东濮凹陷天然气富集规律

第24卷第4期断块油气田FAULT-BLOCK OIL & GAS FIELD2017年7月doi: 10.6056/dkyqt201704002东濮凹陷天然气富集规律谈玉明1，徐田武2,张云献2,苏颂成2(1.中国石化中原油田分公司，河南濮阳457001,2.中国石化中原油田分公司勘探开发研究院，河南郑州450018)基金项目：国家科技重大专项课题“东獏凹陷油气富集规律与增储领域”（2016ZX05006-004)摘要通过实验模拟，气体组分及同位素特征分析，对东獏凹陷不同类型天然气藏进行了聚类分析，并对成因进行判识。

明确了古近系和石炭一二叠系2套R源岩，在高热演化条件下可依次形成原油裂解气、湖相泥岩干酪根晚期裂解气及煤成气，3种主要生气方式造就了东獏凹陷深层富气。

成因判识及气藏动态过程分析表明，东獏凹陷凝析气藏及煤成气藏具有“近源聚集、接力成藏、W型分布”的成藏特征。

结合典型气藏解剖，指出深层凝析气及煤成气的富集主要受高热演化R源岩的分布控制，其中，凝析气藏的有利勘探区域受深度（小于4 350 +)、坡度（同沉积断层）、有机质丰度（TOC>0.8%)(“三度”）控制，二次生R区域斜坡构造部位及深层储层“甜点”发育区是古近系深层凝析气藏勘探重点领域。

煤成气的有利勘探区域主要集中在上古生界煤系源T $…>2.0%、生气强度大于20xl08m3/km2的区域，中央隆起带及斜坡中下部位为有利勘探区。

关键词凝析气；煤成气；高热演化；成藏模式；东獏凹陷中图分类号：TE122.2 文献标志码：AGas accumulation regularity of Dongpu DepressionTAN Yuming1, XU Tianwu2, ZHANG Yunxian2, SU Songcheng2(l.Zhongyuan Oilfield Company, SINOPEC, Puyang 457001, China; 2.Research Institute of Exploration and Development,Zhongyuan Oilfield Company, SINOPEC, Zhengzhou 450018, China)Abstract：Through simulation experiment，analyzing gas components and isotope characteristics，clustering analysis and origin identification，research of different types of natural gas reservoirs in Dongpu Depression shows that two sets of hydrocarbon source rocks in the Paleogene and the Carboniferous-Permian in turn formed crude oil cracking gas，lacustrine mudstone late kero g en pyrolysis gas and coal-formed gas under conditions of high thermal evolution. Three main gas productions make the Dongpu Sag gas rich in deep. Based on identification and dynamic analysis of gas reservoir，the condensate gas reservoir and coal-formed gas reservoir have characteristics of near source accumulation，relay accumulation and type W distribution. Studying a typical gas reservoir，deep condensate gas and coal-formed gas enrichment is mainly affected by distribution source rocks of high thermal evolution，the favorable exploration areas of condensate gas reservoir by depth (<4 350 m)，slope (synsedimentary fault) and organic matter abundance (T0C>0.8%) ("Three factors”). The key areas of Paleogene deep condensate gas reservoir exploration are structural slopes of secondaryhydrocarbon regional and deep reservoir "dessert” development area. Favorable exploration areas of coal gas are mainly concentrated in the upper Paleozoic coal source rock with thermal evolution degree of $o>2.0( and gas-generating intensity greater than 20x108 m3/ km2. So the central uplift and middle and lower parts of the slope would be the favorable targets for natural gas exploration.Key words：condensate gas; coal gas; thermal evolution; reservoir forming model; Dongpu Depression渤海湾盆地整体属于一个“富油贫气”的盆地，而 东襥凹陷在渤海湾盆地中属于相对“既富油又富气”的一个凹陷[#-2]。

东襥凹陷面积仅占我国东部地区盆地总面积的1.34%，目前已探明的天然气地质储量1 388x 108m3,探明天然气储量占东部地区储量的30(左右，是个天然气资源异常丰富的地区，其中文23气田是中 国东部一个典型的煤成气田$24&。

