济阳坳陷三合村洼陷浅层天然气成因分析
发布时间：2021-11-03 15:15
厘清济阳坳陷三合村洼陷浅层天然气成因.通过采集浅层天然气及伴生原油样品,在进行天然气组分、碳、氢同位素组成以及伴生原油饱和烃色谱分析的基础上对浅层天然气的成因进行了研究,认为三合村洼陷浅层天然气主要来自微生物对原油的降解,属于典型的次生生物气,微生物还原二氧化碳生成甲烷是次生生物甲烷的主要生成途径.研究结果表明:天然气组分以甲烷为主,干燥系数大（C/C1+>0.931）;甲烷碳同位素比值变化大(-50.03‰<δ13C1<-39.03‰),并与甲烷氢同位素比值呈负相关关系;重烃组分含量低且碳同位素比值普遍较大(-33.62‰<δ13C2<-19.72‰,-29.27‰<δ13C3<-7.64‰,-26.28‰<δ13n-C4<-15.63‰);二氧化碳碳同位素比值表现为异常的正值(2.82‰&l...
【文章来源】：中国矿业大学学报. 2017,46(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
图３三合村洼陷取样原油饱和烃气相色谱Ｆｉｇ．３Ｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓｏｆｓａｔｕｒａｔｅｄｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｆｏｒｔｈｅｓｅｌｅｃｔｅｄｈｅａｖｙｏｉｌ
δ１３Ｃ１＜δ１３Ｃ２＜δ１３Ｃ３＜δ１３Ｃ４的正碳同位素序列，其δ１３Ｃｎ－１／ｎ通常呈直线型［３２］．微生物降解烃类气体的过程中，由于１２Ｃ－１３Ｃ键的键能小于１３Ｃ－１３Ｃ，易断裂，更容易被微生物所利用，导致残余的烃类气体富集１３Ｃ．因此，经微生物改造的重烃气体碳同位素比值呈现出增大的特点［２７］．三合村洼陷天然气的重烃组分除含量减少外，碳同位素比值也普遍较重，个别样品出现“反转”现象（图４），气层气中丙烷及以上的重烃组分消耗殆尽，通常认为较难降解的乙烷也发生降解，表现出煤层气的重碳同位素组成（＞－２８．５‰）．图４三合村洼陷天然气δ１３Ｃｎ－１／ｎ变化Ｆｉｇ．４Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｉｓｏｔｏｐｉｃｄａｔａｐｌｏｔｔｅｄｏｎδ１３Ｃｎ－１／ｎｐｌｏｔ随着烃源岩成熟度的升高，生成甲烷的碳、氢同位素比值不断变重，二者通常呈正相关关系［３３］．但三合村洼陷天然气的甲烷碳、氢同位素显示出与此相反的特征，随着甲烷碳同位素比值的增大，甲烷氢同位素比值逐渐减小（图５ａ）．甲烷碳、氢同位素比值的异常显示出三合村洼陷天然气受到烃源岩热成熟度以外作用的影响．此外，甲烷氢同位素比值随着天然气干燥系数的增加表现出变大的趋势（图５ｂ），说明天然气中混入了具有重氢同位素特征的甲烷．微生物一般可通过乙酸发酵以及ＣＯ２还原两种方式生成甲烷［３４］．乙酸发酵所生成甲烷的Ｈ主要来自有机物［３５］，其氢同位素比值一般较低．微生物还原ＣＯ２过程中，地
９～１．１２４ｇ／ｃｍ３，平均１．０６２ｇ／ｃｍ３）、高黏度（２５９４～９５２８０ｍＰａ·ｓ，平均２７２５５ｍＰａ·ｓ）、高含硫（６．７９％～１１．０３％）的特点．浅部新近系馆陶组同时发育稠油和正常油，原油具有密度（０．８４９～１．００８ｇ／ｃｍ３）、黏度（５．５９～９４８８ｍＰａ·ｓ）变化大，较高含硫（０．５４％～３．３４％）的特点．此次所采集的３个原油样品的物性也均达到了稠油的水平．从原油饱和烃气相色谱图（图３）中可以看出，三合村洼陷稠油广泛遭受生物降解，主要表现为饱和烃气相色谱图中饱和烃发生不同程度的损失，基线向上漂移，“未分离复杂化合物”（ＵＣＭ）显现．图３三合村洼陷取样原油饱和烃气相色谱Ｆｉｇ．３ＧａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓｏｆｓａｔｕｒａｔｅｄｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｆｏｒｔｈｅｓｅｌｅｃｔｅｄｈｅａｖｙｏｉｌｆｒｏｍＳａｎｈｅｃｕｎｓａｇ，Ｊｉｙａｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ对本次所采集的原油样品及部分收集于胜利油田的原油地球化学数据进行降解程度判别．前人通过利用原油族组分、生物标志物特征对定性表征原油降解程度进行了大量研究［２２－２３］，参考Ｐｅｔｅｒｓ和Ｍｏｌｄｏｗａｎ的判识标准［２４］，根据原油饱和烃生物标志化合物特征对三合村洼陷稠油生物降解程度进行划分．结果显示（表２）：三合村洼陷各层位原油均遭受生物降解作用，生物降解程度存在差异３９０
【参考文献】：
期刊论文
[1]塔西南坳陷山前带天然气地球化学特征和成因[J]. 韩文学,陶士振,胡国艺,麻伟娇,刘丹,彭威龙,冯子齐. 中国矿业大学学报. 2017(01)
[2]天然气地球化学特征及成因分析——以鄂尔多斯盆地东胜气田为例[J]. 彭威龙,胡国艺,黄士鹏,房忱琛,刘丹,冯子齐,韩文学,蒋锐,陈慧娟. 中国矿业大学学报. 2017(01)
[3]南堡凹陷不同相态天然气成因联系及勘探意义[J]. 柳波,贾梦成,吕延防,董月霞,付广,史集建,刘哲. 中国矿业大学学报. 2016(01)
[4]准噶尔盆地三台油气田原油菌解气特征及成因[J]. 路俊刚,王力,陈世加,韩辉,张焕旭,黄囿霖,何晓波,占盼,周世颖,章安然,李啸天. 石油勘探与开发. 2015(04)
[5]济阳坳陷三合村洼陷油气运移与聚集规律[J]. 方旭庆. 西安石油大学学报(自然科学版). 2015(03)
[6]南堡凹陷天然气赋存状态与碳同位素组成特征[J]. 裴立新,刚文哲,黄志龙,蒋雅丽,孟令箭. 中国矿业大学学报. 2015(05)
[7]双断湖盆沉积特征及其控制因素研究——以孤北洼陷沙四上亚段为例[J]. 张阳,回宇婷,邱隆伟,代莉,李际,张在鹏,杨保良. 中国矿业大学学报. 2015(05)
[8]沾化凹陷三合村地区油气来源及运移方向[J]. 王秀红,张守春,李政,徐兴友,陈涛,杨轩,周末. 油气地质与采收率. 2015(01)
[9]松辽盆地南部浅层天然气地球化学特征及其成因分析[J]. 孙浩,张敏,李素梅. 现代地质. 2013(05)
[10]塔里木盆地天然气中丁烷的地球化学特征[J]. 苗忠英,陈践发,郭建军,张晨,李伟,王冠男. 中国矿业大学学报. 2011(04)
本文编号：3473913
【文章来源】：中国矿业大学学报. 2017,46(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
图３三合村洼陷取样原油饱和烃气相色谱Ｆｉｇ．３Ｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓｏｆｓａｔｕｒａｔｅｄｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｆｏｒｔｈｅｓｅｌｅｃｔｅｄｈｅａｖｙｏｉｌ
δ１３Ｃ１＜δ１３Ｃ２＜δ１３Ｃ３＜δ１３Ｃ４的正碳同位素序列，其δ１３Ｃｎ－１／ｎ通常呈直线型［３２］．微生物降解烃类气体的过程中，由于１２Ｃ－１３Ｃ键的键能小于１３Ｃ－１３Ｃ，易断裂，更容易被微生物所利用，导致残余的烃类气体富集１３Ｃ．因此，经微生物改造的重烃气体碳同位素比值呈现出增大的特点［２７］．三合村洼陷天然气的重烃组分除含量减少外，碳同位素比值也普遍较重，个别样品出现“反转”现象（图４），气层气中丙烷及以上的重烃组分消耗殆尽，通常认为较难降解的乙烷也发生降解，表现出煤层气的重碳同位素组成（＞－２８．５‰）．图４三合村洼陷天然气δ１３Ｃｎ－１／ｎ变化Ｆｉｇ．４Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｉｓｏｔｏｐｉｃｄａｔａｐｌｏｔｔｅｄｏｎδ１３Ｃｎ－１／ｎｐｌｏｔ随着烃源岩成熟度的升高，生成甲烷的碳、氢同位素比值不断变重，二者通常呈正相关关系［３３］．但三合村洼陷天然气的甲烷碳、氢同位素显示出与此相反的特征，随着甲烷碳同位素比值的增大，甲烷氢同位素比值逐渐减小（图５ａ）．甲烷碳、氢同位素比值的异常显示出三合村洼陷天然气受到烃源岩热成熟度以外作用的影响．此外，甲烷氢同位素比值随着天然气干燥系数的增加表现出变大的趋势（图５ｂ），说明天然气中混入了具有重氢同位素特征的甲烷．微生物一般可通过乙酸发酵以及ＣＯ２还原两种方式生成甲烷［３４］．乙酸发酵所生成甲烷的Ｈ主要来自有机物［３５］，其氢同位素比值一般较低．微生物还原ＣＯ２过程中，地
