塔里木盆地寒武系沉积模式与烃源岩发育

综合利用露头、钻井和地震资料,解剖了塔里木盆地中下寒武统沉积特征,并建立其沉积模式,预测烃源岩的分布。研究认为,塔里木盆地寒武系发育缓坡和台地—陆棚2种沉积模式,沉积演化总体上呈台地前缘斜坡由缓至陡、坡度由小到大的变化趋势。结合寒武系沉积格局以及烃源岩的沉积构造、岩性组合、矿物成分与成烃生物特征,认为寒武系有效烃源岩主要形成于深水陆棚环境。成烃生物与深水陆棚沉积环境协同演化,表现为深水陆棚泥质区以底栖藻生物相占优势,而深水陆棚钙质区以浮游藻生物相占优势。深水陆棚相在整个寒武纪期间不断发生空间上的变迁,形成了纵向上叠置、平面上交错的烃源岩分布特征。肖尔布拉克组下部黑色薄层泥质灰岩发育于深水陆棚相,沉积环境暗示这套岩性组合可能是塔里木盆地西部地区一套有效的烃源岩。     

天然气中稀有气体浓度与同位素比值联测技术及应用

研制了天然气中稀有气体纯化富集的前处理装置,并与稀有气体同位素质谱仪联用,构建了气体样品中He、Ne、Ar、Kr、Xe浓度和同位素比值联测的分析系统,通过1次进样可得到5种稀有气体组分浓度和同位素比值的共计23个数据。稀有气体纯化效果可达99.9%,质谱分析He、Ne、Ar、Kr浓度的相对标准偏差小于10%,同位素比值分析的标准偏差普遍小于5%。将该方法用于分析塔里木盆地天然气样品,得到了丰富的地质地球化学信息,通过稀有气体分布特征进一步明确了塔河和雅克拉气田区域构造活动的差异,以及二者气源岩特性的不同。     

鄂尔多斯盆地南部上古生界烃源岩生排烃特征及天然气勘探潜力

针对鄂尔多斯盆地南部上古生界不同类型烃源岩生烃贡献不明确的问题,利用生烃动力学研究方法,考虑不同岩性烃源有机质品质差异、岩石物性、吸附能力等因素,评价了鄂尔多斯盆地南部上古生界煤岩和炭质泥岩的生烃特征。综合煤岩、炭质泥岩在南部的厚度分布,绘制了鄂尔多斯盆地南部上古生界煤岩、炭质泥岩生烃强度、排烃强度图。结果显示,鄂尔多斯盆地南部上古生界在煤层分布局限的情况下,炭质泥岩是主力烃源岩,这与前人仅根据地球化学特征参数而得出南部煤岩为主力烃源岩的认识有很大不同。相关认识对今后盆地南部下古生界天然气勘探开发具有重要的指导意义。     

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四川盆地含H_2S天然气中硫化物成因探讨

通过对四川盆地含硫天然气中H2S、噻吩、硫醇和氧硫化碳等硫化合物的分析测试,认为四川盆地天然气中H2S来源于原油裂解和TSR,高H2S含量(大于5%)主要是由TSR后期改造造成的。噻吩是烃类在热力作用下分解而形成的,与干酪根类型和TSR后期改造关系不明显。噻吩热稳定性好,在高温度气藏中仍能有效保存。凝析气藏中,大量硫醇类化合物则主要通过热力或热催化作用以及TSR改造形成,而高含H2S(大于15%)可能会抑制硫醇类化合物的形成或者硫醇化合物在高演化条件下发生热分解。氧硫化碳(COS)的形成不同于噻吩和硫醇,主要是SO2在镧催化作用下形成的,且COS可能是H2S形成过程中伴随的中间产物。     

地球化学动态示踪油气成藏过程初探——以库车坳陷大宛齐构造为例

塔里木盆地库车坳陷大宛齐油气藏中³⁸Ar的富集与缺氧流体及挥发分沿大断裂运移有关,吐孜玛扎断裂是流体活动形成的³⁸Ar运移至油气藏的主要通道;而大北油气藏低的³⁸Ar丰度显示了气源就近成藏的特征。大宛齐油气田为原生油气藏,并非后期气侵作用形成。油气藏形成后期,因圈闭封闭能力弱造成气体轻组分沿破裂部分散逸,形成现今饱和程度较低的凝析气藏。大宛齐油气田为下生上储型成藏,三叠系和侏罗系为其主生油层系。在大宛齐油气田的形成过程中,烃类先沿吐孜玛扎断层运移,再从北向南进入大宛齐构造。大宛齐油气藏中的液态烃为中生界淡水湖相沉积有机质在成熟-高成熟演化阶段的产物。大宛齐油气田经历了早期与晚期两个充注过程,晚期充注的高-过成熟天然气密度较小因而主要聚集在上方,早期形成的相对高密度的天然气主要聚集在下方。     

