两元混合天然气定量研究新方法

确定端元气混合比例是混源气定量研究的主要内容。以两元混合天然气为例,首先要分析混源成藏的地质条件,以确定可能的气源岩;然后根据源岩生气模拟实验与实测数据,建立端元气与混源气的地球化学模型,确定混源气的混合比例与源岩成熟度;最后将结果用于混源成藏过程分析,提出混源成藏的地球化学机制。鄂尔多斯盆地中部奥陶系风化壳天然气为上古生界煤成气和下古生界油型气混源气。从混源气藏形成的地质条件和地质过程着手,利用天然气中甲、乙烷百分组成和碳同位素组成,建立了混合比例估算模型,并绘制了估算图版。对靖边等气田13个天然气样品进行研究,发现混源气混合比变化很大。除去全为煤成气(陕21井)和全为油型气(陕5井)的两个样品之外,11个样品上古生界煤成气和下古生界油型气比例分布分别为22%～84%和16%～78%。但总体以下古生界油型气为主,平均所占比例63.2%,说明鄂尔多斯盆地中部奥陶系风化壳天然气以下古生界自生油型气为主。     

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳天然气藏的气源分析

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳天然气藏的气源迄今尚未得到很好解决.笔者简述了气源对比存在问题及研究思路,并利用多指标综合对比法系统分析了鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳气藏的气源,初算了不同区块气源的混合比.鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳天然气既有石炭-二叠系来源为主的煤成气,又有下古生界自身来源为主的油型气.中部气田东部区块的天然气主要为煤成气(石炭-二叠系来源约占70%),中部气田北部、西部及南部区块的天然气主要为油型气(下古生界自身来源约占60%～70%).     

鄂尔多斯中部气田下古生界天然气的气源研究

鄂尔多斯中部气田下古生界天然气藏的气源是目前尚未解决的重要问题。利用天然气组分的碳、氢同位素、氩同位素、轻烃组成和生物标志物组成等多指标的综合对比 ,系统地研究了中部气田下古生界天然气的气源 ,明确了油型气和煤成气的主要分布区块 ,并估算了各区块气源的混合比。研究认为 ,鄂尔多斯中部气田下古生界天然气既有石炭系—二叠系来源为主的煤成气 ,又有下古生界自身来源为主的油型气。中部气田东部区块的天然气主要为煤成气 (石炭系—二叠系来源约占 70 % ) ,中部气田北部、西部及南部区块的天然气主要为油型气 (下古生界自身来源约占 6 0 %～ 70 % )。     

长庆气田奥陶系风化壳气藏、气源研究

对10年来长庆气田奥陶系风化充气藏气源问题存在的不同观点（上古生界煤成气和奥陶系海相碳酸盐岩气何者为主）及相应的证据进行了总结和讨论,认为“奥陶系自生自储为主”的观点对地质和地球化学现象的解释存在疑问,包括用次要组分来判别混源天然气的主要来源,用不确切的端员气地球化学特征来计算混源比,对本溪组底部岩石的封盖性和下奥陶统碳酸盐岩的原始生烃潜力评价偏高,忽略了石炭系存在能够生成油型气的海相源岩。因此,长庆气田不能作为海相贫有机质的碳酸盐岩生成的大、中型油气田的实例。根据天然气及气源岩的地球化学特征,提出长庆气田奥陶系风化壳气藏气是以上古生界煤成气为主、石炭系海相源岩生成的油型气为辅的混合气。     

煤成气讲座 第五讲 煤成气的识别标志

弄清煤成气的识别标志对正确确定天然气类型有重要的理论和实践意义。一、煤成气的识别标志和方法(一)甲烷碳同位素(δ~(13)C_1‰)1.煤级 R~00.5—2.5％范围内,源岩形成的天然气δ~(13)C_1>-30‰是煤成气;≤-47>-55‰是油型气(图5-1)。由图3可知前者的变化范围是-42.9—-19‰,后者的最大值为-30‰,大于该值的气应属煤成气,如东濮凹陷文留气藏δ~(13)C_1=-28.53‰等。     

