油气地质学的若干问题

doi:10.11867/j.issn.1001-8166.2001.05.0710

20世纪世界开采了1 150亿t石油，64万亿m³天然气，如此大量的油气开发是与油气地质的新理论出现并应用于勘探密切相关。19世纪70年代出现海相生油论，20世纪一直在发展和完善，其在油气勘探开发中起了重大作用。20世纪20年代开始形成的陆相生油理论，对中国石油工业的发展起了重大作用，1999年产油1.60亿t，使中国从“贫油国”而成为世界第五产油大国。20世纪40年代煤成气理论形成，使勘探天然气理论从仅与腐泥型源岩有关的“一元论”，发展于既与腐殖型煤系源岩也与腐泥型源岩相关的“二元论”，促进了天然气工业大发展。世界产气第一大国俄罗斯探明天然气储量75％是煤成气，中国近期天然气储量大幅度增长是以煤成气为支撑的，2000年全国气层气储层的64％是煤成气。天然气水合物是非常规气，较一致估计资源量在2.0×10¹⁶~2.1×10¹⁶m³，相当于当前已探明的化石燃料总含碳量的2倍，被认为可能是21世纪的替代能源，潜力大。但由于地质的、成藏的、富集的、开发的和环境的诸多问题未深入研究或有待解决，目前未开发利用。

关键词: 油气地质学, 陆相生油, 煤成气（烃）, 天然气水合物

The 20th century showed the substitution of the high pollution and solid energy fuels by the low pollution and fluid ones. At the end of the 20th century gaseous fuel begin to be dominant. In the whole 20th century, 115 trillion tons of oil and 64 billion cubic meter of natural gas were recovered. The recover of such a large amount of petroleum owes much to the foundation of new theories of petroleum geology and their application on petroleum exploration. The theory of petroleum generation from marine strata was established in the 1870s, developed and improved in the whole 20th century and played an important role in petroleum exploration and development. Chinese scholars established the theory of petroleum generation from terrestrial strata in the 1920s, which brought about great progress of petroleum industry in China. Despite once regarded as an oil-poor country, China produced 160 million tons of oil in 1999, the production ranks the fifth in the world. The theory of hydrocarbon generation from coal formed in 1940s, indicating the distributive area of humic source rock as a probable target as well as that of sapropelic source rock. This theory brought about the rapid progress of natural gas industry. About 75% of the natural gas proved in Russia, whose natural gas production is the largest in the world, is coal-formed gas. Coal-formed gas also played an important role in the rapid increase of natural gas reserve in the recent years. By the end of 2000, about 64% of total gas reservoir gas is coalformed gas. There are 4 gas fields which reserve exceeds 100 trillion cubic meter respectively, their source rock are all of humic type. The development of the theory of natural gas generation from coal promoted the formation of the theory of oil from coal, however, the general rule of hydrocarbon generation of coal measure is that gas instead of oil is the dominant.Gas hydrate is a kind of abnormal natural gas. Its resources is about 2.0×10¹⁶ -2.1×10¹⁶ cubic meter by common estimatation, its carbon amount is twice about that of the total proved fossil fuel. Gas hydrate is regarded as a potential energy in the 21th century. Nevertheless, the lots of problems in its accumulating conditions, developmental methods and environmental effects retard its recover.

Key words: Gas hydrate, Oil and gas geology, Theory of petroleum generation from terrestrial strata, Coal-formed gas

中图分类号:

