川北元坝地区天然气地球化学特征及气源研究

【摘要】：本文在对元坝地区J2q、J1z、T3x组陆相烃源岩和二叠系P2w、P1m、P1q组海相烃源岩的有机质丰度、干酪根类型及成熟度等方面进行分析的基础上,重点研究了元坝地区J2q、J1z、T3x组陆相天然气,T21、T1f、P2ch、P2w、P1q组海相天然气的化学组分及烷烃碳同位素等有机地球化学特征并对其进行气源分析。 元坝地区海、陆相天然气的组分差别很大。陆相天然气以气态烷烃为主,非烃气体含量普遍很低,N2、C02含量不高,各气样几乎不含H2S；从气态烷烃的含量分布来看,重烃C2+含量相对较高。其中,J2q组天然气干燥系数都在0.85以下,为湿气；J1z、T3x组天然气干燥系数C1/(C1-C5)普遍在0.95以上,属高温裂解干气。而海相天然气含有较多的H2S、CO2等非烃气体；气态烷烃含量相对较低。其中,T21、T1f及P2ch层位的天然气烷烃含量基本上分布在90%以上,干燥系数C1/(C1-C5)值均大于0.98。P2w、P1q组天然气样总烃分布在97%以上,而CH4含量很高,干燥系数Cl/(Cr-Cs)接近于1。同时,海相T1f、P2ch、P2w、P1q天然气的C1/(C2+C3)值基本上大于400,而陆相J1z、T3x天然气C1/(C2+C3)值基本上小于200,故可以利用Cl/(C2+C3)值粗略地区分元坝地区海、陆相天然气。 元坝地区海、陆相天然气的烷烃碳、氢同位素值差别也很大。陆相天然气δ13C1普遍小于海相δ13C1,同样陆相δD1小于海相δD1。相反,陆相δ13C2普遍大于海相δ13C2。其中,陆相J2q组天然气δ13C2值分布在-32.3-31.4‰范围,为油型气；而J1z、T3x组天然气δ13C2较重,具有煤型气的特点。但是,T3x1～2组天然气碳氢同位素分布较为复杂,乙烷碳同位素明显偏轻,大多数气样轻于-28‰,有油型气的混入,出现δ13C1δ13C2的反序分布。而海相T21层位的天然气δ13C2值分布在-36.6--29.6‰之间,均小于-28%o,具有油型气的特点。T1f、P2ch组天然气烷烃碳同位素较为复杂,烷烃碳同位素序列分布既有δ13C1δ13C2正序分布,也有δ13C1δ13C2倒序分布,为混源所致,但散失作用对其也有一定的影响。进一步对海、陆相天然气的碳氢同位素进行分析发现,可以利用δ13C2和δ13C1差值与δ13C1值的相关图来区分元坝地区海、陆相天然气。此外,元坝地区陆相天然气δ Dl值小于-140‰,而海相天然气δ Dl值均大于-140%o；甲烷碳、氢同位素随着成熟度的增加而变重,元坝陆相气(J1z、T3x组天然气)和海相气两者的变化趋势有所不同。所以,可以利用δ Dl=-140‰值及甲烷碳、氢同位素变化趋势对陆相、海相天然气进行区分。 此外,针对海相T1f、P2ch天然气具有高含量H2S、CO2的特点,对H2S与C02含量关系、C02含量和其碳同位素关系进行了分析。P2ch层位天然气H2S含量随着C02含量的增加而增加,且C02碳同位素随着二氧化碳含量的增加而变轻。而Tlf层的天然气H2S与C02含量之间则表现出一定的负相关性,且C02碳同位素随着C02含量的增加而增加。从T1f、P2ch组的SO42-与Mg2+的匹配关系看,长兴组的TSR作用可能要大于飞仙关组。结合上述这两个层位天然气的组分及同位素分析,认为：P2ch组的天然气发生了TSR过程,产生的H2S和C02与周边的碳酸盐岩发生作用,使得该层位天然气中CO2的碳来源于TSR所产生的有机碳和碳酸盐岩溶蚀所产生的无机碳。