神奇的氦-3

随着全球变暖引发的极端气候问题加剧,探寻新型能源对人类的持续发展具有重大意义,其中,氦-3 (3He)将是未来理想能源之一.氦有两种稳定同位素,4He和3He,4He是由铀和钍发生放射性衰变产生, 3He来自太阳内部的核聚变.     

中国有机烷烃气碳同位素系列倒转的成因

所谓烷烃气碳同位素系列是指依烷烃气分子中碳数顺序递增,δ¹³C值依次递增或递减。递增者称正碳同位素系列,递减者叫负碳同位素系列。当烷烃气的δ¹³C值不按正、负碳同位素系列规律,排列出现混乱时,谓之碳同位素系列倒转。致使倒转的原因有有机烷烃气和无机烷烃气的混合;煤成气和油型气的混合;同型不同源气或同源不同期气的混合和烷烃气中某一或某些组分被细菌氧化。倒转可由其中一种原因,也可由两种或更多种原因所致。     

煤层气与页岩气含氦性及氦气富集条件

针对煤层气和页岩气能否形成富氦气藏的问题,采用地球化学方法开展了煤和页岩中U、Th含量、煤层气与页岩气中氦气含量研究,并对煤和页岩生氦潜力及含氦性进行了客观评价。结果表明：尽管相对于其他岩石,煤和页岩中U、Th的含量明显偏高,发生放射性衰变产生的氦气相对较多,但煤和页岩生成的大量天然气会对氦气造成严重的稀释作用,从而导致煤层气和页岩气难以富氦。相同演化程度下,煤中有机碳含量远高于页岩,其生气量也远高于页岩,对氦气的稀释程度远大于页岩,因此煤层气中氦气含量远低于页岩气。在少数地区发现了富氦页岩气和煤层气,其主要是由于气藏中混有其他来源（特别是古老基底岩石）的氦气供给,这些气藏多分布在古老花岗岩体之上或附近或构造活动带上,但这种情况并不普遍。     

沁水盆地南部煤层气藏的地球化学特征

指出沁水盆地南部煤层气的地球化学特征是甲烷含量超过95%,δ\+\{13\}C\-1值变化于-61.7‰～-28.7‰之间,而大部分甲烷的δ\+\{13\}C\-1值偏轻,为-40‰～-30‰之间,太原组甲烷的δ\+\{13\}C\-1则更轻。认为这主要是由于构造热事件及水动力条件综合作用的结果,构造热事件不仅促成二次生气,而且改善了煤储层物性,大大增强了CH\-4与CO\-2交换作用及甲烷的解吸-扩散-吸附的动态平衡过程,强烈的水动力条件也是导致煤层甲烷碳同位素变轻的重要原因,太原组甲烷碳同位素更轻主要是由于流动的地下水的溶解作用造成的。     

塔里木盆地库车坳陷异常天然气的成因

塔里木盆地库车坳陷大宛１井和克参１井的烷烃气出现负碳同位素系列,其根本原因是天然气的散失分馏所致,同时由于该区烃源岩的成熟度处于高熟或过熟阶段,并非无机成因。     

煤层气运移分馏机理初探

煤层气的分馏效应是指运移过程中气体组份和同位素值发生变化的现象．分馏机理的探讨对煤层气的运移聚集具有重要指导意义．本文以吸附势理论为指导,以等温吸附实验数据为依据,对甲烷碳同位素和多组分气体分馏机理进行了探讨．确定了4种分馏机理的存在：（1）解吸-扩散-运移不仅造成甲烷碳同位素分馏,而且造成多组分气体分馏．^13CH4因其吸附势普遍高于^12CH4而具有优先吸附、滞后解吸的特征,^12CH4更容易发生运移分馏．二氧化碳与甲烷相比,具有优先吸附、滞后解吸的特征,特别是在高压下,甲烷具有强的分馏效应;（2）发生在地下水径流带的溶解作用使得13^CH4被优先溶解并被运移至滞留区聚集,^12CH4保留在原地;（3）浅部次生生物气的产生造成甲烷碳同位素变轻的假象;（4）高温裂解气的生成造成甲烷碳同位素变重的假象．4种分馏效应都引起浅部甲烷碳同位素变轻,深部变重,这已为众多的实例所证实．     

