徐深1井深层天然气地球化学特征与各类气源岩的贡献

徐深1井4个井段天然气甲烷组分都占烃类含量的97%以上,演化程度随着埋深而增加。随着演化程度加深,链烷烃脱甲基、环烷烃开环作用、芳构化作用和烷基化程度不断提高。营城组天然气甲烷碳同位素值比乙烷的重,碳同位素值都有反序特征;火石岭组天然气甲烷碳同位素值为-29.20‰,乙烷碳同位素值未检测到。徐深1井营城组具有腐殖型特征,处于高-过成熟演化阶段;火石岭组则具有腐泥型特征,为高-过成熟天然气。利用烃源岩及天然气烃指纹色谱技术和模拟计算软件建立了源岩贡献比例计算模板。经模板计算,徐深1井营城组天然气来自沙河子组烃源岩的占54%以上;火石岭组天然气来自火石岭组烃源岩的占50%,来自沙河子组烃源岩的占43.08%。营城组和石炭-二叠系烃源岩对营城组和火石岭组天然气的贡献均较小。     

松辽盆地长岭断陷天然气地球化学特征及气源分析

长岭断陷下白垩统营城组和登娄库组获得高产工业性气流或良好的气显示,生储盖组合配置比较有利,勘探前景十分广阔。在对长岭断陷部分探井天然气样品的化学组分和碳同位素组成特征剖析的基础上,综合多种天然气成因判别标准以及典型图版,探讨了天然气的成因类型,并结合研究区地质背景和烃源岩发育特征,与徐家围子断陷天然气成因加以对比,对其气源进行初步判识。研究结果表明,长岭断陷天然气烃类气体主要为甲烷,重烃含量低,干燥系数大于0.95,处于高成熟—过成熟阶段,烃类气体碳同位素值偏高,并存在同位素倒转现象,非烃气体包括CO2和N2,不同构造带天然气成分差别大。烃类气体属于腐殖型裂解气,CO2以无机成因为主。气源分析表明,研究区烃类气主要来源于沙河子组腐殖型烃源岩的裂解气,其次为营城组,火石岭组或更深层源岩的贡献较小。     

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通过对松辽盆地北部天然气的烃类和非烃类组成、甲烷碳同位素、分子量、重烃气浓度、甲烷系数、重烃系数等资料的分析，研究了盆地北部不同地区天然气化学组成特征和物理性质。同时根据天然气地化特征，对盆地北部天然气的成因类型进行了划分，并探讨了生物甲烷气、成熟—高成熟油型气、高成熟煤型气和过成熟煤型气的化学组成及分布规律。研究结果表明：生物甲烷气埋深浅、碳同位素轻、气组分甲烷含量高、氮气含量高；油型气主要分布于盆地中部含油组合（萨、葡、高油层），甲烷碳同位素重于生物气，轻于煤型气，烃气成分变化较大，受各种因素的影响，表现出不同的干湿性；高成熟和过成熟煤型气主要分布于深部含油气组合（扶余油层以下），碳同位素重，气组分甲烷含量高，天然气分子量低     

鄂尔多斯盆地东部上古生界不同含气组合天然气地球化学特征

通过对鄂尔多斯盆地东部上古生界110个天然气样品组分及碳同位素的分析,认为下部含气组合本溪组、太原组及山西组气藏以干气为主,具有甲烷含量高、重烃低、干燥系数大、非烃略高的特点;中部含气组合盒8气藏以湿气为主,干气为辅,干燥系数具有2个主峰(0.93～0.94,0.98～0.99),重烃含量较高,非烃含量低;上部含气组合千5气藏天然气甲烷含量最高,重烃含量略低,干燥系数为0.96～0.99,非烃含量最低。不同含气组合中甲烷碳同位素值比较重,乙烷、丙烷碳同位素具有典型的煤成气的特点。烃源岩干酪根碳同位素、烃源岩及盖层中脱附烃组分均表明,气源岩具有典型的煤系烃源岩的特征,不同含气组合中的天然气来自下伏煤系气源岩。      

