云南省新近系生物气资源勘探浅析

云南省新近系生物气资源勘探浅析

杨怡娜

云南煤层气资源勘查开发有限公司昆明650034

摘要：我国生物气资源丰富，在天然气资源中具有较高的比重，云南省第三系陆相沉积盆地发育，已经在部分盆地获得生物气商业气流，具有较好的经济价值。陆良盆地、景谷盆地、保山盆地、曲靖盆地等盆地具有较好的地质基础和构造成藏条件，已经获得了单井或者盆地内生物气开发突破。但是，生物气的开发在机理研究、勘探评价、工程技术等方面都存在一定的困难，需要进一步的深入研究。总之，生物气的研究在缺油少气的云南具有明显的经济价值和社会效益，各项工作需要进一步发展和完善。

关键词：云南，生物气，沉积盆地，气藏特征，基础研究

0前言

生物气是指表层生物化学作用带内，沉积有机质经厌氧细菌进行生物化学降解而形成的气态产物[1]，它与未成熟至成熟阶段形成的热解气在化学成分上，尤其是碳同位素成分上有明显的差异。生物气组分中CH4含量较高,δ13C1一般为-75‰～-55‰[2]。据统计，世界上累计探明的生物气储量占世界天然气总储量的20～25%[3-4]，我国生物气预测资源量为2.66～2.95×1012m?，占全国天然气总资源量的7%[5]。

我国迄今发现的生物气主要分布于新近系上新统和第四系中[6]。气藏分布地层最新的是浙江及东南沿海的第四系全新统的浅层，最老的是下白垩统，如松辽盆地的阿拉新气藏和二连盆地的阿南气藏。生物气的气藏规模，第四系最大，白垩系次之，而新近系较为零散。随着中国对非常规天然气勘探的不断深入，生物成因非常规天然气也逐渐凸显出其在天然气中的结构地位，目前，中国在低煤阶生物成因煤层气研究领域已经取得了大量的研究成果[7-10]。

1云南浅层生物气分布概况

云南省新近系陆相沉积盆地较为发育，广泛分布有浅层生物气（表1）。现今区内残留新近系小盆地共258个,其中面积大于50km2的有54个,面积大于200km2(或厚度大于1000m)的有26个[11-13]。

表1云南新近系盆地区带划分及其特征表[14]

Table1ZoningandcharacteristicsofthethirdseriesbasininYunnan

自20世纪70年代以来，先后对景谷、陆良、保山、曲靖、杨林、陇川、瑞丽等14个盆地进行了数字地震勘探和少量非地震物化探工作，在景谷、陆良、保山、曲靖等盆地钻获商业气流,并获得了一定的储量[15]。

2主要盆地气藏特征分析

2.1陆良盆地生物气藏特征

陆良盆地为一新生代东断西超近南北向的箕状断陷盆地，构造位置属扬子准地台滇东台褶带曲靖褶皱束。基底为泥盆系或二叠系。盆地东界大断裂自燕山期以来一直活动，控制了盆地的形成和演化。盆地沉积以上新统地层为主，最大沉积厚度2000m左右；第四系则广泛分布，不整合于上新统地层上[16-17]。

陆良盆地浅层生物气主要的烃源岩为上新统茨营组半深湖相暗色泥岩、泥质粉砂岩。茨营组地层以白色细砂岩、深灰色泥岩为主，夹褐煤、粉砂质泥岩等，具有较好的孔隙结构，为烃类气体提供了有效的空间。上新世晚期广泛沉积的半深湖及深湖相泥质岩石,既是烃源岩同时也是下伏地层的盖层,在许多盆地常与各类砂体交互叠置,成为局部盖层或者是一定区域的盖层。

喜山中后期,虽然云南地区经历了强烈构造形变与改造,上新世早期几乎所有的新近系盆地都发生了反转和剥蚀,但是此时下伏的烃源岩尚未成熟,并且虽有剥蚀但仍然残留了古近系地层。从盖层的定量分析情况看,虽然突破压力普遍较低(多在2～8MPa),但是其成岩程度低、塑性强,断裂活动产生裂缝后能很快闭合,因而具有一定的油气封盖能力。

2.2景谷盆地生物气藏特征

景谷盆地处于三江褶皱系,是在兰坪-思茅中新生代裂陷槽关闭后,在古近系膏盐地层揉性基底上沿大断裂发育的新近纪断陷盆地。由于盆地面积小,岩相变化复杂,盆内上新近系最厚可达2500～3000m,油气勘探比较困难[18-19]。

根据地化分析数据，景谷天然气属于生物-地温热解天然气。生、储层主要集中于三号沟组第三段,岩性为灰色、黄灰色、土黄色中至厚层状粉砂岩、细砂岩及深灰色、灰色粉砂质泥岩,钙质泥岩夹煤线或煤层及含油砂层[20]，生油层累计厚达300m以上,沉积环境为水下扇,三号沟组第四段和其上的回环组的泥岩为盖层,与断层组合形成了很好的遮挡[21]。

2.3保山盆地生物气成藏特征

保山盆地为滇西的一个小型新近系盆地,构造位置属三江褶皱系保山褶皱带北部[22]。保山盆地新近系烃源岩成熟度低、埋藏浅,大部分烃源岩仍处于生物细菌活跃的地带,在现今条件下仍在不断生烃,并可能向就近的有利圈闭排烃。因此,总的来看,盆地内具有较为有利的烃源岩—圈闭配置关系，尤其是近气源区发育的古隆起的局部圈闭更是浅层天然气富集的有利场所。而互层式及封闭式自生自储型生储盖组合的岩性圈闭决定了圈闭的近源性和运移路径[23-24]。

