稳定碳同位素分析技术及其在地球化学中的应用

随着稳定同位素分析测试技术的逐步完善,碳同位素在地球化学中的应用也越来越广泛。总结了碳稳定同位素分析技术在环境地球化学、生态地球化学和油气地球化学中的应用。概述了生物修复研究中功能微生物的鉴定、不同环境介质中溯源研究、植被类型研究、生态链中物质能量流动研究,并重点阐述了单体烃分子系列碳同位素在油气地球化学研究中的应用。     

天然气碳同位素动力学模型研究新进展

天然气碳同位素动力学模型研究是目前国际油气地球化学界的前沿研究课题。它基于化学反应动力学中温度和时间互补原理，根据室内热模拟实验，对天然气组分的碳同位素值进行动力学模拟研究。文中综述了20世纪90年代以来国外学者所建立的几种代表性的碳同位素动力学模型，分析了各个模型建立的理论基础和基本特征，讨论了其研究意义和应用价值。     

国外天然气地球化学研究与应用新进展

综述了近几年天然气地球化学理论研究与实践应用方面的若干新进展,包括:①天然气作为地下动力成藏过程示踪剂的研究;②天然气同位素及其在勘探开发中的应用研究:③不同类型有机质成气的模拟实验研究;④油气之间同位素分馏的模拟实验;⑤非烃地球化学研究;⑥天然气同位素分馏理论研究;⑦深盆气研究和⑧天然气水合物研究等八个方面。     

天然气地球化学数据的获取及应用

天然气地球化学研究已成为天然气藏勘探开发的重要基础工作。由于气源的混合性和天然气化学组成和同位素组成影响因素的多样性使得天然气藏的形成过程极为复杂 ,同时也给天然气地球化学研究带来了极大的困难和严格的要求 ,故而 ,获取精确的地球化学分析数据无论对科学研究还是对气藏的勘探开发来说都非常重要。不同成因的天然气类型和同一源岩不同演化阶段生成的天然气具有不同的化学组份和不同的稳定同位素特征。根据气体化学组份和稳定同位素特征可初步确定天然气的成因类型。在天然气类型确定后 ,利用天然气碳同位素与 Ro 之间的关系式可以确定天然气的成熟度。而系列碳同位素之间会存在差异 ,存在差异的原因可能是多种多样的。稀有气体可作为判识天然气来源的一个辅助指标 ,用此指标可鉴别天然气中是否有深部气体的混入。当确定天然气中无深部气体混入时 ,可利用4 0 Ar/ 36 Ar比值对烃源岩的年代做出初步的估算。应用地球化学参数在解释天然气形成特征时 ,必须结合实际地质背景进行     

在线碳同位素系列分析在油气勘探中的应用

本刊在上一期报道了“石油轻烃单体和正构烷烃系列的碳同位素分析与研究”项目,4月8日在京通过专家评审会评审的简短消息,现对该项目具体内容再做如下介绍: 由长庆油田研究院首次引进的Finigan MAT公司GC/C/MS在线碳同位素分析仪,能够从色谱量级的试样中检测单分子的碳同位素,从而获得石油、天然气及岩石中可溶有机质的碳同位素“指纹”信息。该项资料对于油气源对比、油气生成机制及稳定同位素地球化学研究具有重要的实用价值和理论意义。     

天然气地球化学研究及有关问题探讨

从天然气成因、煤型气、生物―热催化过渡带气、碳同位素和稀有气体同位素等方面评述了我国天然气地球化学的研究成果。对研究中的一些问题提出了看法。     

天然气地球化学研究及有关问题探讨

从天然气成因、煤型气、生物－热催化过渡带气、碳同位素和稀有气体同位素等方面评述了我国天然气地球化学的研究成果。对研究中的一些问题提出了看法。     

塔里木盆地某区奥陶系油气地球化学特征

塔中油田某区奥陶系具有巨大的勘探潜力。以油气地球化学为主线,运用全烃地球化学的方法,对天然气的组成与碳同位素、油的轻烃及中分子量烃、生物标志化合物展开了深入研究。     

珠江口盆地白云凹陷北坡—番禺低隆起天然气成因类型及其烃源探讨

珠江口盆地白云凹陷北坡—番禺低隆起天然气的成因及其烃源问题,近年来引起了石油地质专家们的广泛关注。在前人工作基础上,根据天然气的组成、碳同位素及其甾萜类生物标志化合物特征,重点对天然气的成因类型及其烃源构成进行了深入分析。依据天然气甲烷碳同位素和乙烷碳同位素分布特征,将天然气成因类型划分为生物气、亚生物气、成熟偏煤型混合气、成熟—高熟偏油型混合气及成熟—高熟煤型气5类。天然气伴生凝析油的甾萜类生物标志物具有富集型煤系有机质和分散型Ⅲ型有机质两种明显不同的特征,由此认为油气主要来自成熟—高熟的渐新统恩平组煤系烃源岩、滨浅湖相烃源岩及始新统文昌组滨浅湖相烃源岩。通过油气地质及油气地球化学综合剖析,指出该区不仅具有巨大的天然气勘探潜力,而且具有石油资源勘探前景。     

