歧口凹陷烷烃气碳、氢同位素特征及成因类型

通过对天然气碳同位素、氢同位素和干燥系数关系的分析,划分歧口凹陷的烷烃类天然气成因类型,拓展研究区天然气勘探领域,明确今后勘探方向。歧口凹陷的烷烃类天然气包括生物气、生物-热成因混合气和热成因气3个大类,热成因气是凹陷的主力天然气类型,其探明储量占总储量的95%以上。热成因气按母质类型又划分为陆相油型气和煤成气,油型气按成熟度分为低熟气、成熟气和高熟气,主要来自第三系湖相泥岩;埕海潜山天然气属于高熟煤成气,主要来自石炭系-二叠系煤系烃源岩。今后,歧口凹陷天然气勘探应坚持以中深层为主要层段,以潜山和深层碎屑岩为主要勘探领域,同时加强煤成气资源潜力的研究。     

大港油田天然气勘探方向的探讨

本区有四种天然气成因类型。本文通过对天然气特征结合地质条件分析认为:黄骅拗陷中部是第三系油型气的富集区;沧县隆起深层成气地质条件优越,有可能形成多类型热裂解气藏;本区中南部为石炭～二叠系的富煤带,是找煤成气的有利区;渤海湾沿岸及浅凹陷中的浅层有可能发现生物气藏。     

中国气藏（田）的若干特征

中国天然气藏以烃类气藏为主，还有少量二氧化碳气藏和极少量硫化氢气藏气藏中的天然气成因类型繁多，以油型气型和煤成气型为主，还有生物气型，混合气型，硫化氢气型和无机成因型。     

渤海湾盆地东濮凹陷桥口—白庙地区古近系沙河街组天然气成因

通过分析渤海湾盆地东濮凹陷桥口—白庙地区古近系沙河街组天然气的组分、稳定碳同位素特征,对其天然气成因类型、成熟度和混源比例进行了研究,取得以下认识:桥口—白庙地区古近系沙河街组天然气成因复杂,有煤成气、油型气和混合气3种天然气类型;桥口地区烷烃气中甲烷含量明显低于白庙地区,而重烃气含量较高;白庙地区天然气成熟度普遍高于桥口地区,前者为成熟—高成熟阶段的烃源岩生成,后者为成熟早期—成熟阶段生成;桥口地区的桥14井、桥73井和桥76井为典型的油型气,主要来源于沙三段腐泥型有机质。白庙地区靠近兰聊断层的白3井和白8井,天然气为典型的煤成气,来源于石炭系—二叠系煤系地层。桥口地区的混合气以油型气为主,白庙地区的混合气则以煤成气为主。2个地区混合成因气具有多套烃源岩层位来源,石炭系—二叠系煤系、古近系腐泥型、腐殖型烃源岩均有贡献。     

陕甘宁盆地天然气成因类型探讨

本文在研究陕甘宁盆地天然气地化特征的基础上,划分了六种不同成因类型的天然气,即煤成气、煤系早期热熟气、氮气、油型气、沼气及混合类型气。并在探讨各类型天然气形成的地质环境之后,指出了找气方向。     

中国天然气地质特征及勘探前景

从盆地分析入手,以热作用为主线,用动平衡观点研究中国天然气地质特征是我们的总体思路。以盆、热、烃为理论基础,围绕天然气形成环境和资源分布,本文提出了三种相互关联的盆地综合分类(热分类,构造分类及油气资源比例分类)。中国天然气主要来源于四个领域(未熟层系、含煤层系、碳酸盐岩系和湖相碎屑岩系),分属五种成因类型(生物气、生物-热催化过渡带气、油型气、煤成气及深源气)。大、中型气田形成的地质条件是:一定的生气强度;厚度较大的常规储层;生气期与成藏期较晚;发育有古隆起与古圈闭;有良好的区域盖层;有断层及不整合面为输导等地质因素的综合结果。主要有四大含气领域(煤成气、海相碳酸盐岩气、湖相腐泥气和生物气),四大含气区的资源前景序次是:近海气区、西北气区、中部气区和东部油气区。中国今后天然气勘探的总方针是大中小型并举,远中近期兼顾。     