鄂尔多斯盆地中部气田天然气混源的地球化学标志与评价

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳天然气藏的气源问题是迄今尚有争议的重要问题。在前人大量研究的基础上，系统研究了该气田天然气混源的地球化学特征与标志，并利用多指标综合评价了气藏的气源。研究结果表明，鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳天然气具有高一过成熟干气的组分和同位素特征。天然气的来源比较复杂，既有以石炭一二叠系来源为主的煤成气，又有以下古生界来源为主的油型气。该气田东部区块的天然气主要为煤成气，中部气田北部、西部及南部区块的天然气主要为油型气。     

柴达木盆地天然气地球化学特征与成因

本文系统采集了柴达木盆地不同构造分区19个油气田的65个天然气样品,测试了其组分和碳同位素值,综合研究了天然气的地球化学特征及成因。柴达木盆地天然气可分为生物气、腐泥型油型气、混合型油型气、煤型气和混合气。生物气δ~(13)C_1非常轻,C_2+含量极低,分别位于-68.2‰～-61.8‰和0.06％～0.20％范围;δD和δ~(13)C_(CO_2)较重,显示了     

煤成甲烷、乙烷碳同位素动力学研究和应用--以鄂尔多斯盆地上古生界煤成气为例

同位素动力学模型的发展和应用使天然气的研究工作进入了一个动态的研究阶段。迄今为止,大多数研究工作集中在甲烷的碳同位素动力学模拟。而少有地球化学家对乙烷及其他重烃气组分的碳同位素组成的动力学模拟加以重视。本文在甲烷碳同位素动力学模型基础上,编制了限定体系下乙烷的同位素动力学模拟软件。并在热解模拟实验的基础上对鄂尔多斯盆地上古生界煤成气甲烷、乙烷的同位素演化进行了模拟,获得长期累积甲烷、乙烷的同位素值分别为δ^1C1=-33．46‰3、δ^13C2=-23．1‰,与上古生界储层中天然气的组分特征（δ^13C1=-32．95％。、δ^13C2=-23．41‰）基本一致,与下古生界天然气的同位素组成存在着明显的差别,说明上古生界煤与上古生界天然气存在着源—气的对应关系;而对下古生界天然气来说,上古生界煤系不是主要的气源岩。     

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井烃源岩评价及气源分析

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井获得天然气重大突破,但对其各层系烃源岩生烃潜力并未开展研究。通过采集山西组和马家沟组烃源岩样品开展相关研究,结果表明:山西组4个泥岩样品的残余总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量分布范围为0.54%~2.31%,均值为1.65%,总烃[(S 1+S 2)]含量分布范围为0.12~0.46mg/g,均值为0.34mg/g,泥岩烃源岩有机质丰度较高,生烃潜力较强;马家沟组泥岩残余TOC含量分布范围为0.09%~0.33%,均值为0.17%,(S 1+S 2)含量分布范围为0.03~0.17mg/g,均值为0.12mg/g,评价为非-差烃源岩。对比宜参1井天然气中甲烷(CH 4)和乙烷(C2H6)碳同位素含量,δ^13C 1>δ^13C2倒转的天然气主要为煤成热解气,混入了少量δ^13C2轻的油型气,其中煤成气主要来自于上古生界煤系地层,混入的少量油型气可能主要来自于上古生界太原组优质海相烃源岩。查明奥陶系马家沟组的生烃潜力及油气来源不仅可以认识奥陶系产层的油气生成和组成特征,同时对气田的形成模式、资源前景及勘探部署也具有重要意义。     

