祁连山木里冻土区天然气水合物矿区稀有气体氦、氖地球化学特征及其指示意义

稀有气体氦(He)、氖(Ne)是天然气水合物中的痕量组分,其化学性质稳定,在地质作用过程中其丰度变化几乎不受复杂化学反应和近地表微生物的影响。顶空气He、Ne地球化学勘查方法可以排除沼泽区微生物的强烈干扰,提高包括天然气水合物在内的油气近地表地球化学勘查的效用及精度。选择祁连山木里冻土区天然气水合物矿区进行试验研究,获得近地表土壤顶空气He平均含量为799×10-6,Ne平均含量208×10-6,均高于其在大气中的丰度。稀有气体He、Ne具有很强的穿透能力,平面上,在已知水合物矿藏和水合物远景区上方具有明显的地球化学顶部异常特征;钻井地球化学垂向剖面上,水合物富集层位上方具有明显的上置气异常特征。顶空气He、Ne近地表平面异常和钻井岩屑剖面异常特征证实,祁连山水合物形成过程中烃类气体发生了分异和垂向微渗漏,其携带笼中的稀有气体He、Ne以“类气相”地气流形式垂向迁移。试验证明,顶空气He、Ne异常对木里天然气水合物矿藏具有良好的指示作用。顶空气He、Ne勘查方法是冻土区水合物地球化学勘查技术的有效补充。     

东胜铀矿砂岩中方解石富集及铀矿成因

东胜铀矿区方解石富集特征、无机碳氧同位素以及邻近气藏包裹体捕获压力、有机碳同位素和~3He/~4He的相关研究表明,东胜铀成矿与深层天然气存在密切关系。方解石的δ~(13)C值-19.6‰~-1.11‰,δ~(18)O值-17.13‰~-9.00‰,δ~(13)C值的变化范围较宽,可能是地表水和深层天然气影响程度不同所致。鄂尔多斯盆地北部气藏储层包裹体捕获压力从深部向浅部和从盆地西南向东北方向逐渐降低的变化趋势表明,天然气为铀的转化提供了充足的还原剂,为大型东胜铀矿形成提供了必要条件。天然气中~3He/~4He比值证明东胜直罗组铀矿砂岩中没有有意义的幔源流体贡献。这些证据表明东胜铀矿砂岩中的方解石是地表水和深部天然气共同作用的结果,这暗示了东胜大型铀矿床是由低温混合成矿作用形成的。     

松南气田火山岩储层天然气地球化学特征及成因探讨

通过对松南气田营城组与登楼库组火山岩天然气的组成、碳同位素及惰性气体同位素特征分析,天然气烃类组成以甲烷为主,含极少量重烃,干燥系数均在0.99左右,为干气;天然气中CO2含量高,在-20.74%~-25.75%之间,为高含CO2的天然气藏;天然气甲烷同位素偏重为-18.3‰~-26.5‰,并且有δ13C1δ13C2δ13C3负碳同位素序列,表明有无机成因烃类气体混合的特征,营城组的CO2同位素表明为幔源无机成因气,3He/4He的比值高,介于壳源成因与幔源成因之间,也表明有幔源3He/4He的输入,多种参数表明松南地区天然气的有幔源成因的甲烷,也有煤系地层生成的煤型气,营城组的CO2为幔源成因,为煤幔混合气。通过模拟计算,松南气田深层天然气幔源成因的烃类气体占40.62%~100%。煤系成因来源为0~59.38%,加之20%左右的CO2气体均为无机幔源成因,因此该区天然气主要为无机幔源成因的天然气。     

天然气藏He的累积模式及定年应用初探

天然气藏He的聚集存在一定的年代累积效应,借鉴相关地质模型,引入气藏特征参数,对外部壳源以及气藏原位产生的He进行量化,明确天然气藏中He累积量与时间的数学关系,进而建立了约束天然气藏形成时代的新方法——He定年模型。将该方法应用于四川盆地威远气田,估算威远震旦系天然气成藏定型的时间约为31Ma,对应渐新世,处于喜马拉雅运动中期。该结果与威远气田成藏过程的研究成果相吻合,表明天然气藏He的年代累积效应可以用于成藏时代的研究,所建立的He定年模型具有一定的实用性和应用潜力。     

