川西坳陷天然气中烷烃气碳同位素倒转成因分析

在充分认识可能造成天然气中烷烃气碳同位素倒转原因的基础上,分别对川西坳陷构造变形强度不同的北段、中段、南段3地区天然气中烷烃气碳同位素倒转成因进行了分析。结果表明,构造变形强度相对较弱的北段与中段地区,烷烃气碳同位素倒转相对较少发生,倒转现象仅出现在须二段,北段烷烃气碳同位素倒转成因是同源不同期天然气混合,中段2类烷烃气碳同位素倒转成因分别是同源不同期天然气混合与不同成因天然气混合;构造变形强度相对较大的南段地区,烷烃气碳同位素倒转现象明显增多,中侏罗统、须四段与须二段都有倒转发生,中侏罗统与须四段倒转成因主要是同型不同源天然气混合,而须二段倒转成因则为天然气同源不同期混合。对川西坳陷烷烃气碳同位素倒转特征与构造变形强度的关系分析表明,构造变形强度对烷烃气碳同位素倒转有一定的影响,在构造变形强度相对较大的地区,构造变形对烷烃气碳同位素倒转的发生起了促进作用,使得该地区碳同位素倒转现象更为常见。     

川西坳陷侏罗系天然气气源对比研究

川西坳陷侏罗系天然气具有δ13C1<δ13C2<δ13C3 的正常系列分布特征,为典型的热催化成因的煤型气,天然气母质类型主要为腐殖型。通过岩石组合特征分析,认为侏罗系天然气大部分来源于上三叠统须五段源岩,须四段和侏罗系本身源岩（如自流井组暗色泥岩）可能也有一定贡献;轻烃特征研究也说明了须五段源岩对侏罗系天然气有较大的贡献;δ13C1-Ro关系更进一步说明了侏罗系天然气主要来源于须五段烃源岩,而孝-新-合地区须四段和自流井组源岩可能有一定程度的贡献。     

川西坳陷中段新场地区天然气研究及气源对比

经过大量学者多年的研究总结,川西坳陷中段新场地区具备良好的生、储、盖等成藏组合。结合地质背景及碳同位素、轻烃的研究,认为新场地区天然气主要是Ⅲ型干酪根的煤型气,气藏主要分布在上三叠系的须二段和须四段,以及中侏罗系、上侏罗系地层中。     

川西坳陷中段天然气碳同位素特征及其成因类型

川西坳陷中段天然气的组份以烃类气体为主,占气体总体积的98.1%～99.7%;非烃气体以CO,2和N2为主,其含量分别占气体的0.12%～1.32%和0.25%～1.54%;烃类气体中以甲烷占绝对优势,平均含量为95.83%;重烃含量较低,平均为3.21%;干燥系数(C1/C,1-5>)平均为0.97,整体上属典型的干气.川西坳陷中段的所有样品δ13C,2都大于-25.8‰,属于典型的煤型气范畴,天然气的δ13C,1δ'13C,2δ13C,3,呈明显的正序排列,显示出天然气为典型的有机成因.甲烷碳同位素组成,反映了其母质演化程度已处于成熟～高成熟阶段,且以高成熟阶段为主.     

川西坳陷致密碎屑岩储层产能预测方法研究

长期以来，川西坳陷致密碎屑岩储层因其固有的非常规性，导致储层识别和产能预测较为困难。本文从该类储层的特征出发，根据川西坳陷７口井２４层生产测井解释成果，提出了致密储层产能预测的四种方法，丰富了储层识别的内涵，使储层识别与产能预测有机的联系起来。经矿场验证表明：对川西致密碎屑岩未知层段的天然气产量预测具有实用价值。     

川西坳陷圈闭分类

川西坳陷有着复杂的形成与演化历史,从而导致油气成藏、圈闭类型复杂的局面。通过对川西主要气藏圈闭分析,把圈闭成因作为分类的基础,圈闭形态及遮挡方式作为划分各大类中次一级亚类的依据。按形成油气圈闭的主导成因差异,将川西坳陷圈闭划分为构造圈闭、地层圈闭和成岩圈闭三大类型。其中,岩性圈闭和古构造-成岩圈闭是川西坳陷的优势圈闭。     

