烃类气体非生物成因及其判识标志

总结和评述了烃类气体非生物成因的代表性观点,以及最新的研究动态和进展。在蛇纹石化非生物成因烷烃理论的基础之上,分析了非生物成因烃类气体可能生成的地质背景。已经发现的非生物成因天然气的形成与运移,大部分都位于构造活动强烈、地质背景复杂的区域,如何将化学反应机理及其反应条件与具体的地质条件相匹配,是涉及非生物成因天然气成藏至关重要的科学问题。讨论了已有的多种非生物成因烃类气体的判别指标和划分模式,尽管甲烷δ~(13)C的典型分布区间对非生物成因烃类气体的识别非常重要,但需要结合具体的地质背景条件给予合理解释,非生物成因甲烷δ~(13)C可能具有更宽泛的分布区间。实例分析结果表明,综合利用烃类气体碳、氢同位素特征来判别烃类气体的成因具有明显的优越性。     

海南福山油田天然气凝液回收工艺比较

天然气（尤其是凝析气及伴生气）中除含有甲烷外，还含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及更重烃类，为了获得液体燃料和化工原料，需要将天然气中的烃类进行分离和回收。目前，天然气中的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及更重烃类除乙烷是以气体形式存在外，其它都是以液体形式回收的。由天然气中回收到的液烃混合物统称为天然气凝液（NGL），我国习惯称为轻烃。从天然气中回收凝液的工艺过程称之为天然气凝液回收，回收到的天然气凝液或直接作为商品，或进一步分离为乙烷、液化石油气（LPG）及天然汽油（C5^＋）等商品。     

天然气运移物理模拟实验及其组分分异与碳同位素分馏特征

天然气运移物理模拟实验结果表明,天然气在运移过程中将发生组成的色层效应和分馏现象.天然气中甲烷等轻组分的渗透运移速度较大,粘土矿物对天然气中重烃组分具有较强的束缚能力,而且在不同输导层中正构烷烃和异构烷烃的运移速率存在着明显差别.实验结果还表明,运移可以造成天然气烃类气体碳同位素的分馏,特别是天然气中甲烷碳同位素对运移条件及过程较为敏感.      

天然气凝液回收技术发展现状

天然气是以甲烷为主的烃类气体混合物。为了获得宝贵的化工原料,需将天然气中除甲烷外的一些烃类予以分离和回收。轻烃回收工艺方法主要包括吸附法、油吸收法和冷凝分离法。天然气轻烃回收装置流程模拟是用计算机对天然气轻烃回收装置进行物料平衡和能量平衡的计算,以获得天然气轻烃回收装置的有关资料,用来指导工程设计和实际生产。     

甲烷碳同位素在天然气勘探中的应用

本文只讨论以烃类组分为主的热成因天然气中甲烷碳同位素的问题。用于天然气勘探的甲烷碳同位素方法包括两个方面的内容:一是测定勘探区内表层沉积物和探井岩心(或岩屑)的吸附甲烷的碳同位素异常变化以及气显示中甲烷碳同位素组成特征,用以指导勘探;二是对已发现的天然气藏测定其甲烷碳同位素,提供有关成因、类型、成熟度、运移、次生变化等多方面的信息,以便对天然气进行综合评价。甲烷碳同位素组成、天然气组分、源岩有机质类型和成熟度等是目前天然气勘探中广泛使用并且行之有效的地球化学指标。本文除用实例讨论了前人提出的由温度和母质类型决定的甲烷碳同位素组成特征之外,还根据碳同位素分馏理论提出用同源的甲烷与原油以及甲烷与干酪根的碳同位素差值作为天然气类型及成熟度的指标,并对煤层甲烷碳同位素数据的应用提出了自己的见解。     

