南海北部邊緣盆地天然氣成因類型及成藏時(shí)間綜合判識(shí)與確定

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1、南海北部邊緣盆地天然氣成因類型及成藏時(shí)間綜合判識(shí)與確定何家雄1馬文宏2祝有海3龔曉峰1(1.中國(guó)科學(xué)院邊緣海地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510640；2.中海石油有限公司湛江分公司勘探開發(fā)部,廣東湛江5240572；3.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所,北京100037)提要：20世紀(jì)90年代以來，南海北部邊緣盆地天然氣勘探進(jìn)展迅速，除早期在瓊東南盆地發(fā)現(xiàn)YC13-1氣田以外，陸續(xù)在鶯歌海盆地發(fā)現(xiàn)了DF氣田群和LD氣田群，在珠江口盆地發(fā)現(xiàn)了WC氣田群及PY氣田群，近期在珠江口盆地南部深水區(qū)則發(fā)現(xiàn)了LW-LH氣

2、田群。這些氣田群氣藏天然氣組成，主要以烴類氣為主，但鶯歌海盆地氣田群部分區(qū)塊及層段亦含有豐富的CO2(二氧化碳)和N2(氮?dú)?等非烴氣。根據(jù)天然氣地質(zhì)地球化學(xué)特征，借鑒國(guó)內(nèi)外通用判識(shí)劃分方法及指標(biāo)，該區(qū)烴類氣可綜合判識(shí)與劃分為生物氣及亞生物氣、成熟油型氣、成熟-高熟煤型氣及高熟-過熟氣等成因類型；該區(qū)非烴氣CO2可劃分為殼源型（有機(jī)/無機(jī)）、殼幔混合型及火山幔源型等三大成因類型。非烴氣N2則可劃分為大氣成因、殼源型有機(jī)成因和殼源型有機(jī)-無機(jī)混合成因等3種主要成因類型。對(duì)于不同氣藏?zé)N類氣形成及成藏時(shí)間判

3、識(shí)與厘定，主要依據(jù)其地球化學(xué)特征及生烴動(dòng)力學(xué)、同位素動(dòng)力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)和含烴鹽水包裹體及自生伊利石Ar-Ar同位素定年，并結(jié)合具體成藏地質(zhì)條件分析而綜合判識(shí)與確定；對(duì)于非烴氣形成及成藏時(shí)間，則主要根據(jù)伴生烴類氣形成時(shí)間，并結(jié)合溫壓雙控?zé)崮?shí)驗(yàn)結(jié)果及地質(zhì)條件綜合判識(shí)與確定。關(guān)鍵詞：南海北部；烴類氣成因類型；非烴氣成因類型；溫壓雙控?zé)崮M；形成時(shí)間判識(shí)中圖分類號(hào)：P618.130.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1000-3657（2011）01-0145-16別展布于鶯歌海盆地中央泥底辟帶和瓊東南盆地崖南凹陷西北

4、部及周緣區(qū)。此外，一些油型氣（油田伴南海北部邊緣盆地近20年來天然氣勘探進(jìn)展迅速，不僅發(fā)現(xiàn)了大量烴類氣藏，亦發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)量規(guī)模及資源量頗大的CO2(二氧化碳)氣藏和高含CO2氣藏及高含CO2油氣藏，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了一些含氮、富氮的N2(氮?dú)?氣層。這些CO2和N2等非烴氣均主要分布富集于西北部邊緣鶯歌海盆地中央泥底辟帶淺層和珠江口盆地一些與深大斷裂及火山活動(dòng)有生氣）則主要與該區(qū)油田群產(chǎn)出的石油伴生而廣泛分布于油田分布區(qū)，如珠江口盆地西部文昌油田群、珠江口盆地東部惠州、西江、陸豐及流花油田群，以及北部灣盆地潿洲

5、油田群等區(qū)域。南海北部邊緣盆地天然氣成因類型判識(shí)與研究，以及典型氣田烴類氣藏天然氣形成時(shí)間及成藏時(shí)間的判識(shí)與確定，近年來已取得了一些重要研究成果與認(rèn)識(shí)[1-8]，且對(duì)于烴類天然氣和非烴氣成因類關(guān)的局部地區(qū)。南海北部邊緣盆地?zé)N類氣藏分布廣泛，其中，WC（文昌）氣田群及PY（番禺）氣田群以及近期深水區(qū)勘探發(fā)現(xiàn)LW-LH氣田群均分布于珠江口盆地西部和珠江口盆地東部番禺低隆起及珠二坳陷白云凹陷等區(qū)域；而DF（東方）氣田群、LD（樂東）氣田群及YC13-1（崖城13-1）氣田群則分型的判識(shí)劃分目前亦基本一致，但

6、對(duì)于不同成因類型天然氣的氣源構(gòu)成、烴類氣與非烴氣的形成時(shí)間、充注期次及控制因素等尚存在疑義[3]。本文旨在前收稿日期：2010-06-23；改回日期：2010-10-22基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41010043）及國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2007CB41170501和2009CB219501）聯(lián)合資助。作者簡(jiǎn)介：何家雄，男，1956年生,研究員，博士，長(zhǎng)期從事油氣勘探與地質(zhì)綜合研究；E-mail：hejx@gig.ac.cn。表1南海北部邊緣盆地?zé)N類天然氣地球化學(xué)特征及成因類型綜合判識(shí)與

7、劃分Table1IntegrateddiscriminationanddivisionofgeochemicalcharacteristicsandgenetictypesofhydrocarbonandnaturalgasinmarginalbasinofnorthernSouthChinaSea中國(guó)地質(zhì)2011年146人研究及近年來所獲油氣勘探成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)天然氣地質(zhì)地球化學(xué)特征及所獲大量地質(zhì)、地球化南海北部邊緣盆地迄今為止天然氣勘探中發(fā)現(xiàn)的烴類天然氣成因類型，根據(jù)形成天然氣的外部地學(xué)及地球物

8、理資料，采用國(guó)內(nèi)外通用的天然氣成因質(zhì)營(yíng)力及本身的地質(zhì)地球化學(xué)特征，結(jié)合天然氣勘類型判識(shí)劃分標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)，結(jié)合天然氣成藏地質(zhì)條件及氣源巖溫壓雙控?zé)崮M實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)天然氣成探成果及油氣地質(zhì)綜合研究，可將該區(qū)烴類天然氣劃分為生物氣及亞生物氣(生物-低熟過渡帶氣)、熱成因正常成熟天然氣(熱降解成熟油型氣和成熟-高熟煤型氣)和熱成因高熟-過熟天然氣（熱裂解高熟-過熟煤型天然氣）等3型5類(表1、圖1)，且不同成因類型烴類天然氣均具有不同的運(yùn)聚分布規(guī)律和成藏地質(zhì)特點(diǎn)，