中国大气田的地质和地球化学若干特征

  本文关键词：中国大气田的地质和地球化学若干特征，由笔耕文化传播整理发布。

石 2014 年 2 月

油

勘

探

与

开

发 Vol.41 No.1 1

PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT

文章编号： 1000-0747(2014)01-00

01-13

DOI: 10.11698/PED.2014.01.01

中国大气田的地质和地球化学若干特征
戴金星，于聪，黄士鹏，龚德瑜，吴伟，房忱琛，刘丹
（中国石油勘探开发研究院） 基金项目：国家重大科技专项“重点气区天然气气源对比” （2008ZX05007-003-01-2） 摘要：通过地质、地球化学等分析，对中国大气田的地质和地球化学若干特征进行了总结。截至 2011 年底，中国共 发现 48 个大气田，探明地质总储量占全国天然气探明储量的 81.5%。中国大气田的主要地质和地球化学特征有： ① 天然气组分以烷烃气为主，甲烷平均含量 88.22%，乙烷、丙烷和丁烷平均含量分别为 3.31%、0.97%和 0.49%；②大 气田天然气类型以煤成气为主，48 个大气田中有 27 个为煤成气田；③储集层的层系和岩类多，其中二叠系和三叠系 发现的储量最多；主要储存在砂岩、碳酸盐岩和火山岩中，砂岩中的储量最高；④致密砂岩大气田起举足轻重作用， 48 个大气田中有 16 个为致密砂岩大气田； ⑤“晚期成藏”和“超晚期成藏” ，晚期成藏有利于天然气的保存从而有 利于发现大气田； ⑥气藏类型多，有构造、岩性和地层 3 类。图 12 表 4 参 72 关键词： 中国；大气田；地质特征；地球化学特征；煤成气；油型气 中图分类号： TE122.1 文献标识码： A

石油勘探与开发
Geological and geochemical characteristics of large gas fields in China
Dai Jinxing, Yu Cong, Huang Shipeng, Gong Deyu, Wu Wei, Fang Chenchen, Liu Dan
(PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Beijing 100083, China) Abstract: Based on a comprehensive analysis, the geological and geochemical characteristics of large gas fields in China were summarized in this paper. By the end of 2011, altogether 48 large gas fields had been discovered in China, with their proven reserves accounting for 81.5% of the total proven gas reserves in China. The main geological and geochemical characteristics of large gas fields in China are as follows: (1) Alkane gases are the main components of natural gas, with an average methane content of 88.22%, and the average contents of ethane, propane and butane of 3.31%, 0.97% and 0.49%, respectively; (2) The natural gases in 27 of the 48 large gas fields are coal-derived gases which indicates coal-derived gas is the major genetic type of natural gas in China; (3) Reservoirs are in multiple strata, but natural gas is mostly produced from the Permian and Triassic; Sandstones, carbonates and volcanics are the main reservoirs, of which the sandstones have the most reserves; (4) There are 16 tight gas fields in the 48 large gas fields, suggesting the crucial importance of this type of reservoirs in China; (5) Most of these large gas fields were formed at late or very late stages, suggesting late reservoir formation is favorable for gas preservation; (6) Multiple reservoir types are identified, including structural, lithologic and stratigraphic reservoirs. Key words: China; large gas field; geological characteristics; geochemical characteristics; coal-derived gas; oil-type gas

1 中国大气田概况

截至 2011 年底，中国共发现地质储量逾 300×108 ，总探明地质储量 m3 的 大 气 田 48 个 （ 见 图 1 ）

版权所有

（ C1—4） ，即不包括戊烷。根据中国 9 个盆地 48 个大

气田 1 025 个气样组分分析结果（截至 2011 年底）编 制了中国大气田气组分含量柱状图，由图 2 可见，中 国大气田的气组分以烷烃气为主，甲烷平均含量为 88.22%，乙烷、丙烷和丁烷平均含量分别为 3.31%、 0.97%和 0.49%，非烃组分含量中 CO2、N2 和 H2S 的平 均含量分别为 3.58%、 2.94%和 5.13%。 H2S 几乎存在 但由于中国发现碳酸盐岩 于所有碳酸盐岩储集层中 [1]， 大气田不多，所以大气田中含 H2S 天然气田不多。普 光气田普光 3 井 H2S 含量为 49.66%，是中国大气田中 含 H2S 最高的井。分析图 2 中烷烃气各组分含量可见 以下两个规律： ① 烷烃气随其分子中碳数的增加，组 分平均含量依次下降； ② 烷烃气最高含量也呈现出相 似特征，即 CH4 到 C4H10 的最高含量也依次递减。

67 945.9×108 m3，占全国天然气总探明储量的 81.5%。 2011 年，48 个大气田产气 733.16×108 m3，占全国产气 量的 71.5%。全国储量最大和年产气量最多的气田——苏 里 格 气 田 ， 其 储 量 和 产 量 分 别 占 全 国 的 15.3% 和 13.0%。由此可见，大气田在中国天然气工业中起举足 轻重作用，因此，研究大气田的地质和地球化学特征 意义重大，这将进一步促进中国大气田的勘探和开发。

2 地球化学特征
2.1 气组分 本文的烷烃气仅包括甲烷、乙烷、丙烷和丁烷

2

石油勘探与开发?油气勘探

Vol. 41

No.1

石油勘探与开发
图1 中国大气田分布示意图 （截至 2011 年）

与之共生烷烃气多数具有负碳同位素系列，为无机成 因，但也有少量井具煤成气碳同位素组成特征。 2.2 气源 大气田的气源系指占气组分绝大部分的烷烃气的

版权所有
[3]

类型 。戴金星等 [4]最近研究了中国储量 1 000×108 m3

以上 20 个大气田烷烃气的成因类型，根据气田气组分

和 δ13C1、δ13C2 和 δ13C3 数据，用 δ13C1-δ13C2-δ13C3 鉴别 图 [4] 和 δ 13 C 1 -C 1 /C 2+3 鉴别图 [2,5] 确定了烷烃气的气源 （见图 4、图 5） ，发现：中国大气田气源类型多且以 煤成气为主， 14 个气田（苏里格、大牛地、榆林、子 洲、乌审旗、合川、广安、安岳、元坝、新场、克拉 2、 迪那 2、东方 1-1 和克拉美丽）烷烃气主要为煤成气； 2 个气田（塔中 1 和大天池）的烷烃气为油型气，1 个

图2

中国大气田气组分含量柱状图 （括号内数字为气样数）

中国大气田 1 025 个气样 C1— 4、 N2 和 CO2 含量三 角图（见图 3）表明：大气田中绝大部分井（ 1 002 口） 烷烃气含量大于 70%，仅莺琼盆地东方 1-1 气田 5 口 井 CO2 含量约为 60%～ 80%、松辽盆地长岭 1 号气田 CO2 含量为 16.5%～ 98.7%。东方 1-1 气田 δ13CCO2 值为 ?3.4‰～ ?2.8‰， R/Ra 值为 0.07～ 0.14，为典型壳源型 无机成因 CO2，但与之共生烷烃气具有正碳同位素系 列，为有机成因；长岭 1 气田 δ13CCO2 值为 ?7.5‰～ ?5.3‰， R/Ra 值为 1.9～ 4.6，为幔源无机成因 CO2 ，
[2]

气田为生物气型烷烃气 （台南） ， 另外还有 3 个气田 （靖 边、普光、徐深）为混合气型烷烃气 [4]。 中国 48 个大气田除上述 20 个大气田外，其他 28 个气田烷烃气类型基本与上述 20 个大气田相似：根据 图 6 及其他学者研究结果 [6-11]确定， 28 个大气田中有 13 个属煤成气型烷烃气（八角场、洛带、邛西、英买 7、大北、大北 1、柯克亚、神木、米脂、崖 13-1、乐

2014 年 2 月

戴金星 等：中国大气田的地质和地球化学若干特征

3

图3

中国大气田 C1—4-N2-CO2 三角图

石油勘探与开发
1 号、龙深） （见图 1） 。 机气的比例，不同研究者持不同观点。
图4 应用 δ13C1-δ13C2-δ13C3 图鉴别中国储量 1 000×108 m3 以上大气田烷烃气类型 （据文献 [4]补充）

