莺歌海盆地的CO2天然气的初步研究

在已获CO₂天然气地质地化资料的基础上,重点剖析了CO₂天然气地化特征及成因类型,追踪和判识了CO₂气的气源,初步探讨了CO₂气的分布特征及控制因素,指出了本区CO₂气属壳源型岩石化学成因的无机CO₂,主要来自莺黄组中下部及梅山组含钙海相泥岩所提供的气源,与深部火山-慢源的CO₂气源无关,且不存在CO₂随深度增加而富集的规律,预测中深部是勘探烃类气为主气藏的重要领域。     

莺琼盆地天然气中CO_2的成因及气源综合判识

在以往研究及近期所获新的地质地化资料的基础上 ,重点对CO2 成因及气源进行了较深入系统的研究 ,进一步剖析和确证了莺歌海盆地浅层气藏富CO2 气的壳源型无机成因和极少量的壳幔过渡型混合成因 ,且这种富CO2 气的成因类型完全不同于中国东部及东南亚地区的火山幔源成因的CO2 气。富CO2 气的气源主要来自沉积巨厚的上新—中新统海相含钙砂泥岩。琼东南盆地天然气中CO2 多属壳源型无机成因和壳源型有机—无机混合成因这两种类型     

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近年来,在渤海湾盆地的济阳拗陷、黄骅拗陷和冀中拗陷屡屡发现高含CO_2的气藏,该类气藏受区域性深大断层的控制,并在地史上有岩浆侵入和火山活动。气藏以岩石化学成因为主,兼有岩浆(火山)成因。盆地内郯庐大断裂、兰聊大断裂附近和沦县隆起、埕宁隆起的边界大断层附近是寻找CO_2气藏的有利地区。     

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我国东部含油气的裂谷盆地中常有火成岩 (包括浅层侵入岩、喷出岩和火山碎屑岩 )发育 (金强等 ,1998) ,并且形成了众多的火成岩或与火成岩有关的油气藏 (张树国 ,1988;金强 ,2 0 0 1)和高含量的CO2气藏 (戴金星等 ,1995 ;罗开平等 ,1998)。其中主力烃源岩中发育规模不等的火成岩体 ,是裂谷盆地的重要特色 (熊寿生等 ,1996 ;翟庆龙等 ,2 0 0 2 )。火山物质与括烃源岩有机质具有明显的相互作用 ,促使生油岩在较浅的深度条件下生成了较多的油气 (Jin ,etal.,1999)。除此之外 ,人们还发现侵入岩对烃源岩的烘烤作用、岩浆热液活动向盆地释放大…     

莺-琼盆地天然气成因类型及气源剖析

根据天然气地质、地化特征,利用烃类气与非烃气碳、氮同位素及稀有气体氦同位素等多项地化指标并结合地质综合分析结果,划分了莺－琼盆地烃类气与非烃气成因类型,在气源岩评价的基础上,采用多项地化指标综合对比,确认上第三系中新统一上新统下部海相泥岩是莺歌盆地泥底辟带浅层烃类气的主力气源岩,下第三系渐新统滨海沼泽相含煤岩系泥岩和半封闭浅海相泥岩是琼东南盆地崖13－1气田烃类气的主要气源岩,利用在本区建立的δ^13-C1-Rc关系方程,判识泥底辟带浅层烃类气源岩的成熟度处于成熟－高成熟阶段,而崖13－1气田烃类气源岩尚处在成熟阶段,CO2气则主要来自受泥底辟及热流体上侵活动强烈影响发生碳酸钙热分解的中新统海相含钙砂泥岩。     

东部陆相断陷盆地及近海陆架盆地CO2成因类型

中国东部陆相断陷盆地及近海陆架盆地CO₂资源丰富,CO₂成因类型较复杂,根据CO₂通常的成因判识与划分参数及标准(δ¹³C_CO2和³He/⁴He),可明确划分为壳源型(有机和无机)、壳幔混合型及火山幔源型等3型4类,但依据20世纪90年代初以来诸多学者提出的CO₂/³He比值来判识划分CO₂成因类型,则存在较大的偏差和复杂性。通过对CO₂成因判识划分方法的对比,遵循科学性、实用性、通用性及简洁性的原则,采用通常的成因判识划分方法,对中国东部及近海陆架盆地CO₂成因进行了综合判识划分。研究结果表明,对于CO₂成因的判识划分,仍应以通常的判识与划分方法,应用δ¹³C_CO2和³He/⁴He参数指标及划分标准,对其进行综合判识划分为宜。     