而Tlf组的天然气来源于P2ch组中经TSR作用的天然气,在运移过程中H2S与周边的碳酸盐岩作用而减少,但同时C02含量变大、碳同位素变重,但是也不能排除Tlf组发生TSR作用。 结合上述海、陆相各个层位的天然气地球化学特征进行了气-气对比及气-岩对比分析,认为J1z、J2q及T3x3～5组天然气可能主要来源于本层位烃源岩；而T3x1-2组天然气为本层位产生的煤型气与下伏海相油型气的混合气。T21天然气可能为志留系烃源岩裂解气和须家河组煤型气的混合气。P2ch、P2w和Plq天然气均来源于二叠系海相烃源岩。其中,Tlf层位天然气主要以原油裂解气为主,可能是早期P2ch层位天然气上窜的结果,并且有一定量的干酪根裂解气的充注,而其主要烃源岩为二叠统烃源岩。P2ch层位的天然气是混合气,即经TSR作用的原油裂解气和未经TSR作用的干酪根初次裂解气的混合气。 【关键词】：川北元坝地区 陆相天然气 海相天然气 碳同位素 化学成分 硫酸盐热化学还原 干酪根初次裂解气 原油二次裂解气 气源
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P618.13
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 绪论12-23
• 1.1 选题来源与意义12-13
• 1.2 天然气成因理论与应用方法13-18
• 1.2.1 天然气成因类型及其特征13-18
• 1.2.2 气源对比18
• 1.3 研究现状18-21
• 1.3.1 元坝及其周边地区各层位天然气地球化学特征及其气源分析18-20
• 1.3.2 存在的问题20-21
• 1.4 研究内容21-22
• 1.5 工作量统计22-23
• 2 川北元坝地区的地质背景及样品分析23-30
• 2.1 川北元坝地区的地质背景23-27
• 2.1.1 四川盆地的演化及其油气的分布23-24
• 2.1.2 川东北地区构造及烃源岩层位分布24-25
• 2.1.3 元坝地区油气分布25-27
• 2.2 样品分析过程27-30
• 2.2.1 烃源岩岩样分析28-29
• 2.2.2 天然气气样分析29-30
• 3 烃源岩地球化学特征30-38
• 3.1 陆相烃源岩30-34
• 3.1.1 烃源岩有机质丰度30-31
• 3.1.2 烃源岩有机质类型31-33
• 3.1.3 烃源岩有机质热演化程度33-34
• 3.2 海相烃源岩34-38
• 3.2.1 烃源岩有机质丰度34-35
• 3.2.2 烃源岩有机质类型35-36
• 3.2.3 烃源岩有机质热演化程度36-38
• 4 元坝地区陆相天然气地球化学特征及其来源分析38-47
• 4.1 天然气化学成分及同位素组成特征38-40
• 4.1.1 化学组成38-39
• 4.1.2 同位素组成39-40
• 4.2 天然气成因类型40-43
• 4.3 天然气气源分析43-47
• 4.3.1 中下侏罗统气源43-44
• 4.3.2 须家河组气源44-47
• 5 元坝地区海相天然气地球化学特征及其来源分析47-61
• 5.1 海相天然气组分及其同位素组成47-50
• 5.1.1 天然气组分47-48
• 5.1.2 烷烃同位素48-50
• 5.2 海相天然气成因类型50-53
• 5.3 烷烃碳同位素倒转探讨53-54
• 5.4 元坝海相天然气TSR及CO_2的来源分析54-56
• 5.5 天然气烷烃来源分析56-61
• 5.5.1 原油裂解气和烃源岩裂解气来源57-58
• 5.5.2 原油裂解气和烃源岩裂解气充注的先后顺序58-61
• 6 结论61-64
• 参考文献64-71
• 作者简历71

