四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系—寒武系天然气的地球化学特征及成因

根据天然气组分、稳定碳同位素和氢同位素等地球化学资料,对四川盆地高石梯—磨溪气田震旦系—寒武系天然气地球化学特征进行分析。结果表明:1震旦系、寒武系天然气均以甲烷为主,重烃含量偏低而非烃含量较高,为典型的干气;2研究区天然气热演化程度较高,震旦系天然气中部分乙烷发生裂解,导致残余天然气的δ13C2变重;3研究区天然气以正碳同位素序列为主,仅部分寒武系天然气的碳同位素序列发生局部倒转,可能是高热演化阶段下同源不同期气或同型不同源气混合所致;4氢同位素显示,震旦系沉积环境的水介质盐度高于寒武系,且震旦系天然气为震旦系烃源岩和寒武系烃源岩的混源气,而寒武系天然气母质来源为寒武系烃源岩。     

鄂尔多斯盆南部上古生界天然气地球化学特征——以志丹-甘泉地区为例

通过对志丹-甘泉地区天然气样品的组分、稳定碳氢同位素的测定,综合分析、对比、认为：①鄂尔多斯盆地甘泉-志丹地区天然气主要组分甲烷的稳定碳同位素主要分布在-32‰≤δ_¹³C₁≤-25‰范围内,乙烷的稳定碳同位素主要分布在-38‰≤δ_¹³C₂≤-24‰范围内,天然气甲烷氢同位素主要分布在-170‰≤δ_²D₁≤-160‰内;②研究区碳氢同位素相比北部苏里格气田偏重,天然气类型主要为煤系烃源岩Ⅲ型干酪根初次裂解气,同时混有少量液态烃的二次裂解气。该区天然气已发生明显的次生变化,但是扩散运移和外部气源的混入都可以使测试样品发生碳同位素的斜率的倒转;③运移分馏是造成该区天然气产生碳同位素倒转和次生变化的主要原因之一。以上成果认识对本区天然气地球化学特征具有重要指导作用,对类似盆地天然气地球化学特征研究具有一定借鉴价值。     

新场地区上三叠统须五段陆相页岩层系非常规天然气特征与成因

除下古生界海相页岩具有页岩气开采的价值外,四川盆地陆相领域页岩层序也非常发育;其中川西坳陷须五段获得突破,但其非常规天然气地球化学特征十分复杂、成因类型多样,开展非常规天然气特征和成因的研究对于有效的认识四川盆地陆相页岩的勘探开发前景具有重要意义。在对川西坳陷上三叠统须五段陆相页岩层序天然气组分和同位素特征分析的基础上,结合该区实际地质条件的分析,研究了天然气的成因类型、天然气成熟度和天然气的赋存状态。结果表明:须五段天然气主要为烃类气体,甲烷含量、干燥系数变化大;但平均值较低,烷烃同位素具有δ13C1δ13C2δ13C3δ13C4的正常序列分布特点;但甲烷碳同位素值(δ13C1)变化大,在-44.4‰~-27.1‰之间;乙烷碳同位素值明显偏轻,介于-28.1‰~-22.9‰之间。须五段天然气为典型煤型气,具有成熟-中等成熟阶段热成因气的特征;天然气为吸附气与游离气的混合气体,但以吸附气为主,在生产过程中,由于同位素的分馏效应,导致天然气甲烷碳同位素偏重。     

塔里木盆地塔东英南2气藏气源分析

英南2凝析气藏天然气属富氮湿气,烃类气体体积分数一般为78.86%~87.67%;甲烷68.92%~76.67%,重烃气体为9.17%~14.01%,非烃气体氮气为13.89%~21.07%,甲烷和乙烷的碳同位素分别为-38.6‰~-36.2‰和-30.9‰~-34.7‰.根据天然气组分、天然气碳同位素的特征,认为英南2凝析气藏的天然气来源于高过成熟的下古生界海相寒武系—下奥陶统腐泥型干酪根形成的原油裂解气,同时应用ln(C2/C3)-ln(C1/C2)及δ13C2-δ13C3与ln(C2/C3)判识模式也印证了英南2气藏气源为原油裂解气,气藏凝析油中存在高含量的金刚烷,指示原油经历了裂解,裂解程度为80%~90%.     

