准噶尔盆地南缘异常天然气地球化学特征及其成因

利用天然气成因判别Whiticar图版研究准噶尔盆地南缘独87井、南安1井和齐34井天然气成因类型,结论与乙烷和丙烷碳同位素判识结果相矛盾。在分析研究区南安1井八道湾组、齐34井中、下侏罗统和独87井中新统储层天然气组分和碳同位素组成特征的基础上,对异常天然气成因进行分析。南安1井甲烷含量为84.58%,齐34井甲烷含量为97.38%,两者均为干气;独87井甲烷含量仅为77.09%,为湿气。独87井碳同位素变化比较复杂,出现δ13C1δ13C2,δ13C2δ13C3且δ13C3δ13C4局部碳同位素倒转现象;齐34井天然气为δ13C2δ13C3δ13C4的局部碳同位素倒转;南安1井没有出现碳同位素倒转,为正碳同位素特征。南安1井和齐34井天然气因受到细菌降解作用,其组分含量和碳同位素发生变化;独87井天然气δ13C1变重是上覆盖层封盖能力较差、甲烷发生漏失所致。据此对Whiticar图版进行了必要的补充修正,可以对细菌降解和甲烷漏失次生作用进行有效识别,避免对天然气母质类型认识上的误差。     

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。     

准噶尔盆地南缘天然气成因分析

准噶尔盆地南缘蕴含丰富的油气资源,该区域天然气的来源存在争议。在大量资料统计和实验分析工作基础上,对天然气的成因进行了分析。研究认为:呼图壁气田、霍尔果斯油气田的天然气均来自侏罗纪煤层烃源岩,为同源、同演化阶段的产物;天然气中的甲烷氢同位素较重,且分布集中,属陆相淡水湖沉积环境;呼图壁气田的天然气属于成熟—高成熟煤型气,霍尔果斯油气田的天然气属于成熟煤型气。     

南盘江盆地秧1井天然气地球化学特征及成因分析

经测试,南盘江盆地秧1井天然气可分为2类:一类为高含N₂天然气,N₂含量为54.92%~73.89%;另一类为高含CO₂天然气,CO₂含量大于96%。认为高N₂天然气是秧1井乃至南盘江地区具有地质意义的天然气。指出该类天然气甲烷含量一般小于2.5%,几乎不含大于乙烷的烃类组分,CO₂含量2.2 7%~9.5 4%;1δ3C1值为-3 3.1 9‰~-3 3.9‰,CO2的1δ3C值为-2 9.3‰~-30.93‰。认为该类天然气不是原油裂解气,也不是源自上二叠统龙潭组的煤成气,而主要是源自中泥盆统泥质烃源岩的干酪根裂解气;中泥盆统泥质烃源岩的“晚期阶段聚气”是造成该地区天然气高含N₂、烃类组分碳同位素偏重的主要原因。     

准噶尔盆地南缘油气苗有机地球化学特征及成因

为查明准噶尔盆地南缘油气苗的成因及其石油地质意义,对典型油气苗的地球化学特征进行了研究。该地区的油气苗可以分为4类：A类主要分布于南缘东段,油源为二叠系;B类分布于南缘中段第一排构造的齐古地区和南缘西段的托斯台背斜,油源以侏罗系为主;C类主要分布于南缘中段第二排构造,油源为白垩系;D类主要分布于南缘西段的乌苏—独山子地区,以泥火山为特色,油源为古近系而气源为侏罗系。油气苗的分布表现出典型的“源—断”双控特征,并与主要的含油气系统有很好的匹配关系,是地下油气藏在地面的直接线索,下步建议“西段上组合找气、中段中组合找油和东段下组合找有利储层”。     

准噶尔盆地滴南凸起一五彩湾地区天然气成因与成藏过程分析

一般认为天然气具有晚期成藏的特征,但通过对准噶尔盆地滴南凸起一五彩湾地区石炭系天然气成藏的研究则得到了不同的认识。研究区的天然气以湿气为主,干燥系数均值为0．92,非烃气体中N2含量均值为3．04％;而天然气的δ^13C1均值为-32．12‰,明显偏高,反映出天然气成熟度已经处于干气阶段。通过对研究区天然气成因与成藏分析,认为该地区具有“早期聚集、晚期保存”的天然气成藏过程,总体来说该地区经历了海西晚期、印支晚期和燕山中期的多期油气充注和成藏,但燕山中期是该地区成藏的关键时期,并且该时期主要聚集的是石炭系烃源岩在．Ro值达到0．8％～1．2％之后生成的天然气,这也是造成该地区天然气组分碳同位素值偏高的主要原因。     