９～１．１２４ｇ／ｃｍ３，平均１．０６２ｇ／ｃｍ３）、高黏度（２５９４～９５２８０ｍＰａ·ｓ，平均２７２５５ｍＰａ·ｓ）、高含硫（６．７９％～１１．０３％）的特点．浅部新近系馆陶组同时发育稠油和正常油，原油具有密度（０．８４９～１．００８ｇ／ｃｍ３）、黏度（５．５９～９４８８ｍＰａ·ｓ）变化大，较高含硫（０．５４％～３．３４％）的特点．此次所采集的３个原油样品的物性也均达到了稠油的水平．从原油饱和烃气相色谱图（图３）中可以看出，三合村洼陷稠油广泛遭受生物降解，主要表现为饱和烃气相色谱图中饱和烃发生不同程度的损失，基线向上漂移，“未分离复杂化合物”（ＵＣＭ）显现．图３三合村洼陷取样原油饱和烃气相色谱Ｆｉｇ．３ＧａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍｓｏｆｓａｔｕｒａｔｅｄｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｆｏｒｔｈｅｓｅｌｅｃｔｅｄｈｅａｖｙｏｉｌｆｒｏｍＳａｎｈｅｃｕｎｓａｇ，Ｊｉｙａｎｇｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ对本次所采集的原油样品及部分收集于胜利油田的原油地球化学数据进行降解程度判别．前人通过利用原油族组分、生物标志物特征对定性表征原油降解程度进行了大量研究［２２－２３］，参考Ｐｅｔｅｒｓ和Ｍｏｌｄｏｗａｎ的判识标准［２４］，根据原油饱和烃生物标志化合物特征对三合村洼陷稠油生物降解程度进行划分．结果显示（表２）：三合村洼陷各层位原油均遭受生物降解作用，生物降解程度存在差异３９０
【参考文献】：
期刊论文
[1]塔西南坳陷山前带天然气地球化学特征和成因[J]. 韩文学,陶士振,胡国艺,麻伟娇,刘丹,彭威龙,冯子齐. 中国矿业大学学报. 2017(01)
[2]天然气地球化学特征及成因分析——以鄂尔多斯盆地东胜气田为例[J]. 彭威龙,胡国艺,黄士鹏,房忱琛,刘丹,冯子齐,韩文学,蒋锐,陈慧娟. 中国矿业大学学报. 2017(01)
[3]南堡凹陷不同相态天然气成因联系及勘探意义[J]. 柳波,贾梦成,吕延防,董月霞,付广,史集建,刘哲. 中国矿业大学学报. 2016(01)
[4]准噶尔盆地三台油气田原油菌解气特征及成因[J]. 路俊刚,王力,陈世加,韩辉,张焕旭,黄囿霖,何晓波,占盼,周世颖,章安然,李啸天. 石油勘探与开发. 2015(04)
[5]济阳坳陷三合村洼陷油气运移与聚集规律[J]. 方旭庆. 西安石油大学学报(自然科学版). 2015(03)
[6]南堡凹陷天然气赋存状态与碳同位素组成特征[J]. 裴立新,刚文哲,黄志龙,蒋雅丽,孟令箭. 中国矿业大学学报. 2015(05)
[7]双断湖盆沉积特征及其控制因素研究——以孤北洼陷沙四上亚段为例[J]. 张阳,回宇婷,邱隆伟,代莉,李际,张在鹏,杨保良. 中国矿业大学学报. 2015(05)
[8]沾化凹陷三合村地区油气来源及运移方向[J]. 王秀红,张守春,李政,徐兴友,陈涛,杨轩,周末. 油气地质与采收率. 2015(01)
[9]松辽盆地南部浅层天然气地球化学特征及其成因分析[J]. 孙浩,张敏,李素梅. 现代地质. 2013(05)
[10]塔里木盆地天然气中丁烷的地球化学特征[J]. 苗忠英,陈践发,郭建军,张晨,李伟,王冠男. 中国矿业大学学报. 2011(04)
本文编号：3473913
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