松南营城组火山岩气藏成藏模式

松南气田营城组火山岩天然气的δ13C1值大于-30‰,具有δ13C1＞δ13C2＞δ13C3负序列或同位素倒转,甲烷同位素偏重,表明松南气田营城组火山岩天然气不仅具有煤型气与油型气混合特性,还具有多期次成藏特征,煤型气充注早,为89～83 Ma;油型气和幔源气充注晚,为78～68 Ma.松南气田营城组天然气中无机气体主...     

川东沥青来源分析和结构分析

宣南圈闭中探明了石炭系、Ch-F等大规模气藏,前景可观,但对于焦质烃的气源研究还存在争议。文章对宣南圈闭焦质烃进行碳同位素、饱合烃组分及生物标志物进行分析,研究其成因和气源类型,从而最终确定其主力烃源岩。Ch－F储层焦质烃集中分布在27.54‰～29.4‰,最大相差为1.8‰,而石炭层焦质烃碳同位素集中于-26.6‰～-29.7‰之间;正构烷烃的碳数分布模式相似,都呈单峰型分布,CH-F焦质烃正构烷烃主峰碳数在C20附近,而石炭系黄龙组焦质烃主峰碳数在C18附近,石炭系演化程度稍高。综合认为,石炭系与Ch-F焦质烃具有同源性,天然气主要为原油高温裂解生成,认为固体焦质烃及天然气主要来源于志留系龙马溪组泥岩,并有少量的龙潭组干酪根裂解生气的混入。     

宣南圈闭焦质烃分布特征及来源分析

宣南圈闭中探明了石炭系、Ch-F等大规模气藏,前景可观,但对于焦质烃的气源研究还存在争议。对宣南圈闭焦质烃进行碳同位素、饱合烃组分及生物标志物进行分析,研究其成因和气源类型,从而最终确定其主力烃源岩。Ch-F储层焦质烃集中分布在27.54‰~29.4‰,最大相差为1.8‰;而石炭层焦质烃碳同位素集中于-26.6‰~-29.7‰之间;正构烷烃的碳数分布模式相似,都呈单峰型分布,CH-F焦质烃正构烷烃主峰碳数在C20附近;而石炭系黄龙组焦质烃主峰碳数在C18附近,石炭系演化程度稍高。综合认为,石炭系与Ch-F焦质烃具有同源性,天然气主要为原油高温裂解生成,认为固体焦质烃及天然气主要来源于志留系龙马溪组泥岩,并有少量的龙潭组干酪根裂解生气的混入。     

鄂尔多斯盆地延长探区页岩气

通过对中生界页岩气、中生界浅层气、上古生界天然气和周边盆地的生物成因气等多种成因气的地球化学特征(包括组分和碳同位素)对比,探讨鄂尔多斯盆地中生界页岩气的成因.鄂尔多斯盆地中生界页岩气甲烷体积分数为46.08%~94.56%,重烃体积分数为2.86%~37.61%,甲烷碳同位素为-52.0‰~-46.4‰.通过天然气组分及碳同位素对比分析,确定鄂尔多斯盆地延长组页岩气的成因既不是来自上古生界煤型气,也不是生物成因气,而是和盆地浅层气地球化学特征相似,属于偏腐泥型源岩热解形成的原油伴生气,源岩为延长组腐泥型烃源岩.考虑到热演化成熟度特征,认为吴旗—庆阳—富县一带中生界烃源岩热演化程度高,为页岩气勘探有利区.     

莺歌海盆地水溶相天然气析出成藏特征

通过莺歌海盆地的烃源岩、温压特征及底辟活动规律研究,对水溶气出溶成藏的条件进行分析,并根据天然气的地球化学和同位素特征,研究水溶气出溶成藏的证据。结果表明:莺歌海盆地烃源岩气源供给充足,中浅层和深层天然气溶解度差异大,底辟构造周期性开启提供了流体向上运移的通道,具备水溶气运移出溶成藏的理想条件;在中浅层1.5~2.0 km深度范围内,天然气干燥系数较大、异构烷烃与正构烷烃含量比值大、甲烷碳同位素组成偏重、芳烃富集,表明水溶气出溶成藏是中浅层气藏形成的重要机制之一;在底辟活动期间,深层溶解大量天然气的水沿着底辟形成的断裂运移至中浅层,由于温压大幅度降低,天然气从水中释放,进入到底辟上部或附近的圈闭中形成气藏。     