徐家围子断陷烷烃气碳同位素反序机制

松辽盆地徐家围子断陷深层天然气甲烷碳同位素重,且烷烃碳同位素序列大部分为倒转和反序。关于这些碳同位素反序的天然气是有机成因还是无机成因,一直存在争议。为此,进行了一系列烃类生成和合成实验。利用徐家围子断陷幔源二氧化碳进行了费-托合成实验,其烃产物大部分未发生碳同位素反序。选取松辽盆地深层沙河子组低成熟烃源岩,开展了生气模拟实验,并在对模拟产物进行化学组成和碳同位素测定的基础上,根据模拟实验温度条件与地质条件的差异,客观地选定了化学组成和碳同位素特征均与徐家围子断陷深层天然气一致的端元气,进行泥岩和煤生成的烃气产物在理论上的混合。混合结果表明,两种有机成因的端元气,在一定的混合比例区间内,会发生碳同位素倒转和反序。因此,无机合成的烃气碳同位素并不一定反序,而有机成因天然气混合也可能出现碳同位素反序现象。对生气模拟实验结果、现代火山泉水逸出气以及研究区源岩生烃条件综合分析表明,徐家围子断陷深层天然气以有机成因气为主。     

川中公山庙地区侏罗系天然气地球化学特征

根据天然气中基本组分、碳同位素和轻烃特征,对川中公山庙地区天然气地球化学特征进行了分析。天然气组分特征分析表明,研究区天然气甲烷含量低,重烃含量高,主要为湿气;研究区天然气各主要烷烃气含量变化较大,气源关系复杂,天然气主要来自中、下侏罗统烃源岩,部分来自上三叠统烃源岩。研究区天然气表现出正碳同位素分布特征,体现了天然气的有机成因;天然气甲烷、乙烷碳同位素值的差异,表明研究区天然气主要为油型气,部分为煤型气;碳同位素计算研究区天然气成熟度值为0．6％～1．0％。对天然气轻烃进行分析,结果也表明研究区天然气主要为油型气。     

柴达木盆地东部天然气地球化学特征与勘探方向

柴达木盆地东部三湖地区天然气分布广泛,除已发现5个气田和2个含气构造外,还有大量的气显示.该地区天然气地球化学特征为甲烷碳同位素组成轻、重烃气含量低,经成因判识为典型的生物气,甲烷成因主要与二氧化碳还原作用有关.部分样品中检测到一定含量的C_5-C_8烃类,个别样品乙烷和丙烷碳同位素组成偏重,揭示该地区天然气中可能混有一定量热成因气.综合分析认为,柴达木盆地东部三湖地区生物气成藏具备良好的烃源条件和较好的保存条件.建议在天然气勘探中积极扩大目标领域,适当关注浅层和极浅层生物气、深层生物气以及深部热成因油气.图12表1参20     

松辽盆地汪升地区深层天然气地球化学特征及成因

松辽盆地汪家屯—升平地区天然气化学组分和碳同位素特征的综合分析表明,该区天然气的成因类型有油型气、煤型气和混合气,但单一型的天然气很少,以混合气为主。混合气是由同一源岩中不同有机质生成的天然气混合造成的,以原生混合气为主。纵向上,天然气中重烃气在下部地层含量高,向上逐渐减少;具有甲烷碳同位素值变化大、组分碳同位素倒转系列常见而正碳同位素系列较少见的碳同位素分布特征。非烃气体的分布,纵向上以登娄库组以下的营城组火山岩系含量最高,平面上高含量非烃气体的分布常与深大断裂的走向相一致,可能主要为无机成因。     