同源不同成熟度天然气的混合对天然气碳同位素的影响

对胜利油田临南洼陷一块未成熟Ⅱ型烃源岩的干酪根样品进行了封闭体系下高温高压热模拟实验,获取了不同热演化阶段天然气组分和碳同位素值,通过混合配比计算,研究了同源不同成熟度天然气的混合对天然气组分和碳同位素的影响。结果表明,同源不同成熟度天然气的混合改变天然气的组分与碳同位素特征,其变化规律受端元气的成熟度及混合系数的影响,并且端元气体的成熟度差别越大,混合气组分与碳同位素值随混合系数的变化越明显。本研究中,在热模拟实验的成熟度范围内(Easy Ro:0.72%~3.0%),不同混合模型中天然气的δ~(13)C_1与δ~(13)C_2不存在倒转;只有当过成熟天然气和低成熟天然气混合,并且以过成熟天然气为主时,才可能导致δ~(13)C_2与δ~(13)C_3不同程度倒转,但这种混合模型在实际地质条件下很难形成,因此认为只是同源不同成熟度混合作用一般不会造成天然气碳同位素的倒转。本研究对于深刻认识含油气盆地天然气的气源及其碳同位素特征提供了理论依据。     

内蒙古西部额济纳旗地区X井油气显示特征与油气源探讨

根据内蒙古额济纳旗地区X井白垩系额济纳旗组、侏罗系麻木鸟苏组、古生界顶面风化壳等不同层段的油气显示特征和钻井泥浆烃类气体组分、甲烷C同位素的分析结果,认为侏罗系和白垩系油气显示特征相同,为油与气显示,气体样品的干燥系数(C_1/C_总)为0.80～0.87,甲烷C同位素δ~(13)C_1为-48.19‰～-50,87‰,表现了低成熟热解气的特征;古生界风化壳为气显示,天然气干燥系数(C_1/C_总)为0.91～0.92,甲烷C同位素δ~(13)C_1为-21.56‰-30.91‰,表现了高成熟热解气的特征.该井及邻区的中生界、古生界烃源岩干酪根类型及其演化程度具有显著的差别,中生界烃源岩以低成熟混合型干酪根为主,古生界烃源岩为成熟-高成熟(或过成熟)的混合型-腐泥型干酪根.表明该区存在以中生界侏罗系-白垩系低成熟烃源岩为油气源的油气系统和古生界高成熟(或过成熟)烃源岩为气源的油气系统,指示了古生界油气资源前景.     

鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩生烃性能与中部长庆气田气源成因研究

用激光 -荧光显微镜等有机岩石学方法 ,挑选样品中有明显生、排烃现象的碳酸盐岩 ,再以测定的这类碳酸盐岩的有机碳含量为依据 ,确定本区高成熟碳酸盐气源岩残余有机碳的下限指标用 0 .13%～ 0 .14 %比较合理。根据碳酸盐岩储层孔隙中充填沥青和皮膜状残余沥青的分布和含量 ,论证了陕参 1井等奥陶系碳酸盐岩地层在地质历史中 ,存在若干油气有效储层。采用连续升温 ,步进取样的热模拟实验方法 ,揭示了本区煤与碳酸盐岩干酪根随热演化作用增强 ,烃类气体产物的干燥系数增大 ,δ1 3C1 、δ1 3C2 明显变重的规律 ,并根据样品实验结果推算 ,本区石炭系—二叠系煤最大生气阶段的δ1 3C1 应为 - 2 7‰～ - 2 8‰ ,碳酸盐岩最大生气阶段的δ1 3C1 应为- 31.7‰～ - 33‰。在气源成因判识中 ,根据主生气期阶段对天然气成藏储聚的贡献最大、甲烷碳同位素较重以及长庆气田风化壳气藏天然气δ1 3C1 重值区并不与石炭系—二叠系煤的镜质组反射率高值区匹配的现象等进行气源判识 ,认为长庆奥陶系风化壳气藏 ,具有下古生界海相碳酸盐岩气与上古生界石炭系—二叠系煤成气的混源成因     