东 22-1、春晓和玛河） ， 7 个为油型气型烷烃气（和田

河、塔河、威远、渡口河、铁山坡、罗家寨和卧龙河） ， 2 个生物气型烷烃气（涩北 1 号和涩北 2 号） ， 6 个混

合型烷烃气（番禺 30-1、荔湾 3-1、磨溪、松南、长岭 关于混合型烷烃气大气田中煤成气、油型气和无 （ 1） 煤成气为主、 油型气为辅靖边型混合烷烃气。

鄂尔多斯盆地靖边气田的主要储集层为经历 1.4×108 a 岩溶的古喀斯特碳酸盐岩（奥陶系马家沟组） [12-15] 。 关于马家沟组气藏气源认识不一，主要有以下观点： ① 马家沟组本身为气源岩，以储集自生自储油型气为 主、上覆石炭 -二叠系煤成气为辅 [12-13]。陈安定认为马 家沟组约 75%的气源为奥陶系油型气 [12]。戴金星等 [14] 对马家沟组 449 个样品进行了 TOC 测定，夏新宇 [15] 平均值分别为 0.240%及 0.198%， 故马家沟组碳酸盐岩 不是气源岩，不可能作为油型气的气源。 ② 马家沟组
16-18]

版权所有
13

对马家沟组 702 个样品进行了 TOC 测定，得到 TOC

天然气以煤成气为主油型气为辅 [14,

。一般煤成气

，油型气 δ13C2 值小于 δ C2 值大于 ?28‰（或 ?28.5‰） ?29‰[19]。由表 1 可见，产自奥陶系的天然气样品中，， 2/3 以上样品 δ13C2 值大于?28.5‰，为煤成气源特征，来 自石炭 -二叠系煤系； 1/3 样品 δ13C2 值小于 ?29‰，为 油型气，来自石炭 -二叠系灰岩烃源岩，该灰岩在靖边 气田最厚约 40 m， 向气田外减薄而尖灭， 有机质类型为 TOC 平均值为 0.59%。 石炭 -二叠系煤系和灰岩 Ⅱ2 型， 气源岩生成的天然气通过古岩溶风化壳和溶沟向下方 勘探证实了此观点。 和侧向运移到马家沟组中成藏 [20]，
图5 应用 δ13C1-C1/C2+3 图鉴别中国储量 1 000×108 m3 以上 大气田烷烃气类型 （图版转引自文献 [5]）

（ 2） 油型气为主、 煤成气为辅普光型混合烷烃气。 普光气田发育飞仙关组和长兴组两个富含 H2S 的生物

4

石油勘探与开发?油气勘探

Vol. 41

No.1

石油勘探与开发 版权所有
图6 中国大气田储集层、气源岩和天然气类型 （截至 2011 年） 鄂尔多斯盆地靖边气田烷烃气 δ13C1— δ13C4 值 [14]
13

表1
井号 地层

δ C/‰ C1 C2 C3 C4 — 陕参 1 O 1 m5 1 3 ?33.9 ?27.6 ?26.0 ?22.9 — 林1 O 1 m5 1 4 ?33.7 ?27.8 ?25.6 林2 O 1 m5 3 ?35.2 ?25.9 ?25.4 ?23.9 陕2 O 1 m5 ?35.3 ?26.2 ?25.5 ?23.2 陕7 O 1 m5 ?36.2 ?23.7 ?23.5 ?21.5 — 陕 12 O 1 m5 1 4 ?34.2 ?25.5 ?26.4 ?20.7 陕 19 C2 b ?35.4 ?25.8 ?24.9 ?23.2 陕 21 O 1 m5 1 ?35.0 ?24.6 ?26.1 ?24.3 陕 21 O 1 m5 2 ?34.9 ?24.5 ?24.7 ?23.0 1— 3 陕 21 O 1 m5 ?34.7 ?28.0 ?26.9 ?23.0 — 陕 27 O 1 m5 2 3 ?36.9 ?26.3 ?22.5 ?22.6 陕 28 O 1 m5 ?34.1 ?28.5 ?27.3 ?24.1 陕 33 O1m ?35.0 ?26.7 ?25.3 ?22.1 注： O1m— 奥陶系马家沟组； C2b— 石炭系本溪组； P1s— 二叠系山西组

井号 陕 34 陕 34 陕 35 陕 46 陕 67 陕 68 陕 85 陕 68 陕 26 陕 30 陕 41 陕 44 陕 106

地层 O 1 m5 1 2 O 1 m5 4 — O 1 m5 1 3 P1s P1s O 1 m5 1 O 1 m5 P1s — O 1 m5 3 4 O 1 m5 4 — O 1 m5 1 7 — O 1 m5 1 4 O 1 m5 1
—

δ 13C/‰
C1 ?35.3 ?34.0 ?33.7 ?31.0 ?32.5 ?34.0 ?33.1 ?34.8 ?38.3 ?33.1 ?38.9 ?33.0 ?30.7 C2 ?25.5 ?24.5 ?26.3 ?22.7 ?22.2 ?23.5 ?26.7 ?29.3 ?34.1 ?33.6 ?28.7 ?34.9 ?37.5 C3 ?24.4 ?22.4 ?21.7 ?21.3 ?21.9 ?21.6 ?20.9 ?27.8 ?21.6 ?26.5 ?22.6 ?29.9 ?30.0 C4 ?21.9 ?23.8 ?20.1 ?21.1 ?20.9 ?20.5 ?19.0 ?24.5 ?25.2 ?25.6 ?20.4

2014 年 2 月

戴金星 等：中国大气田的地质和地球化学若干特征

5

礁白云岩气藏。由于储集层中发现许多沥青，故烷烃 气被认为是石油裂解形成的油型气。一些学者在研究 该气田的 TSR（硫酸盐热化学还原反应）作用后认为， 烷烃气碳同位素组成随着 TSR 作用增强而变重 [21-23]。 在普光气田， TSR 作用对甲烷碳同位素的影响不是很 明显；而乙烷碳同位素受 TSR 影响较明显，当 H2S 含 量高于 10%时，δ C2 值显著变大
13 [23]

值变小。 故笔者认为 TSR 作用与 δ13C 值变化没有必然 （ H2S 联系。 Barbala 等 [24]研究了西加拿大盆地 54 个气样 含量从小于 0.01%变化至 29.50%）的 δ13C 值，亦得出 了相同结论。因此普光气田 δ13C2 值“变大”并非 TSR 作用导致，而与气源岩固有性质有关。同时， δ13C2 值 “变大” 的错误解释还掩盖了该气田存在煤成气气源的 事实：由表 3 可见，PG-2 井 P2ch 天然气 δ13C1 值为 ?30.1‰， δ13C2 值为 ?27.7‰， PG-2 井 P2l 天然气 δ13C1 值为 ?30.6‰，δ13C2 值为 ?25.2‰，其 δ13C2 值明显大于 ?28‰，具有煤成气特征，应为煤成气。表 3 中其他井 则主要具有油型气特征，因此可以认为普光气田烷烃 气 是 油 型 气 为 主 煤 成 气 为 辅 的 混 合 气 ， δ13C1-δ13C2，这也与马永生 δ13C3 图版鉴别证实了此结论（见图 4） 等的观点一致 [25]。

。此结论与四川盆

地中坝气田和西加拿大盆地许多含 H2S 气田 δ13C2 值没 有变大的事实相矛盾 （见表 2） 。 表 2 中前 8 个气样 H2S 含 量 为 3.56% ～ 16.20% ， 其 δ13C1—3 值 均 具 有 δ C1<δ C2<δ C3 的正常序列， δ C2 值并未增大，这 说明，无论气样 H2S 含量是否大于 10%， TSR 作用均 表 2 中后 5 个气样 H2S 含量为 不能使其 δ13C2 值变大。 3.1%～ 29.5%， δ13C1—3 值均表现为 δ13C1>δ13C2， δ13C2
表2
13 13 13 13