东襥凹陷发育古近系湖相暗色泥岩及上古生界煤系烃源岩，2套烃源岩具 有埋藏深度大、热演化程度高的特征，现均已大量生 气，其中近89%的天然气富集在3 500 m以下。

东襥凹收稿日期=2017-01-01,改回日期=2017-05-10。

第一作者：谈玉明，男，1963年生，教授级高级工程师，博士，现 从事油气田勘探开发研究工作。

引用格式：谈玉明，徐田武，张云献，等.东濮凹陷天然气富集规律[J].断块油气田，2017,24(4):442-447.TAN Yuming，XU Tianwu，ZHANG Yunxian，et al. Gas accumulation regularity of Dongpu Depression $ J &. Fault-Block Oil & Gas Field，2017,2'(4):442-447.第24卷第4期谈玉明，等.东濮凹陷天然气富集规律443陷断裂复杂，不同期次断裂切割层位及走向均存在较 大差异，由此造成不同成因的天然气在C面上和纵向 上分布错综复杂。

虽然前人在东襥凹陷复杂断块群方 面形成了一系列的理论模式#5$，但在深层天然气勘探 方面缺乏有效的系统理论指导。

因此，深人研究东襥凹 陷的天然气成藏机理及富集规律，不但对东襥凹陷的 天然气勘探有重要的指导意义，而且也将对渤海湾及 其他相似盆地深层天然气的勘探具有借鉴意义。

1东濮凹陷烃源岩特征及生气方式1.1烃源岩特征1.1.1古近系烃源岩古近系烃源岩主要分布在襥城-前梨园、柳屯-海 通集和葛岗集等洼陷，埋深大于4 000'，其中北部含 盐区干酪根以I 一"型为主，约占75%;南部无盐区 干酪根以"一#型为主，约占95)。

东襥凹陷有机质 丰度相对渤海湾盆地整体偏低，其中！OC>1.0%的比 例仅占 20)，0.4%~1.0% 占 33)，小于 0.4)占 47)，具 有中浅层生油、深层生气的特征。

古近系沙三段烃源岩 $。

>1.3%的区域约占整个凹陷面积的60)，表明东襥 凹陷古近系湖相烃源岩具备大量生气的物质基础。

1丄2上古生界煤系烃源岩东襥凹陷上古生界煤系烃源岩包括煤层、煤系暗 色泥岩、碳质泥岩，有机质丰度高，类型以#型为主，$。

分布范围在0.8%#4.0%，具较高一过成熟特征。

东襥凹 陷煤岩C均厚度在22 m左右，！OC C均58.0%，暗色 泥岩C均厚度为120 m左右，！0C C均2.8)。

煤系资 源量为1 509x108m3，$,>2.0)的贫煤区域约占整个凹 陷面积的41)，肥煤一瘦煤区域约占59)。

1.2天然气生气方式东襥凹陷发育上古生界石炭一二叠系以及古近系 2套烃源岩，形成了2种成因的天然气一一油型气和 煤成气。

在高热演化条件下，油型气可来源于原油裂解 气和干酪根晚期裂解气，煤成气主要来源于煤系地层 裂解气。

因此，东襥凹陷天然气成因可归结为两大类 (油型气、煤成气*3种类型的生气方式，即原油裂解 气、干酪根晚期裂解气以及煤成气。

1.2.1原油裂解20世纪七八十年代，地球化学家认为温度达到 149 %时液态烃会全部裂解成气#6-7$。

但后来的研究者 则认为，原油稳定性较强，在高温条件（160/200 %*下 才可能发生裂解并转化为天然气#812$。

最近，国内学者 研究表明，地层水为原油裂解成气提供了氢和氧，并且 水中Mg22参与可起到催化作用[12]。

原油在储层中发生裂解，生成原油裂解气和固体 沥青。

如新12井在4 229 m岩心取样及镜下观察发现 储层固体沥青，说明原油发生了裂解，该地层温度为 152 %。

又如桥60井，在4 662.76 m岩心取样及镜下 观察发现储层固体沥青，该地层温度为163 %。

通过对 东襥凹陷卫360-27井、文95-105井原油热模拟实验，原油裂解成气的温度约在150 %，对应的$。