珠江口盆地文昌a凹陷低滲凝析氣藏天然氣成因及成藏模式_張迎朝

1、ｄｏｉ：１０１１７６４／ｊｉｓｓｎ１６７２－１９２６２０１４０９１３２０天然氣地質(zhì)學(xué)收稿日期：２０１３－１０－１８；修回日期：２０１４－０１－０１基金項(xiàng)目：國(guó)家“十二五”科技重大專項(xiàng)“南海西部海域富生烴凹陷資源潛力再評(píng)價(jià)和新區(qū)、新領(lǐng)域勘探方向”（編號(hào)：２０１１ＺＸ０５０２３－００１－００７）資助作者簡(jiǎn)介：張迎朝（１９７１－），男，廣東普寧人，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事南海油氣勘探、科研工作Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｙｉｎｇｚｈ＠ｃｎｏｏｃ

2、ｃｏｍｃｎ珠江口盆地文昌Ａ凹陷低滲凝析氣藏天然氣成因及成藏模式張迎朝，徐新德，尤麗，袁冰，甘軍，李輝，鄧廣君（中海石油（中國(guó)）有限公司湛江分公司，廣東湛江５２４０５７）摘要：利用海上鉆井分析測(cè)試、地震等資料，運(yùn)用油氣地球化學(xué)、成藏綜合研究方法，重新研究了珠江口盆地西部文昌Ａ凹陷上漸新統(tǒng)珠海組主要低滲凝析氣藏天然氣成因與成藏模式。研究認(rèn)為，文昌Ａ凹陷天然氣組分以烴類氣為主，為成熟的油型氣，有別于鄰區(qū)鶯—瓊盆地崖城１３－１氣田的煤型氣。文昌

3、Ａ凹陷天然氣源自下漸新統(tǒng)恩平組，且恩平組發(fā)育大范圍的母質(zhì)類型較好的淺湖相沉積，提升了該區(qū)油氣資源潛力。５Ｍａ以來(lái)天然氣充注珠海組圈閉，目前珠海組儲(chǔ)層因埋深大而變得致密。氣源充足、源—儲(chǔ)緊鄰且壓差大、油氣運(yùn)移通道暢通，是文昌Ａ凹陷珠海組低滲氣藏形成的主控因素與地質(zhì)條件。關(guān)鍵詞：天然氣成因；油型氣；低滲凝析氣藏；成藏模式；文昌Ａ凹陷；珠江口盆地中圖分類號(hào)：ＴＥ１２２文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號(hào)：１６７２－１９２６（２０１４）０９－１３２０－０８引

4、用格式：ＺｈａｎｇＹｉｎｇｚｈａｏ，ＸｕＸｉｎｄｅ，ＹｏｕＬｉ，ｅｔａｌＧｅｎｅｓｉｓｏｆｔｈｅｎａｔｕｒａｌｇａｓｉｎｔｉｇｈｔｃｏｎｄｅｎｓａｔｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓａｎｄｆｏｒｍｉｎｇｍｏｄｅｌ，ＷｅｎｃｈａｎｇＡＳａｇｏｆＰｅａｒｌＲｉｖｅｒＭｏｕｔｈＢａｓｉｎ［Ｊ］ＮａｔｕｒａｌＧａｓＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，２０１４，２５（９）：１３２０－１３２８［張迎朝，徐新德，尤麗，等珠江口盆地文昌Ａ凹陷低滲凝析氣藏天然氣成因及成藏模

5、式［Ｊ］天然氣地球科學(xué)，２０１４，２５（９）：１３２０－１３２８］０引言珠江口盆地文昌Ａ凹陷天然氣勘探始于２０世紀(jì)８０年代，“十一五”期間，部署于文昌Ａ凹陷南斷裂帶的Ｗ１０井，在上漸新統(tǒng)珠海組（簡(jiǎn)稱“珠海組”）試油獲得商業(yè)油氣流，其后鉆探的凹陷中六號(hào)斷裂帶Ｗ９２－３井、Ｗ９３井也取得了成功，位于南斷裂帶東部的Ｗ１１井也獲得了低產(chǎn)氣流。目前，在文昌Ａ凹陷已探明５個(gè)小型凝析氣田，含氣層系為珠海組，分布在文昌Ａ凹陷六號(hào)斷裂帶、南斷裂帶?？碧綄?shí)