浅析松辽盆地英台断陷深层天然气气源对比

目前，在英台断陷南部洼陷和北部洼陷已经各有五口井获得高产气流。为了弄清英台断陷烃类气与烃源岩之间的亲缘关系．在确定天然气组分的基础上，有针对性地挑选了大量的样品做稳定碳同位素分析，本文利用稳定碳同位素这种较为可靠的气源对比方法对英台断陷的烃类气与烃源岩做了气源对比分析，通过分析得出两个主要结论：第一个结论是英台断陷南北洼陷的烷烃碳同位素值存在明显差异，这说明南北洼陷的烷烃来自于不同的烃源岩，南部洼陷的烃类气的部分碳同位素发生倒转现象，这应该是不同成因气混合造成的；第二个结论是南部洼陷的气源岩是南部洼陷内发育的暗色泥岩，而北部洼陷的气源岩则是北部洼陷内发育的暗色泥岩。     

鄂尔多斯盆地南部页岩气地化特征及成因

对鄂尔多斯盆地南部页岩气井进行井口生产气取样、岩心解析气取样,进行天然气组分分析和碳氢同位素测试。明确了延长组长7段、长9段天然气组分特征,碳氢同位素特征,结合天然气分析相关图版探讨了天然气的成因类型及来源。结果表明,研究区天然气为有机成因气,干燥系数小,含有一定量的重烃成分,属于典型的湿气,排除了生物气及高温裂解气的可能。乙烷碳同位素特征及天然气类型图版分析表明该区页岩气为典型的油型气。长7段页岩气碳同位素组成序列整体为δ13 C1﹤δ13 C2﹤δ13 C3﹤δ13 C4,为正常序列,少量样品显示同位素反转,长9段长7段页岩气碳同位素组成序列为δ13 C1﹤δ13 C2﹤δ13 C3﹤δ13 C4。认为长7段页岩气来自本层段张家滩页岩,但局部地区存在运移通道,发生了天然气混合,长9段页岩气来自于长9段李家畔页岩。     

沁水盆地山西组煤岩的生气热模拟实验研究

热模拟实验是研究烃源岩有机质成烃演化的重要手段。为了客观了解沁水盆地高演化煤系烃源岩的生烃特征和生气性能,采用封闭高压釜体系对沁水盆地山西组煤岩样品进行了生气热模拟实验。结果表明:沁水盆地山西组煤岩样品可以生成大量的气态烃(其产率高达226m3/t),是良好的气源岩;随着热模拟温度的增加,气态烃产率增大,气态烃产率表现出"两急两缓"的增加模式,高演化阶段以产甲烷为主,主生气期为热模拟温度450~600℃(Ro=1.2%~2.7%);温度影响煤岩热解气组分碳同位素值的变化,总体上甲烷、乙烷、丙烷的碳同位素值随热模拟温度升高有逐渐变重的趋势,并且相同热模拟温度时具有δ13C1δ13C2δ13C3的特征,符合气态烃碳同位素正序系列。     

英台断陷深层天然气成因分析及气源对比

松辽盆地南部深层天然气资源丰富,但其烃类气既存在有机成因气(包括油型气和煤型气),亦存在无机成因,还存在混合成因,在同位素序列上常表现为部分倒转和完全倒转。为了明确英台断陷天然气的成因及来源,根据烃源岩的地化指标、天然气组分、碳同位素以及轻烃指纹对研究区的天然气成因类型加以分析,并进行气源对比。研究表明,英台断陷烃类气为凝析油伴生气和煤型气的混合,其中南部洼槽天然气主要来自于沙河子组,而北部则来自于营城组。通过判定天然气成因的类型和识别气源方向,有利于加深对英台断陷深层天然气成藏条件和成藏模式的认识,从而为研究天然气藏的分布规律,以及下一步的天然气勘探指引方向。     

