云南陆良盆地天然气及烃源岩地球化学特征--兼论滇黔桂地区寻找生物气田的可能性

陆良是我国滇黔桂地区为数不多的产出工业天然气的盆地。根据碳同位素与氦同位素以及气组成分析 ,表明该区所产天然气为典型的生物甲烷气。有机地球化学分析显示 ,陆良盆地上第三系为气源岩 ,含有较高的有机质丰度 (有机碳平均值达 1.0 4% ,氯仿沥青“A”平均值达 0 .485 % ) ,热解生烃潜量均大于 0 .5。多项地化分析证明 ,生烃有机质类型为Ⅱ2 型干酪根 ,且为未成熟烃源岩。极佳的生气母质类型与丰富的有机质、低矿化度水化学特征、地温适中、未成熟的烃源岩及良好的构造—岩性圈闭等因素 ,是形成陆良盆地工业性生物甲烷气藏的良好条件。在滇黔桂地区 ,存在为数不少类似陆良的构造与地球化学条件的盆地 ,因此也有可能找到更多的天然气藏     

½������ϵ���ϵδ����Դ���������������������

云南陆良盆地面积为３２５ ｋｍ ２ ，盆地内上第三系烃源岩有机物丰度高，通过对有机碳含量、氯仿沥青“ Ａ”和总烃含量、热解生油潜量进行分析，认为绝大多数烃源岩样品已达生油岩标准；通过对岩石热解参数、干酪根稳定同位素和元素组成、煤样组成、族组成和正构烷烃的研究，认为有机质类型绝大多数都属于Ⅱ Ｂ 型；通过对镜质体反射率及正烷烃与族组成的研究，认为该盆地烃源岩属于未成熟阶段；参照国内外学者普遍采用的生物气划分标准，把陆良盆地上第三系天然气划定为生物气。在此基础上，讨论了该盆地生物气形成的３ 个主要条件：①草本腐殖型有机质含量丰富；②水化学特征是还原状况下低矿化度；③地温梯度为３ ．６６ ℃／１００ ｍ ，地面温度２０ ℃。     

琼东南盆地天然气成因类型及其烃源探讨

综合天然气组分、碳同位素组成、轻烃特征、生标化合物分布特征和相关地质资料,对琼东南盆地的天然气成因类型及其烃源进行了分析,其结论认为:盆地东部非烃气含量高,多为CO2和N2,烃气含量不等,多为湿气;盆地西部烃气含量高,多数为干气.盆地中的天然气为混合成因有机成因气,油气主要来源于渐新统的煤系烃源岩和滨海沼泽相烃源岩,始新统中深湖相源岩对盆地晚期生成高成熟—过成熟的原油裂解气有一定的贡献.     

南方海相层系不同类型烃源（岩）生烃模拟实验及其产物同位素演化规律

利用常规高压釜热压模拟仪和仿真地层热压生排烃模拟仪对南方海相不同类型烃源进行生烃模拟实验,研究发现不同类型原油烃气产率最高,分散可溶有机质烃气产率次之,产率最低的为不同类型千酪根。不同类型烃源烃气产率与烃源的有机碳含量、可溶有机质含量高低、有机质类型有密切关系,与烃源原始成熟度具有较好负相关性。烃源碳同位素组成决定产物甲烷碳同位素组成的演化规律,碳同位素组成较轻的烃源其产物甲烷碳同位素组成总体上要轻于碳同位素组成较重烃源的甲烷碳同位素组成。不同类型烃源产物甲烷碳同位素组成随热模拟温度增高具有先变轻再变重的演化特征,但不会重于其烃源的碳同位素组成。乙烷等碳同位素组成也随着热模拟温度增高逐渐变重,演化至生烃高峰时,碳同位素组成接近于其烃源碳同位素组成,可以示踪烃源。当演化至高过成熟阶段,乙烷等δ^13C值大于其烃源碳同位素值,故不能仅用重烃碳同位素组成判断天然气母质类型。不同类型干酪根与可溶有机质CO2组分和同位素组成演化规律具有明显区别,可溶有机质生成的CO2和甲烷之间同位素分馏程度要比不同类型干酪根的大。在不同类型烃源生烃过程中,干酪根和液态烃碳同位素组成主要受母质类型控制,继承效应强,同位素分馏程度较小,具有很好的示踪意义,可以用于油源对比和烃源示踪研究。     

