伊朗南部天然气的来源及其地球化学特征

对世界上天然气最富区之一的伊朗南部天然气和凝析油的同位素地球化学特征进行了探讨,并分析了甲烷及其同系物的同位素组成,CO_2的碳同位素组成,天然气的化学组成和凝析油的同位素组成及其凝析油的轻烃组成。分析结果表明石膏层之上气藏具有相当一致的天然气化学组成和甲烷及其同系物同位素组成。例如,在该气藏剖面(上二叠统Dalan组D段和下三叠统Kangan组)的气样中甲烷的δ~(13)C值分布在―39.95‰～-41.28‰范围。证明Kangan组和Dalan组(D段)碳酸盐岩储层中气体代表同一天然气藏。而Dalan组(G段)的下部(石膏层之下)的天然气的特性具有很大的差异,这些天然气的~(12)C明显亏损,例如Homa油田深度为3 600～3 655 m的甲烷δ~(13)C 为―26.22‰。它们也表现出许多其它显著特征:氮的异常富集、轻CO_2碳同位素(δ~(13)C =21.87‰)以及乙烷和丙烷同位素反序列。这些特性显示了这个地区的天然气组成由于石膏层的热化学还原反应而变化。石膏层下气藏中的凝析油碳同位素组成几乎没有差别。天然气来源于Dalan组源岩或者奥陶系―志留系页岩。当奥陶系―志留系源岩进入成岩阶段,即相应...     

伊朗南部天然气的来源及其地球化学特征

对世界上天然气最富区之一的伊朗南部天然气和凝析油的同位素地球化学特征进行了探讨,并分析了甲烷及其同系物的同位素组成,CO2的碳同位素组成,天然气的化学组成和凝析油的同位素组成及其凝析油的轻烃组成.分析结果表明石膏层之上气藏具有相当一致的天然气化学组成和甲烷及其同系物同位素组成.例如,在该气藏剖面(上二叠统Dalan组D段和下三叠统Kangan组)的气样中甲烷的δ13C值分布在-39.95‰～-41.28‰范围.证明Kangan组和Dalan组(D段)碳酸盐岩储层中气体代表同一天然气藏.而Dalan组(G段)的下部(石膏层之下)的天然气的特性具有很大的差异,这些天然气的12C明显亏损,例如Homa油田深度为3 600～3 655 m的甲烷δ13C为-26.22‰.它们也表现出许多其它显著特征:氮的异常富集、轻CO2碳同位素(δ13C=-21.87‰)以及乙烷和丙烷同位素反序列.这些特性显示了这个地区的天然气组成由于石膏层的热化学还原反应而变化.石膏层下气藏中的凝析油碳同位素组成几乎没有差别.天然气来源于Dalan组源岩或者奥陶系-志留系页岩.当奥陶系-志留系源岩进入成岩阶段,即相应的R.=1.0%～1.2%,可能发生在侏罗系晚期和白垩系初期,天然气随着凝析油的产生而形成.这些气体的形成同时伴随着沉积层的连续埋藏.包括二叠系在内的较新沉积岩进入了天然气生成阶段.在二叠系-三叠系储集体中聚集天然气,后成的天然气和凝析油聚集在下古生界地层中,同时在笔石页岩和石膏岩层中,硫酸盐的热化学还原反应对天然气组分和有机质施加了相当大的影响.这直接导致了下古生界天然气明显的地球化学特征的形成,并与上古生界天然气地球化学特征存在很大的差异.     