四川中江气田沙溪庙组天然气成因类型及气源对比

探讨四川盆地中江气田侏罗系沙溪庙组天然气的成因和气源,为找气提供理论依据。利用天然气组分特征、碳同位素特征、轻烃特征等地球化学资料对该区天然气成因类型进行了分析,根据轻烃的气、源配对参数和碳同位素参数对天然气的来源进行了追踪。沙溪庙组天然气以烃类气体为主,含少量的非烃类气体,为腐植型干酪根裂解成因的煤型气;对碳同位素和轻烃的研究均表明,天然气为有机成因的煤型气。气源对比结果表明,须五段烃源岩为沙溪庙组煤型气的主要来源。中江气田侏罗系沙溪庙组气藏为次生气藏。     

沁水盆地石炭-二叠煤系地层烃源岩特征及生烃有利区评价

对山西沁水盆地石炭－二叠煤系地层烃源岩的有机地化资料进行分析总结。结果表明,山西组和太原组煤岩样品显微组分以镜质组为主,其次为惰质组,稳定组分（壳质组＋腐泥组）的质量分数一般低于11.2％;干酪根 H／C 原子比主要集中在0.20～0.85,O／C 原子比主要集中在0.02～0.10,属高演化Ⅲ型有机质;煤岩碳同位素普遍偏重,为－23‰～－25.6‰;沥青“A”中,饱和烃的质量分数大多数＜25％,芳烃为11％～58％,饱／芳比值一般为＜0.4。煤系泥岩显微组分以镜质组为主,其次是惰质组,壳质组较低;H／C 原子比主要在0.25～0.75,O／C 原子比主要在0.03～0.20,属高演化Ⅲ型有机质,小部分属于Ⅱ2型有机质;碳同位素偏重,为－23.5‰～－25.9‰,饱和烃质量分数＜25％,大部分＜20％。太原组灰岩以Ⅱ2型干酪根为主,碳同位素轻于山西组及太原组煤岩及泥岩,主要在－26.0‰～－30.0‰。制定了适合沁水盆地煤系地层中煤岩和泥岩的生烃潜力评价标准,对烃源岩有利生烃区进行评价。综合认为,沁水盆地山西组煤岩总体上是中等－好烃源岩,以盆地两翼为好,中部和南部为中等－差烃源岩;太原组煤岩总体上为中等－好烃源岩,两翼大部分为好烃源岩,沁县－祁县－榆次－榆社一带以及南部地区为差－中等烃源岩;沁水盆地山西组泥岩总体上为中等偏差的烃源岩,只有西部部分地区为好烃源岩,盆地中部地区烃源岩生烃潜力比两翼差;太原组泥岩总体上为中等偏差的烃源岩,西部局部地区为好烃源岩,盆地边缘比盆地中央的生烃潜力稍大一些。     

川东南二三叠系气藏硫化氢成因探讨

通过天然气组分、碳氢同位素组成与薄片、包裹体等资料分析,研究了川东南二-三叠系的长兴组、飞仙关组与茅口组气藏H₂S成因。结果表明,天然气组分以烷烃气为主,非烃含量平均24.68%。其中,烷烃气均偏干,部分样乙烷低于检测下限,可测样乙烷含量0.03%~0.39%,均值0.15%;δ¹³C₁值均偏重,为–28.3‰~–35.2‰,平均–31.1‰,部分样出现δ¹³C₁ > δ¹³C₂倒转。非烃以CO₂和H₂S为主,H₂S含量1.0%~21.7%,平均5.3%。储层中代表原油充注与古油藏裂解的各类沥青较少见,方解石脉中烃类包裹体以含气态烃包裹体为主,含油包裹体少见。结合前人研究成果认为,川东南茅口组几乎不含H₂S的岩溶缝洞型气藏（分布于涪陵北部与綦江地区）未见遭TSR改造迹象;飞仙关组气藏（分布于涪陵北部）、长兴组气藏（主要分布于涪陵北部与中部）与茅口组热液白云岩气藏（分布于涪陵中南部）的H₂S均为TSR成因,部分遭受TSR改造气藏现今H₂S含量较低或为后期被消耗所致;其中,飞仙关组参与TSR反应的烃类以液态烃为主,而其他层位气藏以气态烃（甲烷）为主,这可能与TSR发生时储层中是否存在一定量液态烃有关。TSR反应于各层内独立发生,并非飞仙关组发生后向下“倒灌”。长兴组TSR反应所需硫源或来自飞仙关沉积期卤水的侧向排泄,茅口组硫源或来自相邻层位富含SO₄^2-流体。     

