中国主要含油气盆地天然气中汞的来源与分布
发布时间：2021-02-20 14:45
基于我国4个主要含油气盆地146口钻井天然气中汞含量分析,并结合气体地球化学分析,识别了我国主要含油气盆地天然气中汞的来源与分布特征.研究表明,我国含油气盆地天然气中汞的含量差异较大,分布在0.01～4050μg/m3,其中汞含量最高的气井位于松辽盆地徐深气田.克拉通盆地中汞含量相对较低,其中塔里木盆地次生气藏中汞含量最低;在裂谷盆地中由于存在深切基底的大断裂,存在深部流体混入的地质条件,天然气中的汞含量可能异常高,例如松辽盆地徐深气田.在深大断裂不发育的相对稳定盆地,天然气中汞主要是有机成因;在有深部流体混入的裂谷盆地气藏中,天然气中的汞可能主要来自深部,并且以汞含量和R/Ra值异常高为主要特征.
【文章来源】：中国科学:地球科学. 2020,50(05)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同区块天然气中汞含量分布
当R/Ra值介于0.1～1时,如塔西南(AK1、KS102、和田河等)、松辽盆地朝阳沟地区,天然气中存在深部幔源气体的混入,但以有机质来源天然气为主(图2)汞含量主要受有机质中汞含量控制,其次是受深部幔源汞混入量的控制.当R/Ra值大于1时,如徐深气田,天然气以深部幔源气体为主,也存在有机质来源天然气的贡献.由于深部幔源汞含量异常高,因此,这类气藏中汞含量主要受深部幔源汞混入量的控制.四川盆地和鄂尔多斯盆地为典型克拉通盆地,未见幔源组分混入(Dai等,2005;Ni等,2014),天然气为典型有机质热演化成因;塔里木盆地天然气主要来自腐泥型或者腐殖型有机质的热演化(图2).鉴于有机成因的天然气中汞含量要明显低于幔源成因的天然气,笔者推测天然气中单质汞的含量可以作为地幔脱气的直接证据之一.四川与鄂尔多斯盆地天然气中R/Ra值明显偏低,同时汞含量也偏低,而徐深气田天然气中汞含量明显偏高,对应的R/Ra值也明显偏高(图2).徐深气田天然气中汞含量的变化是地幔脱气挥发分中汞贡献的不同所致.
前人研究表明有机成因烷烃气负碳同位素系列一般不会延伸至丁烷(Dai等,2016).徐深气田天然气部分样品具有完整的负碳同位素系列,负碳同位素系列延伸至丁烷,即δ13C1>δ13C2>δ13C3>δ13C4,表明徐深气田天然气可能并不全是有机质热演化所形成(Liu等,2016).前人常用R/Ra、CO2/3He以及CH4/3He等参数值来建立典型壳源和幔源的端元标准解释天然气成因(Liu等,2019).结合徐深气田R/Ra和CO2/3He的相关关系(Liu等,2016)、异常重的烷烃气碳同位素组成以及完整的负碳同位素系列,综合推测徐深气田存在深部流体的混入,并且深部流体中包含一定量的汞和烷烃气.徐深气田(包括昌德气藏、新城气藏以及徐深21气藏等)天然气整体上具有异常高的汞含量,天然气中汞含量分布于5～4050μg/m3,平均值为1148μg/m3(图3).具体到产气井,则表现为与断裂的连通性越好,产气井中天然气汞含量越高.在徐深气田发育多条断穿基底的大断裂,尤其是徐东大断裂、徐中大断裂以及俆西大断裂,分别直接沟通基底与徐深21气藏、新城气藏以及昌德气藏(图3),可作为汞等深部流体的直接运移通道.推测在深部流体运移通道发育的地质背景下,天然气中异常高的汞含量可以辅助指示气藏中汞可能主要来自深部流体.5 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distribution and genesis of mercury in natural gas of large coal derived gas fields in China[J]. LI Jian,HAN Zhongxi,YAN Qituan,WANG Shuying,GE Shouguo. Petroleum Exploration and Development. 2019(03)
[2]塔里木盆地天然气中汞含量与分布特征[J]. 刘全有. 中国科学:地球科学. 2013(05)
[3]天然气汞含量作为煤型气与油型气判识指标的探讨[J]. 韩中喜,李剑,严启团,王淑英,葛守国,王春怡. 石油学报. 2013(02)
[4]中国气田天然气中汞的成因模式[J]. 李剑,韩中喜,严启团,王淑英,葛守国,王春怡. 天然气地球科学. 2012(03)
[5]含油气盆地中天然气汞含量的主要影响因素[J]. 陈践发,王万春,朱岳年. 石油与天然气地质. 2001(04)
[6]辽河坳陷天然气中汞的成因及地球化学意义[J]. 陈践发,妥进才,李春园,陈振岩,张占文,朴明植. 石油勘探与开发. 2000(01)