伊朗南部天然气的来源及其地球化学特征

对世界上天然气最富区之一的伊朗南部天然气和凝析油的同位素地球化学特征进行了探讨,并分析了甲烷及其同系物的同位素组成,CO_2的碳同位素组成,天然气的化学组成和凝析油的同位素组成及其凝析油的轻烃组成。分析结果表明石膏层之上气藏具有相当一致的天然气化学组成和甲烷及其同系物同位素组成。例如,在该气藏剖面(上二叠统Dalan组D段和下三叠统Kangan组)的气样中甲烷的δ~(13)C值分布在—39.95‰～-41.28‰范围。证明Kangan组和Dalan组(D段)碳酸盐岩储层中气体代表同一天然气藏。而Dalan组(G段)的下部(石膏层之下)的天然气的特性具有很大的差异,这些天然气的~(12)C明显亏损,例如Homa油田深度为3 600～3 655 m的甲烷δ~(13)C 为—26.22‰。它们也表现出许多其它显著特征:氮的异常富集、轻CO_2碳同位素(δ~(13)C =21.87‰)以及乙烷和丙烷同位素反序列。这些特性显示了这个地区的天然气组成由于石膏层的热化学还原反应而变化。石膏层下气藏中的凝析油碳同位素组成几乎没有差别。天然气来源于Dalan组源岩或者奥陶系—志留系页岩。当奥陶系—志留系源岩进入成岩阶段,即相应的R_o=1.0％～1.2％,可能发生在侏罗系晚期和白垩系初期,天然气随着凝析油的产生而形成。这些气体的形成同时伴随着沉积层的连续埋藏。     

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盐城凹陷发现了中等规模的天然气藏，与天然气伴生还有少量凝析油，目前对天然气成因还有争议。天然气甲烷含量高、重烃含量低、干燥系数高。天然气碳同位素呈正碳分布，δ^13C1介于－37．7‰～-38.1‰。结合地质背景，认为天然气为混源气，主体为油型裂解气，海相古生界烃源岩可能是其主力气源岩。凝析油碳同位素为－28．8‰～-30.5‰，全油色谱中含有一定的长链正构烷烃，Pr/Ph为1．56，三环萜烷含量高，C29Ts、C30重排藿烷含量高，重排甾烷含量高，C29甾烷＞C27甾烷＞C28甾烷。石蜡指数、庚烷值表明凝析油为高成熟凝析油，C29甾烷20S／（20S＋20R）值表明其为成熟原油，凝析油为不同成熟度油气混合物，主体来源于泰州组烃源岩。凝析油的形成与蒸发分馏作用密不可分。烃类主要充注时间为6Ma-15Ma。天然气成藏为“古生新储”模式。     

鄂尔多斯盆地延安地区下古生界天然气气源分析

通过对鄂尔多斯盆地延安地区下古生界气源层精细识别与地化参数分析,确定烃源岩主要发育于碳酸盐岩-膏盐岩沉积组合中。含藻类或含泥质碳酸盐岩、泥岩可形成有效烃源岩,平均TOC>2.50%,烃源岩累计厚度大于70 m。延安地区下古生界奥陶系马家沟组天然气组分分析表明,甲烷平均含量为91.61%,含少量重烃、二氧化碳、氮气、硫化氢、氢气及氦气,干燥系数大于95%,为干气气藏。δ¹³C₁为-35.6‰～-29.4‰,δ¹³C₂为-37.8‰～-29.2‰,δ¹³C₃为-33.3‰～-26.2‰,具有油型气特征,表明气源主要来自海相烃源岩。部分天然气甲烷和乙烷碳同位素系列倒转,推断天然气可能为不同层段海相烃源岩生成气或同一层段海相烃源岩在不同成熟阶段生成气的混合。     

四川盆地普光和通南巴地区须家河组气藏气源探讨

以天然气和烃源岩的地球化学特征为主要依据,通过气藏气、烃源岩脱附气、烃源岩综合对比,深入探讨了普光和通南巴地区须家河组气藏的气源.2个地区的须家河组天然气以甲烷为主,干燥系数普遍高于0.97,为典型干气.普光地区天然气甲烷和乙烷的δ13C值分别为-36.‰～-30.8‰,-28.9‰～-26.0‰,具有正碳同位素序列特...     

