从深盆气到根源气

1、从深盆气到根缘气一、关于深盆气的讨论1976年，在加拿大西部的阿尔伯达盆地发现了巨型的深盆气田，J.A.Masters（1979）正式提出了”深盆气”概念。阿尔伯达盆地深盆气研究论文集1984年出版。随后在中国引起了广泛的关注；1986年，Rose等在研究拉顿盆地时，采用了几乎具有等效意义的盆地中心气术语。深盆气或盆地中心气均属于致密砂岩气范畴，都属于天然气工业界所使用的非正式用语。该类气藏具有明显的时代特点，随着认知程度的不同而出现称谓的不同。如1927年在圣胡安盆地所发现的隐蔽气藏。70年代所使用的水动力”和孤立体圈闭气藏，80年代所使用的深盆气藏、水封气藏、盆地中心气藏等，90年代所使用

2、的连续气藏（J?W.Schmoker等，1996）.2000年以来所出现的根缘气，乃至无法从头考察但目前仍在使用的致密砂岩气藏等，所指含义大致相同。深盆气概念既不是一个基于成因的术语。也不是一个基于机理的术语，而是一个在特定历史时期内延续使用的描述性术语。它常不能与深层气、深源气等类型相区别（英文均为DeepBasinGas）。在机理上，由于动力过程不清，常易与水动力圈闭气藏、岩性圈闭气藏、传统意义上的”致密砂岩气藏”等难以区分。从1985年以来，国外已很少使用深盆气术语。由于勘探研究和认识水平的提高，使用传统的深盆气模式进行天然气藏类型识别遇到了越来越多的问题。对于深盆气，目前尚没有确切的概

3、念（Lawv,2002）。根据前人（如Masiers，1979；Law等1985,1986，1993；Spencer，1989；Berkenpas，1991；，Surdam等1999；Shiriey,1999）研究，目前对深盆气藏的一般理解可以概括为：天然气广泛分布于致密储层中且无明显的气水界面（即气水倒置）、无边底水且与常规圈闭没有直接关系、地层普遍含气且压力异常等。这些特点来自于勘探程度比较高的盆地并作为一般模式被总结出来，但在深盆气勘探预测过程中，使用这些特点往往难以取得令人信服的结论，在国内（川西坳陷、鄂尔多斯等）及国外（阿尔伯达、圣胡安盆地等），常出现一些关于气藏类型的讨论性问题。二

4、、”根缘气”的运聚模式B?E.Law（2002）将盆地中心气作为独立的系统进行讨论并指出了该类气藏的根属性。根缘气是致密储层中的有根状天然气聚集，通常表现为致密储集层与气源岩的大面积紧密相连（张金川，2003）。按照根缘气模式，天然气的运移聚集服从活塞式原理，即在与气源岩大面积接触的致密碎屑岩储层中，天然气的运移方式表现为气水之间广泛发生的排驱作用和气水界面的整体推进作用，其运移动力来源于烃源岩强有力的生烃作用，即在生气膨胀力作用下，气水倒置界面得以维持并整体向上运移，从而形成大面积的地层饱含气状态（金之钧等，2003）。而对于常规储层及常规圈闭气藏来说，天然气的运移主体服从置换式运移原理，即

5、在天然气向上运移的同时，地层水不断向下运移，形成了气水之间的置换式排驱和运移特点，其驱动力来自于浮力作用。根据天然气成藏普适方程（张金川，1999）,在典型的根缘气藏与常规圈闭气藏之间，存在着大量的过渡类型气藏。根据气水驱替微观过程观察，当静水压力无法及时转化为浮力时，天然气将首先聚集于致密储层的底部。为满足不产生浮力的条件（即活塞式运移），聚集于致密砂岩中的天然气需要与气源岩紧密相邻，即反映为该类气藏的根属性一致密储层中与源岩相连发育的气水倒置关系气藏。在实际情况下，由于储层孔隙相互连通而构成网状。也由于储层孔隙大小不等而出现优势运移通道，两种原因均促使了天然气运移由典型活塞式向非典型活塞式

