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。     

柯克亚地区原油裂解气的地质-地球化学特征

对柯克亚地区原油和天然气的地球化学特征分析表明：原油和天然气的成熟度相对较高，均处于裂解气的成熟阶段；原油中存在着丰富的金刚烷，缺少含氮化合物，与在国外发现的裂解气共生的原油有相似之处；随着油层深度的增加，天然气中甲烷的含量依次增多。认为柯克亚地区天然气主要为原油裂解气，原油裂解作用是该区天然气的主要成因之一。     

塔里木盆地轮南地区天然气地球化学特征和成因类型

轮南地区是塔里木盆地重要的油气产区之一,目前已发现了一批大中型油气田。该区含油气层位众多,奥陶系、石炭系和三叠系中均发现了天然气。地球化学特征研究表明,轮南地区天然气以甲烷为主,重烃气含量较低,轮南、塔河、解放渠东等油气田天然气主要为湿气,而轮古东地区、桑塔木地区以干气为主,吉拉克气田三叠系和石炭系天然气主体分别为湿气和干气;甲烷碳、氢同位素值分别为-46.7‰~-32.0‰和-190‰~-127‰,δ13 C2值主体介于-39.6‰~-31.6‰之间,烷烃气碳、氢同位素系列主体表现出正序特征,受同型不同源气混合的影响,部分样品发生了甲烷、乙烷同位素部分倒转。轮南地区天然气为油型气,其中轮南油田、塔河油气田和解放渠东油田天然气主体均为干酪根裂解气,混有部分原油裂解气;而轮古东气田、桑塔木气田天然气则主要为原油裂解气;吉拉克气田三叠系天然气主体为干酪根裂解气,混有部分原油裂解气,而石炭系天然气则为典型原油裂解气。轮南油田和塔河油气田天然气则来源于寒武系—下奥陶统和中上奥陶统烃源岩,而轮古东气田、桑塔木气田、解放渠东油田和吉拉克气田天然气主体来自寒武系—下奥陶统烃源岩。     

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。     

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区上古生界天然气成因及来源

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区上古生界天然气化学组成、稳定碳氢同位素等综合分析结果表明,该区天然气以烃类气体为主,干燥系数介于0.80~0.94,表现为湿气特征;δ¹³C₁和δ¹³C₂值分别为-36.2‰~-31.7‰和-27.8‰~-23.3‰,δD_CH4值为-199‰~-172‰,烷烃气碳、氢同位素总体呈现正序特征,属于有机成因气。天然气成因鉴别和气-源对比表明,该区上古生界天然气主体属于煤成气,来自太原组-山西组煤系烃源岩,但泊尔江海子断裂南北两侧天然气的来源存在差异性,南侧十里加汗区带天然气来自原地的太原组-山西组高成熟烃源岩;而北侧什股壕区带天然气则主要由断裂以南十里加汗等地区运移而来,且后期遭受一定程度的破坏而发生逸散。     

柯克亚地区原油裂解气的地质―地球化学特征

对柯克亚地区原油和天然气的地球化学特征分析表明:原油和天然气的成熟度相对较高,均处于裂解气的成熟阶段;原油中存在着丰富的金刚烷,缺少含氮化合物,与在国外发现的裂解气共生的原油有相似之处;随着油层深度的增加,天然气中甲烷的含量依次增多。认为柯克亚地区天然气主要为原油裂解气,原油裂解作用是该区天然气的主要成因之一。     

塔里木盆地柯克亚地区原油差异与成因分析

塔里木盆地柯克亚油气田主要含油气层系为新近系中新统西河甫组(N₁x)、古近系卡拉塔尔组(E₂k)和白垩系。研究表明,该区原油的物性、族组成、饱和烃色谱、饱和烃甾烷、萜烷、碳同位素和中性含氮化合物等参数在纵向和平面上均呈现出有规律的变化。在纵向上,原油密度、咔唑的丰度由下而上逐渐降低,而原油饱和烃含量、C₂₁-/C₂₂+、C₂₁₊₂₂/C₂₈₊₂₉、C₂₇重排甾烷/C₂₇规则甾烷、碳同位素和气/油比等参数自下而上有逐渐增大的趋势,这些变化趋势主要归结于自下而上的运移分馏作用;而不同层系或同一层系不同油组平面上的特征差异主要受储层沉积相带和物性的制约,是分类聚集作用的结果。     