石油勘探与开发
四川盆地和西加拿大盆地天然气 H2S 含量和 δ13C1— δ13C4 值
深度 /m CH4 84.92 87.92 82.91 82.94 81.45 88.20 79.80 79.10 91.50 84.50 77.90 65.80 54.40 C2 H6 1.63 1.82 1.62 1.62 1.66 0.51 0.10 0.02 0.20 0.28 0.17 0.15 0.09 主要组分 /% C3 H8 CO2 0.52 4.57 0.54 0.49 0.50 0.57 0.04 <0.01 <0.01 <0.01 0.01 <0.01 0.01 0.01 3.65 4.48 5.10 6.01 4.50 6.00 4.60 4.20 6.80 8.60 11.30 14.00 H2S 4.90 3.56 7.28 7.15 8.84 6.40 14.10 16.20 3.10 8.30 13.30 22.80 29.50 C1 ?35.2 ?35.0 ?35.1 ?34.2 ?34.2 ?36.1 ?32.7 ?30.8 ?27.5 ?32.8 ?31.8 ?31.9 ?31.8 盆地 井号 地层 T2 l3 T2 l3

δ 13C/‰

中 18 中 21

3 170.00 3 303.00 3 100.00 3 134.51

C2 ?30.2 ?29.0 ?29.2 ?29.3 ?28.6 ?24.5 ?32.4 ?25.8 ?31.2 ?38.8 ?38.1 ?41.1 ?42.1

C3 ?30.1 ?27.8 ?27.9 ?27.5

C4 ?29.7 ?30.4 ?28.4 ?28.6

参考文献

四川盆地 （中坝气田）

中 23 中 46 中 81 AB-UT200 AB-P234 AB-UD2056 Su-P100 Su-UT27 Su-UT15 Su-UT11 Su-UT16

T2 l3 T2 l3 T2 l3 T3 P D3 P T3 T3 T3 T3

本文

西加拿大盆地

3 231.70 1 992.10 3 099.40 4 094.80 2 882.00 1 411.30 805.10 1 293.10 1 094.70

?26.8 ?23.0 ?28.2 ?32.0 ?35.2 ?41.8 ?42.6

[24]

注： T2l— 三叠系雷口坡组

井号 PG7 PG8 PG9 PG-2 PG-2 PG-2 PG-2 PG-2 G2

地层 T1 f1 P2ch, T1f P2ch T1 f T1 f T1 f P2ch P2l T1 f1

版权所有
主要成分 /% CO2 8.44 8.07 9.37 7.89 7.81 7.89 8.73 9.46 7.96 CH4 78.31 80.22 76.02 76.69 76.02 74.46 75.00 74.20 75.63 C2 H6 0.12 0.21 0.16 0.19 0.02 0.22 0.33 0.02 0.11 C3 H8 0.01 N2 0.29 6.56 1.01 0.40 0.44 0.51 0.47 0.55 0.44 H2S 12.50 5.00 13.50 14.80 15.58 16.89 15.40 16.00 15.82 C1 ?29.5 ?39.0 ?29.6 ?30.9 ?30.9 ?30.5 ?30.1 ?30.6 ?31.0

表3

四川盆地普光气田天然气地球化学数据

δ 13C/‰
C2 ?29.1 ?31.5 ?30.6 ?28.5 ?28.5 ?29.1 ?27.7 ?25.2 ?28.8

参考文献

本文

[26]

[23]

注： T1f— 三叠系飞仙关组； P2ch—二叠系长兴组； P2l—二叠系龙潭组

（ 3）无机烷烃气为主、煤成气为辅徐深型混合烷 烃气。松辽盆地徐家围子断陷徐深大气田（曾称庆深 大气田）储集层为下白垩统营城组火山岩。徐深大气 田由众多较小的营城组气藏（田）群组成，主要有汪 家屯、升平、兴城和丰乐气藏（田） （见图 7） 。众多学 者
[2,27-30]

人认为徐深气田以煤成气为主，但有无机烷烃气的掺 入而成混合气 [28-29] ；也有人认为以无机烷烃气为主， 笔者认为徐深大气田是无机 有部分煤成烷烃气相混 [2]。 烷烃气为主、煤成气为辅的混合气，理由如下。 ① 负碳同位素系列占优势，说明无机烷烃气为主。 从图 8 和表 4 可见：该大气田烷烃气碳同位素主要是 ，在 39 个 负碳同位素系列（ δ13C1>δ13C2>δ13C3>δ13C4）

研究指出，这些营城组烷烃气为无机成因，混

有煤成气，但关于两者的相对比例则有不同观点。有

6

石油勘探与开发?油气勘探

Vol. 41

No.1

呈正碳同位素系列特征的 4 口井 （ Shs1 井、 Shs2 井 [29]、 Ws1 井 [29]） ， 其 δ13C2 值为 ?24.7‰、 ?22.7‰、 Shs6 井 [31]、 ?23.3‰和 ?25.3‰，按油型气、煤成气判别标准 [19]，这 4 口井烷烃气均属煤成气。综上所述，徐深大气田的无 机成因烷烃气占 59%，煤成烷烃气仅占 10.3%，而碳同 位素倒转的烷烃气占 30.7%， 故由此得出结论， 徐深大 气田的烷烃气以无机成因烷烃气为主，煤成气为辅 [4]。 ② 幔源氦含量多，证实深源无机烷烃气的存在。 一般认为地壳氦 R/Ra 值为 0.01～ 0.10[37]， Jenden 等[38] 指出 R/Ra 值大于 0.1 时指示有幔源氦存在。由表 4 可 见，徐深气田天然气 R/Ra 值为 0.8～ 1.9，说明其中含 有 10.3%～ 21.6%的幔源氦。 戴金星指出当 R/Ra 值大于 烷烃气才是无机成因 [39]。 0.5、 δ13C1－ δ13C2 值大于 0 时，

石油勘探与开发
明这些井烷烃气多是无机成因。
图7 小气藏群组成徐深大气田示意图

表 4 中有 R/Ra 数据的井其 δ13C1?δ13C2 值均大于 0，说 ③升平气藏和汪家屯气藏部分气井汞含量极高

（ Shsg2 井， Hg 含量为 4.05×106 ng/m3； Shs2-25 井， Ws1 井， Hg 含量为 3.37×106 Hg 含量为 3.50×106 ng/m3； 。以往认为世界上汞含量最高的天然气为德国 ng/m3 ） Woostorove 气田赤底统天然气， 其 Hg 含量为 3.00×106 ng/m3[1,40]，后来在德国北部发现 Hg 含量可高达 4.35× 。高、极高含汞天然气 106 ng/m3 的天然气 [41]（见图 9） 中汞的成因主要有两种：其一，地壳深部无机来源汞常 在深断裂带活化期间， 形成沿断裂带延伸的汞晕或单个 汞晕环，或在断裂带相关的圈闭中形成高含汞气田或 油气田，此为地球排汞气作用，汞与地幔氦具有相关 关系 [42-44] 。刘全有最近指出，塔里木盆地汞含量最高

版权所有
图8 徐深气田 δ C1—δ C4 连线对比图
13 13

的 KS102 井和高含汞的 AK1 井不仅汞含量高， 同时也 迹，表现了天然气高含汞与地幔氦的相关性，高含量 的汞和一些幔源氦通过南天山和昆仑山深大断裂运移 到地壳 [45]。其二，根据美国和中国一些煤岩中汞含量

是该盆地天然气 R 值（ 3He/4He）最高者，有幔源氦踪

的统计，李剑等认为煤岩以其自身的汞就可形成汞含 并指出松辽盆 量为 6 550～ 14 077 670 ng/m3 的天然气， 地天然气中的汞不可能为幔源成因 [46]。由表 4 可见， R/Ra 值为 1.7， Shs2-25 井汞含量极高， 为 3.50×106 ng/m3， 即含有 20.7%幔源氦， 表明高含汞气具有幔源成因标志， 同时烷烃气具有负碳同位素系列，也证明为无机成因。 气样中有 23 个为负碳同位素系列，占总数的 59.0%； 具有正碳同位素系列（ δ13C1<δ13C2<δ13C3<δ13C4 ）的气 样仅有 4 个， 占总数的 10.3%； 碳同位素倒转的气样有 12 个，占总数的 30.7%。负碳同位素系列一般是无机 成因气的特征 [2,27,31-34]，负碳同位素系列烷烃气在俄罗 斯克拉半岛岩浆岩包裹体、北大西洋 Lost City 大洋中 脊和澳大利亚 Muchison 炭质陨石中均有发现
[33,35-36]