莺-琼盆地多源非生物CO2运聚成藏特征

南海北部莺-琼盆地壳源型、壳幔混合型及火山幔源型三类非生物（无机）成因二氧化碳资源丰富,据目前的勘探及研究成果,其二氧化碳资源量逾1×10¹²m³,勘探所获地质储量近3000×10⁸m³,居中国之首。该区非生物二氧化碳资源一方面既能广泛应用于国民经济及工农业生产中,另一方面也可能成为导致“厄尔尼诺”现象、严重影响生态环境的主要温室气体。为此,对其运聚与成藏特征进行了研究。结果认为：①该区多源非生物二氧化碳可划分为壳源型、壳幔混合型及火山慢源型等3大成因类型;②壳源型、壳幔混合型非生物二氧化碳主要富集于莺歌海盆地泥底辟浅层,具平面上分区分块剖面上分层分带的运聚成藏特征,而火山幔源型二氧化碳主要展布于琼东南盆地东部Ⅱ断裂带周缘区,且受控于深大断裂及火山幔源活动的相互配置;③南海北部莺-琼盆地二氧化碳资源潜力大,尤其是莺歌海盆地壳源型非生物二氧化碳资源量及地质储量规模大,在国内外亦是罕见的,颇具资源潜力与综合开发利用前景。     

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天然气脱除Ｈ２Ｓ和ＣＯ２是天然气净化领域经常遇到的问题。Ｈ２Ｓ与醇胺的反应属瞬间质子反应，ＣＯ２与醇胺的反应则复杂得多，醇胺溶液对Ｈ２Ｓ的选择性分离主要依靠ＣＯ２与醇胺的反应速度差异来实现。文章介绍了伯胺，仲胺，叔胺及空间位阻胺溶液反应的机理和动力学。     

莺-琼盆地天然气成因类型及气源剖析

根据天然气地质、地化特征 ,利用烃类气与非烃气碳、氮同位素及稀有气体氦同位素等多项地化指标并结合地质综合分析结果 ,划分了莺 -琼盆地烃类气与非烃气成因类型。在气源岩评价的基础上 ,采用多项地化指标综合对比 ,确认上第三系中新统 -上新统下部海相泥岩是莺歌海盆地泥底辟带浅层烃类气的主力气源岩 ,下第三系渐新统滨海沼泽相含煤岩系泥岩和半封闭浅海相泥岩是琼东南盆地崖 13- 1气田烃类气的主要气源岩。利用在本区建立的δ1 3C1 - Rc关系方程 ,判识泥底辟带浅层烃类气源岩的成熟度处于成熟 -高成熟阶段 ,而崖 13- 1气田烃类气源岩尚处在成熟阶段。 CO2 气则主要来自受泥底辟及热流体上侵活动强烈影响发生碳酸钙热分解的中新统海相含钙砂泥岩。     

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利用天然气碳同位素资料，解决了气源判识方法和指标问题，并证明鄂尔多斯盆地中部大气田的主要气源层系是下奥陶统，但在气田东部确有来自石炭—二叠系煤系的混源气甚至煤成气存在。根据气源和天然气成熟度的研究结果，把鄂尔多斯盆地北部的天然气划分为４种成因类型：①源于石炭—二叠系的高成熟裂解煤成气；②混源气；③源于下奥陶统的高成熟裂解油型气；④过成熟裂解油型气。后者是中部大气田天然气最主要的成因类型。     

莺琼盆地气源研究再认识

采用天然气重烃富集及色质分析技术，从莺琼盆地ＹＡ１３－１气田和ＬＤ２２－１气田的天然气中，检测到甾萜、芳烃、金刚烷等生物标记化合物，并结合其它有机地球化学资料，应用新的天然气有机地球研究方法，进行了气源综合对比研究，认为ＹＡ１３－１气田和ＬＤ２２－１气田的气源岩同为埋深大于５ｋｍ的高成熟海相气源岩，对比结果还表明下第三系海相泥岩可能是莺琼盆地的重要气源岩之一。     

汪家屯气田天然气气源追索新方法

本文根据碳同位素分馏理论，建立了气态烃（Ｃ＿１－Ｃ＿３）的碳同位素差值与分馏反应温度的关系．提出了利用气态烃的碳同位素差值追索气源的方法，并对汪家屯气田的天然气气源进行了追索，与实际较吻合。     

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文章研究了塔里木盆地库车坳陷侏罗系煤系烃源岩在封闭体系下热模拟生成甲烷的碳同位素特征及其动力学参数,探讨了克拉2大气田天然气的成因。碳同位素动力学研究表明,库车坳陷侏罗系煤系烃源岩热模拟生成甲烷的碳同位素值介于-37‰～-25‰之间;可以用动力学方法将煤系烃源岩热模拟实验数据外推,应用于地质条件。克拉2大气田天然气主要来源于中下侏罗统煤系烃源岩,属阶段捕获气,主要聚集了-5～-1 Ma阶段的天然气,其成熟度R_o 为1.3%～2.5%。这不仅得到早期相关研究成果的支持,而且也符合该区天然气的勘探实际。     