世界首例沉积壳层幔源工业储集的发现

七、八十年代地学研究的热点和前沿领域之一是关于地幔的研究,氦是地幔挥发分的重要组成。其同位素3He/4He的丰度比是判识含氦地质体来源于幔、壳和大气的重要指标,其相应的表征值为1.1×10-5,10-6和1.4×10-6,在研究我国东部含油气区的工业气井天然气组分和同位素组成时,发现一批沿郯庐大断裂两侧分布的工业气井,其氦浓度为0.05～0.1％,达到了氦气资源所要求的品位.其3He/4He比值达3.7×10-6～6.36×104,由于工业气井中大气氦的组分可忽略不计,可用壳-幔二元混合模式计算氦气中幔源氦所占份额,结果表明幔源氦达33.7～57.3％,从而在我国领土上第一次发现了幔源氦在沉积壳层形成工业储集。为了解这一发现在国际上的意义位置,请中科院兰州文献情报中心科技文献检索室进行了国际联机检索,证明从1967年到1991年3月（从可能出现有关文献及1990年我所论文发表分别作了相应时间的前后延伸）国际上无有关报导,证明这一发现在世界范围也是首次。此项发现对我们更深入认识地球、地幔形成演化,对于进一步了解幔源挥发份的脱气、运移乃至成藏有重大理论意义,从而对指导有关矿产的勘查也具有实践意义。     

广东三水盆地非烃天然气同位素地球化学

本文根据广东省三水盆地天然气中He,Ar,CO_2和N_2的稳定同位素地球化学特征,探讨了该区非烃天然气组分的成因以及大地热流。天然气中~3He/~4He值为(1.60—6.39)×10~(-6),~(40)Ar/~(36)Ar值为450—841,δ~(13)C_(Co_2)的变化范围为-20—-2‰,δ~(15)N在-58—+95‰之间。天然气同位素地球化学特征表明三水盆地有较强的地球深部流体(物质和热)向上溢出。富含非烃组分的气藏中,大部分He,Ar,N_2来自地球深部,CO_2则主要由岩石化学反应生成。烃类天然气藏中非烃组分主要来自地壳中放射性成因的~4He、~(40)Ar和有机质热分解产生的CO_2、N_(20)根据~3He/~4He值估算大地热流值(Q)为72—82mWm~(-2),其中一半以上可能来自上地幔。     

特约主编致读者

正随着我国国民经济的快速发展,国家对石油和天然气的需求越来越大,供需缺口逐年增大。2013年,中国石油净进口量达到2.88亿吨,对外依存度升至58.1%;天然气净进口量530亿立方米,对外依存度达到31.6%。另据BP预测,到2030年我国石油和天然气对外依存度将高达80%和42%。因此,在努力确保国内油气生产平稳增长的同时,需加大我国海外权益油供给量,开辟多种渠道利用海外油气资源,以确保国家能源安全。     

油气地质学的若干问题

:2 0世纪世界开采了 115 0亿t石油 ,64万亿m3 天然气 ,如此大量的油气开发是与油气地质的新理论出现并应用于勘探密切相关。 19世纪 70年代出现海相生油论 ,2 0世纪一直在发展和完善 ,其在油气勘探开发中起了重大作用。 2 0世纪 2 0年代开始形成的陆相生油理论 ,对中国石油工业的发展起了重大作用 ,1999年产油 1.60亿t,使中国从“贫油国”而成为世界第五产油大国。2 0世纪 4 0年代煤成气理论形成 ,使勘探天然气理论从仅与腐泥型源岩有关的“一元论” ,发展于既与腐殖型煤系源岩也与腐泥型源岩相关的“二元论” ,促进了天然气工业大发展。世界产气第一大国俄罗斯探明天然气储量 75 %是煤成气 ,中国近期天然气储量大幅度增长是以煤成气为支撑的 ,2 0 0 0年全国气层气储层的 64%是煤成气。天然气水合物是非常规气 ,较一致估计资源量在 2 .0×10 16 2 .1× 10 16 m3 ,相当于当前已探明的化石燃料总含碳量的 2倍 ,被认为可能是 2 1世纪的替代能源 ,潜力大。但由于地质的、成藏的、富集的、开发的和环境的诸多问题未深入研究或有待解决 ,目前未开发利用。     