3 地质特征
3.1 储集层 3.1.1 储集层层系 威远大气田为“中国最古老的气藏” ，储集层为震

。

有机成因烷烃气既可是煤成气，也可是油型气。表 4 中

2014 年 2 月

戴金星 等：中国大气田的地质和地球化学若干特征

7

表4
气田 井名 Xs1 Xs1 Xs1-1 Xs1-4 Xs1-201 Xs5 Xs6 Xs6-1 Xs6-2 Xs603 Xs6-102 Xs6-104 Xs6-208 Shs2 Shs2-1 Shs2-25 Shs2 Shs1 Shs1 Shs4 Shs4 Shs6 Shs2 Shs2 Shs2-7 Shs2-12 Shs2-21 Xs3 Xs302 Xs9 Xs902 Xs903 W905 Ws1 Ws1 Ws101 Ws902 Ws902 Ws903 地层 K1yc J3hsl K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1d K1yc K1yc K1yc K1yc K1d K1d K1yc K1sh K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1 d 基底 基底 组分 /% CH4 92.60 93.20 93.60 94.50 94.60 91.00 94.50 94.40 95.40 95.00 94.50 95.90 95.70 94.60 92.70 92.70 92.00 93.70 92.10 91.20 88.50 86.70 81.60 94.74 92.19 91.90 92.69 92.48 89.88 89.85 91.99 83.28 85.86 90.99 92.97 93.07 95.68 94.90 82.22 C2 H6 2.60 3.20 3.20 2.20 2.10 2.30 3.10 2.50 2.30 3.10 2.20 2.20 2.20 1.60 1.50 1.40 1.40 2.10 2.10 1.60 1.50 4.60 1.90 1.24 1.56 1.56 1.51 2.39 1.38 2.04 2.10 2.10 1.89 1.57 1.52 1.07 1.45 1.73 1.30 C3 H8 0.80 0.50 0.40 0.50 0.40 0.60 0.50 0.60 0.50 0.30 0.20 0.20 0.20 0.30 0.20 0.30 0.20 0.50 0.40 0.60 1.00 1.10 0.20 0.06 0.12 0.12 0.12 0.40 0.29 0.30 0.32 0.42 0.71 0.23 0.21 0.05 0.17 0.16 0.18

松辽盆地徐深气田天然气地球化学数据
δ 13C/‰
C4H10 0.30 0.20 0.10 0.20 0.10 0.20 0.20 0.30 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.30 0 0 0.10 0.10 0.20 0.40 0.30 0.20 0.01 0.04 0.04 0.04 0.23 0.29 0.11 0.19 0.17 0.41 0.10 0.09 0.01 0.03 0.06 0.05 CO2 2.30 1.80 1.40 1.40 1.50 4.10 0.40 0.30 0.20 0.40 0.20 0.30 0.30 0.20 2.60 2.60 0.70 0.20 C1 ?27.4 ?29.7 ?28.9 ?27.4 ?28.6 ?28.6 ?28.3 ?26.9 ?25.9 ?27.0 ?27.5 ?27.9 ?28.3 ?27.8 ?26.8 ?26.6 ?27.2 ?26.1 ?27.7 ?27.1 ?30.5 ?32.2 ?28.3 ?26.1 ?24.5 ?24.5 ?27.6 ?22.7 ?26.5 ?27.5 ?28.2 ?28.5 ?25.3 ?25.6 ?25.5 ?23.9 ?28.6 ?26.5 C2 ?32.3 ?32.9 ?32.6 ?31.8 ?32.2 ?33.9 ?33.2 ?33.8 ?32.4 ?30.4 ?29.3 ?31.1 ?31.1 ?29.1 ?29.1 ?28.8 ?28.1 ?24.7 ?24.2 ?27.8 ?36.5 ?23.3 ?27.7 ?22.7 ?27.1 ?27.5 ?28.7 ?32.1 ?28.3 ?33.5 ?33.5 ?34.6 ?30.2 ?25.3 ?25.2 ?24.1 ?24.3 ?25.4 ?33.5 C3 ?33.9 ?34.3 ?33.3 ?33.7 ?34.0 ?34.4 ?34.3 ?34.2 ?33.1 ?32.3 ?31.4 ?32.8 ?33.5 ?30.6 ?33.5 ?32.6 ?32.7 ?24.1 ?24.3 ?29.6 ?36.7 ?23.1 ?35.3 C4 ?34.7 ?34.1 ?34.4 ?35.1 ?35.2 ?34.6 ?34.6 ?33.7 ?34.3 ?31.4 ?34.9 ?35.1 ?30.8 ?36.5 ?35.7 ?34.9 ?22.3 ?26.6 ?31.5 ?38.5 ?21.6 ?37.6 氦同位素 R/10?6 1.5 1.5 1.2 1.6 1.2 1.5 1.7 1.2 1.7 1.8 1.7 2.5 2.4 2.5 1.4 R/Ra 1.1 1.1 0.8 1.2 0.9 1.0 1.2 0.9 1.2 1.3 1.2 1.9 1.7 1.8 1.0 Hg 含量 / (106 ng·m?3) 参考 文献

兴城

[2]

3.50 本文

石油勘探与开发
升平 [31] 丰乐 汪家屯 0.38 2.73 2.73 2.64 2.02 4.05 5.33 2.80 8.96 7.44 1.56 0.12 0.96 0.57 0.37 ?32.5 ?32.0 ?30.2 ?34.4 ?33.4 ?34.8 ?34.2 ?26.4 ?28.4 ?25.9 ?26.7 ?32.4 ?29.6 ?30.5 ?35.9 ?36.0 ?33.8 3.37 [29] ?22.3 ?26.3 ?32.5 [28] 注： K1yc— 下白垩统营城组； J3hsl— 上侏罗统火石岭组； K1sh— 下白垩统沙河子组； K1d— 下白垩统登娄库组

版权所有

12.21

?25.3

旦系灯影组 [48] ；中国还在“最年轻”的第四系中发现 储量分别达 1 062×108 m3、 990×108 m3 和 826×108 m3 的台南、涩北 1 号和涩北 2 号 3 个大气田，在极“年

轻”地层中发现储量如此大的气田，在世界上独一无 二。张子枢 [49]曾指出世界上有 114 个大气田，但未在 第四系中发现大气田。由图 6 可见，截至 2011 年，除 寒武系、志留系和泥盆系外，其他各层系均发现了大 气田。另外最近在四川盆地川中地区寒武系龙王庙组 发现大气田，在蜀南地区志留系龙马溪组页岩中打出 高产页岩气井，均预示寒武系和志留系也可形成大气 田。因此，中国在古生界、中生界和新生界的各层系 中均有发现大气田的潜力。图 6 还显示，二叠系和三 叠系是中国发现大气田最多的层系， 分别有 12 个和 14

个大气田。各储集层不仅发现大气田数目有别，同时
图9 世界煤成气
[47]

、油型气和无机气中汞含量对比

探明天然气储量也不一。由图 10 可见：中国大气田发

8

石油勘探与开发?油气勘探

Vol. 41

No.1

399×108 m3 的 Richland 气田 [54]。以此类推，在中国东 部和西部火山岩发育的沉积盆地，还有继续发现火山 岩大气田的潜力。 3.1.3 致密砂岩大气田作用 致密砂岩大气田作用举足轻重。截至 2011 年底， 中国共发现 48 个大气田，其中 16 个致密砂岩大气田， 共探明天然气储量 32 032.51×108 m3，占全国大气田储 量（ 67 945.9×108 m3）的 47.1%，占全国天然气总储量 （ 83 418×108 m3）的 38.4%。2011 年 16 个致密砂岩大 气田共产气 267.99×108 m3，为当年全国大气田产气量
图 10 中国大气田不同时代储集层探明储量及所占比例