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

川西坳陷中段须家河组天然气地球化学特征与气源追踪    沈忠民;潘中亮;吕正祥;刘四兵;王玲辉;

川西拗陷中段天然气轻烃地球化学特征    沈忠民;王鹏;刘四兵;吕正祥;朱宏权;

四川盆地东部长兴组——飞仙关组气藏地球化学特征及气源探讨    杨家静,王一刚,王兰生,文应初,刘划一,周国源

川东北元坝地区须家河组石英砂岩沉积与储层特征    陈波;沈均均;郝景宇;杜文拓;

煤型气烃类组分的稳定碳、氢同位素组成研究    陈践发，李春园，沈平，应光国

川中广安气田天然气成因类型及气源分析    李登华;李伟;汪泽成;杨家静;

四川盆地普光大型气藏基本特征及成藏富集规律    马永生;蔡勋育;李国雄;

川西坳陷侏罗系天然气气源对比研究    沈忠民;刘涛;吕正祥;刘四兵;

中国生物气中烷烃组分的碳同位素特征及其鉴别标志    戴金星,陈英

轻烃中碳、氢同位素组成特征    沈平

川东北二叠系-三叠系白云岩成因研究    张婷婷;刘波;秦善;

川东北固体沥青的有机地球化学    王涌泉;熊永强;王彦美;

中国双相沉积盆地、古老结晶基底与东北地区深层潜在油气藏    滕吉文;田有;刘财;韩立国;

应用生烃动力学法研究川东上二叠统烃源岩生烃史    徐立恒;陈践发;卢双舫;马广宇;李吉君;

川中广安地区须家河组煤系烃源岩生气特征    李吉君;崔会英;卢双舫;薛海涛;胡国艺;谢增业;

长岭断陷有机烃类气成因    杨光;张梦林;王建强;

四川盆地东部长兴组礁滩相储层测井地质特征    张兵;郑荣才;史建南;文华国;郑超;

川西坳陷中段上三叠统须二段致密砂岩孔隙度演化史    陈冬霞;庞雄奇;杨克明;杨宇;叶军;

柴达木盆地三湖气聚集区某区第四系浅层气层AVO特征研究    陈强

松辽盆地北部深层天然气系统成藏史研究    杨峰平,王玉华,杨步增

敏感性分析在烃源岩成熟度史模拟中的应用——以川东北地区普光5井古生界海相烃源岩为例    饶松;唐晓音;朱传庆;胡圣标;汪集旸;

Thermochemical sulphate reduction and the generation of hydrogen sulphide and thiols(mercaptans) in Triassic carbonate reservoirs from the Sichuan Basin,China    Richard H.Worden;Simon H.Bottrell;

Methane-dominated thermochemical sulphate reduction in the Triassic Feixianguan Formation East Sichuan Basin,China:towards prediction of fatal H_2S concentrations    Richard H.Worden;

混源天然气的混源比例判识方法    金强;程付启;刘文汇;

塔河油田奥陶系天然气地球化学特征及成因类型    王杰;顾忆;饶丹;

海相深层碳酸盐岩天然气成藏机理、地球物理勘探技术与普光大气田的发现    马永生;郭旭升;朱铉;郭彤楼;蔡勋育;

浅层生物气特征及其研究现状    林春明;李艳丽;漆滨汶;

恩洪向斜煤层重烃浓度异常及其成因探讨    兰凤娟;秦勇;林玉成;王爱宽;申建;

森林沼泽泥炭不同演化阶段气体碳氢同位素演化特征    段毅;吴应忠;姚泾利;刘显阳;孙涛;何金先;徐丽;夏嘉;张晓丽;

川东北地区油气形成过程中稀土元素地球化学特征    李靖;周世新;郑朝阳;王保忠;柳少鹏;张海坤;巩书华;

