柯克亚油气田混合来源天然气的地球化学特征

柯克亚油气田是我国开发比较早的一个油气田,但由于受混源和其他因素的影响,对气源的认识众说纷纭。通过对天然气的地球化学特征的分析,并参照国内外关于甲烷、乙烷、丙烷碳同位素关系方面的资料,提出了如下看法:柯克亚天然气碳同位素相对较重,与塔里木盆地下古生界海相天然气的碳同位素组成区别较大;根据天然气40Ar/36Ar组成,柯克亚油气田的气源不是单一来源;柯克亚油气田绝大多数天然气的甲烷和乙烷碳同位素值关系符合Faber推断的 型有机质方程直线关系,说明有机质属于较好的有机质类型,或者是由原油裂解形成的天然气;除了K2井和K18井天然气成熟度较低以外,绝大多数天然气的成熟度大约在1.8%～2.2%之间,属于高过成熟气,但也混有一些成熟度在0.9%～1.2%的源岩形成的天然气;推测天然气主要来源于石炭系―二叠系源岩,而混有成熟度低的源岩形成的天然气则有可能来自侏罗系源岩。     

柯克亚地区天然气的成因

柯克亚地区天然气的成因众说纷纭。通过对天然气的地球化学特征的详细分析,发现柯克亚天然气碳同位素相对较重,与塔里木盆地下古生界海相天然气的碳同位素组成区别较大,并明确指出柯克亚地区的气源不是单一来源,而具有混源特征。绝大多数天然气的成熟度在1.8%~2.2%之间,也混有一些成熟度在0.9%~1.2%的源岩形成的天然气,推测天然气主要来源于石炭系—二叠系源岩,部分来源于侏罗系源岩。     

塔里木盆地喀什凹陷油气来源及其成藏过程

塔里木盆地喀什凹陷目前发现的最为重要的烃源岩分布于下石炭统和中、下侏罗统。下石炭统为Ⅱ型海相烃源岩，中、下侏罗统以湖相的Ⅱ- 型扬叶组烃源岩为主，其次为下侏罗统煤系烃源岩，油气源对比表明，喀什凹陷的克拉托、杨叶等油苗主要源自中侏罗统杨叶组的湖相烃源岩，阿克1井天然气主要源自石炭系Ⅱ型烃源岩。成藏过程研究表明，阿克1井天然气主要聚集了石炭系烃源岩在R0值为1.5%-1.8%阶段生成的天然气，具有晚期阶段聚气的特征，这是造成阿克1井天然气碳同位素组成偏重的主要原因。侏罗系烃源岩生成的烃类在上新世早期形成油藏，在上新世晚期受到破坏形成地表油苗或油砂。图7参26     

塔东地区侏罗系生烃史

对塔东地区10口探井110个侏罗系源岩样品进行了系统的有机质成熟度分析,其镜质体反射率(Ro)主体为0.50%～0.65%,烃源岩均处在未熟-低熟阶段。塔东地区中新生界地层镜质体反射率梯度仅0.17%/km,这一数值明显低于库车前陆盆地(约0.23%/km～0.25%/km),这与塔东区新生代以来地温梯度较低有关。塔东地区现今地温梯度约为19～22℃/km.根据华英参1井古温标重构了塔东地区古地温演化,表现为地温梯度在中新生代总体上不断降低,中生代为32～28℃/km,新生代为28～21℃/km.根据探井和人工井成熟度演化史分析,塔东地区中侏罗统源岩成熟度演化呈现以下特点:在白垩纪,中侏罗统源岩均处于未成熟阶段;在早第三纪末(23×106a),一部分中侏罗统源岩已处于临界成熟状态(Ro为0.5%～0.6%);至12×106a,大部分中侏罗统源岩仍处于临界成熟状态,但已有一小部分处于凹陷带的源岩镜质体反射率略高于0.6%;现今中侏罗统源岩大部分仍处于低成熟阶段(Ro为0.5%～0.7%)。塔东地区侏罗系有效烃源灶(Ro>0.7%)的分布有限,这是目前认为塔东地区发现的的天然气或原油并非源于侏罗系煤系源岩的根本原因。     

库车坳陷侏罗系煤系源岩的生烃动力学研究

采用黄金管-高压釜封闭体系热模拟实验，结合专用Kinetics软件，对塔里木盆地库车坳陷侏罗系煤系源岩进行了生烃动力学研究，求取了甲烷、C2-C3气态烃生成的动力学参数。研究结果表明，库车坳陷侏罗系煤系源岩具有高的生气性，在高演化阶段主要产甲烷气；甲垸、C2-C5气态烃的生成活化能分别为43～64和52～72kcal／mol生烃动力学方法可较好地将实验生烃数据外推到地质过程，在天然气评价与勘探中具有广泛的应用价值。     