天然气中非碳氢化合物的稳定同位素地球化学

<正> 从天然气的勘探实践和有关天然气成因的地球化学研究来看。天然气中的非碳氢化合物的组成对解释天然气成因、迁移和蚀变过程的机理十分有益。自然界中稳定同位素丰度的变更主要是由于放射性衰变和质量分馏作用造成的。近年来,非碳氢化合物的稳定同位素丰度数据丰富了天然气本身的地球化学资料。现将天然气中的稀有气体、CO_2,N_2,硫化物和H_2O 的同位素地球化学特征简述如下。Ⅱ稀有气体稀有气体的同位素丰度随放射性衰变和其他物理过程而变更。稀有气体~3He/~4He 值     

鄂尔多斯盆地氦同位素的特征

鄂尔多斯盆地是中国最稳定的含油气盆地,也是我国发现1000×108m3以上大气田最多的盆地。根据46个气样氦同位素分析,3He／4He为3．1×10-8-1．2×10-7,平均为4．36×10-8,R／Ra值为0．022-0．085,是壳源氦的特征。鄂尔多斯盆地3He／4He和R／Ra值不受天然气的成因类型、气的产状及气的原生性与后生改造的影响。R／ Ra值定量说明鄂尔多斯盆地构造上极稳定。     

第六讲 控制煤成气藏形成的条件和因素

近年来的研究成果表明,含煤岩系不仅可形成天然气,也可形成石油。煤成油气的事实说明含煤盆地和含油气盆地有着内在的成生联系。即在一定条件下含煤盆地可以演化为含油气盆地;含煤岩系可以转化为油气源岩,并可形成一定规模的石油和天然气矿藏。      

煤成气讲座 第六讲 控制煤成气藏形成的条件和因素

一、形成的基本因素近年来的研究成果表明,含煤岩系不仅可形成天然气,也可形成石油。煤成油气的事实说明含煤盆地和含油气盆地有着内在的成生联系。即在一定条件下含煤盆地可以演化为含油气盆地;含煤岩系可以转化为油气源岩,并可形成一定规模的石油和天然气矿     

小资料

1据国际天然气情报中心发表的材料,1970年以来,全世界探明的天然气储量增加了两倍.到1986年1月1日止,探明的世界天然气储量达977 490亿立方米,相当于977亿吨石油,而探明的世界石油总储量为963亿     

我国油气资源开发战略

我国的能源生产和消费以煤炭为主。中国能源研究会预测到2000年煤炭在消费构成中还将占到77％。但是,对石油天然气的需求和依靠仍占重要位置。随着经济的发展,还可能增加对石油天然气的依赖程度,石油天然气在一次能源生产构成和在能源消费构成中的比例,将会保持在20％左右。据《中国地质报》报导(1990.3.9):“我国规划到2000年原油年产量为2亿t;天然气年产量300亿m~3。1989～2000年需新增石油探明储量125亿t,新增天然气探明储量1.49万亿m~3。”即1989～2000年期间,每年要新增石     

百字短讯

<正> ·资源与储量·世界石油可采储量最新估计据美国地质调查局在16届世界石油大会上的评估值,世界最终可采石油储量约为4 582亿吨(33450亿桶)。全球天然气水合物资源量为1.8～2.1亿亿立方米,其总能量约为全球煤炭、石油和天然气资源总能量的两倍。     

新编参考教材《天然气地质学》问世

近二十多年来,全世界天然气的勘探和开发工作得到了巨大的发展。迄今天然气探明的储量达90万亿立方米,相当于世界油气总储量的45%。我国含油气盆地,含煤盆地星罗棋布,天然气资源丰富,天然气的勘探和开发工作日新月异。随着我国年青的找气队伍的成长壮大,以及天然气工业的迅猛发展,迫切需要从理论上加以充实和提高。为了适应当前天然气工业发展的需要,武汉地质学院石油地质教研室陈荣书副教授和袁炳存同志参阅了大量文     

无机成因天然气的地球化学特征

甲烷(CH4)等烃类气体自地球深部选出的同时,还伴随有其它气体,如CO2、CO、N2、H2S、H2、He、Ne、Ar等,统称为无机成因天然气.无机成因天然气与生物成因天然气在地球化学特征上存在显著的差异,主要表现在化学成分和同住素组成特征.无机成因CH4的干燥系数较大,δ13C1值几乎都大于-25‰,且CH4及其同系物碳同住素组成的分布随碳数的增大而变轻(反序);无机成因CO2碳同住素较重;稀有气体中w(3He)/w(4He)值较低等.这些特征是判别无机成因天然气的重要地球化学指标.     