鄂尔多斯盆地下古生界烃源岩与天然气成因

基于鄂尔多斯盆地古生界154口井天然气样品地球化学特征及成因的分类研究,结合盆地下古生界733块烃源岩样品有机质丰度评价,探讨盆地下古生界天然气来源问题。通过分析天然气样品的烷烃气碳同位素组成,结合其地质背景,将盆地下古生界天然气成因及来源分为3个大类4个亚类:1源于上古生界煤系的煤成气;2下古生界自生自储的油型气;3源于上古生界煤系与古生界灰岩的混合气,又可分为正碳同位素系列混合气和负碳同位素系列混合气2个亚类。烃源岩样品TOC、有机显微组分分析表明,盐下样品平均TOC值为0.3%,TOC值大于0.4%的样品占28.2%,其干酪根类型为腐泥型,指示较强的生烃潜力。鄂尔多斯盆地下古生界天然气以来源于上古生界煤系的煤成气为主,在盆地中东部盐下的储集层中发育下古生界自生自储油型气,且其发育一定规模的有效烃源岩,可作为下古生界天然气气源。     

���ϱ�ɽ�����Դ�Ҽ�����Ȼ����������

保山盆地是云南第三系沉积盆地的典型代表，面积２４５ｋｍ２。烃源岩的发育与成熟度是这类盆地油气远景的重要控制因素。保山盆地母岩含有一定的有机质，泥岩有机碳含量在１０％～２０％之间，以上第三系上新统羊邑组二段有机碳含量最高，有机质丰度与岩性关系密切，不同的有机质丰度指标对烃源岩级别的反映有差异；岩石热解结果、干酪根的性质、生物标志化合物组成分布特征等反映出的有机质类型是以腐泥腐殖型和腐殖型为主，处于未成熟和低成熟阶段；保山盆地半深湖—深湖相主要发育于盆地中部坳陷带，这是该盆地主力烃源岩的分布范围；现今处于１４００ｍ之下的半深湖—深湖相的范围是保山盆地成熟烃源岩的范围；保山盆地天然气以生物气为主，具有产生生物气（细菌气）的优越条件。在保山盆地也可能找到生物—热催化过渡带气。     

准噶尔盆地南缘上三叠统烃源岩生烃潜力评价

依据所测野外露头样品的TOC、S1＋S2、干酪根的镜检、碳同位素特征及热解参数、Ro％、孢粉颜色、Tmax（℃）分析及生物标志化合物特征，对准噶尔盆地南缘上三叠统烃源岩进行了评价。盆地南缘上三叠泥岩样品有机质丰度高，残余有机碳丰度含量平均值分别为4．38％。富含腐泥组，有机质类型为Ⅱ型，其热演化处于成熟阶段，为好烃源岩，表明该区具有良好的油气勘探前景。     

准噶尔盆地东部石炭系天然气地球化学特征及成因

准噶尔盆地东部石炭系"自生自储"型油气藏具有多凹陷多套烃源岩晚期成藏特征,通过对准东地区石炭系天然气组成、同位素特征进行分析,研究石炭系天然气成因特征,追溯其源岩有机质类型和同位素范围,并结合石炭系烃源岩特征进行气源对比。准东地区石炭系所有天然气样品均为煤型气,陆东地区大部分表现为干气;而五彩湾地区天然气所有样品为湿气,部分样品表现为凝析油伴生气。陆东与五彩湾地区烷烃气碳同位素大多呈正序列分布,且乙烷碳同位素组成普遍偏重,但五彩湾地区天然气碳同位素组成均轻于陆东地区。滴水泉组和巴山组2套烃源岩有机质类型和时空分布差异性造成了陆东与五彩湾地区天然气组分和同位素组成明显不同,早石炭世仅在五彩湾地区发育局限海相环境的滴水泉组烃源岩,而巴山组烃源岩则发育于中晚石炭世火山活动间歇期,其广泛分布于准东地区各个陆内裂陷,陆东地区天然气主要来源于滴水泉凹陷的巴山组烃源岩,而五彩湾地区天然气则为五彩湾凹陷内滴水泉组和巴山组2套烃源岩混合来源。     

川中公山庙地区侏罗系天然气地球化学特征

根据天然气中基本组分、碳同位素和轻烃特征,对川中公山庙地区天然气地球化学特征进行了分析。天然气组分特征分析表明,研究区天然气甲烷含量低,重烃含量高,主要为湿气;研究区天然气各主要烷烃气含量变化较大,气源关系复杂,天然气主要来自中、下侏罗统烃源岩,部分来自上三叠统烃源岩。研究区天然气表现出正碳同位素分布特征,体现了天然气的有机成因;天然气甲烷、乙烷碳同位素值的差异,表明研究区天然气主要为油型气,部分为煤型气;碳同位素计算研究区天然气成熟度值为0．6％～1．0％。对天然气轻烃进行分析,结果也表明研究区天然气主要为油型气。     

