冀中坳陷北部天然气成因类型与勘探前景.pdf

第17卷第4期特种油气藏
2010年8月Speci~OilandGasReservoirs

文章编号：1006—6535(2010)04—0001—05

冀中坳陷北部天然气成因类型与勘探前景

赵贤正，金强，梁宏斌，张文博。
(1．中油华北油田分公司，河北任丘062552；2．中国石油大学，山东青岛266555)

摘要：经过近40a的勘探，冀中坳陷北部(廊固和霸县凹陷)发现了生物气、低熟气、成熟气和
煤型气等4种成因类型的天然气，以及生物气一低熟气、低熟气一成熟气和煤型气一低熟气的
混合成因气。通过地球化学和成藏条件分析，查明了源于沙河街组的生物气、低熟气、成熟气
和源于石炭一二叠系的煤型气的分布规律和鉴别特征，认为廊固凹陷柳泉和河西务地区明化
镇纽沉积期断层活动导致地表水渗入被抬升的沙三段烃源岩，进而导致微生物复苏而形成后
生生物气，其他地区是低熟油气聚集场所；霸县凹陷文安斜坡是低熟气，同时也是煤成气聚集
区，牛头镇二台阶是成熟油气聚集场所。通过天然气成藏控制因素分析，认为冀中坳陷北部天
然气勘探前景良好。
关键词：天然气；成因类型；鉴别特征；分布规律；勘探前景；冀中坳陷北部
中图分类号：TEl22．1文献标识码：A

引言步的勘探方向。

1天然气成因类型及其鉴别特征
冀中坳陷北部包括廊固凹陷、霸县凹陷和武清
凹陷，在廊固和霸县凹陷的Cam—O、C—P、Es、天然气成因类型的划分主要依据其母质和成
E5。、Es2、Es、Ed、Nm等8个层位发现了不同规模熟度，国内外学者提出了多种划分方案，为后
的天然气藏，别古庄、顾辛庄、苏桥、文安、河西务、续研究提供了理论依据。通过天然气样品采集、分
永清、柳泉等构造天然气比较富集，其天然气探明
析和前人积累的分析数据，认为冀中坳陷北部存在
储量约占冀中坳陷的89％。但是，有关天然气的
4种成因类型天然气(端元气)：后生生物气、低熟
成因类型人们众说纷纭，尤其是廊固凹陷生物气的气、成熟气和煤型气，其中煤型气是源自石炭一二
成因具有多种说法¨J。梁宏斌、降栓奇等人根据
叠系煤系地层，其他均源自沙河街组烃源岩，其特
天然气组成、同位素组成和伴生油特征，将天然气划
征和鉴别指标见表1。
分成6种类型：生物成因气、生物改造气、生物一热
表1冀中坳陷北部天然气成因类型及其鉴别特征
催化过渡带天然气、热解气、煤成气和煤层气，但是
对其成因机理没有深入讨论，而对成藏条件进行了
归纳总结J。文献[6]认为廊固凹陷发育次生生
物气，指出天然气主要分布在具备生气条件的洼槽
的周围，二级构造带是天然气富集的主要地区。
天然气具有多来源、多阶段生成的特点，是
流动性最强的矿产资源。研究区的天然气生成和成
藏地质过程就是如此，不同成因天然气在同一构造(1)后生生物气是廊固凹陷发现的一种特殊
上聚集，有的构造分布不同成因的混源气。因此，查成因类型的天然气，它是指早期被埋藏、成熟烃源
明该区天然气成因及其分布特征，有利于阐明进一岩被构造抬升作用重新回到微生物活动带、有机质

收稿日期：20100130；改回日期：20100325
基金项目：全国油气资源战略选区调查与评价国家专项“华北上古生界油气资源战略选区项目”(2009GYXQ17)
作者简介：赵贤正(1962一)，男，教授级高级工程师，1986年毕业于华东石油学院石油地质勘查专业，现主要从事油气勘探、煤层气勘探开发研究与管理
工作。

2特种油气藏第17卷
被甲烷生成菌降解而生成的烃类气体。美国San合面向下渗流，其中厌氧细菌在烃源岩部位复苏并
Juans盆地白垩系部分烃源岩在抬升期受地表水渗大量繁殖，导致部分沙三段烃源岩生成生物气。笔
流作用，于300～1000m的深度内形成了后生生者认为这种后生生物气主要发育在东营运动比较
物气]。美国Michigan盆地的泥盆系烃源岩经过强烈、古近系剥蚀厚度较大、有断裂沟通沙三段和
数亿年的埋藏，在第三纪抬升过程中受地表水淋滤新近系的柳泉和河西务地区。这里的沙三段中下
的部分烃源岩，在500～1200m深度生成了后生部直接由馆陶组覆盖，古近纪发育的断层一直通到
生物气¨。。。通过廊固凹陷沙三段烃源岩的埋藏史明化镇组，沙三段产出的地层水矿化度低、并且检
和地球化学分析、断裂发育和地层水的分析，在抬测出有机酸和细菌，说明沙三段仍在生物活动带。
升剥蚀期以及后来的馆陶组和明化镇组沉积期，表后生生物气基本上为干气，但是甲烷碳同位素组成
层地下水或地表水通过断裂或渗透性岩层及不整比柴达木盆地原生生物气重(表2)。
表2廊固凹陷后生生物气烃类气体组成和碳同位素组成特征

(2)低熟气是指烃源岩在生油高峰到来之前源岩还处于生油窗内，所以在此深度发现的石炭一
生成的天然气。按Tissot和Welte的观点，天然气二叠系自生自