塔里木盆地库车坳陷煤成气甲烷碳同位素动力学研究及其成藏意义

天然气碳同位素动力学研究是在生烃动力学基础上发展起来的一种动力学研究方法。以库车坳陷侏罗系煤在限定体系下热解实验为基础，分析了煤成气甲烷碳同位素演化的基本特征。整体上，煤成气甲烷碳同位素值比较重。随着热解温度的增加，甲烷碳同位素演化形式表现为，在低温段存在着一个明显变轻的趋势，然后逐渐变重。这主要是由煤的非均质性造成的，煤沉积时不但有高等植物来源，还有水生生物来源，他们具有不同的活化能和不同的同位素组成。用自行开发的同位素模拟软件，结合库车坳陷的热史，对库车坳陷煤成甲烷碳同位素进行了模拟计算。其核心是把甲烷看作重碳甲烷和正常甲烷两个部分，各自求取动力学参数。模拟结果表明，坳陷中心几个干气藏中甲烷的碳同位素值(-27‰～ 32‰，PDB)落在了由干酪根开始裂解生气到2．0Ma之间。这说明库车坳陷中心区域的天然气主要来源于侏罗系煤系地层的长时期裂解、累积。累积阶段为开始生烃到库车期。     

川西坳陷深层须家河组岩石力学实验研究

从岩石力学角度出发,根据应力及应变关系中岩石内部结构面的微观变化入手,以川西坳陷深层须家河组致密砂岩层段为例,在模拟地层条件下,利用"MTS岩石物理参数测试系统"对该区岩样进行了力学参数测试.通过对岩石样品抗压强度、抗张强度及泊松比等统计数据分析,在揭示地层岩石力学性质变化规律的同时又论证了岩石力学原理在地层中的适用性,并指出岩石力学分析对于油气储层的勘探开发具有一定的指导意义.     

川西坳陷中段原、次生气藏天然气特征及运移机制探讨

天然气的烃类组分、氮气和二氧化碳含量、干燥系数大小均是较好的天然气运移地球化学指标,其纵向变化规律显示天然气纵向运移特征.通过川西坳陷中段千余个天然气地球化学参数的系统分析,对川西坳陷中段原、次生气藏天然气特征及运移机制进行探讨.川西坳陷中段天然气随着运移距离的增加氮气含量逐渐增大(0～9.63%),二氧化碳含量逐渐减小(1.94%～0);次生气藏天然气沿着运移方向甲烷含量(83.48%～99.86%)、干燥系数(0.83%～1.0O%)逐渐增大;而原生气藏天然气的变化趋势正好相反,甲烷含量(99.93%～85.06%)、干燥系数(1.00%～0.85%)逐渐减小.地层压力和区域构造应力场是川西坳陷中段天然气运移的主要驱动力.川西坳陷中段侏罗系次生气藏和三叠系原生气藏运移方式有着明显区别:上侏罗统天然气主要由下部须家河组天然气窜层渗流运移而来,断裂是其最重要的运移通道;中侏罗统部分气藏由须家河组气源沿高速运移通道运移而来,而部分气藏是通过下部气源以水溶相的方式运移聚集成藏;须四段天然气以扩散运移方式为主,反应该层段天然气成藏时储层已相对致密;须二段天然气则以渗流方式为主,断裂在其中起到了重要的作用.     

Genetic classification of natural gases in the Bozhong Depression, Bohai Bay, China

The geochemical characteristics of natural gases discovered in the Bozhong Depression are systematically described in this paper. The natural gases are composed mainly of hydrocarbon gases. Natural gases occurring in the Paleogene and older reservoirs are wet gases, whereas those in the Neogene reservoirs are dry gases. Methane and ethane in the gases are significantly different in carbon isotopic composition. The methane carbon isotopic composition of the gases in structure BZ28-1 and the ethane carbon isotopic composition of the gases in structure QHD30-1 are characterized by the heaviest values, respectively. The natural gases are in the mature to highly mature stages. The hydrocarbon gases are of organic origin and can be classified as oil-type gases, coal-derived gases and mixed gases with the third one accounting for the major portion.     