准噶尔盆地天然气地球化学特征及成因判识新图版

准噶尔盆地是中国西部典型的多烃源叠合盆地,发育石炭系、二叠系佳木河组、二叠系风城组、二叠系下乌尔禾组及侏罗系5套气源岩层系,主要气源岩在盆地内广泛分布,部分地区处于高—过成熟阶段,进入气源岩主生气期,具备勘探大气田的物质基础。准噶尔盆地天然气来源多、混源、成因复杂,常规天然气成因判识指标对部分地区天然气的成因判识不准确。针对这一问题,系统梳理和分析不同层系、不同地区天然气地球化学特征,结合不同烃源岩生烃特征,建立天然气成因判识新图版,据此图版对准噶尔盆地天然气成因进行判识,结果表明：(1)准噶尔盆地高演化阶段的油型气与低演化阶段的煤型气难以用传统方法界定,无法有效划分天然气类型与成熟度将会影响该地区的气源判识和成因研究工作,需要建立新的判识方法;(2)建立准噶尔盆地天然气成因及来源判识新图版,能够有效判识不同地区天然气成因及来源,且对低演化阶段煤型气以及高演化阶段油型气较为适用;(3)西北缘玛湖、沙湾大量存在二叠系风城组及下乌尔禾组油型气,石炭系、二叠系佳木河组、侏罗系烃源岩也有显著贡献;准南以侏罗系煤型气为主,从低成熟气到过成熟气均有分布;准东和腹部以高演化阶段石炭系和侏罗系煤型气为...     

准噶尔盆地南缘原油地球化学特征

通过系统分析区内原油的地球化学特征,将区内原油划分为三类六型,分别代表单一成因的煤系油(侏罗系,iv型)、湖相油(二叠系,(一七)型;白垩系,(一四)型;古近系,(一五)型)以及混源油(侏罗系和古近系,(九)型;侏罗系和二叠系,v型)。平面上不同构造单元的原油类型呈现出一定的差异,自东向西,阜康断裂带主要发现了iv类、(一七)类和v类油,齐古断褶带原油类型与阜康断裂带基本一致,还发现了(一五)类油,霍-玛-吐背斜带原油以(一四)类为主,四棵树凹陷原油主要是(九)类混源油和iv类煤系油,并提出了(一四)类白垩系生源油为本区油源的认识。     

方正断陷不同成因天然气地球化学特征及成藏模式

方正断陷天然气成因类型复杂,查明气源对其天然气勘探具有重要意义。根据天然气组分及烷烃碳同位素特征,结合成气地质背景,对天然气的成因类型进行了分析。通过不同构造单元的烃源岩有机质类型及热演化程度差异,对比天然气热成熟度并进行气源探讨。结果表明：方正断陷天然气可以分为3类。A类天然气为干气,成因类型为催化过渡带气,为新安村组-乌云组湖相泥岩所生;B类天然气为湿气,成因类型为热成因煤型气,与腐殖型有机质生成的原油相伴生,为煤系泥岩所生;C类天然气亦为湿气,成因类型以热成因油型气为主,具有一定的腐殖型有机质生气贡献,与腐殖型有机质生成的原油相伴生,为混源气。伊汉通断裂两侧构造的差异活动是造成东、西两个次凹天然气地球化学特征及成藏模式有明显差异的最主要因素。     

准噶尔盆地南缘和腹部天然气成因类型

根据准噶尔盆地南缘和腹部的地面气苗、井下气层气、油层伴生气的组分、碳同位素系列及轻烃组成的研究,认为它们来源于侏罗系煤系地层腐殖型母质生成的煤型气。在后期的改造和演化中,有些煤型气遭受细菌的氧化和降解,形成生物降解气;有些则与同源不同成熟期的天然气发生混合作用。     

准噶尔盆地西北缘天然气成因来源及勘探潜力

准噶尔盆地是中国陆上四大含油气盆地之一,但天然气勘探进展缓慢,已有发现主要集中在盆地的东部和南部。基于天然气的组分和稳定碳同位素组成,在准噶尔盆地西北缘发现了4种类型的天然气。第Ⅰ类天然气主要来自下二叠统风城组湖相烃源岩,可进一步细分为Ⅰ_A（主要来自沙湾凹陷）和Ⅰ_B（主要来自玛湖凹陷）两个亚类。第Ⅱ类天然气为沙湾凹陷深部石炭系和下二叠统佳木河组高-过成熟腐殖型烃源岩生成的煤型气。第Ⅲ类天然气为第Ⅰ和第Ⅱ类天然气的混合气。第Ⅳ类天然气为油藏破坏后发生生物降解作用而形成的次生生物成因气。白垩纪,沙湾凹陷风城组、佳木河组和石炭系烃源岩生成的大量高成熟煤型气和油型气沿断裂和不整合面组成的输导体系运移至构造高部位成藏,而玛湖凹陷风城组烃源岩主体仍处在生油高峰,生成少量低熟油型气在凹陷内及边缘聚集。上述发现证实了准噶尔盆地西部上古生界发育石炭系（含佳木河组）和风城组两套规模有效气源岩,揭示了新的天然气勘探领域。研究成果提供了一个复杂地质条件下开展气-源对比和成藏过程恢复的典型案例,同时也深化了对准噶尔盆地天然气勘探潜力的认识。     