P618.13

[1] 石宝珩,刘炳义. 中外地质理论的发展与中国石油地质学之.崛起[A]. 见：王鸿祯主编.中外地质科学交流史[C]. 北京：石油工业出版社, 1992. 243-260.
[2] Fuller M L. Exploration in China[J]. Bull AAPG, 1919，3:99-.116.
[3] Pan C H. Non-marine origin of petroleum in North Shansi, and the. Cretaceous of Sichuan, China[J]. Bull AAPP, 1941, 25(11).
[4] 黄汲清,翁文波,等. 新疆油田地质调查报告[R]. 中央地质调查所地质专报,1947.
[5] 谢家荣. 甘肃玉门石油报告[R]. 湖南实业杂志,1922.
[6] 尹赞勋. 火山爆发白垩纪鱼层及昆虫之大量死亡与玉门石油之生成[J]. 地质论评,1948, 13(1~2):139.
[7] 黄汝昌. 柴达木盆地西部第三纪地层对比岩相变化及含油有利地区[J]. 地质学报,1959, 39(1): 1-22.
[8] 杨少华. 柴达木盆地的生油层及主要油源区[J]. 地质科学,1959, (5): 145-147.
[9] 侯德封. 关于陆相沉积盆地石油地质的一些问题[J]. 地质学科,1959, (8): 225-227.
[10] 胡朝元. 生油区控制油气田分布——中国东部陆相盆地进行区域勘探的有效理论[J]. 石油学,1982, 3(2):9-13.
[11] 中国科学院兰州地质研究所. 中国西北区陆相油气田形成及其分布规律[M]. 北京：地质出版社,1960.
[12] 田在艺. 中国陆相地层的生油和陆相地层中找油[A]. 见：中国陆相沉积和找油论文集[C]. 北京: 石油工业出版社,1960.
[13] 韩景行,等. 中国石油地质工作六十年的回顾和展望[J]. 地质论评,1982, 28(3).
[14] 闫敦实,王尚文,唐智. 渤海湾含油气盆地块断活动与古潜山油气田形成[J]. 石油学报,1980,1(2):1-10.
[15] 胡见义,童晓光,徐树宝. 渤海湾盆地古潜山油藏的区域分布规律[J]. 石油勘探与开发,1981, (5):1-9.
[16] 胡见义,童晓光,徐树宝. 渤海湾盆地复式油气聚集区（带）的形成和分布[J]. 石油勘探与开发,1986, (1): 1-8.
[17] 张文昭主编. 中国陆相大油田[M]. 北京：石油工业出版社,1997.
[18] 李德生. 渤海湾含油气盆地的地质构造特征[J]. 石油学报,1980, 1(1): 6-20.
[19] 黄第藩,李晋超,等. 中国陆相油气生成[M]. 北京：石油工业出版社,1982.
[20] 黄第藩,李晋超,等. 陆相有机质演化和成烃机理[M]. 北京：石油工业出版社,1984.
[21] 傅家谟,史继杨. 石油演化理论与实践(I)——石油演化的机理与石油演化的阶段[J]. 地球化学,1979, (2): 87-110.
[22] 程克明,王铁冠,钟宁宁,等. 烃源岩地球化学[M]. 北京：科学出版社,1995. 6-200.
[23] 王铁冠,等. 生物标志物地球化学[M]. 武汉：中国地质大学出版,1990.
[24] 王廷栋,蔡开平. 生物标志物在凝析气藏天然气运移和气源对比中的应用[J]. 石油学报,1990, 11(1): 25-31.
[25] 傅家谟,刘德汉,盛国英主编. 煤成烃地球化学[M]. 北京：科学出版社,1990. 6-355.
[26] 戴金星,李鹏举. 中国主要含油气盆地天然气的C5－8轻烃单体系列碳同位素研究[J]. 科学通报,1994, 39(23): 2 071-2 073.
[27] 张文正,关德师. 液态烃分子系列碳同位素地球化学[M]. 北京：石油工业出版社,1997. 20-162.
[28] 王大锐. 油气稳定同位素地球化学[M]. 北京：石油工业出版社,2000. 146-240.
[29] 石宝珩,张抗,姜衍文. 中国石油地质学五十年[A]. 见:王鸿祯主编. 中国地质科学五十年[C]. 武汉:中国地质大学出版社,1999.220-230.
[30] 刘池洋,赵重远,杨兴科. 活动性、深部作用活跃——中国沉积盆地的两个重要特点[J]. 石油与天然气地质,2000, 21(1): 1-6.
[31] Lesquereaux L. The origin of petroleum[J]. Trans Amer Phil Soc, 1866, 13: 324-328.
[32] Hunt T S. Report on the Geology of Canada[R]. Canadian Geological Survey, 1863.
[33] 史训知,戴金星,朱家蔚,等. 联邦德国煤成气的甲烷碳同位素研究和对我们的启示[J]. 天然气工业,1985, (2): 1-9.
[34] Ziegler P A. Petroleum geology and geology of the North Sea and northeast Atlantic continental margin[C]. Universitetsforlaget, 1975.1-27.
[35] Watson J M, Swanson C A. North Sea-major petroleum province[J]. Bull AAPG, 1975, 59(7): 1098-1112.