天然气水合物中甲烷的地球化学研究

采集了世界各地的水下天然气水合物样品并分析了其中烃类气体成分和甲烷碳同位素组成后认为,进入水晶格结构中的甲烷分子主要是微生物还原沉积有机质的CO_2而产生的。典型的测试结果为:甲烷含量占烃类气体总量的99％以上;甲烷碳同位素组成(δ~(13)C PDB)范围在-57‰～-73‰。仅在墨西哥湾和里海两处发现了主要由热成因甲烷形成的天然气水合物,烃类气体中甲烷含量为21％～97％,甲烷碳同位素值为-29‰～-57‰。少数地区天然气水合物中的甲烷为混合成因,以微生物成因的甲烷为主。在阿拉斯加和俄罗斯的陆上气体水合物中,甲烷含量亦大于烃类气体总量的99％,碳同位素组成则为-41‰～-49‰,这种甲烷也属混合成因,但似乎以热成因的甲烷为主。     

莺歌海盆地高温超压大型优质气田天然气成因与成藏模式——以东方13-2优质整装大气田为例

针对莺歌海盆地东方13-2大型优质高温超压气田天然气成藏特征存在认识不清等问题,开展了天然气成因、来源及成藏过程与成藏模式的系统分析。研究认为,东方13-2气田天然气以烃类气为主,CO2含量低;甲烷、乙烷及CO2碳同位素特征表明天然气为高成熟煤型气,CO2为有机和无机混合成因;天然气轻烃C6、C7系列中环烷烃含量最高,且环己烷占优,生源母质以陆源高等植物为主。东方13-2优质大气田分布于DF底辟外围区,具有"上中新统黄流组一段大型海底扇储层、优质浅海相泥岩封盖和断裂(裂隙)输导"三元时空耦合控藏特征。DF底辟外围区主要聚集了早期充注的烃类气,CO2含量低,且烷烃气碳同位素组成表明天然气呈"高效运聚"成藏特点,是今后莺歌海盆地天然气勘探主要方向。     

云南保山、陆良和曲靖盆地低演化天然气轻烃分布特征及其意义

对云南保山、陆良和曲靖盆地第三系天然气进行了研究,查明气组份以甲烷为主,其在烃气中所占比例超过了97%,尤其在陆良盆地的3个样品中均为99.4%以上。指出天然气轻烃分布具有如下特点:保山盆地天然气轻烃分布比较正常,曲靖盆地检测到微量轻烃化合物,陆良盆地天然气很难检测到轻烃。又指出保山天然气轻烃组成主要以环烷烃和链烷烃为主,在链烷烃中支链烷烃含量较高,天然气C7轻烃组成以环烷烃为主,在环烷烃中二甲基环戊烷含量最高(在50%左右),其次是甲基环己烷(30%~40%之间),正庚烷含量最低(一般在10%左右);从轻烃的组成来看,保山盆地天然气主要来源于Ⅱ型有机质,从C7轻烃组成对比来看,曲靖盆地天然气中甲基环己烷含量比保山盆地高,其天然气主要来源于腐殖型母质。认为合理运用轻烃指标能够对天然气生源作出识别和对成熟度做出初步判断。     

CO_2加氢制低碳烯烃Fe/Silicalite-2催化剂研究 Ⅱ.催化剂制备研究

铁是ＣＯ２加氢制低碳烯烃的催化活性组分，其含量的增加将明显提高ＣＯ２转化率和反应产物中烃类摩分率；ＭｎＯ是Ｆｅ／Ｓｉ－２催化剂ＣＯ２加氢制低碳烯烃的有效助剂，提高ＭｎＯ含量，有利于提高ＣＯ２加氢制低碳烯烃的选择性，尤其可明显提高烃类产物中的烯、烷比值。结果还表明，ＭｎＯ助剂对甲烷生成量的影响不明显；而Ｋ２Ｏ助剂则可抑制甲烷生成，从而进一步提高低碳烯烃选择性，表明ＭｎＯ和Ｋ２Ｏ是Ｆｅ／Ｓｉ－２催化剂ＣＯ２加氢制低碳烯烃的重要助剂。     