利用包裹体中气体地球化学特征与源岩生气模拟实验探讨鄂尔多斯盆地靖边气田天然气来源

鄂尔多斯盆地上、下古生界地层包裹体气体与气藏中气体地球化学性质对比表明:上古生界气藏中气体与包裹体中气体地球化学性质相似,气藏中气体的地球化学性质能代表成藏初期气体的原始特征;而下古生界气藏中气体与包裹体中气体的地球化学性质差别很大,下古生界气藏中的气体与下古生界源岩模拟生成气体也有非常大的差别。因此,下古生界气藏中的气体不能代表来自下古生界源岩产生天然气。结合前人关于奥陶系源岩的模拟生成天然气、包裹体中气体以及靖边气田天然气的地球化学特征,提出来源于奥陶系的天然气应具有δ¹³C₁<-38‰、δ¹³C₂<-28‰的特征。下古生界地层包裹体中气体与气藏中气体地球化学性质对比表明,下古生界气田天然气乙烷碳同位素的变化范围也比甲烷碳同位素的变化范围大很多,乙烷碳同位素不适合作为判断靖边气田天然气来源的标准。在此基础上,以上古生界天然气甲烷碳同位素的平均值(-32.90‰)与下古生界δ¹³C₁<-38‰天然气甲烷碳同位素的平均值(-39.04‰)分别作为上、下古生界来源天然气甲烷碳同位素的界限值,通过简单计算认为靖边气田大约85%的天然气来源于上古生界煤系。     

鄂尔多斯盆地苏里格庙与靖边天然气单体碳同位素特征及其成因

苏里格庙上古生界砂岩气藏天然气重烃含量高,干燥系数低,为湿气;靖边奥陶系风化壳气藏天然气重烃含量低,干燥系数高,属干气。苏里格庙天然气的正构烷烃碳同位素具有δ13 C₁<δ13 C₃ <δ13 C₂ <δ13 C4的规律,靖边天然气具有δ13 C₁<δ13 C₂ <δ13 C₃ 的规律。二者高碳数烷烃的同位素差别较大,尤其是苏里格庙的乙烷碳同位素比靖边平均重 3.6‰。根据天然气单体碳同位素及其含量变化,苏里格庙天然气属煤成气,靖边天然气属煤成气与油型气的混合气。苏里格庙和靖边天然气中均含少量CO₂ 气,其碳同位素表明苏里格庙除苏 5井为无机CO₂ 气外,均为有机CO₂ 气;靖边林 1、林 5井为无机CO₂ 气,陕参 1井为有机CO₂ 气。结合烷烃气和CO₂ 气,苏里格庙天然气可以分为含有机CO₂ 煤成气和含无机CO₂ 煤成气。碳同位素比值与Ro 关系分析认为,苏里格庙的天然气成熟度处于成熟到高成熟阶段,其相应气源岩的平均Ro 为 1.2 9%～ 1.39%,这一结果与该区二叠系煤岩的成熟度符合较好。     

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳气藏天然气来源及混源比计算

对鄂尔多斯盆地中部气田天然气碳同位素资料按不同地区、不同层位进行了分析,认为奥陶系风化壳气藏甲烷碳同位素值与石炭-二叠系气藏的接近,在平面上变化趋势相似,而与风化壳之下奥陶系自生自储的油型气相差较大。奥陶系风化壳气藏的来源是以石炭-二叠系煤成气为主,定量计算表明,在中部气田的大部分地区,石炭-二叠系来源气的比例大于70％。     

长庆气田的气源研究与碳酸盐岩生烃能力评价(摘要)

<正> 位于鄂尔多斯盆地中央古隆起的长庆气田是迄今我国最大的气田。由于对其气源的认识会直接影响到下古生界海相碳酸盐岩的生烃评价与勘探目标决策,因而倍受我国地质、地球化学工作者的关注。自气田发现以来,已有不少学者对长庆气田天然气、凝析油地球化学特征的成因类型进行了研究。目前,对长庆气田属煤成气与油型气混源成因的认识已无争议。但是在主力气源的判识和下古生界碳酸盐岩生烃能力评价方面仍存在很大分岐。本文在对上、下古生界烃源岩的天然气、凝析油地球化学特征的系统研究、并采用多项地球化学指标进行气—油—烃源岩对比的基础上,得出了以下主要     