各类天然气的成因鉴别

在丰富的原始资料基础上，综合国内外有关献，提出了鉴别各类成因（有机的、无机的、生物气的、油型气的、煤成气的）烷烃气和二氧化碳的4类21个指标，从而达到判别各类成因天然气的目的。     

天然气成因类型及其鉴别

中国经过20年天然气科技攻关，已形成天然气成因类型及其鉴别标志的理论体系和方法。天然气成因类型可划分为有机成因气、无机成因气、混合成因气3大类。有机成因气根据演化程度划分为生物气、生物一热催化过渡带气、热解气和裂解气，根据母质类型划分为煤成气（包括煤成热解气和煤成裂解气，在天然气资源中占主导地位）和油型气（主要是原油伴生气，包括油型热解气和油型裂解气）；无机成因气以二氧化碳为主，分为岩石化学成因和幔源成因两种主要类型；混合成因气是两种或两种以上成因类型气混合而成的天然气，常见的主要有3类（同一烃源岩不同热演化阶段生成天然气的混合，不同烃源岩生成天然气的混合，有机成因气和无机成因气的混合）。常用的天然气成因类型鉴别指标有天然气组分、烷烃气碳同位素、二氧化碳碳同位素和轻烃参数，其中，碳同位素是判别各类成因天然气最有效和最实用的指标。图1表2参41     

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利用天然气碳同位素资料，解决了气源判识方法和指标问题，并证明鄂尔多斯盆地中部大气田的主要气源层系是下奥陶统，但在气田东部确有来自石炭—二叠系煤系的混源气甚至煤成气存在。根据气源和天然气成熟度的研究结果，把鄂尔多斯盆地北部的天然气划分为４种成因类型：①源于石炭—二叠系的高成熟裂解煤成气；②混源气；③源于下奥陶统的高成熟裂解油型气；④过成熟裂解油型气。后者是中部大气田天然气最主要的成因类型。     

辽河盆地东部凹陷南部地区天然气的同位素特征及成因

为了确定辽河盆地东部凹陷南部地区天然气的气源、类型、成熟度及沉积环境特征,对该区天然气中氨、氩、碳和氢同位素测定数据进行了系统的分析。结果表明,该区为构造活动区,区内的天然气主要为有机成因,偶有无机气混入;该区天然气存在多个气源,既有“自生自储”的原生气藏,又有运移而来的次生气藏;区内发育生物气、低成熟-成熟油型气、高成熟油型气、过成熟油型气及煤型气5种类型的天然气,且以低成熟-成熟的油型气和高成熟油型气为主;该区天然气源岩主要形成于淡水-半成水的河流及湖泊环境。     

中国天然气水合物气的成因类型

基于中国祁连山冻土带、南海北部珠江口盆地、台西南盆地的陆坡等天然气水合物样品资料,进行了天然气水合物气的成因类型分析。研究结果表明,祁连山木里地区中侏罗统江仓组发现的天然气水合物气主要是油型气,为自生自储型,δ~(13)C_1值为-52.7‰~-35.8‰,δ~(13)C_2值为-42.3‰~-29.4‰;还发现了少量煤成气,气源岩可能主要为中侏罗统木里组含煤地层,δ~(13)C_1值为-35.7‰~-31.3‰,δ~(13)C_2值为-27.5‰~-25.7‰。南海珠江口盆地与台西南盆地天然气水合物气主要是CO_2还原型生物气,δ~(13)C_1值为-74.3‰~-56.7‰,δD1值为-226‰~-180‰;还发现热成因气遗迹,δ~(13)C_1值为-54.1‰~-46.2‰。综合国内外20个地区(盆地)相关天然气水合物气地球化学资料,提出世界天然气水合物热成因气既有油型气也有煤成气,以油型气为主,在中国祁连山和加拿大温哥华岛附近识别出了少量煤成气,煤成气δ~(13)C_1值重即大于等于-45‰,δ~(13)C_2值大于-28‰;油型气δ~(13)C_1值为-53‰~-35‰,δ~(13)C_2值小于-28.5‰。世界天然气水合物气主要是生物成因气,并以CO_2还原型生物气为主,仅在俄罗斯贝加尔湖盆地发现乙酸发酵型生物气。CO_2还原型生物气δD1值重即大于等于-226‰,乙酸发酵型生物气δD1值轻即小于-294‰。世界天然气水合物的生物气δ~(13)C_1值最重的为-56.7‰,最轻的为-95.5‰,其中-75‰~-60‰是高频段。世界天然气水合物气δ~(13)C_1值最重为-31.3‰,最轻的为-95.5‰;δD_1值最重的为-115‰,最轻的为-305‰。     