塔北、塔中天然气中烷烃同系物碳同位素组成系列倒转现象的解释

塔里木盆地塔北、塔中地区天然气中烷烃气碳同位素组成序列存在着局部倒转现象,通过对此的研究和解释,初步认为塔北、塔中天然气中的烷烃气可能是以有机成因气为主;轮台构造单元天然气烷烃系列的δ13C3＞δ13C4倒转可能是混入了偏腐泥型的烷烃气体;轮南低凸起构造单元的天然气烷烃同系物碳同位素组成序列正常,天然气来源单一;塔中地区天然气按CH₄和C₂H₆的碳同位素组成特征可分成两组,可能代表了两种不同的成因类。     

有机质碳同位素热力学分馏与天然气碳同位素组成

干酪根中不同结构和官能团具有不同的碳同位素组成,这种差异可以用有机质碳同位素热力学同位素因子（β因子）进行预测。煤岩模拟实验产物中,δ^13CCO2相对烃类气体而言明显偏重,这与干酪根中羧基的β^13C较大有关。含水实验产物的δ^13CCO2轻于无水实验产物的δ^13CCO2是由于含水实验中所增加CO2的碳同位素组成相对较轻造成的,含水实验增加的CO2产率是由β13C相对较小的部分亚甲基碳通过断裂、氢转移、以及与水反应转变而来。模拟实验低温阶段（≤300℃）,甲氧基中的甲基断裂可能的甲烷形成的主要方式。而甲氧基的β13C大于甲基,所以低温阶段出现了甲烷碳同位素组成先较重后变轻的现象。     

塔北天然气组分特征及同位素组成

通过对塔北天然气32个样品的化学组分特征,甲烷的碳、氢同位素组成及关系,以及单烃碳同位素系列特征,甲烷的碳同位素组成与烃类组分关系等方面的综合研究揭示了塔北不同油气区不同井位天然气的成因类型以及某些井位天然气的来源,为塔北油气勘探提供了有价值的信息。     

塔里木盆地东部地区天然气地球化学特征及成因探讨(之二)

天然气的组分和碳、氢同位素组成特征研究表明塔里木盆地已发现的天然气均为热解气。通过气源对比可知,该盆地东部地区的天然气主要有两种类型 :1)是来自震旦纪到下古生界海相腐泥型母质的油型气,其甲烷、乙烷、丙烷δ13C值,分别为-44.5‰～-33.8‰、- 42‰～-2 8.1‰和-35.4‰～-2 8.4‰,其甲烷的氢同位素组成大于- 2 0 0‰;2 )是产自中生代陆相腐殖型源岩的煤型气,其甲烷、乙烷、丙烷的δ13C值分别为-40.5‰～-33.1‰、- 2 9.7‰～-2 1.3‰和-2 6.3‰～-2 0.3‰,其甲烷的氢同位素组成小于-2 0 0‰。将天然气的地化特征与地质背景相结合判断可知,在塔北隆起地区一些天然气藏是由成熟 (高成熟 )阶段的油型气与过成熟阶段的油型气混合形成,另一些天然气藏是由成熟阶段的油型气和成熟阶段的煤型气混合形成.     

川西拗陷中段气藏稀有气体来源与烃类运移研究

川西拗陷中段的孝泉、新场与合兴场气藏的3 He 4 He值为 2 .0 1～ 6 .93,40 Ar 3 6Ar值为 372～ 739,绝大部分He与 2 0 %～ 6 0 %的Ar为地壳放射性成因气。地壳放射性成因4He、40 Ar(简写为40 Ar )的含量比值4He 4 0Ar 同气藏埋藏深度有着很好的函数关系 ,并同含量高达 93%～ 99%的CH4有很好的相关性。说明来源于基底的4He、40 Ar 在进入气藏前已同烃类充分混合 ;这些气体在拗陷东坡深处呈水溶相及气水混相向储层渗透运移 ;北环隆带CH4作为稀有气体载体 ,携带4He、40 Ar 向气藏扩散聚集。     

藏北南羌塘盆地扎仁地区油苗地球化学特征及意义

扎仁地区地处南羌塘盆地南缘,属油气研究的“空白区”,结合羌塘盆地扎仁区块1∶〖KG-*2〗5万石油地质构造详查,重点研究了位于该区的地表油苗的生物标志化合物和分子碳同位素特征,并且进行了油源对比。研究资料揭示了原油有机质母质为菌藻类和高等植物,特别是藻类为原油的形成作出了贡献;原油形成于还原—弱还原的咸水环境,显示成熟原油的特征。原油的生物标志物特征和中侏罗统夏里组烃源岩具有亲缘关系,反映了原油主要来源于夏里组烃源岩,但其单体碳同位素特征又与夏里组烃源岩存在一定的差异,反映了混合来源的特征。     