建南气田天然气成因、保存与成藏

结合四川盆地地质与构造演化特征,利用天然气组分、稳定碳氢同位素组成和气田地层水地球化学指标,探讨了建南气田天然气成因类型、母质来源、油气保存条件以及不同类型气藏的成藏方式。建南气田天然气以烃类气体为主,CH4含量占87.26%~98.63%,平均为95.31%,干燥系数均大于95%,属于典型的干气。非烃气体除含有一定量的CO2和N2外,天然气中普遍含有H2S,含量占0~4.34%,平均为0.75%,属于低含H2S天然气。天然气δ13 C1值介于-37.4‰~-30.8‰之间,δ13C2值介于-41.8‰~-33.7‰之间,δ13 C3值介于-27.6‰~-40.8‰之间。石炭系天然气主要来自志留系烃源岩,而上二叠统天然气主要来自二叠系烃源岩,下三叠统飞仙关组和嘉陵江组天然气为后期气藏调整过程中上二叠统天然气调整运移形成。建南气田烷烃气碳同位素普遍存在δ13C1≥δ13C2δ13C3的特征,可能与TSR改造有关,不存在志留系与二叠系生成天然气的混合。建南气田地下水化学特征表明飞三段、长兴组、石炭系储层中,地层水矿化度普遍大于35g/L,且以CaCl2型为主,指示油气藏保存条件良好,可能与嘉陵江组膏岩有效地阻止了地表水向下交替有关。嘉陵江组因局部地区受断层影响,膏岩遭受地表的淡水淋滤,水型以Na2SO4为主,矿化度低,油气封存能力变差。     

松辽盆地北部昌德东气藏天然气成因

松辽盆地北部昌德东气藏为高含ＣＯ２（含量可高达９０．３８％）气藏，烃类气体以甲烷为主。ＣＯ２的碳同位素值为－４．０６‰～－６．６１‰，氦同位素比值为３．９×１０－６～４．５×１０－６。与松辽盆地煤型气、油型气及国内外典型无机成因气对比，认为昌德东气藏中的ＣＯ２主要是来自地幔岩浆的无机成因气，通过断裂向上运移聚集；甲烷及其同系物则为无机气与有机气的混合。     

天然气初期裂解过程的同位素分馏模型:反应动力学探讨

已有一些模型把~(13)CH_4和~(12)CH_4的生成当作初期裂解的一系列平行初级反应来计算天然气(甲烷)稳定碳同位素组成的变化。本项研究的目的是把同位素分馏的类型和已建立的天然气生成的动力学模型结合起来。沉积有机物形成的甲烷稳定碳同位素比值取决于有机质中甲烷母质的初始碳同位素比值和来自相应母质中~(12)C和~(13)C甲烷之间活化能的内在差异。在开放体系的裂解实验中,新模型对于δ~(13)C观察值的变化能给予理论解释和数学描述,能模拟出任何地温下热成因气中甲烷的碳同位素值。对西伯利亚西北部的Pokur组中的2个含煤岩样进行模拟实验,得到了与Pokur组气藏天然气接近的甲烷碳同位素值(δ~(13)C_1=-42‰～-54‰)。这一发现支持了在成熟阶段早期的天然气热解成因。     

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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。     

碳同位素组成异常的天然气成因探讨——以辽河坳陷东部凹陷为例

天然气碳、氢同位素组成特征是判识天然气成因类型、进行气源对比、确定天然气成熟度等的有效地球化学手段.研究认为,甲烷的碳同位素组成主要受源岩母质类型和热演化的影响,乙烷、丙烷等重烃的碳同位素组成主要取决于源岩有机质的碳同位素组成,同时也明显受热演化程度的影响.在辽河坳陷发现一类碳同位素组成异常的天然气,分布于辽河坳陷东部凹陷南部地区,其甲烷的碳同位素δ13C₁值为-44‰～-40‰,乙烷δ13C₂值为-13‰～-6.6‰,丙烷δ13C₃值为-6.1‰～+3.3‰.该类天然气的乙、丙烷异常富集重碳同位素,到目前为止,在天然气藏中还是首次发现.根据地球化学资料和地质背景分析认为,该天然气应该属于无机气和有机气的混合气体.      