两种裂解气中轻烃组成差异性及其应用

为了寻找干酪根和原油裂解气识别指标，对两种裂解气中轻烃各化合物开展了深入的对比研究。热模拟实验表明干酪根裂解气和原油裂解气轻烃组成存在差异，在C₇轻烃组成中，原油裂解气中甲基环己烷/正庚烷和(2-甲基己烷+3-甲基己烷)/正己烷均明显高于干酪根裂解气；通过对海相典型原油裂解气和干酪根裂解气的轻烃组成对比研究进一步证实了两种裂解气在轻烃组成上存在差异，原油裂解气中甲基环己烷/正庚烷一般大于1.0，(2-甲基己烷+3-甲基己烷)/正己烷一般大于0.5,而干酪根裂解气则反之。塔里木盆地满东－英吉苏地区天然气轻烃组成具有环烷烃和异构烷烃含量高的分布特征，应用上述指标对该区天然气成气过程进行判识，结果表明满东－英吉苏地区天然气主要为原油裂解气。     

哈得4油田及其相邻地区原油萜类化合物分布特征及地球化学意义

在哈得逊及其相邻地区存在一系列化学组成较为相似的海相成熟原油。具有时代意义的生物标志物的油源对比结果表明,这些原油具有同源特点。通过定性和定量研究,发现这些原油中的萜类化合物的浓度和相对组成的差异在较大程度上与原油的成熟度有关。通过对这些原油中萜类化合物分布特征的研究,可为塔里木盆地成熟海相原油的油源研究提供一些重要的借鉴。认为在用C15-8β(H)-补身烷与C16-8β(H)-升补身烷的比值、三环萜烷与藿烷的比值等参数进行油源研究时,哈得4油田及其相邻地区原油中萜类化合物的这种分布现象应予以充分注意。     

塔里木盆地阿克1气藏天然气的地球化学特征和成因

阿克1气藏是在塔里木盆地西南坳陷喀什凹陷油气勘探中发现的工业性气藏,这是该区天然气勘探的重大突破。根据天然气组分的含量、甲烷和乙烷碳同位素值及稀有气体同位素数据,分析了阿克1气藏天然气的地球化学特征。阿克1气藏天然气为典型干气,甲烷占优势(占80%～91%),重烃含量极低(不超过0.3%),非烃含量高(一般为20%左右),甲烷和乙烷碳同位素重(分别为-25.2‰～-24.7‰和-21.9‰～-21.1‰),稀有气体同位素比值高(3He/4He值达8.34×10-7、40Ar/36Ar值为1438)。结合地质背景,应用碳同位素动力学模拟计算结果,探讨了阿克1气藏天然气的成熟度和气源,为天然气成因评价提供了新思路。认为阿克1气藏天然气是烃源岩过成熟演化阶段的产物,其RO范围为2.0%～3.6%,属于混源气。     

塔里木盆地库车坳陷吐格尔明地区油气地球化学特征及烃源探讨

吐格尔明地区位于库车坳陷东部,近年来部署的吐东2井在侏罗系阳霞组获得工业油气流,指示该区油气勘探的前景广阔。吐格尔明地区油—气—源的对比研究结果显示:吐格尔明侏罗系阳霞组原油的生物标志化合物特征显示其母质为典型的淡水陆源高等植物来源,阳霞组天然气为煤型凝析油伴生气,成熟度与原油相同,两者来源于相同烃源岩。采用生物标志化合物对比技术、正构烷烃碳同位素对比技术系统对比了吐格尔明地区侏罗系阳霞组原油与该区侏罗系、三叠系烃源岩之间的差异,结果显示阳霞组原油与侏罗系阳霞组、克孜勒努尔组烃源岩之间存在母源关系,为该区油气资源评价提供重要参考。     

塔里木盆地塔西南坳陷柯东构造带甫沙4井原油来源及充注过程

甫沙4井位于塔里木盆地塔西南坳陷昆仑山前冲断带的柯东构造带上，北部和东部分别发育有柯克亚和柯东1井油气田。为研究甫沙4井原油来源与充注过程，对原油样品和连续抽提后的含油砂样各组分（游离态、束缚态、包裹体）进行GC、GC?MS和 GC?IRMS分析，与柯克亚凝析油气田油样进行油—油对比。结果表明：甫沙4井晚期充注原油组分具有C_29?32重排藿烷、重排甾烷和Ts相对含量高，C_27?29甾烷ααα 20R分布呈反“L”型，以及正构烷烃单体碳同位素值较低等特征，与柯克亚凝析油气田来源于二叠系普司格组（P_2?3p）烃源岩的主体原油（I类）地球化学特征一致。而早期充注的原油组分具有重排藿烷、重排甾烷和Ts相对含量较低，C_27?29甾烷ααα 20R分布呈“V”型，以及正构烷烃单体碳同位素值较高等特征，与柯克亚凝析油气田来源于中—下侏罗统湖相泥岩的II类原油地球化学特征一致。甫沙4井经历3个阶段成藏过程：①在上新世，二叠系烃源岩于生油晚期阶段生成的I类原油运移至柯克亚构造带或柯东构造带深部形成油藏；②在更新世早期，侏罗系烃源岩于生油早—中期生成的II类原油运移至甫沙4井白垩系储层；③在第四纪，强烈的构造作用使深部I类原油沿断裂调整进入甫沙4井白垩系储层。最终造成甫沙4井白垩系储层II类原油先充注，I类原油后充注的特殊现象。