两种裂解气中轻烃组成差异性及其应用

为了寻找干酪根和原油裂解气识别指标，对两种裂解气中轻烃各化合物开展了深入的对比研究。热模拟实验表明干酪根裂解气和原油裂解气轻烃组成存在差异，在C₇轻烃组成中，原油裂解气中甲基环己烷/正庚烷和(2-甲基己烷+3-甲基己烷)/正己烷均明显高于干酪根裂解气；通过对海相典型原油裂解气和干酪根裂解气的轻烃组成对比研究进一步证实了两种裂解气在轻烃组成上存在差异，原油裂解气中甲基环己烷/正庚烷一般大于1.0，(2-甲基己烷+3-甲基己烷)/正己烷一般大于0.5,而干酪根裂解气则反之。塔里木盆地满东－英吉苏地区天然气轻烃组成具有环烷烃和异构烷烃含量高的分布特征，应用上述指标对该区天然气成气过程进行判识，结果表明满东－英吉苏地区天然气主要为原油裂解气。     

降温热模拟实验中烃源岩成熟度和产气率的变化特征

对鄂尔多斯盆地低成熟(R₀=0.29%)、成熟(R₀=0.66%)和高成熟(R₀=1.71%)的3个煤样分别开展了降温、延长加热时间热模拟实验,研究烃源岩在降温时延长加热时间成熟度和产气率的变化特征。煤样在升温后降到一定的温度,延长加热时间烃源岩成熟度仍然发生变化,增加幅度为0.15%-0.40%。在同一温度不同时间段内,R₀值增加的速率存在差异,前期R。值增加速率较大.随着加热时间的延长R₀值增加的速率逐渐降低。降温延长加热时间测定的烃源岩产气率的变化特征是,早期产气率较低,随着加热时间的延长累积产气率逐渐增高。生气速率的变化特征如同R₀值,在前期生气速率较大,随加热时间延长生气率逐渐降低。实验结果表明,烃源岩在经历高温后降到一定的温度,延长加热时间可以继续生烃,只是生气速率逐渐减小。     

天然气组分及其碳同位素扩散分馏作用模拟实验研究

为了探讨扩散引起的天然气组分及其碳同位素的分馏效应与岩石物性之间的关系,建立了相应的扩散分馏作用地质模式。通过自行设计的天然气成藏物理模拟仪,选择了不同物性的岩芯及其组合进行了天然气组分及其碳同位素扩散分馏作用模拟实验。实验研究结果表明:岩石的孔隙度和渗透率越低,扩散运移引起的分馏效应越明显;乙烷以上的重烃碳同位素几乎不发生分馏作用,但其组分组成仍存在一定程度的分馏现象。利用天然气组分及其碳同位素的上述变化规律,可以追踪天然气的运移路径,也可用于气源对比研究。     

川西北下三叠统飞仙关组泥灰岩的油气及H2S生成模拟实验研究

由于川东北飞仙关组海相烃源岩成熟度高、有机质丰度低,在讨论天然气来源时多不考虑飞仙关组自身的贡献。对采自川西北剑阁县上寺下三叠统飞仙关组泥灰岩样品进行烃类生成的热压模拟实验,再现了飞仙关组烃源岩的生烃演化过程及特点,证实了四川盆地飞仙关组烃源岩在成熟程度适当的条件下具有较大的生烃潜力:泥灰岩最大产油率为142.2kg/t,生油高峰范围在Ro=0.63%～1.2%之间;累计产气率为793.9m3/t。同时,通过模拟实验证实了烃源岩在生烃过程中也能生成较高含量的H2S气体,为川东北飞仙关高含硫天然气中H2S的成因解释提供了一种新的思路。     

天然气汞含量作为煤型气与油型气判识指标的探讨

虽然天然气汞含量作为判识煤型气和油型气的一项重要指标已经被很多学者所接受,但在勘探实践中应用的并不多,究其原因还是对该指标的认识不够深入。为探讨该指标的适用性,笔者对天然气中汞的成因机制进行探讨。首先通过煤中汞含量、煤的产气率以及煤粉热释汞实验,分析认为天然气中的汞主要来自于气源岩,尤其是煤,只有当地层温度达到一定数值以后,气源岩中的汞才会在热力的作用下大量被释放并随生成的天然气一起运移并聚集到气藏中,气源岩类型和地层温度共同决定了天然气汞含量的高低。其次,笔者对全国8大盆地500多口天然气井开展了天然气汞含量检测,并对其中部分气井进行了天然气烷烃碳同位素检测。统计分析表明,当天然气汞含量大于30μg/m3时,可基本判断该天然气类型为煤型气;当天然气汞含量介于10～30μg/m3时,其为煤型气的几率较大,在结合其他地质资料的情况下也可比较容易得出合理的结论;但当天然气汞含量介于5～10μg/m3,甚至更低时,天然气汞含量只能作为判识煤型气和油型气的辅助参数。     

中国气田天然气中汞的成因模式

汞是天然气中一种常见的有害元素,中国含气盆地构造背景复杂,天然气类型多样,不同气田汞含量差异很大。为搞清中国气田汞含量分布特征及天然气中汞的成因模式,对中国陆上八大含气盆地近500多口气井开展了汞含量检测和分析。研究表明天然气汞含量差异很大,不仅表现在不同含气盆地之间和同一含气盆地的不同构造部位之间,而且表现在不同产气层埋藏深度之间及不同天然气类型之间。中国高含汞天然气主要分布在构造活动相对较强的拉张断陷盆地及前陆盆地的深层。松辽盆地高含二氧化碳井汞含量数据表明天然气中的汞不可能为幔源成因\.通过对煤的汞含量和产气率分析认为,作为生气母质的煤可以为高含汞天然气的形成提供充足的汞源。富含汞的气源岩、充足的热力和必要的保存温度是高含汞天然气形成的3个必要条件。结合汞的物理、化学特征和煤的沉积、埋藏和演化过程,可将天然气中汞的形成划分为5个演化阶段,即搬运、沉积、埋藏、释放和保存。     

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。     

天然气汞含量作为煤型气和油型气判识指标的探讨

天然气汞含量作为判识煤型气和油型气的一项重要指标已经被很多学者所接受,但在勘探实践中应用的并不多,究其原因是对该指标的认识还不够深入.探讨该指标的前提是搞清天然气中汞的形成机制,通过对美国和中国不同产煤区煤中汞含量和不同煤阶下煤的产气率进行统计分析,认为煤系有机质具备形成高含汞天然气的物质基础.但很多检测数据显示并不是所有的煤型气均具有较高的汞含量,有的甚至接近于0.为解释这一现象,开展了煤的吸汞和热释汞实验,发现煤在低温下不仅不能够释汞反而会从周围环境中吸收汞,只有当温度升高到一定程度煤中的汞才会在热力的作用下大量释放出来,因此说气源岩类型和地层温度共同决定了天然气汞含量的高低.全国八大盆地500多口气井的汞含量数据统计分析表明,当天然气汞含量大于30 000ng/m3时,可基本判断该天然气类型为煤型气.当天然气汞含量介于10 000～30 000ng/m3之间时,其为煤型气的几率较大,在结合其他地质资料的情况下也可比较容易得出合理的结论.但当天然气汞含量介于5 000～10 000ng/m3之间甚至更低时,天然气汞含量只能作为判识煤型气和油型气的辅助参数.