鄂尔多斯盆地伊盟隆起上古生界天然气成因及气源

鄂尔多斯盆地伊盟隆起上古生界天然气的成因及来源一直存在争议。通过天然气碳同位素和轻烃综合分析,δ¹³C₂值普遍大于-25.4‰,烷烃气的碳同位素为正碳同位素系列,甲基环己烷指数（MCH）大于50%,具有煤成气的特征。伊盟隆起上古生界烃源岩以煤为主,什股壕地区煤层厚度较大,厚度为6～10 m,镜质体反射率（R_o）为0.8%～1.2%,烃源岩进入了大量生烃阶段,本区烃源岩对天然气近源成藏具有一定的贡献。伊盟隆起天然气甲烷含量平均为94.5%,高于十里加汗地区平均值91.2%;天然气δ¹³C₁值也明显高于十里加汗地区,平均数值相差3‰。由此认为天然气侧向运移过程中发生了成分色层效应和碳同位素分馏作用,伊盟隆起上古生界部分天然气可能来自泊尔江海子断裂以南地区。     

四川盆地龙岗气田长兴组和飞仙关组气藏天然气来源

采用地球化学方法对龙岗气田长兴组和飞仙关组天然气来源进行了详细研究,天然气干燥系数很高,乙烷等重烃含量极低,非烃气体中除了少量的N_2和CO_2以外,普遍含有H_2S气体。气田范围内长兴组和飞仙关组本身不具生烃能力。天然气地球化学特征与来自志留系和寒武系烃源岩天然气差异很大,也不可能来自志留系和寒武系烃源岩。气藏中普遍含有储层沥青,被认为是原油裂解的产物。因储层沥青与甲烷碳同位素之间没有明显分馏关系,甲烷并非直接来自原油裂解气。气藏中甲烷和乙烷碳同位素组成都很重,为高—过成熟的煤型气,天然气主要来自龙潭组煤系。与川西坳陷高—过成熟须家河组煤系烃源岩生成的天然气相比,龙岗气田甲烷碳同位素组成异常偏重,是由于烃源岩高演化程度和水溶气脱气混入这2个因素叠加而成,并不是目前多数研究者认为的是由TSR作用造成,因为甲烷碳同位素值和H_2S含量没有明显的相关性。     

渤南洼陷孤西深洼带的煤成气

渤南深洼区目前还没有钻遇偏腐殖型或腐殖烃源岩，但是孤西深洼带天然气甲烷及其同系物碳同位素特征反映主要为煤成气。其甲烷碳同位素值均大于－40‰，乙烷碳同位素值大于－28‰。甲、乙烷碳同位素值明显偏重，尤其是乙烷碳同位素值反映其为煤成气的特征。从天然气同位素特征分析，孤西深洼带存在煤成气。     

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）     

川中地区上三叠统天然气地球化学特征及成藏过程探讨

川中地区上三叠统是一套自生自储的天然气成藏系统，天然气中甲烷含量为88%～96％，重烃（C2＋）含量一般在6％～9％之间，二氧化碳和硫化氢等非烃气体含量普遍较低；天然气干燥系数（C1／C2＋）为5～15，并且随深度增加而呈现升高的趋势；天然气和凝析油轻烃中的甲基环己烷、庚烷和异庚烷值变化表明天然气主要来源于腐殖型母质；天然气甲烷和乙烷碳同位素分别为-39．00‰～-41．00‰和-25．00‰～-27．00‰，具有典型煤成气特征。川中地区上三叠统烃源岩在燕山期持续沉降埋藏过程中，达到高成熟早期阶段；在喜山期，该地区大约2500m地层的剥蚀，使地层温度和压力大幅度降低，故储层中早期低成熟残余天然气的卸压膨胀作用和水溶气的脱溶作用为晚期天然气聚集成藏提供了重要的气源，同时也使气藏中甲烷碳同位素变轻。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组盐下天然气成因类型及来源