川西北地区ST3井泥盆系油气地球化学特征及来源

对比ST3井泥盆系油气与相关源岩地球化学特征,结合地质研究,明确泥盆系油气来源。结果表明:ST3井泥盆系观雾山组沥青饱和烃分布呈现双峰特征,Pr/Ph=0.56;三环萜烷分布以C_(23)为主峰,五环三萜烷以C_(30)藿烷为主峰,Ts/Tm=0.82,C_(31)～C_(35)升藿烷系列分布齐全且近于呈正常降序分布,伽马蜡烷丰度高;孕甾烷和升孕甾烷含量丰富,规则甾烷中以C_(27)甾烷占优势;ST3井泥盆系两份天然气都是干气,以烃类为主,甲烷含量高,体积分数分别为94.42%、96.96%,C_2H_6、C_3H_8含量低,干燥系数大,非烃气体含量低,H_2S含量仅为0.01～0.022 g/cm~3;甲乙烷碳同位素均值分别为-31.9‰、-28.5‰,乙烷碳同位素相对较轻,甲乙烷呈正碳同位素分布序列;甲烷氢同位素为-139‰、-138‰;对比综合显示ST3井泥盆系油气主要来源于筇竹寺组泥岩,同时下二叠统泥灰岩是重要补充。     

川中地区侏罗系天然气成因类型及气源

针对川中地区侏罗系天然气成因类型及气源的认识存在不同的观点,作者综合天然气组分特征、碳同位素特征、轻烃特征对该问题进行了探讨。组分分析结果表明,侏罗系天然气主要为干酪根裂解气;碳同位素分析结果表明,侏罗系天然气主要为油型气,部分为煤型气;轻烃分析结果表明,侏罗系天然气以油型气为主。综合上述成因类型分析结果认为:川中地区侏罗系天然气以干酪根裂解成因油型气为主,同时存在少量的煤型气。川中地区侏罗系油型气来自侏罗系烃源岩,煤型气来自上三叠统烃源岩。     

川西坳陷中段气藏天然气形成,运移的碳同位素地球化学证据

对川西争中段孝泉，新场合合兴场地区９个气藏的天然气进行了化学与碳同位素组成研究。天然以甲烷为主，总烃含量〉９９％，湿度〉０．５％、δ＾１３Ｃ１〉－３７‰与δ＾１３Ｃ２〉－２７‰。天然气的烃类组分由沉积物有机质热解形成。     

南海北部陆坡NH-1孔沉积物中碳酸盐碳同位素特征及其地球化学意义

源于深部天然气藏渗漏或天然气水合物分解释放的甲烷,可导致海洋沉积物中生成δ13C明显负偏的碳酸盐矿物.对NH-1孔沉积物样品的碳酸盐含量、全岩碳酸盐及生物碳酸盐δ13C、有机碳含量等参数进行了分析.结果表明:沉积物中碳酸盐含量较高(平均6.90%);全岩碳酸盐δ13C(-6.09‰～-0.48‰)与正常海相碳酸盐相比明显负偏;浮游有孔虫(G.rube)壳体碳酸盐δ13C(-0.834‰～0.004‰)明显低于正常值.结合海域的地质特点,认为这很可能是沉积物中较高甲烷通量背景条件下自生碳酸盐的形成所导致的.有机碳、氮数据与全岩碳酸盐δ13C的相关性分析指示了有机质也可能是全岩碳酸盐δ13C偏低的根源之一.因此,NH-1孔碳酸盐碳同位素特征是较高甲烷通量背景下甲烷缺氧氧化-硫酸盐还原及有机质缺氧氧化-硫酸盐还原等地球化学过程的综合反映.全岩碳酸盐δ13C含量可用于指示沉积物中自生碳酸盐矿物及较高甲烷通量的存在.