结,认为:泥质岩和蒸发岩是其主要岩性,半深湖一深湖相是其形成的主要环境,厚度大是其共同特点;这种盖层不仅具有较强的毛细管封闭能力,而且大部分具有压力和浓度封闭能力,综合封闭天然气的能力强,是这些盆地天然气大规模运聚成藏的重要条件。
在总结前人成果研究的基础上,通过研究断层面是否紧闭及对断裂带物质上下排替压力的分析,提出了断层垂向封闭性形成的两种机理,即断层面压力引起的断层面紧闭封闭机制和由断裂带上下物质的排替压力差形成的封闭机制。而影响断层垂向封闭性的主要影响因素是断面正压力、断面产伏及断裂填充物的性质。通过对断层两盘接触岩层之间以及两盘与断裂填充物之间排替压力的相对大小和是否有泥岩涂抹层形成的分析,提出了断层侧向封闭性形成的3种机制:①由砂泥对接形成的侧向封闭机制;②由断裂带高排替压力形成的侧向封闭机制;③由泥岩涂抹层形成的侧向封闭机制。而影响其侧向封闭性的主要因素有断移地层的砂泥比值、泥岩涂抹的程度和断裂填充物质的性质。
详细阐述了威远气田和资阳地区震旦系气藏天然气的地球化学特征,包括天然气的组成、碳同位素和储层沥青抽提物的生物标志化合物的分布特征,认为下寒武统的筇竹寺组泥岩是威远、资阳震旦系气藏的主要烃源岩,同时对寒武系―震旦系含气系统的基本特征和形成过程进行了论述。
平落坝气田须家河组和沙溪庙组气藏的成藏受多方面因素的控制,如沉积构造发展、烃源岩演化、油气运移聚集等。从天然气和凝析油地球化学特征入手,结合油气生成、运移、聚集方式阐明了平落坝气田须家河组和沙溪庙组的成藏模式,确定了成藏时期。证明平落坝气田无论须家河组气藏还是沙溪庙组气藏均是燕山期成藏,喜山期改造,进而形成现今的大中型气田,而且须家河组气藏和沙溪庙组气藏的成藏时期有一定差异。
指出川南地区下二叠统茅口组可能普遍存在“岩溶”现象。通过对该组构造翼部有获气井、钻井中有放空且获大气和向斜有获气井等地震、地质特征归纳分析后认为,应在该向斜和构造翼部寻找“岩溶型气藏”。
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