徐家围子断陷深层天然气的成因类型研究

松辽盆地深层砾岩和火山岩储层中的天然气地球化学分析表明，气组分以烃类为主，甲烷含量一般大于84.9%,最高达98.63%，表现为高-过成熟干气特征；天然气烷烃碳同位素值变化大，其中甲烷δ¹³C₁为-15.49‰～-54.57‰，一般为-25‰～-28‰，乙烷δ¹³C₂分布在-10.88‰～-4.17‰，一般为-24‰～-27‰，反映深层天然气成因类型复杂、但以煤型气为主的特征。天然气组分碳同位素系列除少部分为正常系列外，大部分具有反转或倒转特征，可能是多套源岩在不同成熟阶段生成的天然气的混合结果。根据天然气重烃分析和源岩吸附气重烃分析，讨论了松辽盆地深层几套烃源岩对天然气成藏的贡献比例。     

吐哈盆地雁木西油田天然气成因分析

雁木西油田所产天然气在吐哈盆地有一定的特殊性，主要表现为含有一定量的硫化氢气体，部分样品的氮气含量高、甲烷含量低、烃类碳同位素值较重，并且重烃碳同位素值发生了倒转。探讨这些特殊性有助于全面认识吐哈盆地的天然气来源、成因与分布规律等，为此在天然气地球化学特征分析的基础上，结合具体的地质条件对天然气的来源、成因进行了系统地分析并取得了如下认识：①雁木西油田的原油溶解气分布在鄯善群和白垩系油藏中，成因上为腐殖型天然气，由烃类和非烃类组成；②烃类气体由甲烷和重烃组成，不同组分的含量与干燥系数均在较宽的范围内变化，但都表现为湿气特征；③非烃类气体主要由N₂、H₂S、CO₂等组成，其中CO₂含量普遍较低；④烃类气体、部分非烃气体及其伴生的原油主要来自侏罗系烃源岩，部分高含量的氮气为大气来源，硫化氢与深部石炭系海相碳酸盐岩有关；⑤部分天然气遭受了次生变化，烃类碳同位素值偏重、重烃碳同位素值倒转均与细菌的生物降解作用有关。     

准噶尔盆地三台油气田原油菌解气特征及成因

通过综合分析天然气组分、碳同位素组成和伴生原油的碳同位素组成、饱和烃色谱、色谱-质谱等资料,对准噶尔盆地三台地区天然气特征及其形成机制进行了研究。三台油气田侏罗系天然气乙烷碳同位素组成普遍较轻,原油碳同位素组成较轻、姥植比较小,甾烷分布以C29和C28甾烷含量较高、C27甾烷含量较低为特征,油、气主要来自阜康凹陷二叠系平地泉组腐泥型烃源岩。天然气组成以甲烷为主,甲烷碳同位素组成较轻,比典型的生物气重,但比热成因气轻;气藏埋藏较浅,与稠油伴生或邻近;伴生的稠油遭较强生物降解,出现25-降藿烷,表明三台油气田侏罗系天然气属于典型的原油菌解气。微生物降解原油的过程是在细菌和热力学作用下由微生物参与的一种水-烃反应,产甲烷菌利用CO2和H2优先对轻碳同位素进行还原反应产生碳同位素组成较轻的甲烷气。含油气盆地中遭生物降解的稠油和油砂分布广泛,原油菌解气藏具有良好勘探前景。     

松辽盆地三站气田天然气地球化学特征与烃源岩产气贡献

根据天然气组成、轻烃指纹和组分碳同位素分析资料,对松辽盆地三站气田天然气成因类型及演化程度研究后认为,该气田天然气是腐殖型和腐泥型的混合成因气,具有过成熟演化特征。根据三站气田烃源岩空间分布及天然气地球化学特征,选择青山口组、登娄库组、营城组、沙河子组和火石岭组的烃源岩样品,利用烃源岩吸附气轻烃指纹特征参数表征了这5套烃源岩,并通过数学模拟训练方法建立了计算模板,模拟计算了这5套烃源岩对每口井天然气的贡献,结果表明,每套烃源岩对不同井天然气贡献有差别,深层沙河子组烃源岩平均贡献60．5％,中浅层青山口组烃源岩平均贡献9．9％。     