的 36.6%，全国产气量的 26.1%。 3.2 成藏期及时间 中国大部分大气田具有“晚期成藏”或“超晚期 成藏”特征。由图 11 可见，除鄂尔多斯盆地大气田成 藏期在侏罗纪—白垩纪外，中国其他大气田最晚一期 成藏均为新生代的古近纪、新近纪和第四纪。根据大 气田生气高峰、储集层和气源岩的关系，中国气田成 藏历程可归纳为 [55-56] ： ① 超晚期（新近纪—第四纪） 四纪，自距今 5.2 Ma 至今，现今仍处于聚气阶段 [57]； 塔里木盆地库车坳陷克拉 2 气田天然气的主要充注期 为距今 1～ 3 Ma[58]。 ②晚期（古近纪—新近纪）生烃 成藏型，如准噶尔盆地南缘的主要气源岩为侏罗系煤 系，天然气成藏的主要时期为新近纪。 ③ 早期（中生 代为主）生烃聚集、晚期（新近纪—第四纪）定型成 藏型，如四川盆地川西坳陷的上三叠统煤系主要生气 期为晚侏罗世—早白垩世，但后经喜马拉雅运动多期 改造， 定型于新近纪—第四纪 （新场气田） 。 ④ 早期 （中 生代为主）生烃成藏型，如鄂尔多斯盆地为稳定的克 拉通盆地，后期的构造运动较为微弱，盆地内主要大 气田的成藏期为侏罗纪—白垩纪。前人对苏里格气田 的充注和成藏期认识有所不同，但都认为距今 156 ～ 168 Ma 或 154～ 190 Ma 为主要充注期， 距今 143～ 148 Ma 或 96～ 137 Ma 是主要成藏期 [59-62]。 中国盆地具有多旋回性（多次褶皱、多次圈闭形 成、多次抬升间断和沉降、多期构造断裂、多期岩浆 活动、多套生储盖组合和多次成藏等） ，导致早期形成 的大气田遭到破坏，只有晚期成藏才有利于天然气保 存而形成大气田 [63]。而鄂尔多斯盆地的大气田却为早 期生烃成藏型，这是由于鄂尔多斯盆地是中国最稳定 的沉积盆地之一，盆地内部地层倾角小于 1°，后期的 多旋回性十分微弱，早期形成的致密砂岩储集层为石 炭 -二叠系煤系生成的天然气提供了良好的储集场所。

现储量最多的储集层是二叠系和三叠系，探明储量分 别为 23 642.7×10 m 和 14 314.7×10 m ，分别占大气
8 3 8 3

田储量的 34.8%和 21.1%。 二叠系和三叠系发现大气田 数量及其探明储量分别居全国第 1、第 2，与这两个层 西组和太原组煤系气源岩
8 3 [14,50-51]

系中发育煤系气源岩有关，如鄂尔多斯盆地二叠系山 ；四川盆地三叠系须 家 河 组 煤 系 气 源 岩 [8,50-52] 。 根 据 对 世 界 储 量 大 于 500×10 m 的 306 个气田的统计，白垩系储量最大， 占 37.4%，第 2 位为石炭 -二叠系，占 26.3%[49]，也与 两层系中发育煤系气源岩有关。 3.1.2 储集层岩类

石油勘探与开发
中国大气田储集层岩类多，在砂岩、碳酸盐岩和
8 3 8 3 8 3

生烃成藏型，如莺琼盆地崖 13-1 气田主要成藏期为第

火山岩 3 大岩类中均有发现。砂岩中天然气储量达 44 744.02×10 m ，碳酸盐岩中储量为 18 422.13×10 m ，火山岩中储量为 4 779.75×10 m ，分别占全国大 气田总储量的 65.9%、27.1%和 7.0%。虽然砂岩中储量 为碳酸盐岩的 2.4 倍， 但中国未来在碳酸盐岩中发现大 气田的潜力不容忽视。中国火山岩大气田主要储集层 系为下白垩统和石炭系（见图 6） 。松辽盆地徐深、长 岭 1 —松南和龙深气田在下白垩统营城组近火山口或

版权所有
[53]

火山口附近流纹岩、流纹质晶屑熔结凝灰岩中发现天然 气。在徐深大气田所在徐家围子断陷，据不完全统计， 已发现 95 个火山岩气藏。在准噶尔盆地克拉美丽大气 田，天然气主要聚集在英安岩、玄武岩和流纹岩中 气储量占 62.7%，碳酸盐岩中储量占 37.3%
[48]

。

截至 1990 年，世界 114 个大气田中，砂岩中天然 ，未发现 火山岩大气田。 但 1990 年后世界发现了火山岩大气田， 如在澳大利亚 Browse 盆地溶流玄武岩中发现储量为 3 877×10 m 的 Scott Reef 油气田；在纳来比亚 Orange 盆地玄武岩中探明储量为 849×10 m 的 Kudu 大气田； 在 美 国 Monroe Uplift 盆 地 凝 灰 岩 中 探 明 储 量 为
8 3 8 3

2014 年 2 月

戴金星 等：中国大气田的地质和地球化学若干特征

9

石油勘探与开发
3.3 气藏类型

天然气藏的分类对于认识各类天然气藏的形成和 分布特征、指导天然气的勘探和开发意义重大。许多 石油地质学家依据不同的划分标准对油气藏进行了分 类
[64-68]

版权所有
图 11 中国大气田成藏期次

3.3.1 构造气藏

①背斜气藏：在构造运动作用下，地层发生弯曲，

形成向周围倾伏的背斜，称为背斜圈闭。中国柴达木 盆地台南、涩北 1、涩北 2 及四川盆地威远等气藏为典 型的背斜气藏。 ② 断背斜气藏：断背斜是指明显受断 层切割或由断层作用形成的背斜，这类气藏在塔里木 盆地库车坳陷较为常见，如克拉 2 气田，四川盆地卧 龙河气田也属于此类气藏。 ③ 底辟拱升背斜气藏：底 辟拱升背斜圈闭是塑性地层如泥岩、盐岩或石膏层在 不均匀重力负荷或水平应力条件下蠕动抬升，使上覆 地层发生变形形成的背斜圈闭，莺歌海盆地东方 1-1 气藏和乐东 22-1 气藏即属于此类气藏。 3.3.2 岩性气藏 ① 生物礁型气藏和鲕滩型气藏，这两类气藏在近 年中国海相碳酸盐岩油气勘探中取得了重要发现，普

，并以“油气藏”统一论述，把气藏置于从属
[69-72]

地位，依附于油藏，并未根据气藏的特殊性单独进行 分类。直到近来才出现了对气藏的专门分类 司徒愈旺 发
[70] [69]

，如

将天然气藏分为构造圈闭气藏、岩性圈闭

气藏和地层圈闭气藏 3 大类 8 小类；戴金星和戚厚 将天然气藏归纳为构造气藏、岩性气藏和古风化 壳气藏 3 类 7 型和若干式。本文依照科学性和实用性 原则，以圈闭的成因为主要分类依据，将天然气藏划 分为构造、岩性、地层 3 个大类，在各大类中按圈闭 形成的主导因素进一步细分为若干亚类（见图 12） ，可 见中国大气田气藏类型较多。

10

石油勘探与开发?油气勘探

Vol. 41

No.1

石油勘探与开发 版权所有
T2l—三叠系雷口坡组； T1j—三叠系嘉陵江组； T1f—三叠系飞仙关组； P2ch—二叠系长兴组； P2l—二叠系龙潭组； P2x—二叠系上石盒子组； P2sh—二叠系下石盒子组； P1t—二叠系太原组； C2b—石炭系本溪组； O1m—奥陶系马家沟组； P1s—二叠系山西组

图 12

中国天然气藏分类图

光气藏为典型代表。 ② 火山岩型气藏：储集体主要是 具有一定孔隙度和渗透性的火山岩，这类气藏在中国 准噶尔盆地和松辽盆地取得了重要发现，如克拉美丽 气田、徐深气田等。 ③ 致密型气藏：致密型气藏主要

指致密砂岩气藏，其储集层覆压渗透率低于 0.1×10?3 μm2，是一类低孔、低渗气藏，这类气藏在中国鄂尔多 斯盆地石炭 -二叠系、四川盆地三叠系须家河组等煤系 中广为发现，如苏里格、大牛地、广安、合川等气藏。

2014 年 2 月

戴金星 等：中国大气田的地质和地球化学若干特征
[7]

11

3.3.3 地层气藏 这类气藏以鄂尔多斯盆地靖边气田为典型代表， 其 奥陶系顶部经历了长达 1.4×108 a 的风化剥蚀，形成风 化壳和古岩溶体系，为天然气提供了有利储集空间，上 部或侧向被致密白云岩或石炭系泥岩封堵而形成圈闭。

戴 金 星 , 陈 践 发 , 钟 宁 宁 , 等 . 中 国 大 气 田 及 其 气 源 [M]. 北 京 : 科学出版社 , 2003: 83-163. Dai Jinxing, Chen Jianfa, Zhong Ningning, et al. Large gas fields in China and their gas sources[M]. Beijing: Science Press, 2003: 83-163.