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系天然气资源丰富,随着深层天然气勘探的进一步深入,在奥陶系盐下地层也相继发现了可观的天然气资源,但盐下天然气的成因类型及来源仍有较大争议。基于天然气的组分、稳定碳同位素等资料,结合实际地质背景,对鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组盐下天然气成因类型及来源进行了系统的分析。研究表明：鄂尔多斯盆地中东部马家沟组盐下天然气以干气为主,非烃含量较低,甲烷碳同位素(δ¹³C₁)值主频分布在-40‰～-32‰之间,乙烷碳同位素(δ¹³C₂)值主频分布在-40‰～-28‰之间,主要表现为腐泥型气特征。综合天然气组分、碳同位素与平面分布特征,将奥陶系盐下天然气细分为油型气、煤型气和混合气,其中油型气分布范围较广,来源于奥陶系马家沟组盐下碳酸盐岩烃源岩,部分天然气发生TSR反应;煤型气和混合气分布范围小,集中在靠近盐下地层尖灭线边缘部位,主要来源于上古生界烃源岩,奥陶系烃源岩也有少量贡献。     

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。     

鄂尔多斯盆地中东部下古生界天然气地球化学特征差异性机理

鄂尔多斯盆地的天然气勘探进程与油气地球化学研究进展关系密切,通过对鄂尔多斯盆地中东部地区一批古生界天然气样品的地球化学系统分析,结合前人有关地球化学数据的搜集整理,对古生界天然气进行了地质—地球化学相关分析,着重对产于下古生界奥陶系的天然气组分、碳氢同位素组成等进行分层、分区对比,进一步明确奥陶系各层位天然气的主要来源。结果显示不同层系天然气地球化学特征与成因存在明显差异,奥陶系上组合天然气甲、乙烷碳同位素组成相对略重,且存在部分δ¹³C_CH4> δ¹³C_C2H6的倒转,δD_CH4值大多低于-180‰;中—下组合天然气碳同位素组成相对偏轻,δD_CH4值主体高于-180‰;综合认为上组合是上古生界石炭系—二叠系煤型气与下古生界油型气复合,油型气有很大贡献,中—下组合天然气来自奥陶系海相烃源岩自生自储或更深更古老烃源。天然气地球化学特征证明了下古...     

四川盆地元坝和通南巴地区须家河组致密砂岩气藏气源探讨——兼答印峰等

气藏的气源系指其中主要组分气的成因类型,通常为油型气或煤成气.元坝和通南巴气藏主要组分甲烷平均含量为95.36%,乙烷、丙烷和丁烷平均含量分别为1.60%、0.29%和0.09%,烷烃气总平均含量为97.34%,而 CO2平均含量仅0.63%,为甲烷的6.5‰.印峰等文中仅应用δ13C2值大于?28.0‰为煤成气、小于?28.5‰为油型气指标,鉴定认为元坝气藏是煤成气和油型气的混合改造型气、通南巴气藏主要为油型气.该两气藏主要组分甲烷的碳同位素组成δ13C1平均值为?31.3‰,具有世界高成熟煤成气δ13C1特征,因此认为该两气藏气源主要是煤成气,利用δ13C2值鉴别煤成气或油型气时,只有烷烃气具正碳同位素系列方才适用,在碳同位素发生倒转或异常的负碳同位素系列情况下往往不适用.印峰等文中认为两个气藏无机成因 CO2为深部碳酸盐岩变质或水解成因,作者则认为CO2是须家河组钙屑砂岩经有机酸溶蚀自生自储成因.图1表5参29