天然气地质学中的氩、碳同位素相关研究

氩、碳同位素组成是天然气形成演化、成因类型研究和源岩追索的重要手段。在同一含油气盆地,源岩沉积类型,演化温度和演化时间等因素对天然气氩、碳同位素组成都具有控制作用。本文在多年工作基础上,结合前人的研究,从沉积特点、演化特点和天然气地球化学特征上探讨了碳和氩同位素组成的相关性及其在天然气形成演化和源岩追索方面综合研究的意义,认为天然气氩碳同位素组成特征对天然气地质学研究具有重要价值。     

天然气中烷烃气碳同位素研究的意义

天然气中烷烃气的碳同位素值蕴含丰富的科学信息,为研究其重要理论及实践意义,分析、总结了国内外学者对烷烃气中单组分（甲烷、乙烷）碳同位素值的研究成果。结果认为：依据δ¹³C₁-R_o回归方程能对勘探目的层天然气的类型或成熟度作出推断;煤成气的δ¹³C₂基本上重于-28.0‰,油型气的δ¹³C₂基本上轻于-28.5‰,而介于-28.0‰~-28.5‰之间是上述两类气的共存区,且以煤成气为主。此外,还重点讨论了烷烃气碳同位素系列所反映的油气地质和地球化学信息,认为具有正碳同位素系列的烷烃气属于有机成因气,负碳同位素系列的烷烃气基本上属于无机成因气;但在沉积盆地中个别出现的负碳同位素系列是由于正碳同位素系列次生改造（扩散分馏、相态转换分馏）所致,其烷烃气不是无机成因的。     

民和盆地天然气地球化学特征

对民和盆地天然气地球化学特征进行研究，发现其天然气主要为煤层甲烷气和二氧化碳气，分析气源岩地球化学与天然气碳、氢、氧同位素，认为气源岩主要为中侏罗统窑街组的暗色泥岩、油页岩、藻煤、腐殖煤和炭质泥岩，其中暗色泥岩、油页岩、藻煤为Ⅰ-Ⅱ型干酪根，有机质丰度高；盆地煤层甲烷气为有机成因气，具有油型与煤型混合气特征，以油型气为主；煤层高浓度二氧化碳气不是有机成因气，也不是岩石化学热解无机成因气，而可能是与F19断裂带有关的深部无机成因气。甲烷气形成时间早，埋藏浅，大多逸散丢失而未形成气藏。CO₂气形成时间晚，来自深部，可以在合适的断层圈闭中聚集成藏。     

四川盆地陆相天然气成因类型划分与对比

对四川盆地天然气轻烃指纹、碳氢同位素、稀有气体同位素等进行了系统研究。天然气碳同位素δ13C1—δ13C2关系的分区和分层对比研究显示天然气受母质类型、成熟度及运移等多种因素影响。轻烃指纹表明川西坳陷天然气以腐殖型来源为主,川中、川南及川东地区天然气既有腐殖型也有腐泥型来源,天然气明显具有油型气特征。川西坳陷中段须二段天然气碳同位素δ13C1较高,而部分碳同位素δ13C2位于-28‰以下显示了其油型气和高成熟度特征,研究区其它样品分布区间相对集中,均表现为典型的煤型气特征。四川盆地海、陆相天然气可以利用δ13C2—δD1很好区分,氢同位素δD1=-140‰和碳同位素δ13C2=-28‰可将四川盆地海相和陆相天然气进行区分。稀有气体同位素表明天然气基本上为壳源成因,无幔源稀有气体的加入。     

川中-川南过渡带西部嘉二段天然气成因与来源

通过对川中-川南过渡带西部的磨溪-潼南地区嘉二段天然气组成、碳同位素组成、高演化天然气储层沥青生物标志化合物的系统分析测试和混合成因气的定量估算，阐明了该区嘉二段天然气主要属于二叠系腐泥型有机质成因气，来源于二叠系过成熟为主的碳酸盐岩烃源，主力气源与嘉陵江组自身的碳酸盐岩烃源无关，并具有油型裂解气的地球化学特征。     

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。     

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。     

The source of gas and oil in Cainan oilfield Jurassic layers of Junggar Basin

The aim of this paper is to analyze natural gas, light hydrocarbons, and biomarkers by the whole hydrocarbon geochemistry to figure out controversial source of Cainan oilfield. Dry gas and oil reservoirs in Baijiahai suggest multi-stage accumulation of mature and high-over mature gas from widely distributed methane carbon isotope and humic, which are products of heavy ethane carbon isotope. The natural gas in Fubei slope area is typical mature wet gas. According to regional structural and evolution features, high-over mature gas in Baijiahai originates from Carboniferous source rocks of Dongdaohaizi sag, while mature crude oil is a mixture of Jurassic and Pingdiquan formation of Permian.     

天然气气源对比研究方法进展

一直以来同位素地球化学在气源对比研究中发挥着重要作用，天然气组分碳、氢稳定同位素已经用于判别天然气的烃源岩、源岩热演化程度和成藏过程，稀有气体同位素也已经广泛运用于天然气的来源判别。近年来，又发展了诸如流体包裹体气源对比方法，利用苯、甲苯、二甲苯、甲基环己烷等轻烃单体碳同位素气源对比方法，天然气组分的详细解剖与气源直接对比方法和气源动态综合对比方法等，这些方法促进了天然气气源对比的深入研究。比较系统地介绍了气源对比方法上的发展、创新和今后发展的一些趋势。