准噶尔盆地南缘天然气中N2地球化学特征及成因分析

通过统计分析准噶尔盆地南缘155个天然气样品组分和碳同位素数据,发现天然气中的N2主要富集在新近系沙湾组、古近系紫泥泉子组和北天山山前的浅部地层中。天然气组分和碳同位素表明,N2和烃类气体为同源生成,均来自有机质处于高—过成熟阶段的侏罗系煤系地层,没有大气渗入和岩浆—火山气体的混入。N2含量与储层年龄和地层埋深有关,随着地层由老到新,埋藏由深至浅,N2逐渐富集。高含氮天然气主要受运移作用控制,是天然气垂向运移的结果,新地层和北天山山前浅部地层中赋存的天然气受到微生物降解。     

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天然气中Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８准确定量测试研究袁雨林（四川石油管理局川中石油天然气勘探开发公司）为了提高天然气分析质量，适应科研发展的需要，我们选择了ＳＣ—１００１型通用气相色谱仪开展天然气组分分析的试验研究。特别是试验研究了天然气中Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８的定性...     

水合物法分离CO2与N2混合气的实验

与传统的分离方法相比,水合物法分离气体混合物技术具有可降低制冷能耗、简化工艺流程、节省投资成本等优势,但目前该技术还不成熟,尚未形成统一的成套技术。为研究各种因素对分离效果的影响并给出一定配比混合气的最佳分离条件,以摩尔分数59% CO₂+41% N₂混合气为例,利用自行设计的实验装置,系统地进行了温度、初始压力及含水量对分离效果的单值影响实验。分析处理实验数据,得到混合气在温度1.4~5.6 ℃、初始压力4.2~6.8 MPa及含水量160~300 mL范围内的分离效果。实验结果显示：降低温度,升高初始压力都可以提高分离率,但同时也会增大损失率;增加含水量会提高分离率,降低损失率,但含水量超过一定值,对分离率的影响便不再明显。综合考虑,对于一定配比的CO₂+N₂混合气,在允许的损失率及最小气液比下,可以先增大含水量,然后降低温度,最后提高初始压力,以此来达到最佳的分离效果。     

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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。     

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。     

南海北部边缘盆地N2分布富集特征及成因类型判识

南海北部新生代准被动大陆边缘盆地区域地质背景特殊、地球动力学条件复杂,油气地质现象丰富多彩,不同成因类型油气分布均具有一定的规律性。该区油气勘探中不仅发现了大量的烃类气,而且还发现了较丰富的CO2和N2等非烃气。N2等非烃气主要富集于西北边缘莺歌海盆地中央泥底辟构造带浅层及某些局部区域部分层段,其分布富集特征与该区非生物壳源型CO2基本类似,具有平面上分区分块、剖面上分层分带的局部性富集特点。根据N2地质地球化学特征,借鉴国内外较通用的判识划分方法及指标,可将该区N2确定为大气成因、壳源型有机成因和壳源型有机—无机混合成因等3种主要成因类型。     

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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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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。     

天然气中氮的地球化学研究进展

综合分析了国内外大量文献,指出了天然气中氮的地球化学研究进展。天然气中氮的主要来源有地球深部氮的运移和沉积物中有机与无机成因氮的释放。不同热解实验结果研究表明,氮气的生成既可以在低温也可在高温,但形成机理各不相同:低温主要是以大量蛋白质发生水解作用而产生氨基酸,氨基酸很不稳定,在粘土矿物的作用下生成NH3,而NH3被进一步氧化生成氮;而高温阶段主要以煤岩芳构化重新组合形成吡咯与吡啶释放出氮。不同环境下形成的氮,其1δ5N值是不同的,陆相N2的1δ5N低于+3‰,海相N2的1δ5N则高于+4‰。不同成因形成的氮,其同位素组份也各不一样,一般有机质经微生物作用生成N2的1δ5N通常小于-10‰,有机质热解形成N2的1δ5N>-10‰,N2/A r值远大于84;沉积岩中含氮矿物高温变质作用生成N2的1δ5N为+1.0‰~+3.5‰,N2/A r>84;地壳深部或上地幔来源N2的1δ5N值主要集中在-20‰~+1‰之间,40A r/36A r>2000,3H e/4H e为>1.39×1-0 6。     

天然气中氮的来源及塔里木盆地东部天然气中氮地球化学特征

氮气 ( N₂ )是天然气中最常见的非烃组分之一。天然气中的 N₂ 依其成因与来源特征总体可分为大气来源、源岩有机质的生物降解或热分解成因、沉积岩含氮矿物的高温热解成因、地壳深部和上地幔来源等。不同来源 N₂ 的地球化学特征有一定的差异。对塔里木盆地天然气中 N₂ 的地球化学特征研究表明 ,该盆地天然气中的 N₂ 主要来源于有机质的热解 ;由于源岩热演化程度和母质类型的不同而造成该盆地内不同地区天然气的 N₂ 同位素组成具有明显差异。     

准噶尔盆地腹部含氮—富氮天然气成因

通过对天然气地化特征、碳同位素、轻烃组成资料研究认为,准噶尔盆地腹部陆梁隆起古生界天然气具有高氮特征.其中陆南凸起石炭系和三叠系天然气为含氮天然气;石南凹陷石炭系天然气为富氮天然气.成因研究认为,这类天然气可能与岩浆岩侵入体有关.在此研究基础上,结合地质条件,推测气源为石南凹陷石炭系.     

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。     

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     

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。     

松辽盆地南部德惠断陷深层天然气地球化学特征及成因

德惠断陷已有40余年的勘探历史,20世纪90年代以来,油气勘探一直没有大的突破。通过对德惠断陷深层天然气的组分及其碳同位素组成的分析并结合具体地质条件研究后表明:德惠断陷二氧化碳组分主要为有机成因;农安气田埋深相对较浅的干气形成除与母质类型有关外更主要的是天然气纵向运移过程中的分馏作用和泉三段的泥岩超压所致,而营城组和沙河子组天然气较干主要是因为来源于高过成熟生烃母质;德惠断陷天然气可以划分为油型气、混合气、煤成气和生物成因气4种类型,但以煤成气为主。认为德惠断陷深层营城组和沙河子组既聚集了部分未曾调整破坏的正常成熟气,又聚集了大量高过成熟阶段的天然气,油气源丰富,有望形成较大规模气藏,是勘探的有利层位。     

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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。     

大庆长垣伴生气中二氧化碳的成因研究

与20世纪80年代相比,大庆长垣伴生气中CO2含量增加了约一个数量级,2003年伴生气中CO2的含量(总外输)已达2.87%,并且CO2的含量有继续升高趋势。通过对伴生气3个样品的CO2碳同位素的测定,其1δ3CCO2值均大于+3‰,与徐家围子地区幔源CO2的地球化学特征有明显的差异,认为其成因应属碳酸盐岩的热变质成因,因为松辽盆地的沉积地层为陆相沉积,不含有碳酸盐岩地层,伴生气中CO2很可能是由盆地基底的石炭―二叠系碳酸盐岩热变质作用的产物。