6、踐和研究表明，珠海組儲(chǔ)層低滲是文昌Ａ凹陷凝析氣藏的特征之一；與鄰區(qū)瓊東南盆地崖城１３－１氣田典型煤型氣相比，文昌Ａ凹陷凝析氣藏天然氣的碳同位素值明顯偏低（δ１３Ｃ１值在－４５７４‰～－３８２２‰之間，δ１３Ｃ２值在－３４２‰～－２８３‰之間）。文昌Ａ凹陷天然氣的成因及來(lái)源，天然氣充注時(shí)間與珠海組低滲儲(chǔ)層演化之間的關(guān)系等，成為擴(kuò)大文昌Ａ凹陷天然氣勘探成果迫切需要解決的關(guān)鍵地質(zhì)問題。本文運(yùn)用油氣地球化學(xué)與成藏綜合研究方法，明確了文昌Ａ凹陷珠

7、海組低滲凝析氣藏天然氣成因及來(lái)源，分析了低滲氣藏的成藏過程與成藏模式，指明了勘探方向，對(duì)珠江口盆地凝析氣藏的成藏研究和勘探實(shí)踐具有重要意義。１區(qū)域地質(zhì)概況珠江口盆地是南海北部大陸架一個(gè)以新生代沉積為主的裂谷盆地［１－５］。文昌Ａ凹陷是珠江口盆地西部重要的生烴凹陷之一，為“南斷北超”的“箕狀”斷陷，南斷裂為其控凹斷裂（圖１）。自古新世以來(lái)，珠江口盆地西部經(jīng)歷了３大構(gòu)造演化階段：古新第２５卷第９期２０１４年９月天然氣地球科學(xué)ＮＡＴＵＲＡＬＧ

8、ＡＳＧＥＯＳＣＩＥＮＣＥＶｏｌ２５Ｎｏ９Ｓｅｐ２０１４２文昌Ａ凹陷油氣成因及來(lái)源２１天然氣地球化學(xué)特征及成因主要從天然氣組分、天然氣輕烴組成及天然氣碳同位素分布特征等幾方面，闡述文昌Ａ凹陷凝析氣藏中天然氣地球化學(xué)特征，進(jìn)而分析天然氣的成因及來(lái)源。２１１天然氣組分特征除南斷裂帶個(gè)別氣田或含氣構(gòu)造外，文昌Ａ凹陷珠海組凝析氣田天然氣組分以烴類氣為主（占９０％以上），烴類氣中甲烷含量為６０％～８０％，Ｃ２＋重?zé)N含量較高，分布在１６０％～２４５％

9、之間，干燥系數(shù)（Ｃ１／∑Ｃ１＋）為０５６～０８９，屬于濕氣。非烴氣主要是氮?dú)夂投趸?，含量均較低，其中氮?dú)獾暮繛椋啊保保玻ィ欢趸嫉暮繛椋矗担叮ァ保常保担ィū恚保?。２１２天然氣輕烴組成輕烴中正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴的相對(duì)組成可用于判識(shí)天然氣成因和來(lái)源。源于腐泥型母質(zhì)的天然氣輕烴組分中富含正構(gòu)烷烴，源于腐殖型母質(zhì)的天然氣輕烴組分中則富含異構(gòu)烷烴和芳烴，而富含環(huán)烷烴的凝析油是陸源母質(zhì)的重要特征［６－８］。由表２可見，文昌凝析氣

10、田天然氣中Ｃ６系列各組分的重量百分?jǐn)?shù)由大到小的順序依次是異構(gòu)烷烴、正構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴和芳烴，Ｃ７系列各組分的百分?jǐn)?shù)中異構(gòu)烷烴最高，其次是環(huán)烷烴和正構(gòu)烷烴，呈現(xiàn)腐泥—腐殖型母質(zhì)的特征。表１珠江口盆地文昌Ａ凹陷凝析氣田天然氣組分與碳同位素特征Ｔａｂｌｅ１ＣｏｍｐｏｎｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｃａｒｂｏｎｉｓｏｔｏｐｅｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓｏｆＷｅｎｃｈａｎｇＡＳａｇ，ＰｅａｒｌＲｉｖｅｒＭｏｕｔｈＢａｓｉｎ區(qū)帶井號(hào)井段／ｍ測(cè)試層

11、號(hào)地層天然氣組分／％Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｃ４Ｃ５Ｃ６＋Ｎ２ＣＯ２干燥系數(shù)Ｃ１／（Ｃ１－Ｃ５）碳同位素δ１３Ｃ／‰Ｃ１Ｃ２Ｃ３Ｃ４ＣＯ２南斷裂帶六號(hào)斷裂帶Ｗ１０Ｗ９３Ｗ９２－１Ｗ９１－１３３６３～３４１５ＤＳＴ２ＺＨ２８１６４７７４２８７１３５０３９０１５０９８４５６０８７－３８２２－２９５８－２８０２－２９１７－１１４８３４６２～３４３４ＤＳＴ１ＺＨ２８５５７４９２１９０９３０２３００５０９７４５９０８９－３８３５－２９４５－２７１６－２８９７