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。     

三塘湖盆地天然气成因及成藏分析

通过研究三塘湖盆地马朗凹陷中上三叠统-中下侏罗统煤系烃源岩有机质类型(主要为Ⅲ型)及其演化程度(RO为0.5%~0.6%)和天然气特征(高含量烃类成份,高干燥系数,甲烷碳同位素较轻,乙烷和丙烷碳同位素较重),认为该凹陷天然气符合煤成生物-热催化过渡带气特征,并指出该套源岩从白垩纪开始进入煤成生物-热催化过渡带气生成阶段,其气源贡献可延续至第三纪末乃至更晚。     

四川盆地海相碳酸盐岩大型气田天然气地球化学特征与气源

详细阐述了四川盆地海相碳酸盐岩大型气田天然气的地球化学特征,包括天然气的组成、碳同位素、凝析油的轻烃和储层沥青的生物标志化合物分布特征。认为该盆地海相碳酸盐岩三个大型气田中的天然气都不是碳酸盐岩自生的,而是来源于位于其上或其下的烃源岩,其中威远气田震旦系天然气主要来自下寒武统泥质烃源岩,卧龙河气田嘉陵江组天然气主要来自上二叠统煤系烃源岩,川东石炭系天然气主要来自志留系泥质烃源岩。     

川东石炭系天然气成因类型和气源探讨

通过对川东石炭系气藏中天然气碳同位素特征的分析,指出δ~13C_1>δ~13C_2 的反常特征是不同成熟度天然气混合的结果.在同位素特征分析的基础上,进一步结合地质、地化资料,对川东石炭系天然气的成因类型和气源进行了探讨.认为川东石炭系天然气主要为油型裂解气,主力气源(层)应为以不整合面与石炭系直接接触的下伏志留系,同时气中亦混有少量来自上覆下二叠统的成熟度略低的天然气.     

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??Yancheng(oil)gas field is the first discovery in Yanfu Depression of Subei Basin.Through a comprehensive organic geochemical analysis and correlation between the high evolution crude oil(its samples taken from well Yancheng 1 were named for YC₁)of Lower Tertiary in Yancheng region and the regional marine Mesozoic Paleozoic hydrocarbons(their samples taken from well Huangyan 1,etc.,were named for HY₁),and between the continental Mesozoic Cenozoic hydrocarbons and source rocks,it is considered that the hydrocarbon source rocks belong to the continental Taizhou Formation and Fu 1 and Fu 2 members of Cenozoic.Because of the limited distribution of the continental Mesozoic(except Pukou Formation)in Subei Basin,its very undeveloped source rocks(including the ones in Pukou Formation),low organic matter abundance and limited hydrocarbon generating potential as well as its hydrocarbon′s being originated from the marine Mesozoic(including the ones found in Sunan region)according to the organic geochemical properties of crude oil,the possibility of the YC₁′s being originated from the continental Mesozoic source rocks is eliminated.In addition,the C₂9 in cholestane series of the YC₁ is high and the fingerprint curve of tricyclic terpane is similar to that of the source rocks of Taizhou Formation and Funing Formation and dissimilar to that of the marine hydrocarbons(HY₁)and that of the oil bearing rock samples of the continental Mesozoic.The degree of evolution of the YC₁ is close to that of the HY₁,the isoparaffin content,however,in the saturated hydrocarbon of the latter is higher than that of the former,which indicates that the geological gas of the latter is older than the former,which indicates that the geological age of the latter is older than the former.The full oil carbon is older than the former.The full oil carbon isotopic value of the YC₁ is 28.59‰,showing a property of continental crude oil.The source rocks of Fu2 member and Taizhou Formation in the gas field area are developed with high organic matter abundance and the types of kerogen belong in the humic sapropelic type and humic type(with Roof over 1%)respectively,so they are the major hydrocarbon sources for the oil and gas fields.In comparison with Dongtai Depression,the Lower Tertiary in Yancheng Sag and Yanfu Depression is of the same hydrocarbon generation and reservoir formation conditions.Various types of gas reservoirs(with different evolution stages and degrees)found in Dongtai Depression could be grown in Yanfu Depression and the reservoir formation conditions of the "Uplift in Sag"drape structural trap of Yancheng gas field were excellent with an early formed trap,a sufficient hydrocarbon source and a good reservoir seal assemblage.It is the major exploration target in the future,such as the deep concave part in Qintong Sag.In addition,the higher zone on the other side of the deep concave part,as Jianhu uplift,etc.,is of the conditions of forming"Zhou zhuang like"gas reservoirs.