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利用天然气中He同位素组成探讨天然气的形成与运聚成藏机制。塔里木盆地古生代和中生代地层中天然气氦同位素分析表明，3He/ 4He分布在2.58×10-8～8.33×10-8范围，R/Ra为0.019～0.059，平均值为0.031，为典型的壳源He同位素组成特征。我国东部主要含油气盆地天然气的R/Ra平均比值则变化于1.21～2.30，说明在东部盆地天然气形成过程中有幔源He的加入。导致这种差异的原因除构造活动外，更重要的是成烃过程中热源不同。东部含油气盆地成烃作用过程中，携带有深部气体挥发分的幔源热流加热地层水形成地层中热水对流体系，同时幔源He进入热水流体。热水流体与烃源岩发生作用，可促使源岩中有机质转化成烃类并进入流体，烃源岩中壳源放射性成因He 也进入流体一起运移成藏，所以东部盆地天然气中的He同位素组成具有壳幔二元混合特征。塔里木盆地成烃热源来自于盆地沉积体埋深形成的壳内地热增温，天然气He同位素组成特征表现为壳源He同位素特征。     

论生物-热催化过渡带气

系统介绍了生物热催化过渡带气理论的提出、发展及研究现状。在沉积盆地中介于生物化学作用带与热解作用带之间、生物化学作用趋于结束、热解作用还未大规模成烃的特定层段，有机质在各种外生营力作用下形成的以甲烷为主的烃类气体即为生物一热催化过渡带气，其相应深度为1500～2500m乃至3000m，占δ^13C1值为-60‰～-45‰，R0值为0．3％～0．6％。从盆地构造背景、沉积成岩特征及过渡带有机质组成、早期演化、成烃过程、有机质在黏土矿物催化和构造运动引起的力化学作用下经脱基团和缩聚作用等化学反应的方面，综述了过渡带气成烃机制和成烃模式。阐述其地球化学特征，根据占δ^13C1与C1／（C1-C5）的关系，把过渡带气分为4类：①低演化和运移的过渡带气；②典型过渡带气；③残留过渡带气；④生物改造或复合源过渡带气。确立了判识过渡带气的地质和地球化学标志，并分析了我国不同类型含油气盆地过渡带气的资源远景。图2参27     

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通过对塔里木盆地满加尔凹陷侏罗系演化程度较低 (Ro=0 .4% )的煤岩及煤岩中的显微组分镜质组进行了从 2 5 0～ 5 5 0℃的热模拟实验 ,发现无论是煤岩还是镜质组 ,热模拟气体组分中氮主要在低温阶生成 ;3 0 0℃时达到最大 ;反映了煤岩在未成熟阶段 ,相当于Ro<0 .6% ,大量蛋白质发生水解作用而产生氨基酸 ,氨基酸很不稳定 ,在黏土矿物的作用下生成NH3,而NH3被进一步氧化生成氮。镜质组在 45 0℃时仍有少量氮的生成 ,由于部分含氮化合物在热催化作用下降低了氨基断裂所需的活化能而生成NH3,NH3在黏土矿物的作用下生成氮。因此 ,在煤岩热演化过程中从未成熟到成熟都有氮的生成 ,特别是未成熟阶段 ,从而为油气的勘探与开发提供科学依据     

准噶尔盆地天然气同位素组成特征及成因探讨(摘要)

我们收集了准噶尔盆地50多个天然气样,进行了天然气组分,气态烃碳、氢同位素、稀有气体氦、氩同位素分析,结合盆地地质背景,研究了盆地天然气同位素地球化学特征,探讨其成因和来源。文中提出了天然气碳、氢同位素组成特征与母质、沉积环境和成熟度的密切相关。利用天然气甲烷δ~(13)C_1与R_0的关系、对不同母质类型的天然气进行归一化,提出了回归方程式和准噶尔盆地Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型天然气δ~(13)C_1-R_0的模式,表明在整个演化过程,这两类天然气δ~(13)C_1值有明显差别为天然气成因分类提供了重要信息,基于对天然气气体组分,碳、氢同位素组成的研究,结合其它指标,提出了准噶尔盆地天然气成因分类及综合判识指标。氩同位素的研究为盆地确定五套气源岩提供了重要依据。由第三纪到石炭纪其