济阳坳陷渤南洼陷深层天然气的地球化学特征及成因探讨

通过对济阳坳陷渤南洼陷深层天然气的组分及其碳、氢同位素和稀有气体同位素组成的研究表明:该洼陷天然气重烃含量较高,显示出正常的原油伴生气的特征,不应为来源于高成熟―过成熟源岩的天然气;天然气的碳、氢同位素组成特征显示该区深层天然气为生物气、油型气和煤成气3种不同类型混合的天然气。另外,通过对渤南洼陷深层天然气中稀有气体氦同位素的分析,表明该区伴生气为典型的壳源成因,幔源挥发份加入的现象不明显,深层断裂活动也不发育,是在深层聚集成藏的天然气。     

四川盆地须家河组天然气碳、氢同位素特征及其指示意义

四川盆地须家河组天然气的干燥系数、甲烷碳同位素、乙烷碳同位素和甲烷氢同位素在平面上具有相似的分布特征,即"西高东低、北高南低"。在纵向上,干燥系数和甲烷碳同位素有随深度变浅而变小(低)的特点,与须一段、须三段和须五段烃源岩的演化特征一致,说明须家河组天然气都属于就近运移成藏。川西须家河组天然气碳同位素出现了部分倒转现象,天然气碳同位素的倒转可能与高—过成熟演化、多期天然气充注以及煤系烃源岩中煤和暗色泥岩生气贡献率不同有关。海相成因天然气的氢同位素值高于陆相成因天然气,氢同位素值高于-160‰的天然气基本为海相成因,而低于-160‰为陆相成因,同时,氢同位素也受成熟度的影响。     

松辽盆地深层天然气成因分析及气源对比——以长岭断陷长深1区块营城组气藏为例

松辽盆地深层天然气勘探前景广阔且已获重大突破,但目前有关其天然气成因的认识尚存在较大分歧。为此,以松南盆地长深1区块下白垩统营城组气藏为例,在综合分析天然气化学组分和天然气的稳定碳、氢、氦同位素的基础上,对天然气地球化学特征进行分析,并进一步开展了气源对比研究。从化学组成上来看,营城组天然气属于低N2、高CO2含量的干气。从成因类型上来看,烃类气体主要为高成熟的腐殖型气,甲烷碳同位素值偏重的主要原因是受到气体扩散作用的影响,同时也略受无机成因烃类气混入的影响;高含量的CO2则为岩浆-幔源成因气。最后,依据δ13C1-Ro相关关系、C7系列化合物分布特征及实际地质分析,判定下白垩统沙河子组烃源岩是营城组天然气的主要气源岩。     

南堡凹陷深层火山岩天然气成因与成藏模式

南堡凹陷深层火山岩油气藏具有较大勘探潜力,其天然气以烃类气体为主,甲烷含量主要在70%～90%,重烃含量在4%～27%,为湿气;非烃含量较低。天然气中甲烷碳同位素主要分布在−35‰～−43‰,乙烷碳同位素主要分布在−28‰～−24‰。这些天然气相当于有机质在镜质体反射率 R_o为 1.0%～1.5%阶段形成的天然气,为烃源岩在成熟-高成熟阶段生成的油型气,与凝析油或原油伴生,因此天然气碳同位素偏重。南堡凹陷深层火山岩天然气以凝析气为主,结合单体烃碳同位素,对天然气和伴生凝析油的成因与来源进行了分析,结果表明,南堡凹陷深层火山岩油气同源,沙河街组一段（简称沙一段）以下天然气主力源岩主要为沙河街组三段（简称沙三段）烃源岩,以凝析气为主;沙一段及以浅地层天然气主力源岩主要为沙一段烃源岩,以油为主。沙一段厚层泥岩是一套优质烃源岩,处于生烃高峰,同时形成烃浓度封闭,又是区域优质盖层。这些来自于凹陷深部烃源岩生成的高成熟油气,主要通过继承性发育的深大断裂运移到火山岩复合岩性圈闭中聚集成藏,火山岩油气成藏受火山岩单体和火山岩相双重控制。     

鄂尔多斯盆地奥陶系下组合天然气成藏条件与勘探方向

利用钻井岩心、测井、地震等资料开展烃源岩、储集层评价,并通过天然气同位素组成、天然气组分、流体包裹体分析,开展天然气成因识别等工作,研究鄂尔多斯盆地深层奥陶系下组合膏盐岩相关地层的天然气成藏条件.结果表明,①下组合天然气为来自海相烃源岩的高热演化干气,其天然气甲烷碳同位素组成偏轻、乙烷碳同位素组成偏重.天然气组分判识结...     