银额盆地查干凹陷烃源岩生烃潜力及地化特征

通过对银额盆地查干凹陷下白垩统3套主力烃源岩进行有机碳族组分、稳定同位素等测试分析,研究了其有机质丰度、类型和成熟度,并评价了其生烃潜力.结果表明,在该地区3套烃源岩中,以深灰色、灰黑色泥岩为主的巴二段为重要的生油层段.该段有机质丰度较高,有机质类型主要为Ⅱ1型,热演化程度达到中一高成熟阶段,部分地区已达过成熟.而苏一段和巴一段烃源岩有机质丰度不高且有机质类型以Ⅱ2型为主,据此评价为中-差烃源岩.综合判定该地区主力烃源岩具良好的生烃潜力.     

中上扬子五峰组页岩有机质丰度恢复及评价

通过室内实验和理论推导,提出一种基于有机质类型和镜质体反射率的有机质丰度恢复新方法。 对中上扬子五峰组高、过成熟烃源岩进行了有机质丰度恢复,五峰组页岩平均有机碳含量为 ７. ４５％,平均生烃强度为 ０. ９６ ｔ/ｍ^２ 。 利用有机质类型、原始有机碳含量和生烃强度对烃源岩进行综合评价,明确五峰组页岩为有机质类型好、丰度高、厚度薄、生烃强度低的中等烃源岩。 为同类海相页岩气资源量估算和评价提供借鉴。     

徐家围子断陷烷烃气碳同位素反序机制

松辽盆地徐家围子断陷深层天然气甲烷碳同位素重,且烷烃碳同位素序列大部分为倒转和反序。关于这些碳同位素反序的天然气是有机成因还是无机成因,一直存在争议。为此,进行了一系列烃类生成和合成实验。利用徐家围子断陷幔源二氧化碳进行了费-托合成实验,其烃产物大部分未发生碳同位素反序。选取松辽盆地深层沙河子组低成熟烃源岩,开展了生气模拟实验,并在对模拟产物进行化学组成和碳同位素测定的基础上,根据模拟实验温度条件与地质条件的差异,客观地选定了化学组成和碳同位素特征均与徐家围子断陷深层天然气一致的端元气,进行泥岩和煤生成的烃气产物在理论上的混合。混合结果表明,两种有机成因的端元气,在一定的混合比例区间内,会发生碳同位素倒转和反序。因此,无机合成的烃气碳同位素并不一定反序,而有机成因天然气混合也可能出现碳同位素反序现象。对生气模拟实验结果、现代火山泉水逸出气以及研究区源岩生烃条件综合分析表明,徐家围子断陷深层天然气以有机成因气为主。     

宜川地区太原组-山西组烃源岩评价

根据烃源岩地球化学分析成果,应用所测岩样中有机碳含量、氢指数(IH)、生烃潜量(S1+S2)、干酪根镜下鉴定、碳同位素以及Tmax,对鄂尔多斯盆地宜川地区太原组-山西组中发育的煤层、暗色泥岩和含泥生物灰岩,从有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度三个方面进行了烃源岩评价。研究表明,研究区太原组暗色泥岩的有机碳含量平均为2.35%,山西组的平均为2.27%;有机质类型以III型干酪根为主,含少量Ⅱ型干酪根烃源岩;有机质热演化程度达到过成熟阶段,均属中等级别烃源岩;研究区具有较好的天然气生气潜力和勘探前景。     

���������������٪��ϵúϵ�ز�������������

通过伊犁盆地伊宁凹陷侏罗系煤系地层有机质丰度、类型研究与对比,揭示出伊宁凹陷侏罗系煤系地层生烃特征：八道湾组煤系地层是伊宁凹陷侏罗系主要生烃层系,西山窑及三工河组对生烃的贡献甚微。伊宁凹陷侏罗系煤岩和泥岩有机质主要以高等植物输入为主,属较典型成煤沉积环境产物。通过热演化程度的分析与对比,反映出伊宁凹陷侏罗系热演化程度（Ｒｏ分布在０．４％～０．７％之间）较周围侏罗系盆地低,未达到生烃高峰期,有机质向烃类转化量有限。显微组分及活化能分析与对比结果表明,伊宁凹陷侏罗系烃源岩缺乏早期生烃组分,早生早排的生烃量有限     