砂岩对CO_2的矿物捕获能力    刘娜

徐家围子断陷营城组火山岩流体包裹体发育特征及其地质意义    肖骏

四川盆地下古生界油气地质条件及勘探前景    黄文明

中上扬子克拉通盆地沉积层序充填过程与演化模式    黄福喜

川东北地区上三叠统须家河组层序岩相古地理研究    张峰

沾化凹陷孤北潜山中、古生界煤系烃源岩特征及其煤成气判识标志研究    郭春清

川西地区海相碳酸盐岩储层预测研究    陈昭国

渤海湾盆地生物气成藏过程中散失作用研究    高阳

油藏原位与实验室模拟系统中的微生物分子生态学研究    任红燕

氡气勘查地球化学技术研究与应用    贾国相

南华北地区中晚二叠世层序地层学及古地理研究    尹玉静

鄂尔多斯盆地ZC地区长4+5储层成岩作用及其对储层性质的影响    郑锐

煤层气分馏机理    陈润

松辽盆地深部壳幔结构对非生物成因天然气的制约作用    程毅

原油伴生气中CO_2浓度变化影响因素的研究    马晓强

松辽盆地南部长岭断陷深层烃源岩评价    逯瑞敬

蜀南地区合江构造茅口组气藏开发潜力研究    谭乔

大牛地气田上古生界流体特征与天然气运移规律研究    覃伟

大牛地气田上古生界天然气成藏特征    杨立成

川北地区中三叠统层序、沉积相及储层研究    彭博

川东北固体沥青的有机地球化学    王涌泉;熊永强;王彦美;

川西前陆盆地碎屑岩天然气跨层运移过程中的相态演变    徐国盛,刘树根,李国蓉,王敏杰

川西坳陷中-南段须家河组层序地层格架与生储盖组合    古俊林,郑荣才,罗平,阳正熙

川西坳陷中段须四段钙屑砂岩储层特征及有利区块预测    郑荣才;魏钦廉;高红灿;叶泰然;

川东北元坝地区长兴期飞仙关期碳酸盐岩台地沉积体系及演化    段金宝;黄仁春;程胜辉;曾韬;朱祥;

川西坳陷中段须家河组天然气地球化学特征与气源追踪    沈忠民;潘中亮;吕正祥;刘四兵;王玲辉;

四川盆地页岩气藏和连续型-非连续型气藏基本特征    刘树根;曾祥亮;黄文明;马文辛;

干酪根的类型及其分类参数的有效性、局限性和相关性    黄第藩,李晋超,张大江

中原,华北油气区《煤型气》地化特征初探    徐永昌,沈平

中国含硫化氢的天然气分布特征、分类及其成因探讨    戴金星

川东北飞仙关组鲕滩气藏天然气成因特征及其生成动力学研究    王铜山

川东北元坝地区元坝11井地应力建模和井壁稳定性分析    秦黎明;李永杰;吴海燕;张元春;李三国;谢关宝;

元坝集输系统酸性天然气水合物形成规律研究    青鹏;杨辉华;

水力脉冲空化射流技术在元坝12井中的应用    陈华忠;

元坝区块安全、快速钻进对策和分析    詹富斌;

中石化四川元坝地区页岩气勘探获重大突破    天工;

元坝地区须三段沉积特征    黎静容;李毓;程洪亮;颜晓;毕有益;

元坝地区页岩气勘探获重大突破    

湖泊相介壳滩分布的地震预测方法研究——以元坝地区大安寨段为例    张玺华;陈洪德;林良彪;戴勇;林凯;钱利军;

元坝地区长一段滩体发育分布特征    唐锰;周亚丽;王淞;周彬;

应急监测菜元坝建兴坡滑坡及抗滑桩实录    李同明，刘军

全市创建无邪教乡镇（社区）现场会在元坝召开    记者 刘文龙 付蕊

投入太分散 “大雨”湿房顶    夏丽莎　本报记者　夏先清

元坝农民在家门口务工    李亚雪 记者 刘文龙

元坝首口气井灾后恢复生产    记者 周惠群

从8亿到25亿元    本报记者 江涛 实习生 蒲洪旭 吴洋

次级枢纽元坝节点建设如火如荼    本报记者 任小昌 李永玺 刘文龙

元坝地区明确勘探开发一体化思路    记者 王孝祥

元坝:“四同”驱“四轮” 三年三大步    本报记者 任小昌

风雨历程一起走过 沧桑巨变共同见证    李坪 记者 刘文龙

提前一年 广巴高速元坝至巴中段今日初通    记者 白洪文

川东北元坝地区下侏罗统自流井组沉积相特征研究    雍云乔

元坝地区地震储层预测与评价    张寒池

川北元坝地区天然气地球化学特征及气源研究    胡炜