[8]

Dai Jinxing, Ni Yunyan, Zou Caineng. Stable carbon and hydrogen isotopes of natural gases sourced from the Xujiahe Formation in the Sichuan Basin, China[J]. Organic Geochemistry, 2012, 43: 103-111.

4 结论
中国大气田的主要地质和地球化学特征为： ① 天 然气组分以烷烃气为主，根据 1 025 个气样统计，甲烷 平均含量达 88.22%，乙烷、丙烷和丁烷平均含量分别 为 3.31%、 0.97%和 0.49%； ②天然气类型以煤成气为 主， 全国储量最大和年产气量最多的气田— —苏里格气 田就为典型煤成气田； ③ 储集层的层系和类型较多， 中国古生界、中生界和新生界各层系均有发现大气田 的潜力；大气田主要储存在砂岩、碳酸盐岩和火山岩 致密砂岩大气田的探明储量和产气量分别占全国的

[9]

Dai

Jinxing,

Wu

Xiaoqi,

Ni

Yunyan,

et

al.

Geochemical

characteristics of natural gas from mud volcanoes in the southern Junggar Basin[J]. Science in China: Series D, 2012, 55(3): 355-367. [10] 康 竹 林 , 傅 诚 德 , 崔 淑 芬 , 等 . 中 国 大 中 型 气 田 概 论 [M]. 北 京 : 石油工业出版社 , 2000: 67-319. Kang Zhulin, Fu Chengde, Cui Shufen, et al. Large gas fields in China[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2000: 67-319. [11] 邓鸣放 , 陈伟煌 . 崖 13-1 大气田形成的地质条件 [C]//煤成气地质 研究论文集 . 北京 : 石油工业出版社 , 1992: 73-81. Deng Mingfang, Chen Weihuang. Geological formation conditions of the Ya 13-1 large gas field[C]//Symposium in geological research of coal-formed gas. Beijing: Petroleum Industry Press, 1992: 73-81. 陈安定 . 陕甘宁盆地中部气田奥陶系天然气的成因及运移 [J]. 石

中；④致密砂岩大气田起举足轻重作用，截至 2011 年 47.1%和 26.1% ； ⑤ “晚期成藏”和“超晚期成藏” ， 除鄂尔多斯盆地大气田成藏期在侏罗纪 — 白垩纪外， 所有大气田最晚期成藏均在新生代； ⑥ 气藏类型多， 即有构造、岩性和地层 3 类。
参考文献：
[1] 戴金星 , 戚厚发 , 郝石生 . 天然气地质学概论 [M]. 北京 : 石油工 业出版社 , 1989: 24-27.

石油勘探与开发
[12] 油学报 , 1994, 15(2): 1-10. Sinica, 1994, 15(2): 1-10. [13] 和天然气成因类型 [J].天然气工业 , 1996, 16(6): 1-5. Ordos Basin[J]. Natural Gas Industry, 1996, 16(6): 1-5. [14] Dai Jinxing, Qi Houfa, Hao Shisheng. Overview of natural gas geology[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1989: 24-27. 2005, 36: 1617-1635. [15] 社 , 2000: 136-162. 戴金星 , 胡国艺 , 倪云燕 , 等 . 中国东部天然气分布特征 [J]. 天然 气地球科学 , 2009, 20(4): 471-487. Dai Jinxing, Hu Guoyi, Ni Yunyan, et al. Distribution characteristics 20(4): 471-487. of natural gas in Eastern China[J]. Natural Gas Geoscience, 2009,

Chen Anding. Origin and migration of natural gas in Ordovician reservoir in Shan Gan Ning Basin central gas field[J]. Acta Petrolei 黄第藩 , 熊传武 , 杨俊杰 , 等 . 鄂尔多斯盆地中部气田气源判别 Huang Difan, Xiong Chuanwu, Yang Junjie, et al. Gas source discrimination and natural gas genetic types of central gas field in Dai Jinxing, Li Jian, Luo Xia, et al. Stable carbon isotope compositions and source rock geochemistry of the giant gas accumulations in the Ordos Basin, China[J]. Organic Geochemistry, 夏新宇 . 碳酸盐岩生烃与长庆气田气源 [M]. 北京 : 石油工业出版 Xia Xinyu. Hydrocarbon potential evaluation of carbonates and source rock correlation of the Changqing gas field[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2000: 136-162. 张文正 , 裴戈 , 关德师 . 鄂尔多斯盆地中生界原油轻烃单体系列 碳同位素研究 [J]. 科学通报 , 1992, 37(3): 248-251. Zhang Wenzheng, Pei Ge, Guan Deshi. Research on carbon isotope of light hydrocarbon monomers of crude oil in Mesozoic and Palaeozoic in Ordos Basin[J]. Chinese Science Bulletin, 1992, 37(3): 248-251. 关德师 , 张文正 , 裴戈 . 鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系产层的油 气源 [J]. 石油与天然气地质 , 1993, 14(3): 191-199. Guan Deshi, Zhang Wenzheng, Pei Ge. Oil-gas sources of Ordovician reservoir in gas field of central Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology, 1993, 14(3): 191-199.

[2]

[3]

戴金星 , 廖凤蓉 , 倪云燕 . 四川盆地元坝和通南巴地区须家河组 40(2): 250-256.

致密砂岩气藏气源探讨 : 兼答印峰等 [J]. 石油勘探与开发 , 2013,

版权所有
[16] [17] [18] 2009, 20(1): 8-14. [19] 2011, 31(12): 1-6.

Dai Jinxing, Liao Fengrong, Ni Yunyan. Discussions on the gas source of the Triassic Xujiahe Formation tight sandstone gas reservoirs in Yuanba and Tongnanba, Sichuan Basin: An answer to Yinfeng et al[J]. Petroleum Exploration and Development, 2013, 40(2): 250-256. [4] Dai Jinxing, Gong Deyu, Ni Yunyan, et al. Genetic types of the alkane gases in giant gas fields with proven reserves over 1 000×108 m3 in China[J]. Energy Exploration and Exploitation, 2014, 32(1): 1-13. [5] Whiticar M. Carbon and hydrogen isotope systematics of bacterial formation and oxidation of methane[J]. Chemical Geology, 1999, 161: 291-314. [6] 戴金星 . 中国煤成气研究 30 年来勘探的重大进展 [J]. 石油勘探与 开发 , 2009, 36(3): 264-279. Dai Jinxing. Major developments of coal-formed gas exploration in the last 30 years in China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2009, 36(3): 264-279.

杨华 , 张文正 , 昝川莉 , 等 . 鄂尔多斯盆地东部奥陶系盐下天然 气地球化学特征及其对靖边气田气源再认识 [J]. 天然气地球科学 , Yang Hua, Zhang Wenzheng, Zan Chuanli, et al. Geochemical characteristics of Ordovician subsalt gas reservoir and their significance for reunderstanding the gas source of Jingbian Gasfield, east Ordos Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2009, 20(1): 8-14. 戴 金 星 . 天 然 气 烷 烃 气 碳 同 位 素 研 究 的 意 义 [J]. 天 然 气 工 业 ,

12

石油勘探与开发?油气勘探
Dai Jinxing. Significance of the study on carbon isotopes of alkane gases[J]. Natural Gas Industry, 2011, 31(12): 1-6. [33] [34] [35]

Vol. 41

No.1

Zorkin L M, Starobinets I S, Stadnik E V. Natural gas geochemistry of oil-gas bearing basin[M]. Moscow: Mineral Press, 1984. Dai Jinxing. Identification and distinction of various alkane gases[J]. Science in China: Series B, 1992, 35(10): 1246-1257. Proskurowski G, Lilley M D, Seewald J S, et al. Abiogenic hydrocarbon production at Lost City hydrothermal field[J]. Science, 2008, 319(5863): 604-607.