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井烃源岩评价及气源分析

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井获得天然气重大突破,但对其各层系烃源岩生烃潜力并未开展研究。通过采集山西组和马家沟组烃源岩样品开展相关研究,结果表明: 山西组4个泥岩样品的残余总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量分布范围为0.54%~2.31%,均值为1.65%,总烃[(S₁+S₂)]含量分布范围为0.12~0.46 mg/g,均值为0.34 mg/g,泥岩烃源岩有机质丰度较高,生烃潜力较强; 马家沟组泥岩残余TOC含量分布范围为0.09%~0.33%,均值为0.17%,(S₁+S₂)含量分布范围为0.03~0.17 mg/g,均值为0.12 mg/g,评价为非—差烃源岩。对比宜参1井天然气中甲烷(CH₄)和乙烷(C₂H₆)碳同位素含量,δ¹³C₁>δ¹³C₂倒转的天然气主要为煤成热解气,混入了少量δ¹³C₂轻的油型气,其中煤成气主要来自于上古生界煤系地层,混入的少量油型气可能主要来自于上古生界太原组优质海相烃源岩。查明奥陶系马家沟组的生烃潜力及油气来源不仅可以认识奥陶系产层的油气生成和组成特征,同时对气田的形成模式、资源前景及勘探部署也具有重要意义。     

四川盆地上三叠统须家河组流体包裹体地球化学

<正>四川盆地须家河组多层系产气、大面积含气、天然气分布不受构造控制,气水分异差,含气饱和度变化大。前人对该区烃源岩和现今气田气进行了地球化学研究,根据δ13C2介于-30‰^-24‰之间,δDC2H6=-150‰-24‰之间,δDC2H6=-150‰^-110‰(梁艳等,2006;肖芝华等,2008),认为须家河组天然气为自生自储的煤成气,煤系烃源岩全天候生气,根据有限的包裹体温度统计分布呈现双峰特征(90-110‰(梁艳等,2006;肖芝华等,2008),认为须家河组天然气为自生自储的煤成气,煤系烃源岩全天候生气,根据有限的包裹体温度统计分布呈现双峰特征(90¹00℃和130100℃和130¹50℃),认为天然气幕式     

鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气的地球化学研究

鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气的地球化学参数显示出煤成气的特征为高一较高的甲烷化系数、低一较低的C2 组分含量、低凝析油含量、烃类组分均相对富同位素^13C、轻烃(C6～C7)中高环烷烃含量等，其源岩无疑是石炭-二叠系(C2b-P1s)海陆交互相腐殖型母质为主的煤系气源岩。天然气地球化学参数中的甲烷化系数在平面上和纵向上的变化趋势与气层组的热演化程度存在着良好的相关性，反映出上古生界低渗透储层天然气的“广覆式生(供)气、持续运聚成藏”特征，天然气的主要成藏时期与气源岩的大量生、排烃时期(J2-K1)相匹配。局部地区的石千峰组发育晚期(K1抬升后)形成的天然气藏。气源岩母质的非均质性、成熟度的差异、运移与成藏特征等多因素叠加作用是引起天然气地球化学参数的变化在总体上的规律性与局部的复杂性共存的主要原因。     

鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气的地球化学研究

鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气的地球化学参数显示出煤成气的特征为高-较高的甲烷化系数、低-较低的C2 组分含量、低凝析油含量、烃类组分均相对富同位素 13C、轻烃(C5～C7)中高环烷烃含量等,其源岩无疑是石炭-二叠系(C2b-P1s)海陆交互相腐殖型母质为主的煤系气源岩.天然气地球化学参数中的甲烷化系数在平面上和纵向上的变化趋势与气层组的热演化程度存在着良好的相关性,反映出上古生界低渗透储层天然气的"广覆式生(供)气、持续运聚成藏"特征,天然气的主要成藏时期与气源岩的大量生、排烃时期(J2-K1)相匹配.局部地区的石千峰组发育晚期(K1抬升后)形成的天然气藏.气源岩母质的非均质性、成熟度的差异、运移与成藏特征等多因素叠加作用是引起天然气地球化学参数的变化在总体上的规律性与局部的复杂性共存的主要原因.