川西南碳酸盐岩储层流体包裹体气体地球化学研究

采用真空磁力破碎包裹体与质谱计在线连接的方法,分析了四川盆地西南威远气田、资阳气田和隆昌气田不同时代碳酸盐岩储层中流体包裹体的化学成分和碳同位素组成,并结合储层地质特征,研究了储层流体的来源。研究表明 :流体包裹体气体成分主要以CH₄和CO₂ 为主,不同时代的储层原岩流体包裹体的成分明显不同,同一时代储层原岩及次生脉体中气体的含量变化不一。二叠系储层原岩流体包裹体气体成分以甲烷为主,CH₄含量一般在80 %以上,而震旦系储层原岩则以CO₂ 为主,CO₂ 含量大于 6 0 %。震旦系储层沥青脉中的包裹体CH₄含量最低,储层原岩包裹体CH₄含量次之,次生白云岩及方解石脉体中的包裹体CH₄的含量均大于前两者;而CO₂ 的含量却刚好于此相反。依据储层原岩、次生矿物脉体和沥青脉中包裹体CH₄和CO₂ 碳同位素组成的变化,讨论了二叠系 (P3 ₁₂A、P3 ₁₂B)和震旦系 (Z₄、Z₃、Z₂ )不同层段储层中油气侵入的方式和过程。     

Characteristics and Natural Gas Origin of Middle−Late Triassic Marine Source Rocks of the Western Sichuan Depression, SW China

A scientific exploration well(CK1) was drilled to expand the oil/gas production in the western Sichuan depression, SW, China. Seventy-three core samples and four natural gas samples from the Middle–Late Triassic strata were analyzed to determine the paleo-depositional setting and the abundance of organic matter(OM) and to evaluate the hydrocarbon-generation process and potential. This information was then used to identify the origin of the natural gas. The OM is characterized by medium n-alkanes(n C_(15)–n C_(19)), low pristane/phytane and terrigenous aquatic ratios(TAR), a carbon preference index(CPI) of ～1, regular steranes with C_(29) C_(27) C_(28), gammacerane/C_(30) hopane ratios of 0.15–0.32, and δD_(org) of-132‰ to-58‰, suggesting a marine algal/phytoplankton source with terrestrial input deposited in a reducing–transitional saline/marine sedimentary environment. Based on the TOC, HI index, and chloroform bitumen "A" the algalrich dolomites of the Leikoupo Formation are fair–good source rocks; the grey limestones of the Maantang Formation are fair source rocks; and the shales of the Xiaotangzi Formation are moderately good source rocks. In addition, maceral and carbon isotopes indicate that the kerogen of the Leikoupo and Maantang formations is type Ⅱ and that of the Xiaotangzi Formation is type Ⅱ–Ⅲ. The maturity parameters and the hopane and sterane isomerization suggest that the OM was advanced mature and produced wet–dry gases. One-dimensional modeling of the thermal-burial history suggests that hydrocarbon-generation occurred at 220–60 Ma. The gas components and C–H–He–Ar–Ne isotopes indicate that the oilassociated gases were generated in the Leikoupo and Maantang formations, and then, they mixed with gases from the Xiaotangzi Formation, which were probably contributed by the underlying Permian marine source rocks. Therefore, the deeply-buried Middle–Late Triassic marine source rocks in the western Sichuan depression and in similar basins have a great significant hydrocarbon potential.     

塔里木盆地东部地区天然气地球化学特征及成因探讨(之一)

塔里木盆地是世界上勘探程度较低的大型盆地之一。近年来在该盆地中进行了大规模的油气勘探,发现了一系列的油、气田,其油、气资源量近似1∶1,说明在该盆地中天然气资源非常丰富。该盆地已发现的天然气主要分布在塔里木盆地东部地区的塔北隆起、塔中隆起和库车拗陷。天然气主要与凝析油及原油伴生。该盆地天然气组分分析表明,已发现的天然气藏绝大多数烃类气体含量大于65%;非烃气体CO₂含量小于5%,N2含量小于10%。一些天然气中N2含量达25%到35%。在塔北隆起油气藏中天然气的干湿指数(C₁/C₂+比值)具有从东到西降低的趋势,天然气中N₂含量具有从东到西升高的趋势,天然气甲烷的碳同位素组成也具有由东到西变轻的趋势,结合该区的地质背景可知造成这一趋势的主要因素可能是由于该区下古生界烃源岩热演化程度具有东高西低的特征。