准噶尔盆地准东滴水泉组烃源岩生烃物理模拟研究

准噶尔盆地东部乌伦古坳陷石炭系暗色泥岩的生烃潜力对这一地区开展勘探十分重要。热压模拟生烃实验是评价烃源岩的有效手段，对滴水泉剖面石炭系暗色泥岩进行的生烃模拟表明，模拟温度达到360℃时产油率迅速降低到21．61mg烃／g有机碳，其残余生烃能力中等，演化阶段处于生油窗底部；390℃时累计烃类气体产率178．55mL／kg岩石，达到较好气源岩标准，气体产物中甲烷体积含量占烃类气体的90％，已进入干气演化阶段；原始生烃能力较大，是准东地区一套有利的烃源岩。模拟气的同位素分析认为属混合偏腐殖型气，对应的有机质类型应该为Ⅱ2型。     

济源盆地三叠系谭庄组烃源岩地球化学特征

对济源盆地谭庄组烃源岩的沉积环境进行简要介绍，再从地球化学角度对其进行研究，发现其有机质丰度高，其中有机碳含量平均达到4．68％，最高可达到11．63％；有机质类型多属于腐殖-腐泥（ⅡA）和腐泥-腐殖（ⅡB）型，是介于生油和生气之间的过渡类型；有机质成熟度处于低成熟-高成熟阶段之间，具有很大的生烃潜力。     

松辽盆地深层煤型气与气源岩地球化学特征

对松辽盆地深层天然气组分和碳同位素组成等地球化学特征进行了系统的分析,认为深层天然气具有多种来源,煤型气在盆地中广泛存在,多个气田具有煤型气的特征或有煤型气的混入,如盆地北部升平气田、盆地南部小合隆及小城子气田等.这些气田天然气的乙烷碳同位素组成均大于-28‰,甲基环己烷碳同位素组成大于-22‰.深层主要烃源岩层系有机质类型主要为Ⅲ型,只有极少部分为Ⅱ型.主力烃源岩层沙河子组有机碳含量平均为1.99%,有机质丰度较高,是良好的气源岩.对钻遇沙河子组煤的井进行的单井沉积相系统研究表明,松辽盆地深层煤主要形成环境为三角洲平原的泥炭沼泽、扇三角洲扇间洼地、滨浅湖、湖泊间湾、湖泊后期淤浅及泛滥盆地环境,构造部位主要分布于断陷边部尤其是箕状断陷的斜坡部位,在湖泊中心区也偶见分布.     

高—过成熟气源岩评价的若干问题

对于一次连续生烃的烃源岩．无论是碳酸盐岩还是泥岩，气源岩还是油源岩，其有机碳含量的下限值均为0．5％，但该下限值不适用于多旋回残留盆地烃源岩的二次生烃评价。根据热模拟生烃实验，建立了不同成熟阶段烃源岩二次生烃有机碳丰度下限值的计算方法。应用天然气生聚散动态平衡原理探索识别气源岩的方法，在气源岩R0值大于2．5％的地区，古油藏中的沥青和原油裂解成为气源，古油藏分布决定晚期次生气藏分布。一般情况下，水溶气藏和天然气藏的形成和破坏是同步的，水溶气要成为晚期次生气藏的有效气源，其前期的保存条件很重要。表7参18     

石炭系—二叠系煤成气地球化学特征——以鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地为例

通过分析、对比鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地67个来源于石炭系—二叠系煤系天然气的组分、稳定碳同位素组成,并结合实际地质背景分析,取得以下认识:鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地来源于石炭系—二叠系烃源岩的天然气绝大部分是煤成气,靖边气田少量油型气来源于二叠系太原组灰岩。鄂尔多斯盆地天然气主要为干气,而渤海湾盆地天然气主要为湿气。鄂尔多斯盆地20%天然气样品发生倒转,主要倒转形式为δ13C2δ13 C3,渤海湾盆地27%天然气样品发生倒转,主要表现为δ13C3δ13C4倒转,倒转均是由同源不同期煤成气的混合造成。鄂尔多斯盆地天然气主要是烃源岩在成熟—高成熟阶段生成;渤海湾盆地石炭系—二叠系煤成气主要是成熟阶段的产物,少量天然气为烃源岩在高—过成熟阶段所生成,这部分天然气主要分布在东濮坳陷。成熟度和母质组成的差异使得2个盆地甲烷碳同位素组成存在差别,随着成熟度的增加,2个盆地重烃气与甲烷碳同位素差值逐渐减小。     

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。