天然气安全技术知识

天然气是一种可燃性气体,它是由可燃物质—烷烃和一些非烃类组份混合组成的。一般的天然气烷烃约占95％左右,而烷烃中绝大部分是甲烷,其次是少量的乙烷以上气态烃类。非烃类组份如硫化氢、二氧化碳、氮气等,通常把它列为天然气中的杂质,特别是硫化氢和二氧化碳属于有害的杂质,天然气中有了这些杂质,需要加以处理才能进入管道输送和供给使用。天然气是一种高热值的燃料,也是用途极为广泛的化工原料。在我国当前四化建设的新长征中,它在工农业生产和人民生活上所占地位日益显得承要。由于天然气与空气混合极易着火燃烧,而且在适当条件下还会引起爆炸,着火与爆炸往往造成建筑物、设     

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。     

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。     

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轻烃芳构化是采用油气加工后生成的液态烃（Ｃ３～Ｃ９），在Ｚｎ改质的ＺＳＭ－５沸石分子筛催化剂的作用下（５００℃，常压）发生脱氢、芳构化反应，生成苯（Ｂ）、甲苯（Ｔ）、二甲苯（Ｘ）等混合芳烃，实现低碳烷烃改质的过程。这些混合芳烃既可作高辛烷值汽油的调合剂又可作为化工原料，反应后的副产物还可以综合利用，因此可以显著提高轻烃的应用价值。这种用低碳烷烃制取芳烃的工艺过程不仅为芳烃合成探索了一条新路子，而且也为油田轻烃的高附加值综合加工利用拓宽了途径。为此测试了催化剂的基本物理性质，在１００ｍｌ试验装置上评价了轻烃（Ｃ３～Ｃ９）在Ｚｎ／ＺＳＭ—５上的芳构化，并进行了反应条件的试验，找出了适宜的工艺条件。     

鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界天然气成因及来源

天然气成因及来源研究对天然气勘探开发具有重要作用,可以为天然气的运移成藏提供理论依据。通过对鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界天然气组分、碳同位素、轻烃及烃源岩等特征进行综合分析研究,探讨该区上古生界天然气成因及来源。结果表明:临兴地区上古生界天然气组分含量以甲烷为主,重烃和非烃含量较低,主要属于干气;天然气δ^13C1值、δ^13C2值和δ^13C3值分别介于-45.6‰^-32.9‰、-28.9‰^-22.3‰和-26.2‰^-19.1‰之间,总体表现出正碳序列变化趋势,并且δ^13C1值均小于-30‰,具有典型的有机成因气特征。轻烃组成特征上具有一定的相似性,C7系列表现出甲基环己烷优势;C5-7系列主要表现出异构烷烃优势。该区上古生界天然气主要属于成熟煤成气,含有少量煤成气与油型气的混合气;石盒子组天然气藏主要是由山西组烃源岩生烃增压扩散运移至近源或远源储层内充注成藏;太原组天然气藏主要来自于太原组自身的烃源岩,在源岩内自生自储成藏。     

准噶尔盆地上三叠统泥页岩解析气特征

在准噶尔盆地上三叠统泥页岩地质与有机地球化学特征分析基础上,对准噶尔盆地达9井上三叠统泥页岩岩心含气量进行了测定,分析了页岩气的成分组成与碳同位素特征。泥页岩中有一定的含气量,主要在0.18～0.24m 3/t之间,气体成分以烃类气体为主,二氧化碳、氮气等非烃气体含量较低。甲烷为烃类气体的主要成分,重烃含量较低,相同分子量的异构烷烃占优势,烃类气体具干气特征。非烃气体中的氮气含量明显高于二氧化碳。烃类气体碳同位素值较低,显示出常规低成熟原地腐泥型天然气特征,这种特征可能与短时间解析和烃源岩演化程度有关,具体原因有待进一步深入研究。     