准噶尔盆地天然气地球化学特征及聚气条件的讨论

根据对准噶尔盆地典型低演化阶段侏罗系煤系烃源岩热模拟实验所产烃类气组分碳同位素的分析测试,研究了盆地赋存天然气的类型、热演化程度和赋存的地质条件。认为：盆地腹部陆南凸起以高演化阶段煤型气为主,源岩可能为盆地东部发育的石炭纪煤系;低演化阶段油型气主要赋存在盆地东部油气区;盆地南缘特殊构造地质条件和烃源岩热演化条件是构成不同演化阶段天然气分别聚集或混源聚集的原因。     

准噶尔盆地沙湾凹陷周缘中、浅层天然气地球化学特征及成因

沙湾凹陷周缘天然气混源现象普遍,前期缺少对地区的整体研究,制约了研究区天然气成藏研究。为此,系统开展了天然气地球化学特征分析,结合烃源岩热模拟技术,明确研究区中、浅层天然气的成因。研究显示,沙湾凹陷周缘中、浅层天然气以甲烷为主,干燥系数分布在0.73～1.00,δ¹³C₁值分布在-56.0 ‰～-31.5 ‰,反映研究区成熟与高-过成熟天然气共存;δ¹³C₂值分布在-30.4 ‰～-22.8 ‰,反映研究区煤型气、油型气和混合型气均有分布。结合烃源岩热解气碳同位素特征,认为研究区天然气具有4种成因类型：Ⅰ类天然气来源于佳木河组烃源岩,主要分布在红车断裂带中段白垩系,具有极重的δ¹³C₂值,大于-25.5 ‰,C₇轻烃中甲基环己烷含量大于50 %;Ⅱ类天然气分布少,主要为原油降解次生生物气,具有异常偏负δ¹³C₁值和极高的干燥系数;Ⅲ类天然气来源于下乌尔禾组烃源岩,主要分布在小拐地区及红车断裂带南段侏罗系,δ¹³C₂值分布在-27.9 ‰～-26.4 ‰,具有混合型烃源岩特征;Ⅳ类天然气为下乌尔禾组烃源岩与风城组烃源岩混源,主要分布在红车断裂带南段、北段及金龙地区,以下乌尔禾组来源为主的天然气δ¹³C₂值大于-29 ‰,以风城组来源为主的天然气δ¹³C₂值小于-29 ‰。     

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——原油地球化学特征与分类

准噶尔盆地南缘地区原油分布广泛,不同地区原油具有不同的地球化学特征。按照碳同位素与生物标志物组成特征可以分为4种典型类型:1第1类原油典型特征是碳同位素组成轻,全油δ¹³C值通常小于-29‰,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,δ¹³C值通常小于-28‰,含有较丰富的β-胡萝卜烷,甾烷以C₂₈、C₂₉规则甾烷为主,重排甾烷低,伽马蜡烷含量变化较大;2第2类原油碳同位素组成重,全油δ¹³C值通常在-28‰~-26‰,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,δ¹³C值通常大于-28‰,Pr/Ph比值高,甾烷以C₂₉规则甾烷和重排甾烷为主,三环萜烷以C₁₉为主,伽马蜡烷含量很低;3第3类原油碳同位素组成轻,全油δ¹³C值通常小于-29‰,C₉以上正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高大幅下降,δ¹³C值在-27‰~-34‰,Pr/Ph比值小于1.0,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布,异胆甾烷、重排甾烷含量高,Ts、C₂₉Ts、C₃₀重排藿烷高,Ts/Tm >1,伽马蜡烷含量高且具有两个异构体,甾/萜烷比值高;4第4类原油碳同位素组成重,全油δ¹³C值通常在-28‰~-26‰,C₉以上正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高下降幅度大,δ¹³C值在-23‰~-29‰,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布且以ααα-20R为主,异胆甾烷丰度低,甲藻甾烷尤为丰富,三环萜烷以C₁₉为主,伽马蜡烷含量较低。     

库车油气系统天然气地球化学特征及气源探讨

库车油气系统天然气以烃类气体为主，克拉苏构造带天然气整体偏干，依奇克里克构造带天然气主要表现为湿气，前缘隆起地区则主要为凝析气。库车油气系统天然气的δ^13C2、δ^13C3和δ^13C4明显偏重，具有典型腐殖型天然气的特征，主要属于陆相腐殖型干气和陆相腐殖型湿气。综合分析认为，库车油气系统天然气主要源自三叠系、侏罗系湖相烃源岩，且侏罗系烃源岩的贡献大于三叠系烃源岩。图4表1参3（赵孟军摘）     

