白云凹陷天然气水合物气源条件再认识

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1、学兔兔www.xuetutu.comDOI：10．3969／j．issn．1672-7703．2011．04．009白云凹陷天然气水合物气源条件再认识水傅宁林青刘英丽周莉(中海石油研究总院，北京100027)(中国石油青海油田勘探开发研究院实验中心736202)摘要：运用南海北部珠江口盆地白云凹陷实际勘探的地质、地球化学资料，对该区天然气水合物的气源条件、气源成因和运移通道进行了分析和探讨。结果表明，盆地内巨厚的古近系一新近系烃源岩及第四系富有机质沉积岩可生产大量的热成因气和细菌成因生物气，为天然气水合物的形成提供了大量的气源；盆地内断裂和底辟构造发育，把热成因气源源不

2、断从深部运移到浅层，与生物气混合，在浅层形成了两个重要的气源区：生物气区和混合气区，这两种成因气是该区天然气水合物的主要气源。天然气水合物的气源与深部油气藏的气源成因有密切的关系，珠江口盆地白云凹陷深水区为南海北部水合物最具潜力的勘探区。关键词：天然气水合物；气源条件；生物气；混合气；运移通道；白云凹陷中图分类号：TEl12文献标志码：A天然气水合物的生成主要受控于温度、压力、孔隙地区水合物的气源条件优越，气源与深部油气藏的热水盐度和气源等基本因素的相互作用，其中充足气源成因气关系密切，本研究可为南海天然气水合物资源是形成水合物的一个重要的条件。有关水合物的气源的勘探和

3、评价提供基础性资料，并以期对南海水合物研究已有很多研究报导【l～1，理论上讲，烃类气体无论的勘探方向有所裨益。成因来源，只要具有足够的浓度，满足天然气水合物形1烃源条件成的特定的低温高压条件，都可以作为天然气水合物的气体来源，形成天然气水合物矿藏。研究认为，形成“源控论”是目前流行的水合物成藏的主要理论，海域天然气水合物的气体主要有两种可能来源，海底没有烃源或烃源潜力不足，就不可能或很难成藏。下沉积物中的微生物成因甲烷，即所谓的生物气、海底白云凹陷位于珠江口盆地的东南部，处在陆架到沉积物中有机质热降解生成的烃类气体及热液火山等深海的陆坡位置，凹陷面积超过2000Okm，

4、水深活动过程中形成的无机成因甲烷【l，。但由于目前世界200～2000m，地壳厚度从28km变化到18km，北部上所发现的水合物气源主要是以生物气为主，因此，生与番禺低隆起相接，南端是珠江口盆地的南部隆起物成因学说认为，水合物主要与生物气源有关，与深部带，白云凹陷神狐海域是水合物勘探的主要目标区。油气藏热成因气关系不大⋯。到目前为止，在白云凹陷已经发现了LH19—1、中国南海北部珠江口盆地是一个天然气水合物的PY30—1、PY34—1、PY29-1和PY35—1和LW3—1勘探潜力区1，也是我国重要的油气勘探区[1。1。为研等一大批油气田。研究认为其油气源主要来源于白云

5、究水合物的成藏条件，根据该区实际勘探已有的地质凹陷古近纪烃源岩[1。1。因此，白云凹陷深部巨厚烃和地球化学资料，重点对白云凹陷天然气水合物的气源岩所产生油气完全有可能成为神狐海域浅部天然气源条件、气源成因和运移条件进行了研究探讨，认为该水合物的重要气源。基金项目：国家973项目“南海北部天然气水合物成藏的气源条件研究”(2009CB219501)部分成果，国家973项目“南海深水区盆地热演化与生烃作用研究”(2009CB219402)部分成果。第一作者简介：傅宁，男，1985年毕业于华东石油学院，高级工程师，现从事地球化学综合研究工作。收稿日期：2010—06—18；修

6、改日期：2010—08-19，r中国石油勘探2011年第4期48学兔兔www.xuetutu.com7．7烃源岩分布×l0t，可见生物气也具有一定的物质基础。2天然气成因及运移通道文昌组和恩平组地层是白云凹陷主要烃源岩。其古近系厚约8000m，其中文昌组最大厚度达6000m，恩天然气水合物形成主要取决于气源物质的供给与平组最大厚度达2000m。白云主洼受北东向断层控制特定的控制天然气水合物稳定带形成的低温高压环境，洼陷南断北超，文昌组南厚北薄、南深北浅，南部文昌因此天然气的气源成因类型往往决定了天然气水合物组烃源岩更发育；白云主洼受北西西向断层控制洼陷的成因类型。西厚东

7、薄，西南方向是文昌组最发育的区域；白云凹陷2．1天然气成因类型北部斜坡番禺低隆起新近系地层最厚，恩平组埋深最大，成熟度最高，达到生气门限。依据天然气甲烷碳同位素和乙烷碳同位素分布特南海北部新近系及第四系浅海一半深海相砂泥岩征，采用通常的天然气成因类型判识划分标准及原沉积相当发育，沉积厚度大，沉降速度快，有利于有机则[1I】，可将白云凹陷天然气成因类型划分为生物一质的保存，虽然有机质丰度不高(平均TOC在0．2％～亚生物成因气、生物一热成因气混合气和热成因的成0．4％)，但其展布规模巨大，故具备了一定的生烃潜熟一高成熟煤型气3种(表1)。力