[36] Багринцева К Н и ДР. Ропь угленосных толщ впроцессах генерации природного газа[J].   Геология Нефти и Газа,1968, (6): 7-11.
[37] Жабpев И П. Генезис газа и прогноз газносности[J].   Геология НеФти и Γаза,1974,(9):1-8.
[38] И.П.Заорев(扎勃列夫)主编(Недра. 1983). 气田与凝析气田手册[M]. 肖守清译.乌鲁木齐：新疆人民出版社,1989.100-126;207-253.
[39] Brooks J D ,Smith J W. The diagenesis of plant lipids during the formation of coal. Petroleum and natural gas-I: Changes in paraff in hydrocarbons[J]. Geochimical et Cosmochimica Acta, 1967, 31: 2 389-2 397.
[40] Brooks J D ,Smith J W. The diagenesis of plant lipids during the formation of coal, petroleum and natural gas-II Colification and the formation of oil and gas in the Gippsland Basin[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta,1969, 33: 1 183-1 194.
[41] 程克明. 吐哈盆地油气生成[M]. 北京：石油工业出版社,1994. 1-199.
[42] 黄第藩,等. 煤成油的形成和成烃机理[M]. 北京：石油工业出版社,1995. 1-425.
[43] 金奎励，王宜林主编.新疆准噶尔侏罗系煤成油[M]. 北京：石油工业出版社,1997. 1-136.
[44] 胡社荣. 煤成油理论与实践[M]. 北京：地震出版社,1998. 1-184.
[45] 戴金星. 成煤作用中形成的天然气和石油[J]. 石油勘探与开发,1979, (3): 10-17.
[46] 戴金星. 我国煤系地层的含油气性初步研究[J]. 石油学报,1980, 1(4): 27-37.
[47] 戴金星. 我国煤成气藏的类型和有利的煤成气远景区[A]. 见：中国石油学会石油地质委员会编天然气勘探[C]. 北京：石油工业出版社,1986.15-31.
[48] 戴金星,等. 中亚煤成气聚集域形成及其源岩[J]. 石油勘探与开发,1995, 22(3): 1-6.
[49] 戴金星,等. 中亚煤成气聚集域东部煤成气的地球化学特征[J]. 石油勘探与开发,1995, 22(4):1-5.
[50] 戴金星,等. 中亚煤成气聚集域东部气聚集带特征[J]. 石油勘探与开发,1995,22(5): 1-7.
[51] Ботнева Т А. Геохимия нефтей и органического вещества пород        нефтегазоносньιх провинщий и областей СССР[M].   Москва: Недра, 1983. 103-116.
[52] 史训知. 煤成气的研究与发展[A]. 见：《煤成气地质研究》编委会主编. 煤成气地质研究[C]. 北京：石油工业出版社,1987. 1-8.
[53] 裴锡古,费安琦,王少昌,等. 鄂尔多斯盆地上古生界煤成气藏形成条件及勘探方向[A]. 见:《煤成气地质编委会》主编. 煤成气地质研究[C]. 北京：石油工业出版社,1987.9-20.
[54] 罗启后,等.四川盆地上三叠统煤成气富集规律与勘探方向[A]. 见：《煤成气地质研究》编委会主编. 煤成气地质研究[C]. 北京：石油工业出版社,1987. 86-96.
[55] 陈伟煌. 崖13－1气田煤成气特征及气藏形成条件[A]. 见：《煤成气地质研究》编委会主编. 煤地质研究[C]. 北京：石油工业出版社,1987. 97-102.
[56] 宋岩,戴金星,张志伟. 煤系气源岩的主要地球化学特征[A] 见：《煤成气地质研究》编委会主编. 煤成气地质研究[C]. 北京：石油工业出版社,1987. 106-117.
[57] 朱家蔚,许化政. 利用稳定碳同位素研究混合气中的煤成气比例[A]. 见：《煤成气地质研究》编委会主编. 煤成气地质研究[C]. 北京：石油工业出版社,1987. 175-181.
[58] 张文正,刘桂霞,陈安定,等. 低阶煤及煤岩显微组分的成烃模拟实验[A]. 见：《煤成气地质研究》编委会主编. 煤成气地质研究[C]. 北京：石油工业出版社,1987. 222-228.
[59] 朱家蔚,戚厚发,廖永胜. 文留煤成气藏的发现及其对华北盆地找气的意义[J]. 石油勘探与开发,1983, (1):4-11.
[60] 徐永昌,沈平. 中原—华北油气区“煤型气”的地球化学特征初探[J]. 沉积学报,1985,3(2)：37-46.
[61] 王少昌. 陕甘宁盆地上古生界煤成气资源远景[A]. 见：中国石油学会石油地质委员会编. 天然气勘探[C]. 北京：石油工业出版社,1986. 125-136.