塔里木盆地塔中天然气的地球化学特征及其成因

塔里木盆地塔中天然气的成因十分复杂,长期以来存在不同的认识。对塔中天然气组分和碳同位素的地球化学特征研究表明:塔中的天然气以烃类气体为主,塔中东、西部天然气的组分和碳同位素存在显著差异,塔中东部和I号构造带的天然气具有较高的干燥系数、较重的碳同位素比值和较高的氮含量。研究认为这些差异除了一定程度上受有机质类型和次生变化的影响外,主要取决于有机质热演化程度的差异。塔中东部下古生界有机质成熟度的定型时间较早,紧邻满加尔凹陷的寒武系烃源岩,因此主要聚集了高-过成熟的寒武系烃源岩生成的天然气;塔中西部主要发育中—上奥陶统有机质,且有机质成熟度的定型时间较晚,因此主要聚集了中等成熟的中—上奥陶统有机质生成的天然气。综合分析表明天然气主要生成于不同热演化阶段的干酪根,原油裂解生气在本区不显著。     

建南气田志留系天然气地球化学特征及气源探讨

根据建南气田及邻区的天然气组分、烷烃碳同位素等资料,结合区域烃源岩研究资料,研究了该区志留系天然气的地球化学特征及其气源特征。结果表明,建南气田志留系天然气为干气,非烃气体总含量低且无H₂S气体;烷烃气碳同位素均小于-40‰,属于油型气成因,其母源为腐泥型干酪根。ln(C₁/C₂)-ln(C₂/C₃)相关性表明现今的志留系气藏以原油二次裂解贡献为主。结合该气藏地质特征综合分析认为,建南气田志留系天然气来源于志留系龙马溪组碳质页岩,烷烃气碳同位素局部倒转为同源不同期的天然气混合所致,即晚期原油裂解气与早期干酪根降解气混合。中上扬子区广泛分布且已成熟的志留系龙马溪组页岩预示志留系和石炭系的天然气勘探前景良好。     

建南气田天然气地球化学特征及成因

中扬子西部地区经历了多旋回沉积-构造演化,纵向上发育多套生储盖组合,烃源岩为碳质页岩、碳酸盐岩及煤等多种岩性,多数达到了过成熟阶段,深部震旦系-寒武系烃源岩均处于过成熟晚期,具有多阶段生烃、晚期原油裂解供气特征。在多旋回构造演化中,中扬子西部海相天然气呈现多源多期或同源多期混合聚集、多期调整及晚期次生变化的复杂成藏过程。基于对中扬子西部地质演化背景分析和前人研究成果,分析了区域有效主力烃源岩,从天然气组分含量、组分参数相关性、烷烃气碳同位素等资料剖析了建南气田各层系天然气地球化学特征,结合区域油气成藏地质及川东气区资料,厘清了建南气田海相天然气成因及气源。研究认为,建南气田海相天然气均为干气,烷烃气碳同位素呈部分倒转,发生过原油裂解供气;二叠系长兴组及下三叠统飞仙关组、嘉陵江组气藏气源来自二叠系烃源岩,基本没有志留系甚至更深部气源供给,由原油裂解气和多类型干酪根降解气混合聚集而成,原油裂解气占主体;志留系韩家店组气藏和石炭系黄龙组气藏属于同源不同阶段天然气混合成因,原油裂解气占主体,气源母质为上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组碳质页岩,几乎没有受到来自震旦系-寒武系烃源岩的天然气充注。因此,中扬子西部地区海相天然气勘探潜力大,尤其以保存条件较好的鄂西渝东区为主,震旦系、寒武系及志留系天然气勘探前景甚好。     

四川盆地元坝-通南巴地区须家河组天然气地球化学特征和成因

为了探讨四川盆地元坝-通南巴地区上三叠统须家河组天然气的成因,明确天然气的来源,综合利用了天然气组分和稳定碳、氢同位素等手段对天然气地球化学特征进行了分析。研究表明,四川盆地元坝-通南巴地区须家河组天然气以甲烷为主,主体表现出干气特征,干燥系数普遍高于0.97,δ¹³C₁和δ¹³C₂值分别介于-34.5‰~-29.3‰和-35.4‰~-21.5‰,δ¹³C_CO2值多数高于-8‰,δD_CH4值介于-181‰~-144‰,且与δ¹³C₁值之间没有明显的相关性。天然气成因鉴别和气-源对比研究表明,该区须家河组天然气主体为煤成气,来自须家河组煤系烃源岩,其中元坝地区须一、须二段和通南巴地区须家河组天然气中混入了一定量的原油二次裂解气,它主要为吴家坪组烃源岩生成的原油在裂解程度相对较低时的产物。研究区须家河组烷烃气碳同位素系列普遍发生了部分倒转,其中元坝地区须三、须四段天然气的部分倒转主要源自须家河组烃源岩在高成熟阶段的产物,而元坝地区须一、须二段和通南巴地区须家河组天然气发生的部分倒转主要源自少量的原油裂解气与大量的高成熟煤型干气的混合。     