保山盆地泥质岩有机质丰富,有机碳平均达1.05%，有机质类型以ⅡB型为主，加之其它有利条件和良好的储层与永铸街背斜，从而形成了生物气藏的最佳配置,所以在保参1井和保参2井分别形成了的20.48×103m3/d和13.04×103m3/d的产能。

2.4曲靖盆地生物气成藏特征

曲靖盆地为一狭长形不对称箕状断陷盆地,构造位置属于上扬子地块西缘与康滇地块交接处，是在古生界碳酸盐岩基底之上发展起来的新生界沉积盆地,发育地层主要为渐新统蔡家冲组和上新统茨营组。

曲靖盆地发育了以蔡家冲组深湖—半深湖相暗色泥岩为主、以茨三段湖沼相煤和煤系碳质泥岩及暗色泥岩为次的两套气源岩,厚度分别占各地层厚度的90%和60%以上。气源岩有机质丰度较高,蔡二段、蔡一段和茨三段有机碳质量分数平均值分别为3.58%、1.75%、1.64%。气源岩的氯仿提取物中胶质含量高、沥青质含量低，说明气源岩中草本有机质较丰富，这种高丰度的草本有机质是生物气的最佳母质[25]。

2004年，曲靖盆地发现了盆地中部凹陷带的凤来村构造气藏和陆家台子岩性圈闭气藏。其中的风1井和曲2井，完井测试获得了较高产工业气流[26]。

3云南省生物气勘探基础与困难

3.1云南省生物气勘探的基础

（1）在地层方面：云南新近系盆地大都沿区域断裂成带状分布,其结构及沉积特征明显受区域地质背景的控制[27]，各盆地充填了厚度不等的古新统—上新统陆相砂泥岩地层,普遍缺失中新统上部到上新统下部层序。现今地层残留厚度一般在1500～2000m左右，最大厚度近3500m。

（2）在盆地演化方面：始新世晚期—中新世，伴随印度板块与欧亚板块的强烈碰撞，形成断陷-拉分小盆地，沉积山间磨拉石-湖泊-沼泽相砂泥岩及含煤地层。上新世，在持续的挤压背景下云南地区快速隆升与剥蚀，更多的次级断裂也开始活动，更多的新近系断陷小盆地相继形成并可能在一定范围连片分布，广泛沉积了以羊邑组和茨营组为代表的湖泊、三角洲及沼泽相含煤的砂泥岩地层。

（3）在生烃物质方面：云南新生界盆地的渐新统至上新统地层中发现多套烃源岩,其厚度从几十到上百米不等，其质量在不同盆地有所差异。烃源岩为半深湖、深湖相暗色泥岩和粉砂质泥岩，经过对已发现的油气田进行油气—源岩对比后发现油气均来自于新近系烃源，均为低熟油或生物成因气[28]。

（4）在生储盖组合条件方面：云南新近纪沉积盆地的多旋回性及构造活动性,决定了新近系盆地具有多套生储盖组合和多种圈闭。经过勘探证实并发现油气的,生储盖组合有E3-N2地层砂泥岩组合形成的自生自储、古生新储等两类;圈闭类型有断块圈闭、背斜圈闭、构造-岩性复合圈闭、岩性复合圈闭等4种。

3.2云南省生物气勘探的困难

（1）生物气是特殊生物群落在适宜的物理化学条件下于地质体内活动的结果。把握其形成机制，需要微生物学、物理化学、地质学等多学科的综合分析，难度较大。我国生物气的研究投入力度总体薄弱。虽有少数研究者从宏观上对各盆地生物气的特征、地质背景和地质控制因素进行总结和分析，为我国生物气研究工作提供了可贵的指导和第一手资料，但研究精细程度远远不够，系统性差[29]。

（2）生物气形成区成岩作用弱，沉积物松散，盖层封闭性差，气体纵向扩散作用强，生物气处于散—聚的动态过程中。构造、圈闭识别困难，盖层预测技术差，缺乏有效的识别技术，难以进行有效的勘探评价。

（3）云南新近系盆地虽然为数较多，但盆地面积较小、埋深浅、气源有限,保存条件也较为复杂，勘探的难度和风险相对较大。同时由于储层成岩性差、泥质含量高、水敏和速敏性强，提高了工程成本，制约和影响着气田开发的经济效益。

4结论

生物气的研究具有明显的经济价值，尤其对于常规油气资源缺乏的云南省，合理勘探开发生物气将具有重要的意义。在景谷、陆良、保山、曲靖等地，生物气的勘探开发已经取得了一定的成效，但与此同时，生物气的勘探开发也存在较多的困难，生—储—盖机理研究、勘探开发工程工艺的改进等都是亟待发展的方向。

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AnalysisofbiogasresourcesexplorationofthethirdseriesinYunnan

Yangyina

YunnanCBMExplorationandDevelopmentCo.,Ltd,Kunming650034

Abstract：ThereareabundantbiogasresourcesinChina,itplaysanimportantroleinnaturalgasresources.TherearemanythirdcontinentalsedimentarybasinsinYunnan,commercialaircurrentshavenowbeenacquiredinsomebasins,havebettereconomicvalue.SuchasLuliangbasin,Jinggubasin,BaoshanbasinandtheQujingbasinhasthegeologicalfoundationandconstructgoodreservoircondition,andhasobtainedthesinglewellorbasinbiogenicgasbreakthroughdevelopment.However,thedevelopmentofbiogashassomedifficultiesinmechanismresearch,explorationevaluation,engineeringtechnologyandsoon.Furtherresearchisneeded.Inshort,thelackofoilandgasresourcesinYunnan,biogasresearchhasobviouseconomicvalueandsocialbenefits,theworkneedstobefurtherdevelopedandimproved.

Keywords：Yunnan;biogas;sedimentarybasin;gasreservoircharacteristics;fundamentalresearch