应用同位素资料研究南海北部大陆架西区天然气

应用同位素资料，结合天然气组份和地质背景，判别出南海北部大陆架西区发现的天然气中烷烃气均为有机成因，并进一步划分为煤成气、陆源母质有机气、油型气、裂解气、混合气和生物气，还有效地将同位素资料应用于气源对比和追踪。     

也谈致密砂岩气藏的气源——与戴金星院士商榷

致密砂岩气属于非常规天然气,目前关于致密砂岩气气源的认识尚未统一。四川盆地元坝气田和通南巴气田须家河组气藏同为致密砂岩气,元坝气田须家河组9口井14个天然气样的碳、氦同位素等地球化学数据分析表明,元坝气田须家河组致密砂岩气主要由自源型的煤成气和他源型的油型气组成,同时伴有少量的无机成因气,为混合改造型;通南巴气田须家河组5口井5个天然气样的碳、氦同位素等地球化学数据分析表明,通南巴气田须家河组致密砂岩气主要由他源型的油型气组成,也伴有少量的无机成因气,为混合成因型。因此元坝气田和通南巴气田须家河组致密砂岩气并非单一的煤成气来源,故非常规致密砂岩气具有多种来源,而非"中国致密砂岩气藏的气源均为煤成气",主要为有机成因的煤成气或油型气,或二者的混合气。     

鉴别煤成气和油型气若干指标的初步探讨

鉴别煤成气和油型气的普遍性标志初步认为有:1.煤成气的甲烷碳同位素(δ¹³C₁)一般比油型气的重:在Ro≤0.5%,煤成气和油型气δ¹³C₁除-55‰至-74‰是重迭数域值外,当δ¹³C₁<-74‰为油型气型生物成因气;在Ro>0.5%至-2.5%时,δ¹³C₁-43‰至-30‰是煤成气与油型气重迭数域值,故δ¹³C₁≤-43‰至-55‰的气是油型气;而δ¹³C₁>-30‰的气是煤成气。2.煤成气中的汞蒸气比油型气的一般含量高。煤成气中平均汞含量一般在700毫微克/米³以上,多数大于1000毫微克/米³,而油型气中平均汞含量在600毫微克/米³以下,多数小于400毫微克/米³;煤成气中最高含汞量一般大于1000毫微克/米³,而油型气中的一般小于700毫微克/米³。3.当Ro为0.4%至1.35%时,一个含油层系形成以气为主以油为辅,这种气是煤成气。4.在与Ro0.4%至1.0%有成因关系的气中,若普遍见到凝析油,这种气是煤成气。     

松辽盆地南部德惠断陷深层天然气地球化学特征及成因

德惠断陷已有40余年的勘探历史,20世纪90年代以来,油气勘探一直没有大的突破。通过对德惠断陷深层天然气的组分及其碳同位素组成的分析并结合具体地质条件研究后表明:德惠断陷二氧化碳组分主要为有机成因;农安气田埋深相对较浅的干气形成除与母质类型有关外更主要的是天然气纵向运移过程中的分馏作用和泉三段的泥岩超压所致,而营城组和沙河子组天然气较干主要是因为来源于高过成熟生烃母质;德惠断陷天然气可以划分为油型气、混合气、煤成气和生物成因气4种类型,但以煤成气为主。认为德惠断陷深层营城组和沙河子组既聚集了部分未曾调整破坏的正常成熟气,又聚集了大量高过成熟阶段的天然气,油气源丰富,有望形成较大规模气藏,是勘探的有利层位。     

塔里木盆地天然气中氮地球化学特征与成因

通过统计分析塔里木盆地103个天然气样品,发现塔里木盆地天然气主要存在两种成因类型,即油型气和煤成气,且氮气含量在油型气中明显高于煤成气。在台盆区产自古生界地层的塔中、东河塘、哈得和中生界的轮南地区为异常高氮气天然气,氮气含量大于20%;新生界地层与塔西南和库车坳陷的中生界地层产出的天然气氮气含量最低(<5%),主要为煤成气;塔北地区,天然气氮气含量变化较大,低含量氮气主要为煤成气,而高氮气含量天然气为油型气,在高氮气含量的油型气中,不同热演化阶段氮气来源不同,其含量也不相同。雅克拉天然气高氮气含量可能是来源于高演化形成的氮气与少量深部气体的混合。     