塔里木盆地克依构造带包裹体油气地质研究

在薄片观察和岩石学研究的基础上,对克拉2气田所处的克依构造带中的流体包裹体,进行了均一温度、激光拉曼光谱、色谱及色谱-质谱的测试分析。取得了古地温数据、单个有机包裹体成分、群体包裹体的有机组分及生标参数等资料。据此分析克依构造带古地温演化特征、储集岩成岩阶段、包裹体中生物标志化合物特征以及油气运移演化阶段和聚集程度。表明克依构造带油气地质特征具有东西分段、垂向非线性演化的格局;古地温演化的总体特征表现为,从西向东古地温呈现高→低→高的变化特征,包裹体的均一温度表明,油气演化具有多期性,分析井中发生2次或3次油气运移和充注。克依构造带的成岩阶段应为中成岩期,其中第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期包裹体分别形成于中成岩期的早-中期阶段、中期阶段和晚期阶段。包裹体生物标志物的总体特征反映了群体包裹体为多期油气混合的结果。其中第Ⅰ期有机包裹体代表凝析油(气)形成阶段;第Ⅱ期代表凝析气形成阶段;第Ⅲ期代表干气形成阶段。     

中国3类前陆盆地油气成藏特征

中国中西部发育3种不同的前陆盆地系统组合类型．即叠加型前陆盆地（冲断带）、早期型前陆盆地和晚期型前陆盆地（冲断带），它们的生储盖组合、成藏时期、成藏后的改造作用以及油气有利勘探部位均有不同。叠加型前陆盆地主要发育早期前陆盆地和两期前陆盆地之间的拗（断）陷湖盆两大套烃源岩．多期成藏，以晚期成藏为主；早期型前陆盆地主要烃源岩发育与前陆同期，油气成藏时期相对较早；晚期型前陆盆地只发育再生前陆期之前的拗（断）陷湖相和湖沼相烃源岩，以晚期成藏为特征。前陆冲断带油气勘探潜力取决于冲断带与烃源灶的匹配关系和冲断带上覆盖层的保存条件。     

塔里木盆地和田河气田水溶气成藏过程

塔里木盆地和田河气田的天然气具备水溶气成藏地球化学特征和理想的水溶气成藏条件。喜马拉雅运动晚期和田河气田圈闭形成，巴楚断隆以南的西南坳陷寒武系高一过成熟烃源岩生成的天然气在深部高温、高压条件下大量溶解于水中。随着断裂的开启，在异常压力驱使下，水溶气沿断裂从深部寒武系运移至气田东部的奥陶系和石炭系圈闭中，由于压力和温度降低，水溶气释放形成游离气气顶，气水界面下部的水体继续自气田东部高压区向西部低压区沿不整合面长距离运移，运移过程中压力不断降低。导致水溶气不断释放，变成游离相天然气，在运移路径上成藏，形成条带状、串珠状分布的和田河气田。由此造成气田西部井区天然气偏干、甲烷碳同位素组成偏重、CO2含量明显偏高，一系列的水溶气运移参数自东部井区向西部明显增大。图6参27     

中国天然气地质理论进展

近10年中国天然气地质研究和勘探取得了重大进展，已建立的天然气地质理论主要为：①天然气成因，包括煤成气、生物一热催化过渡带气、无机成因气等；②天然气成藏，包括天然气运聚动平衡理论、晚期成藏理论及深盆气、煤层气成藏理论；③天然气富集，包括生气中心控气论、区域盖层控气论、古隆起控气论及前陆盆地富气论。参37