6、及置换式运移方式的转化。从微观实验考察，即表现为天然气在沿较大孔隙进行活塞式驱替的同时，部分被驱替的原始地层水沿较小的孔隙发生了相反方向的运移。从而将一部分静水压力转化为天然气的浮力。由上述讨论可知，根缘气藏是一个动态成藏过程，存在着转化为常规圈闭气藏的趋势。在储层致密的前提条件下，常规圈闭天然气藏的形成首先经由根缘气藏阶段。（1）根缘气藏存在着多种气水分布模式，表现为不同程度的气水分布关系，即在典型根缘气藏与典型常规圈闭气藏之间存在着大量的过渡机理类型天然气藏。表现为典型根缘气、常规圈闭气以及过渡类型气的同时存在及不同类型气藏之间界限的不分明或长井段的气水同产。（2）根缘气藏的形成在机理上需

7、要气水活塞式排驱，需要存在非连续的流体动力学条件以阻止浮力作用的产生。在成藏地质条件上，即表现为致密储层与其源岩在空间上的紧密相连。由此，与气源岩紧邻的致密储层是发育根缘气的重要场所。（3）气藏的根属性表现类型多样，或为致密储层底部的饱含气性、砂泥岩互层或夹层中的普遍含气性、或没有边底水发育等等，尤其是致密储层底部的饱含气性，表明了浮力作用没有产生或受到了极大地限制，是该类气藏典型的识别标志。三、从深盆气到根缘气的地质勘探意义美国是天然气勘探程度较高的国家之一。目前已在其绝大部分盆地中发现了盆地中心气”（Law,2002）；我国许多盆地气源丰富、储层致密（王金琪。20001依据根缘气成藏机理及

8、判识方法，也将在许多盆地中找到大量根缘气发育的更多证据。采用根缘气模型，能够对该类气藏进行快速识别和预测，根据地层普遍含气特点、没有明显的气水界面，尤其是底部含气的致密储气层，可以很快对气藏类型进行识别。（1）按照根缘气概念，勘探时不需要首先进行区域性气水界面的确定、仅需要在对根缘气成藏基本条件确认基础上。落实天然气活塞式运移过程发生的证据，即天然气大量聚集的致密储层与其气源岩紧密相邻，从而能够进行快速而有效的根缘气藏类型识别，起到单井定乾坤的预测效果。（2）采用根缘气（活塞式运移聚集）模式，能够对已发现的深盆气进行合理解释。在阿尔伯达盆地和美国西部地区盆地，深盆气或盆地中心气的分布模型符合根

9、缘气原理。如在拉顿、太平溪、黑勇士、皮申斯等盆地中心气发育盆地，天然气的聚集和分布与其源岩直接相邻、密不可分，从而在剖面上出现了广泛的含气性，天然气从致密储层的底部到顶部都有分布。（3）许多研究者认为，我国四川盆地川西勒陷和鄂尔多斯盆地等属于”深盆气”聚集类型，但按照深盆气模型要求，气水倒置界面一直难以确定，即使确定，其差别也悬殊较大。因此，对于这两地气藏类型的确定。目前还有不同看法。根据根缘气地质模型，易于对该一问题给出合理解释。如川西坳陷的部分钻井气水分布关系复杂，含气井段长，天然气在剖面上的聚集与气源岩（黑色页岩、炭质页岩、煤线等）紧密相邻（川孝37,川合100、127、137、139、

10、140井，川丰1、125、175井川92井等等），气测异常（微含气、含气、气层等）主要呈薄层状分布在致密储层的上、下两端（如川丰125井、川合137、139井等），为活塞式运聚（天然气聚集于致密储层底部）与置换式运聚（天然气聚集于储层顶部）同时作用的结果。局部地区井段（如川合140、川92井等）可见明显的底部含气特点，在剖面上形成了典型根缘气。因此，典型根缘气、常规圈闭气及过渡气较为普遍，豆荚状标志典型，构成了根缘气的明显识别特征。（4）我国许多盆地发育有良好的气源岩及致密碎屑岩条件，符合深盆气、盆地中心气或根缘气特征，使用根缘气模型能够对天然气的聚集类型及其分布进行快速预测，尤其是在钻井资料较少情况下，只要能