准噶尔盆地南缘天然气地球化学特征及来源

准噶尔盆地南缘天然气分布较为广泛,在3排背斜带均有分布。该区天然气在组分上以烃类为主,其中甲烷占主导;普遍含有氮气和二氧化碳。准噶尔盆地南缘天然气均为典型热成因气,主要为源自中、下侏罗统成熟-过成熟煤系烃源岩的煤成气,其中第一排背斜带和第二排背斜带天然气均为典型高-过成熟阶段煤成气,第三排背斜带独山子背斜下古近统和呼图壁背斜所有气样也是该类型,第三排背斜带其余煤成气样为典型成熟阶段煤成气。准噶尔盆地南缘煤成气普遍具有碳同位素部分倒转的特征,其主要由于同型不同源（侏罗系不同层位）气的混合,也有部分由于细菌氧化作用（古牧地背斜）或油型气和煤成气的混合（齐古和安集海）。该区油型气样品较少,目前发现的2个油型气样品位于卡因迪克油田白垩系和独山子油气田古近系,分别为成熟和高-过成熟阶段油型气,来自白垩系和二叠系腐泥型烃源岩。齐古背斜二叠系和三叠系中煤成气主要是由断裂下盘埋深较大的下侏罗统八道湾组煤系烃源岩所生成,而侏罗系中煤成气则主要来自中侏罗统西山窑组和下侏罗统三工河组烃源岩,其埋深相对较浅,成熟度相对较低,因此生成的天然气碳同位素值和甲烷含量均相对较小。     

吐哈盆地天然气成因的再认识

吐哈盆地是我国西北典型的侏罗系含煤盆地,发育丘东-温吉桑型、巴喀型及依拉湖型3种类型的天然气。根据最新的地球化学研究及分析结果,对丘东-温吉桑型、巴喀型天然气的成因进行了重新分析,认为巴喀型的天然气并非煤成气与幔源气的混源,而是受生物降解所致;丘东-温吉桑类型的天然气也不是"生物-热催化过度带"形成的煤成气,而是深层上二叠统湖湘泥岩生成的油型气与中下侏罗统煤系源岩生成的煤成气的混合。     

渤海湾盆地东濮凹陷天然气成因及分布特征

针对东濮凹陷高热演化程度区天然气成因复杂,天然气富集规律及勘探潜力认识不清等问题,文中利用聚类分析、生烃模拟实验等手段,对天然气成因类型及分布特征进行了研究。研究结果表明：东濮凹陷存在油型气、煤成气及混合气3大类天然气。其中：油型气包括低熟油型气(R_o介于0.5%～1.2%)、中熟油型气(R_o介于1.2%～1.6%)和高熟油型气(R_o介于1.6%～2.0%),依次分布于构造顶部、斜坡带、洼陷带;煤成气R_o介于2.0%～3.0%,包括源外高熟煤成气和源内高熟煤成气;而混合气主要分布在高热演化烃源灶的大断裂周围。通过对主力生气区分析发现,油型气和煤成气对应的烃源岩主力生气深度分别介于4 000～5 000,5 000～7 000 m,空间上具有接力特征。东濮凹陷天然气富集程度与生烃洼陷的热演化程度关系密切,中、高热演化洼陷(R_o介于1.0%～3.0%)将是渤海湾盆地和东濮凹陷未来天然气勘探的重点领域。     

冀中坳陷北部天然气类型、成藏模式及成藏条件研究

从天然气的地球化学特征入手,结合天然气藏的地质环境,划分出生物成因气、生物改造气、生物—热催化过渡带气、热解气、煤成气和煤层气等6种成因类型的天然气。以此为线索,深入剖析了各类天然气的形成条件及形成机制,总结了持续沉降高演化气、二次生气、浅层运移、生物—热催化作用和浅层(后期式)生物作用等5种成藏模式,发现了煤成气和以第三系为源岩的天然气两种成藏序列,对天然气勘探具有重要的指导意义。