12、－１１６７３８２８０～３９０３３ＤＳＴ１ＺＨ２６９７９１３６０４６８１８４０５１０２３０１４９２００７８－４２６５－３２２９－２８６７－２９８８－９５５３８９７０ＭＤＴＺＨ２６７３６１４１５５６０２６００９４０４２０３１８６３０７５－４２６７－３２３９－２８７４－２９３５－１０２４３９４６０ＭＤＴＺＨ２５２８７１６４５１１７３３７８０７２０１４１１６１３１５０６２－４５７４－３４７２０－３１１９－３１９３－２７５７３３４４～３３５２ＤＳ

13、Ｔ５ＺＨ１５０８１２０６７１２１５６９１２０５０８１０２９６３２０５６－４０６７－３０１６－２７３３－２８２１－１０８０３６６１～３６９９ＤＳＴ４ＺＨ２７７７０９２５３６０１３９０４１０２８１１２６２７０８５－３９６９－２９２７－２６６２－２７１１－７８８３７７０～３７９９ＤＳＴ３ＺＨ２７５１７１１４６４９１２１７０７２０１７０００５４１０８０－４１６９－２９９８－２７４７－２７９４－８２２３９６８～３９９６ＤＳＴ２ＺＨ２８２１４７８１

14、２２７０８５０２８－０００６６５０８８－３９１６－２８３０－２５５６－２６４２－４１６３２３０～３２５０ＤＳＴ３ＺＨ２７８０５１００５３５０１６００５４０５４０００５７２０８４－３９７７－２９３０－２６５０－２７６９－１０１５３３９０～３４１５ＤＳＴ２ＺＨ２６８７３１３９１６２２３０１４０９４０７２０１７６３００７５－４３４４－３０５０－２６８７－２７８８－８５４表２文昌凝析氣田天然氣輕烴氣相色譜Ｃ６和Ｃ７系列分析數(shù)據(jù)Ｔａｂｌｅ２Ｃ６ａ

15、ｎｄＣ７ｓｅｒｉａｌｓｏｆｌｉｇｈｔｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｇａｓｃｈｒｏｍａ－ｔｏｒｇｒｐｈｙｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓｏｆＷｅｎｃｈａｎｇｃｏｎｄｅｎｓａｔｅｇａｓｆｉｅｌｄｓ井名深度／ｍ樣品類型Ｗ９１－３３２１３３２１７３２１９ＭＤＴＭＤＴＭＤＴＷ９３Ｗ９１－１３８９７３８９７ＭＤＴＤＳＴＣ６系列正構(gòu)烷烴２０８３２０９７８２３４０２２７５２５００異構(gòu)烷烴５４１７５３２３５２１３６２２８５２０８環(huán)烷烴１９４４１９３５１１９１５１３１７１

16、６６７芳香烴５５６６４５５３２１８０６２５Ｃ７系列正構(gòu)烷烴１７６５１７２４１９０５１２５０１８５２異構(gòu)烷烴４７０６４４８３３８１０５６２５４０７４環(huán)烷烴３５２９３７９３３８１０２９１７３７０４芳香烴００００００４７６２０８３７０甲基環(huán)己烷（ＭＣＨ）主要來(lái)自高等植物木質(zhì)素、纖維素等，其熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是反映陸源母質(zhì)類型的重要參數(shù)，各種結(jié)構(gòu)的二甲基環(huán)戊烷（∑ＤＭＣＣ５）主要來(lái)自水生生物的類脂化合物，正庚烷（ｎＣ７）則主要來(lái)自藻類和細(xì)菌。文昌

17、Ａ凹陷凝析氣田的天然氣Ｃ７輕烴化合物中（圖３），甲基環(huán)己烷、二甲基環(huán)戊烷和正庚烷的含量均接近１／３，甲基環(huán)己烷含量略高，說(shuō)明該區(qū)天然氣具有混合來(lái)源的特點(diǎn)，但呈現(xiàn)出以油型氣為主的特征。２１３天然氣同位素組成天然氣烴類氣體的碳同位素特征是判斷天然氣成熟度及成因類型的重要指標(biāo)。依據(jù)甲烷碳同位素劃分天然氣是有機(jī)還是無(wú)機(jī)成因，主要有３個(gè)界限值，分別為甲烷碳同位素值大于－２０‰［９－１１］、－２５‰［１２］和－３０‰［１３－１４］。本文采用甲烷碳同