[20]

赵文智 , 王红军 , 曹宏 , 等 . 中国中低丰度天然气资源大型化成 藏理论与勘探开发技术 [M]. 北京 : 科学出版社 , 2013: 99. Zhao Wenzhi, Wang Hongjun, Cao Hong, et al. Large-scale accumulation and distribution of medium-low abundance hydrocarbon resources in China and its exploration and development technology[M]. Beijing: Science Press, 2013: 99.

[36]

Yuen G, Blair N, Des Marais D J, et al. Carbon isotope composition of low molecular weight hydrocarbons and monocarboxylic acids from Murchison meteorite[J]. Nature, 1984, 307(5948): 252-254.

[21]

Cai Chunfang, Worden R H, Bottrell S H. Thermochemical sulphate reduction and the generation of hydrogen sulphide and thiols (mercaptans) in Triassic carbonate reservoirs from the Sichuan Basin, China[J]. Chemical Geology, 2003, 202: 39-57. [37]

王先彬 . 稀有气体同位素地球化学和宇宙化学 [M]. 北京 : 科学出 版社 , 1989. Wang Xianbin. Rare gas isotopic geochemistry and cosmochemistry[M]. Beijing: Science Press, 1989.

[22]

朱光有, 张水昌, 梁英波, 等. 川东北地区飞仙关组高含 H2S 天然气 TSR 成因的同位素证据[J]. 中国科学: D 辑, 2005, 35(11): 1037-1046. Zhu Guangyou, Zhang Shuichang, Liang Yingbo, et al. Isotopic evidence of TSR origin for natural gas bearing high H2S contents within the Feixianguan Formation of the northeastern Sichuan Basin, southwestern China[J]. Science in China: Series D, 2005, 48(11): 1960-1971. 郭旭升 , 郭彤楼 . 普光、 元坝碳酸盐岩台地边缘大气田勘探理论与 实践 [M]. 北京 : 科学出版社 , 2012: 280-308. [39] [38]

Jenden P D, Kaplan I R, Hilton D R, et al. Abiogenic hydrocarbons and mantle helium in oil and gas fields[J]. United States Geological Survey, Professional Paper, 1993, 1570: 31-56. 戴金星 , 邹才能 , 张水昌 , 等 . 无机成因和有机成因烷烃气的鉴 别 [J]. 中国科学 : D 辑 , 2008, 38(11): 1329-1341. Dai Jinxing, Zou Caineng, Zhang Shuichang, et al. Discrimination of abiogenic and biogenic alkane gases[J]. Science in China: Series D, 2008, 38(11): 1329-1341. Якучени В П. Интенсивное газoнокопление в недрах [M].

[23]

石油勘探与开发
Guo Xusheng, Guo Tonglou. Exploration theory and its application margin[M]. Beijing: Science Press, 2012: 280-308. in Puguang and Yuanba gas fields located at the carbonate platform Barbala T, Scott M, Stephen H, et al. Gas isotope reversals in fractured gas reservoirs of the western Canadian Foothills: Mature shale gases in Disguise[J]. AAPG Bulletin, 2011, 95(8): 1399-1422. [41] [40] Ленинград : наука, 1984. Science, 1984. Ma Yongsheng, Cai Xunyu, Guo Tonglou. The controlling factors of oil and gas charging and accumulation of Puguang gas field in the Sichuan Basin[J]. Chinese Science Bulletin, 2007, 52(Supp. 1): 193-200. [42] 37260, 1997: 509-513. Геология Рудных Месторождений, 1981, 23(6): 49-56. Hao Fang, Guo Tonglou, Zhu Yangming, et al. Evidence for multiple stages of oil cracking and thermochemical sulfate reduction in the Puguang gas field, Sichuan Basin, China[J]. AAPG Bulletin, 2008, 92(5): 611-637. [43] [44] Geology, 1981, 23(6): 49-56. Nauka, 1986. Dai Jinxing, Yang Shufeng, Chen Hanlin, et al. Geochemistry and occurrence of inorganic gas accumulation in Chinese sedimentary basin[J]. Organic Geochemistry, 2005, 36(12): 1664-1688. Feng Zhiqiang. Volcanic rock as prolific gas reservoir: A case study from the Qingshen gas field in the Songliao Basin, NE China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2008, 25: 416-432.

[24]

Yakucheni V P. Gas-accumulation in the earth crust[M]. Leningrad: Zettlitzer M. Determination of elemental, inorganic and organic mercury in North German condensates and formation brines[R]. SPE Озерова Н А . Новый ртутный рудный пояс в западной европе[J]. Ozerov H A. A new mercury ore belt in Western Europe[J]. Ore Ozerova N A. Mercury and endogenic ore formation[M]. Moscow: 黄学 , 牛彦良 , 陈树耀 . 地球排气作用 : 地球动力学、地球流体、 石油与天然气 [M]. 上海 : 上海远东出版社 , 2008: 29-30. Huang Xue, Niu Yanliang, Chen Shuyao. Earth air-out: geodynamics, earth fluid, oil and natural gas[M]. Shanghai: Shanghai Yuandong Press, 2008: 29-30. 刘全有 . 塔里木盆地天然气中汞含量与分布特征 [J]. 中国科学 : D 辑 , 2013, 43(5): 789-797. Liu Quanyou. Mercury concentration in natural gas and its distribution in the Tarim Basin[J]. Science in China: Series D, 2013, 56(8): 1371-1379. [46] 李剑 , 韩中喜 , 严启田 , 等 . 中国气田天然气中汞的成因模式 [J]. 天然气地球科学 , 2012, 23(3): 413-419. Li Jian, Han Zhongxi, Yan Qitian, et al. Genesis of mercury in natural gas of Chinese gas fields[J]. Natural Gas Geoscience, 2012, 23(3): 413-419. [47] 戴金星 , 戚厚发 , 王少昌 , 等 . 我国煤系的气油地球化学特征、煤 成气藏形成条件及资源评价 [M]. 北京 : 石油工业出版社 , 2001: 58. Dai Jinxing, Qi Houfa, Wang Shaochang, et al. Geochemical features of hydrocarbon from coal-measure, formation and resource evaluation of coal-formed gas reservoir in China[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2001: 58. [48] 徐永昌 , 沈平 , 李玉成 . 中国最古老的气藏 : 四川威远震旦纪气 藏 [J]. 沉积学报 , 1989, 7(4): 1-11.

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

Zeng Huasen, Li Jingkun, Huo Qiulin. A review of alkane gas Marine and Petroleum Geology, 2013, 43: 284-296.

geochemistry in the Xujiaweizi fault-depression, Songliao Basin[J]. [30] 邹才能 , 赵文智 , 贾承造 , 等 . 中国沉积盆地火山岩油气藏形成 与分布 [J]. 石油勘探与开发 , 2008, 35(3): 257-271. Zou Caineng, Zhao Wenzhi, Jia Chengzao, et al. Formation and distribution of volcanic hydrocarbon reservoirs in sedimentary basins of China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2008, 35(3): 257-271. [31] 杨玉峰 , 任延广 , 李景坤 , 等 . 松辽盆地汪升地区深层天然气地 球化学特征及成因 [J]. 石油勘探与开发 , 1999, 26(4): 18-21. Yang Yufeng, Ren Yanguang, Li Jingkun, et al. The genetic types and geochemical characteristics of the deep natural gases in Wangsheng Area, Songliao Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 1999, 26(4): 18-21. [32] Galimov E M. Carbon isotopes in petroleum geology[M]. Moscow: National Press, 1973.