[7]贵州煤中汞的分布、赋存状态及对环境的影响[J]. 冯新斌,洪业汤,倪建宇,周斌,王羽. 煤田地质与勘探. 1998(02)
[8]鉴别煤成气和油型气若干指标的初步探讨[J]. 戴金星,戚厚发,宋岩. 石油学报. 1985(02)
本文编号：3042920
【文章来源】：中国科学:地球科学. 2020,50(05)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同区块天然气中汞含量分布
当R/Ra值介于0.1～1时,如塔西南(AK1、KS102、和田河等)、松辽盆地朝阳沟地区,天然气中存在深部幔源气体的混入,但以有机质来源天然气为主(图2)汞含量主要受有机质中汞含量控制,其次是受深部幔源汞混入量的控制.当R/Ra值大于1时,如徐深气田,天然气以深部幔源气体为主,也存在有机质来源天然气的贡献.由于深部幔源汞含量异常高,因此,这类气藏中汞含量主要受深部幔源汞混入量的控制.四川盆地和鄂尔多斯盆地为典型克拉通盆地,未见幔源组分混入(Dai等,2005;Ni等,2014),天然气为典型有机质热演化成因;塔里木盆地天然气主要来自腐泥型或者腐殖型有机质的热演化(图2).鉴于有机成因的天然气中汞含量要明显低于幔源成因的天然气,笔者推测天然气中单质汞的含量可以作为地幔脱气的直接证据之一.四川与鄂尔多斯盆地天然气中R/Ra值明显偏低,同时汞含量也偏低,而徐深气田天然气中汞含量明显偏高,对应的R/Ra值也明显偏高(图2).徐深气田天然气中汞含量的变化是地幔脱气挥发分中汞贡献的不同所致.
前人研究表明有机成因烷烃气负碳同位素系列一般不会延伸至丁烷(Dai等,2016).徐深气田天然气部分样品具有完整的负碳同位素系列,负碳同位素系列延伸至丁烷,即δ13C1>δ13C2>δ13C3>δ13C4,表明徐深气田天然气可能并不全是有机质热演化所形成(Liu等,2016).前人常用R/Ra、CO2/3He以及CH4/3He等参数值来建立典型壳源和幔源的端元标准解释天然气成因(Liu等,2019).结合徐深气田R/Ra和CO2/3He的相关关系(Liu等,2016)、异常重的烷烃气碳同位素组成以及完整的负碳同位素系列,综合推测徐深气田存在深部流体的混入,并且深部流体中包含一定量的汞和烷烃气.徐深气田(包括昌德气藏、新城气藏以及徐深21气藏等)天然气整体上具有异常高的汞含量,天然气中汞含量分布于5～4050μg/m3,平均值为1148μg/m3(图3).具体到产气井,则表现为与断裂的连通性越好,产气井中天然气汞含量越高.在徐深气田发育多条断穿基底的大断裂,尤其是徐东大断裂、徐中大断裂以及俆西大断裂,分别直接沟通基底与徐深21气藏、新城气藏以及昌德气藏(图3),可作为汞等深部流体的直接运移通道.推测在深部流体运移通道发育的地质背景下,天然气中异常高的汞含量可以辅助指示气藏中汞可能主要来自深部流体.5 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distribution and genesis of mercury in natural gas of large coal derived gas fields in China[J]. LI Jian,HAN Zhongxi,YAN Qituan,WANG Shuying,GE Shouguo. Petroleum Exploration and Development. 2019(03)
[2]塔里木盆地天然气中汞含量与分布特征[J]. 刘全有. 中国科学:地球科学. 2013(05)
[3]天然气汞含量作为煤型气与油型气判识指标的探讨[J]. 韩中喜,李剑,严启团,王淑英,葛守国,王春怡. 石油学报. 2013(02)
[4]中国气田天然气中汞的成因模式[J]. 李剑,韩中喜,严启团,王淑英,葛守国,王春怡. 天然气地球科学. 2012(03)
[5]含油气盆地中天然气汞含量的主要影响因素[J]. 陈践发,王万春,朱岳年. 石油与天然气地质. 2001(04)
[6]辽河坳陷天然气中汞的成因及地球化学意义[J]. 陈践发,妥进才,李春园,陈振岩,张占文,朴明植. 石油勘探与开发. 2000(01)
[7]贵州煤中汞的分布、赋存状态及对环境的影响[J]. 冯新斌,洪业汤,倪建宇,周斌,王羽. 煤田地质与勘探. 1998(02)
[8]鉴别煤成气和油型气若干指标的初步探讨[J]. 戴金星,戚厚发,宋岩. 石油学报. 1985(02)
本文编号：3042920
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