[62] 伍致中,王生荣,卡末力. 新疆中下侏罗统煤成气初探[A]. 见：中国石油学会石油地质委员会编. 天然气勘探[C]. 北京：石油工业出版社,1986. 137-149.
[63] 戚厚发,戴金星. 我国煤成气藏分布特征及富集因素[J]. 石油学报,1989,10（2）：1-8.
[64] 张士亚,郜建军,蒋泰然. 利用甲、乙烷碳同位素判别天然气类型的一种新方法[A]. 见：地质矿产部石油地质所编. 石油与天然气地质文集（第1集）[C]. 北京：地质出版社,1988.48-59.
[65] 王庭斌,张书麟,李晶. 中国煤成气的储层特征及成岩后生作用影响[A]. 见：地质矿产部石油地质所编. 石油与天然气地质文集（第1集）[C]. 北京：地质出版社,1988. 85-100.
[66] 张义纲,胡惕麟,曹慧缇,等. 天然气的生成和气源岩评价方法[A]. 见：地质矿产部石油地质研究所编. 石油与天然气地质文集（第4集）[C]. 北京：地质出版社,1994. 51-64.
[67] 张士亚. 鄂尔多斯盆地天然气气源及其勘探方向[J]. 天然气工业,1994, 14(3):1-4.
[68] 冯福,王庭斌,张士亚,等. 中国天然气地质[M]. 北京：地质出版社,1995. 4-5;138-147.
[69] 戴金星,裴锡古,戚厚发. 中国天然气地质学（卷一）[M]. 北京：石油工业出版社,1992. 65-82.
[70] 戴金星,裴锡古,戚厚发. 中国天然气地质学（卷二）[M]. 北京：石油工业出版社,1996. 115-134; 145-184.
[71] 杨俊杰,裴锡古. 中国天然气地质学（卷四）[M]. 北京：石油工业出版社,1996. 1-285.
[72] 戴金星,宋岩,张厚福. 中国天然气聚集区带[M]. 北京：科学出版社, 1997.57-90;110-118.
[73] 毛希森,蔺殿忠. 中国近海大陆架的煤成气[J]. 中国海上油气（地质）,1990,4(2): 27-28.
[74] 何家雄. 莺歌海盆地东方1－1构造的天然气地质地化特征及成因探讨[J]. 天然气地球科学,1994, 5(3):1-8.
[75] 邓鸣放,张宏友,梁可明,等.琼东南、莺歌海盆地油气特征及其烃源岩研究[J]. 中国海上油气（地质）,1990, 4(11):     15-22.
[76] 张启明,郝芳. 莺－琼盆地的烃源岩与油气生成[M]. 见:龚再升等著. 南海北部大陆架边缘盆地分析与油气聚集[C]. 北京：科学出版社, 1997, 4(11): 15-22.
[77] 吴国蕙. 西湖坳陷下中新统天然气成因探讨[J]. 天然气工业,1989,9(6): 7-11.
[78] 朱家蔚,徐永昌,申建中,等. 东濮凹陷天然气氩同位素特征及煤成气判别[J]. 科学通报,1984, (1): 41-44.
[79] 沈平,徐永昌,王先彬,等. 气源岩和天然气地球化学特征及成因机理研究[M]. 兰州：甘肃科学技术出版社,1991. 1-243.
[80] Газовая Промышленность. Преспективы развития сырьевой базы[J]. Газовая Промышленность,2000, (1):1.
[81] Max M D, Dillon W P. Oceanic methane hydrate: The character of the Black Ridge hydrate stabitity zone, and the potential for methane extraction[J]. J of Petroleum Geology, 1998,21(3):343-359.
[82] Kvenvolden K A. A review of the geochemistry of methane in nature gas hydrate[J]. Org Geocheme, 1995, 23(11/12):997-1 008.
[83] Якушев,В С и Истомин,В A.Прироные газовые гираты-реальная альтернатива траgдционным месторожениям[J]. Газовая Промыленность,2000, (7):34-36.
[84] Collett T S. Natural gas hydrates of the Prudhoe Bay and Kupruk River area, North Slope, Alaska[J]. Bull AAPG, 1993, 77(5):793-812.
[85] Shipley T H, Didyk B.M. Occurrence of methane hydrates offsho sourthern Mexco[R]. Initial Reports DSDP，1982， 66:547-555.
[86] Sloan L C. Possible methane-induced polar warming in the early Eocene[J]. Nature, 1999,357:320-322.
[87] Dickens G R.The blast in the past[J]. Nature,1999,401:752-755.
[88] Bains S, et al.Mechanisms of climate warming at the end of the paleocence[J]. Science, 1999,285(54-28):724-726.