徐家围子断陷深层天然气地球化学特征及成因

以试气井段为单位对徐家围子断陷深层天然气进行分析,探索各气藏天然气组成及碳同位素的分布规律。研究表明:乙烷碳同位素在平面上存在明显差异,断陷边部乙烷碳同位素较重,具有煤型气特征,断陷中部乙烷碳同位素较轻,达到油型气标准;天然气C_5以上的重烃碳同位素异常轻,可能来源于原油裂解;碳同位素反序的天然气不一定是无机成因,复杂的碳同位素序列可能是油型气和煤型气混合造成;无机成因烃气数量甚微,不可能单独成藏。     

渤海湾盆地廊固凹陷天然气成因类型及分布规律

基于天然气组分以及组分同位素分析结果,结合凹陷烃源岩有机地球化学特征与地质背景,对廊固凹陷天然气的成因类型及其分布规律进行了研究。结果表明,廊固凹陷浅层(1 900m)与中深层(1 900m)天然气的地球化学特征存在很大的差异,具有不同的成因类型。浅层天然气藏以次生型生物改造气藏为主,是热成因气的湿气部分遭受细菌降解而产生的次生生物气与残留热成因气(主要为甲烷)混合而成。其主要特征为:气体干燥系数大于95%,但重烃气含量较高(ΣC_(2~+)0.5%);甲烷稳定碳同位素组成较轻(δ~(13)C_1值分布在-60‰~-50‰之间);异构丁烷含量增加,丙烷含量明显减少;很多气样稳定碳同位素序列在丙烷处发生局部倒转。深层天然气主要为偏腐殖型热成因气,而且大多数天然气为干酪根初次裂解气。深层天然气以低—中等成熟度(RO值范围为0.5%~0.8%)为主,主要来自成熟度相当的沙三下亚段烃源岩;而曹家务、固安地区深度超过4 000m的4个气样以及别古庄地区奥陶系潜山气藏成熟度较大(RO值范围为1.1%~1.5%),来自深层的沙四段—孔店组烃源岩。廊固凹陷深层天然气的分布受控于烃源岩干酪根类型以及热成熟度,浅层天然气的分布则主要与沟通深部热成因油气的断裂活动强度有关。固安、柳泉、郎东等地区浅层是次生型生物改造气藏的主要分布区与有利勘探带,固安—旧州地区大兴断层深部的砾岩体以及别古庄地区的潜山是深层热成因天然气的有利勘探区带。     

盐城凹陷天然气藏成因研究

盐城凹陷天然气藏的发现是苏北盆地油气勘探的重大突破,但对天然气成因还有不同认识。利用天然气的化学组成、稳定碳同位素、苯及甲苯碳同位素、在线同位素质谱和流体包裹体技术,比较系统研究了盐城凹陷天然气的成因。其天然气的甲烷含量高、重烃含量低、干燥系数高,属高成熟裂解气,稀有气体同位素特征表明未受幔源气侵入影响;天然气碳同位素呈正碳分布,乙烷碳同位素值为-28.31‰～-26.91‰,ln(C1/C2)稳定,ln(C2/C3)分布范围大,结合地质背景判断为混源气,主体为原油裂解气,气源可能与苏北盆地的海相古生界有关;流体包裹体均一化温度主频范围为95～105℃,表明气藏形成时间为晚第三纪,以水溶相和气相方式运移为主。图3表3参7（马安来摘）