版权所有
[45]

2014 年 2 月

戴金星 等：中国大气田的地质和地球化学若干特征
Petrolei Sinica, 2007, 28(6): 37-42. [61]

13

Xu Yongchang, Shen Ping, Li Yucheng. The oldest gas pool of China: Weiyuan Sinian gas pool, Sichuan Province[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 1989, 7(4): 1-11. [49] 张子枢. 世界大气田概论[M]. 北京: 石油工业出版社, 1990: 246-272. Zhang Zishu. Big gas fields in the world[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1990: 246-272. [50] 赵文智 , 卞丛胜 , 徐兆辉 . 苏里格气田与川中须家河组气田成藏 共性与差异 [J]. 石油勘探与开发 , 2013, 40(4): 400-408. Zhao Wenzhi, Bian Congsheng, Xu Zhaohui. Similarities and differences between natural gas accumulations in Sulige gas field in Ordos Basin and Xujiahe gas field in central Sichuan Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2013, 40(4): 400-408. [51] 邹才能 , 陶士振 , 袁选俊 , 等 . “连续型”油气藏及其在全球的重要 性 : 成藏、分布与评价 [J]. 石油勘探与开发 , 2009, 36(6): 669-682. Zou Caineng, Tao Shizhen, Yuan Xuanjun, et al. Global importance of “continuous” petroleum reservoirs: Accumulation, distribution and evaluation[J]. Petroleum Exploration and development, 2009, 36(6): 669-682. [52] 赵文智 , 王红军 , 徐春春 , 等 . 川中地区须家河组天然气藏大范 围成藏机理与富集条件 [J]. 石油勘探与开发 , 2010, 37(2): 146-157. [64] [65] [63] [62]

张文忠 , 郭彦如 , 汤达祯 , 等 . 苏里格气田上古生界储层流体包 裹体特征及成藏期次划分 [J]. 石油学报 , 2009, 30(5): 685-691. Zhang Wenzhong, Guo Yanru, Tang Dazhen, et al. Characteristics of fluid inclusions and determination of gas accumulation period in the Upper Paleozoic reservoirs of Sulige gas field[J]. Acta Petrolei Sinica, 2009, 30(5): 685-691. 李贤庆 , 李剑 , 王康东 , 等 . 苏里格低渗砂岩大气田天然气充注、 运移及成藏特征 [J]. 地质科技情报 , 2012, 31(3): 55-62. Li Xianqing, Li Jian, Wang Kangdong, et al. Charging migration and accumulation characteristics of natural gas in Sulige low permeability sandstone large gas field[J]. Geological Science and Technology Information, 2012, 31(3): 55-62. 戴金星 . 晚期成藏对大气田形成的重大作用 [J]. 中国地质 , 2003, 30(1): 10-19. Dai Jinxing. Important role of the formation of gas accumulations in the late stage in the formation of large gas fields[J]. Geology in China, 2003, 30(1): 10-19. Levorsen A I. Geology of Petroleum[M]. 2nd Edition. San Francisco: W. H. Freeman, 1967: 236-380.

石油勘探与开发
Zhao Wenzhi, Wang Hongjun, Xu Chunchun, et al. Reservoirforming mechanism and enrichment conditions of the extensive Petroleum Exploration and Development, 2010, 37(2): 146-157. 出版社 , 2011: 206-230. Zou Caineng, Tao Shizhen, Hou Lianhua, et al. Unconventional oil and gas geology[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2011: 206-230. 北京 : 石油工业出版社 , 1991: 238-258. Xujiahe Formation gas reservoirs, central Sichuan Basin[J]. 邹才能 , 陶士振 , 侯连华 , 等 . 非常规油气地质 [M]. 北京 : 地质 geology[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1991: 238-258. 1994: 64-95. [66] Geosciences Press, 1994: 64-95. [67] Petford N, Mccaffrey K J W. Hydrocarbon in crystalline rocks[M]. London: The Geological Society of London, 2003. 王庭斌 . 中国气田的成藏特征分析 [J]. 石油与天然气地质 , 2003, 24(2): 103-108. Wang Tingbin. Reservoiring characteristics analysis of gasfields in China[J]. Oil & Gas Geology, 2003, 24(2): 103-108. [68] 1996: 562-574. Beijing: Petroleum Industry Press, 1996: 562-574. 出版社 , 1998: 228-271. 王庭斌 . 天然气与石油成藏条件差异及中国气田成藏模式 [J]. 天 然气地球科学 , 2003, 14(2): 79-88. Wang Tingbin. Differences in reservoiring conditions of oil and natural gas and reservoiring models of gas fields in China[J]. Natural Gas Geoscience, 2003, 14(2): 79-88. [69] geology[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1998: 228-271.

胡见义 , 黄 第藩 , 徐树 宝 , 等 . 中 国陆相石油 地质 理论基础 [M]. Hu Jianyi, Huang Difan, Xu Shubao, et al. Chinese continental petroleum 陈荣书 . 石油及天然气地质学 [M]. 武汉 : 中国地质大学出版社 , Chen Rongshu. Oil and gas geology[M]. Wuhan: China University of 翟 光 明 . 中 国 石 油 地 质 志 : 总 论 [M]. 北 京 : 石 油 工 业 出 版 社 , Zhai Guangming. Petroleum geology of China: Introduction[M]. 张厚福 , 方朝亮 , 高先志 , 等 . 石油地质学 [M]. 北京 : 石油工业 Zhang Houfu, Fang Chaoliang, Gao Xianzhi, et al. Petroleum 司徒愈旺 . 试论我国气藏的圈闭类型及其分布特点 [J]. 天然气工 业 , 1981, 2(3): 5-17. Situ Yuwang. The type of gas traps in China and its distribution[J]. Natural Gas Industry, 1981, 2(3): 5-17. 戴金星 , 戚厚发 . 我国天然气藏类型的划分 [J]. 石油学报 , 1982, 3(4): 13-19. Dai Jinxing, Qi Houfa. Types of natural gas reservoirs in China[J]. Acta Petrolei Sinica, 1982, 3(4): 13-19. 张子枢 . 天然气藏分类问题综述 [J]. 天然气地球科学 , 1991, 2(2): 55-60. Zhang Zishu. Types of natural gas reservoirs[J]. Natural Gas Geoscience, 1991, 2(2): 55-60.

[53]

[54] [55]

[56]

[57]

郝石生 , 陈章明 . 天然气藏的形成与保存 [M]. 北京 : 石油工业出 版社 , 1995: 44-59.

Hao Shisheng, Chen Zhangming. The formation and preservation of natural gas[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1995: 44-59. [58] 报 , 2002, 20(2): 314-319. Zhao Jingzhou, Dai Jinxing. Accumulation timing and history of Kuche petroleum system, Tarim Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2002, 20(2): 314-319. [59] 赵靖舟 , 戴金星 . 库车油气系统油气成藏期与成藏史 [J]. 沉积学

版权所有
[70] [71] [72] 1996, 17(3): 206-212. 收稿日期：2013-09-05

田信义 , 王国苑 , 陆笑心 , 等 . 气藏分类 [J]. 石油与天然气地质 , Tian Xinyi, Wang Guoyuan, Lu Xiaoxin, et al. Types of natural gas reservoirs[J]. Oil & Gas Geology, 1996, 17(3): 206-212. 第一作者简介：戴金星（1935-） ，男，浙江温州人，中国科学院院士，

刘建章 , 陈红汉 , 李剑 , 等 . 运用流体包裹体确定鄂尔多斯盆地上 古生界油气成藏期次和时期 [J]. 地质科技情报 , 2005, 24(4): 60-66. Liu Jianzhang, Chen Honghan, Li Jian, et al. Using fluids inclusion of reservoir to determine hydrocarbon charging orders and times in the Upper Paleozoic of Ordos Basin[J]. Geological Science and Technology Information, 2005, 24(4): 60-66.

国际欧亚科学院院士，中国石油勘探开发研究院教授级高级工程师，从事 天然气勘探与研究工作。地址：北京市海淀区学院路 20 号，中国石油勘探 开发研究院院部，邮政编码：100083。E-mail：djx@petrochina.com.cn 修回日期：2013-11-04

[60]

刘新社 , 周立发 , 候云东 . 运用流体包裹体研究鄂尔多斯盆地上 古生界天然气成藏 [J]. 石油学报 , 2007, 28(6): 37-42. Liu Xinshe, Zhou Lifa, Hou Yundong. Study of gas charging in the Upper Paleozoic of Ordos Basin using fluid inclusion[J]. Acta

（编辑

黄昌武

绘图

刘方方 ）



  本文关键词：中国大气田的地质和地球化学若干特征，由笔耕文化传播整理发布。