塔东地区天然气地球化学特征及运聚探讨

塔东地区存在两套烃源岩,根据对样品组分、碳氢同位素及轻烃组分等方面的综合分析,塔东地区天然气属于有机海相油型气,来自于寒武系-奥陶系烃源岩,形成温度较高,属于高温裂解气。结合碳同位素特征和天然气运移指数ΔR3对该区天然气运聚规律进行了探讨,大致方向由构造低部位向构造高部位运移。从英南2井来看,其气藏充注过程至少有两次。     

准噶尔盆地克拉玛依地区天然气地球化学特征与成因探讨

根据碳同位素组成及气组成分析,划分出两种类型气区(A、B区),A区天然气δ13C2在-25.492‰～-26.965‰,δ13C1大多分布在-33.42‰～-37.985‰,来源于佳木河组高--过成熟腐殖型气;B区天然气δ13C2介于-32.942‰～-29.899‰,为风城组腐泥型气,A、B区天然气分别分布受佳木河组、风城组气源岩控制;B区天然气在盆地边缘,远离风城组烃源岩,δ13C1在-44.2‰～-48.922‰之间,靠近风城组生烃中心,δ13C1分布在-35.88‰～-39.789‰,它们是风城组气源岩在不同演化阶段充注的结果.克拉玛依天然气具有多源、多阶段性.在克拉玛依地区,寻找高成熟腐泥型天然气是今后勘探主要目标.     

渤中地区天然气成因

系统研究了渤中地区已发现的天然气地球化学特征。天然气主要为烃类气体,纵向上,古近系及以下储集层中的天然气为湿气,新近系的天然气多为干气。天然气甲、乙烷碳同位素变化较大,其中QHD30—1构造天然气乙烷碳同位素最重,而BZ28—1构造天然气甲烷碳同位素最重。天然气成熟度为成熟-高成熟;天然气中烃类气为有机成因气,可分为油型气、煤成气和混合气3类,但以混合气为主。     

准噶尔盆地莫索湾地区原油地球化学特征及成因分析

为明确准噶尔盆地莫索湾地区原油成因及影响原油性质差异的控制因素,揭示研究区油气成藏规律,开展了原油饱和烃生物标志物和单体烃碳同位素组成分析,以及混源油模拟配比实验。莫索湾地区盆5井区原油碳同位素偏重,Pr/Ph值更大（1.4~1.9）,金刚烷异构化指标偏高,说明盆5井区原油成熟度高于盆参2井区原油,且水体沉积环境更偏氧化性。莫索湾地区原油C₇轻烃以甲基环己烷组分占优势,含量大于40%,ααα构型的规则甾烷分布中均以C₂₉规则甾烷含量占优势,相对含量大于40%,表明其生烃母质均以陆相偏腐殖型为主。盆5井区和盆参2井区原油正构烷烃碳同位素值组成及分布曲线基本相同,表明其来源整体一致,且与典型下乌尔禾组烃源岩整体较为相似;但下乌尔禾组烃源岩不同碳数正构烷烃碳同位素值跨度较大,达4.6‰,而莫索湾地区原油中不同碳数正构烷烃碳同位素值跨度有所差异,分布在2.2‰~3.0‰之间,认为主要是不同期次充注原油比例不同造成的。混源油生物标志物定量计算结果表明,莫索湾地区原油主要来源于晚期高成熟下乌尔禾组烃源岩,混有早期成熟风城组烃源岩贡献,其中,盆5井区和盆参2井区原油中高成熟下乌尔禾组烃源岩贡献分别大于80%和60%。混源比例不同是造成莫索湾地区不同区域原油地球化学特征表现差异的主要原因。     

东非坦桑尼亚盆地深水区天然气地球化学特征与成因

近几年东非大陆边缘盆地（坦桑尼亚盆地、鲁武马盆地）海域发现了一系列大型气田,可采储量达38 000×108 m3。为了了解气田的地球化学成因,研究了盆地的构造演化特征,即坦桑尼亚盆地经历了卡鲁裂谷期、马达加斯加裂谷期和马达加斯加漂移期三期构造演化。其中,马达加斯加裂谷期形成了下侏罗统-中侏罗统局限海相优质烃源岩烃源岩,其生、排烃期在早白垩晚期-渐新世。该文详细分析了坦桑尼亚盆地深水区天然气组分、天然气碳、氢同位素特征,探讨了天然气的成熟度,判识了天然气的成因类型,研究结果认为深水区天然气为高成熟-过成熟油型气,天然气成熟度R_o处于1.2%~2.6%之间,与侏罗统-中侏罗统烃源岩成熟度相匹配。因此,认为天然气的气源为下-中侏罗统烃源岩。