含油气盆地油气同位素地球化学研究概述①

以气体地球化学国家重点实验室工作为主,简要概述了对我国含油气的同位素地球化学研究。1. 烃气的同位素地球化学:讨论了天然气成因新模式与气藏烃气同位素组成的关系,低演化阶段天然气同位素分馏的二阶段模式,云南中小盆地天然气低演化系列同位素特征及用储层解析气作油气源对比。2. 稀有气体同位素地球化学:阐述了3He/4He值与中国构造分区, 幔源氦的复合成藏和幔源甲烷问题以及气源对比等。3. 液态烃同位素地球化学:简述了轻烃碳氢同位素特征及氢同位素作为判别古沉积介质盐度的指标,概述了未熟-低熟油同位素特征及在自然剖面上油和源岩抽提物碳同位素分馏特征及其机理。     

冰上丝绸之路与北极油气资源

油气是重要的战略资源。其中天然气作为清洁能源,它曾经是,现在是,在可预期的未来——全球碳减排、中国碳达峰情景下,仍然是最重要的能源资源。能源进口渠道的多元化一直是中国缓解能源紧张的有效措施之一。北极地区油气资源丰富且以天然气为主,已发现的油气资源中绝大多数在俄罗斯,尤其是天然气。但是俄罗斯天然气生产的油气田80%以上已经进入北极圈。2012年,中俄合作开发北极亚马尔液化天然气项目正式启动,标志着中国参与北极油气资源开发利用取得重要进展,也事实上开启了中国主导的"丝绸之路经济带建设"和俄罗斯主导的"欧亚经济联盟建设"对接合作的进程。北极地区已发现的油气资源共计3289.4亿桶油当量,其中石油605.4亿桶（84.1亿吨）油当量,仅为全球已发现石油资源的2.5%;天然气41.4万亿立方米（约合2683亿桶,372.6亿吨油当量）,占全球已发现天然气资源的15.5%。北极地区已发现的油气总资源中绝大多数在俄罗斯,俄罗斯已发现的北极油气资源合计2905亿桶油当量（403.5亿吨）,占88.3%;其中天然气约39.47万亿立方米,约合2557.9亿桶（355.3亿吨）油当量,占北极地区已发现天然气总资源的95%以上。北极待发现的油气资源量也非常可观,约占世界待发现常规石油资源的15%;天然气占世界待发现常规天然气资源的30%,其分布也主要在俄罗斯。随着全球气候变暖和能源战略博弈,俄罗斯为确保其天然气出口及财政来源,必然要加大北极油气、特别是天然气的开采和开发,并通过北极航道运到中国和其他消费国。本文在概括分析北极油气资源分布特点、俄罗斯油气资源与北极战略及北方海航道通行能力的基础上,回顾了北极亚马尔液化天然气项目诞生、发展演变及其国际博弈的背景;概括介绍了中国成功介入北极油气资源项目这一标志性事件过程,并进一步提出了中国对北极油气资源利用战略举措的建议。      

琼东南海域天然气水合物地震反射特征

天然气水合物是一种新能源,目前,世界上许多国家都在进行天然气水合物研究。琼东南盆地是天然气水合物可能赋存的重点目标区,笔者针对琼东南海域二维地震资料进行以突出含天然气水合物地层地震反射特征为目的的处理,进一步识别含天然气水合物地层地震反射特征与分布。通过应用地震资料保幅处理技术,对该海域含天然气水合物地层地震反射特征,如似海底反射(BSR)、BSR强反射界面之上的高速异常带、BSR附近的振幅空白带、BSR的极性反转等,有了更多的认识,对开展全区含BSR特征研究有借鉴意义。