松辽盆地红岗地区浅层气地球化学特征研究

根据红岗地区7件明水组浅层气和13件嫩江组浅层气样品的组分和同位素分析,表明明水组浅层气甲烷含量、重烃含量、干燥系数、δ¹³C₁均值分别为92.74%,1.77%,0.981,-56.7‰,而嫩江组浅层气甲烷含量、重烃含量、干燥系数、δ¹³C₁均值分别为90.38%,5.57%,0.942,-52.1‰。明水组浅层气主要为生物气,而嫩江组浅层气属于生物—热催化过渡带气,都属于低熟油型气。     

莺歌海盆地乐东气田天然气地化特征和成藏史

莺歌海盆地乐东气田储层流体存在明显的非均质性,天然气主要成分为甲烷、二氧化碳和氮气。热成因烃气来源于中新统梅山组-三亚组泥岩,氮气是烃源岩中的有机质在成熟-高成熟阶段的生成物,无机二氧化碳气可能来自深埋沉积地层中碳酸盐矿物热分解及其与粘土矿物反应生成的二氧化碳,或许有部分前第三系碳酸盐岩热解成因二氧化碳和少量幔源二氧化碳加入。依据化学组成和碳同位素资料初步确定乐东气田至少存在3期天然气的注入,依次是生物气、热成因富烃气和无机二氧化碳,天然气的成藏时间大约距今1.2～0.1 Ma。沟通烃源岩的底辟断裂为天然气向上运移提供了良好的通道,由于高压流体的幕式排放诱发底辟断裂周期性开启和封闭,从而造就了莺歌海盆地底辟带气田的多源混合-幕式成藏特点。     

和田河气田天然气东西部差异及原因

塔里木盆地和田河气田天然气是成熟度较高的干气，二氧化碳和氮气含量高，天然气来自寒武系海相高-过成熟烃源岩，属油型气，气田呈近东西向展布，西部井区的埋深小于东部井区，西部井区天然气二氧化碳含量和干燥系数明显高于东部，西部井区甲烷碳同位素重于东部，导致东西部天然气的地球化学特征有明显差别的原因是，天然气自东向西动移造成了组分的东西部差异；西部井区的压力释放使水中溶解的CO2大量释放，导致CO2含量增加；扩散作用导致了甲烷碳同位素的西重东轻。     

莺山-庙台子地区天然气地球化学特征及成因类型

松辽盆地北部莺山一庙台子地区主要发育两套气源岩,深层气源岩沙河子组以腐殖型有机质为主,已达过成熟阶段,中浅层气源岩青山口组以腐泥型有机质为主,目前为未熟一低熟阶段。该地区在中浅层扶、杨油层发现了三站、四站和五站等气田,深层见天然气显示。天然气地球化学特征研究表明,该地区深层天然气以煤型气为主;扶、杨油层天然气以煤型气和油型气的混合气为主,同时混有原油伴生气和生物成因气;萨尔图和葡萄花油层天然气以生物气为主。此外,还根据甲烷碳同位素值计算出扶、杨油层天然气混合比例,表明扶、杨油层混合气中有39％～81％是来自深层的煤型气。研究结果将对该区进一步的天然气勘探有所帮助     

准噶尔盆地煤系烃源岩及煤成气地球化学特征

准噶尔盆地主要发育石炭系和侏罗系两套煤系烃源岩,形成与之相关的两类煤成气.石炭系煤系烃源岩有机质丰度高,有机质类型主要为Ⅲ型,成熟度高.侏罗系烃源岩分布广,厚度大,成熟度变化大,中下侏罗统是主力气源岩,资源潜力大.石炭系煤成气属干气,碳同位素较重,甲烷碳同位素组成在-30‰左右,乙烷碳同位素组成大于-28‰,为正碳同位素系列,形成自生自储气藏.源自侏罗系煤系烃源岩的天然气分布广,组分相对较湿,甲烷碳同位素组成变化较大,丁垸和丙烷发生倒转的现象较为普遍,反映出天然气的成熟度变化较大,同源不同阶的天然气混合造成重烃碳同位素偏轻.石炭系煤系天然气资源潜力大,是准噶尔盆地今后最主要的天然气勘探领域.源自侏罗系煤系的天然气分布范围广,南缘是今后侏罗系煤系天然气勘探的有利地区.     

松辽盆地梨树断陷天然气地球化学特征及成因探讨

通过系统测试松辽盆地梨树断陷3个气田和3个油气田天然气的化学组成以及碳同位素组成,分析了天然气的组成特征与平面分布特征,综合判断了各油气田天然气的成因类型。梨树断陷的天然气以烃类为主,CO₂含量低,烃类气体和CO₂均为有机成因,可以分为3种成因类型。第一类为不同成熟度的油型气的混合气,主要分布在北部斜坡带的皮家气田和中央构造带的八屋、四五家子油气田,碳同位素多发生了倒转;第二类为高—过成熟阶段形成的煤成气,分布在中央构造带南端的孤家子气田和东南斜坡带的新立油气田,具有负碳同位素系列;第三类为油型气和煤成气的混合气,分布在中央构造带的后五家户气田。     

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