[1]	张富贵, 周亚龙, 孙忠军, 方慧, 杨志斌, 祝有海. 中国多年冻土区天然气水合物地球化学勘探技术研究进展[J]. 地球科学进展, 2021, 36(3): 276-287.
[2]	肖红平, 林畅松, 彭涌, 魏伟, 张金华, 张巧珍. 天然气水合物油气系统概念内涵及实例分析[J]. 地球科学进展, 2017, 32(1): 21-33.
[3]	夏少红, 曹敬贺, 万奎元, 范朝焰, 孙金龙. OBS广角地震探测在海洋沉积盆地研究中的作用[J]. 地球科学进展, 2016, 31(11): 1111-1124.
[4]	刘乐乐，张旭辉，鲁晓兵. 天然气水合物地层渗透率研究进展[J]. 地球科学进展, 2012, 27(7): 733-746.
[5]	孙治雷，何拥军，李军，黄威，李清，李季伟，王丰. 海洋环境中甲烷厌氧氧化机理及环境效应[J]. 地球科学进展, 2012, 27(11): 1262-1273.
[6]	叶黎明,罗鹏,杨克红. 天然气水合物气候效应研究进展[J]. 地球科学进展, 2011, 26(5): 565-574.
[7]	陈礼仪，王胜，张永勤. 高原冻土天然气水合物钻探低温泥浆基础液研究[J]. 地球科学进展, 2008, 23(5): 469-473.
[8]	吴青柏，程国栋. 多年冻土区天然气水合物研究综述[J]. 地球科学进展, 2008, 23(2): 111-119.
[9]	李清,王家生,王晓芹,陈祈,陈洪仁. IODP 311航次底栖有孔虫碳稳定同位素对天然气水合物地质系统的指示[J]. 地球科学进展, 2008, 23(11): 1161-1166.
[10]	祝有海. 加拿大马更些冻土区天然气水合物试生产进展与展望[J]. 地球科学进展, 2006, 21(5): 513-520.
[11]	陈忠,颜文,陈木宏,王淑红,肖尚斌,陆钧,杨华平. 海底天然气水合物分解与甲烷归宿研究进展[J]. 地球科学进展, 2006, 21(4): 394-400.
[12]	于晓果;李家彪. 天然气水合物分解及其生态环境效应研究进展[J]. 地球科学进展, 2004, 19(6): 947-954.
[13]	吴能友,陈弘,蔡秋蓉,王宏斌. 科学大洋钻探与天然气水合物[J]. 地球科学进展, 2003, 18(5): 753-758.
[14]	高兴军,于兴河,李胜利,段鸿彦. 地球物理测井在天然气水合物勘探中的应用[J]. 地球科学进展, 2003, 18(2): 305-311.
[15]	陈多福,徐文新,吴时国,宋海斌,姚伯初. 美国天然气水合物研究计划介绍[J]. 地球科学进展, 2003, 18(2): 321-325.

阅读次数

全文

摘要

SOME PROBLEMS IN THE STUDY OF PETROLEUM GEOLOGY