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     

陕甘宁盆地中部气田奥陶系天然气的成因及运移

根据实验和实际资料提出了“以乙烷碳同位素为主区分生气母质,以甲烷碳同位素为主研究侧向─扩散性运移”的指标使用原则.总结出陕甘宁盆地中部气田奥陶系腐泥碳酸盐来源气具乙烷碳同位素相对偏负─乙烷等重烃含量低─硫化氢高的组合特征,石炭-二叠系煤系来源气呈相反组合.在定性判别和定量计算基础上,指出该气出奥陶系储集气是以奥陶系来源为主、兼有石炭系供给的二无混合气.奥陶系储层的石炭系源气主要分布在气田东部,与奥陶系顶古侵蚀沟关系密切.利用甲烷碳同位素资料将盆地中东部奥陶系天然气划分出四个运移场.同时讨论了古地貌、占岩溶、今构造面貌等对气源展布和天然气运移的控制作用.     

鄂尔多斯盆地富县古生界天然气成因及气源综合识别

近年来,鄂尔多斯盆地南部（简称鄂南）古生界天然气勘探取得重要进展,展示了良好的勘探前景,但鄂南古生界天然气成因及气源研究相对薄弱,直接制约了下一步的勘探部署。为此通过系统开展富县古生界天然气组分、烷烃气碳氢同位素、稀有气体组分和同位素等地球化学分析,查明了鄂南富县古生界天然气中甲烷占绝对优势,含有一定量的重烃,非烃气CO₂、N₂含量相对较高,显示其为过成熟阶段生成的干气。鄂南富县古生界天然气以典型油型气为主,煤型气为辅,甲烷和乙烷的碳同位素组成存在倒转现象可能为油型气与煤型气的混合造成,上古生界天然气烷烃气碳同位素组成普遍比下古生界天然气偏重,可能混有相对较多的煤型气。综合运用烃源岩干酪根碳同位素—岩石脱附气碳同位素—天然气乙烷碳同位素、天然气甲烷氢同位素、稀有气体Ar同位素定年等综合地球化学手段,推断出鄂南富县古生界天然气可能主要来源于下古生界马家沟组烃源岩。     

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川西地区白马庙气田侏罗系的天然气，以往大都认为是来自上三叠统煤系地层，但对具体来源于上三叠统哪一个层位却存在较大的分歧。有的认为是须二段气藏破坏后形成的次生气藏，有的则认为是来自须五段地层。根据天然气组成、碳同位素、凝析油（天然气浓缩烃）轻烃和储集层沥青的生物标志化合物分布特征的综合研究，表明白马庙气田侏罗系气藏的天然气主要是上三叠统煤系地层中不同烃源层生成天然气的混合产物，其中以须二段气藏气为主。天然气组成甲烷含量高，干燥系数大，碳同位素组成重，储层抽提物的甾烷成熟度参数都表明侏罗系的天然气成熟度较高，是高成熟阶段的产物，具晚期运移和聚集成藏的特征。从区域地质背景上看，大兴⑤断层对天然气的向上运移聚集起到了重要的作用。     

Kinetics and characteristics of phenanthrene degradation by a microbial consortium

The kinetics and characteristics of phenanthrene degradation by a microbial consortium W4 isolated from Henan Oilfield were investigated. The degradation percentage of solid phenanthrene at 200 mg/L in liquid medium after 6 days of incubation was higher than 95% under the condition of 37 ℃ and 120 r/min by this microbial consortium. The degradation of phenanthrene could be fitted to a first-order kinetic model with the half-life of 1.25 days. The optimum conditions for degradation ofphenanthrene by consortium W4 were as follows： temperature about 37℃, pH from 6.0 to 7.0 and salinity about 8.0 g/L. It was concluded that microbial consortium W4 might degrade phenanthrene via both salicylic acid and o-phthalic acid pathways by analyzing products with GC-MS.