大气田的天然气地球化学特征-戴金星.pptx

1 概论2 天然气组分特征3 烷烃气碳同位素特征4 氦同位素特征5 中国大气田天然气成因汇 报 提 纲中国1000108m3以上大气田概表 1 概论至2003年底在鄂尔多斯盆地和塔里木盆地发现6个储量超过1000108m3的大气田这些大气田占中国天然气储量的38.5%鄂尔多斯盆地:苏里格、靖边、大牛地、榆林、乌审旗塔里木盆地 :克拉2克拉2大气田位于塔里木盆地；苏里格、靖边、大牛地、榆林、乌审旗大气田均位于鄂尔多斯盆地的中北部。探明含气面积为10582km2多 1 概论1 概论2 天然气组分特征3 烷烃气碳同位素特征4 氦同位素特征5 中国大气田天然气成因汇 报 提 纲苏里格气田乌审旗气田中国大气田天然气组分含量百分频率图 2 天然气组分特征烷烃气含量高；二氧化碳含量低根据6个大气田150个气样的天然气组分研究，编制了这些大气田的气组分百分频率图 中国大气田天然气组分含量百分频率图 榆林气田大牛地气田烷烃气含量高；二氧化碳含量低2 天然气组分特征中国大气田天然气组分含量百分频率图 靖边气田克拉2气田烷烃气含量高；二氧化碳含量低2 天然气组分特征2 天然气组分特征1 概论2 天然气组分特征3 烷烃气碳同位素特征4 氦同位素特征5 中国大气田天然气成因汇 报 提 纲3 3 烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素特征苏里格气田乌审旗气田根据6个大气田143个气样烷烃气碳同位素组成研究编制了这些大气田的甲烷碳同位素组成频率图 烷烃气碳同位素组成重而具有煤成气的性质 中国大气田13C1频率图 烷烃气碳同位素组成重而具有煤成气的性质 中国大气田13C1频率图 榆林气田大牛地气田3 3 烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素组成重而具有煤成气的性质 中国大气田13C1频率图 靖边气田克拉2气田3 3 烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素特征3 3 烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素连线类型多 苏里格气田乌审旗气田榆林气田苏里格气田、乌审旗气田和榆林气田，烷烃气13C连线束除局部呈L型，主要呈俄文字母型或波型趋势，这类型连线的形成和烷烃气发生单项性碳同位倒转有关，也是次生烷烃气的的特征。3 3 烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素连线类型多 大牛地气田烷烃气13C连线束呈L形，具有13C113C213C313CnC413CiC4正碳同位素系列特征，说明这些烷烃气是原生型有机成因气 大牛地气田3 3 烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素特征靖边气田烷烃气13C连线束则杂乱无章,这是由于碳同位素发生多项性倒转，即有13C113C2、13C213C3和13C313C4三项同位素倒转而形成的 烷烃气碳同位素连线类型多 靖边气田3 3 烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素连线类型多 克拉2气田克拉2气田烷烃气13C连线束呈V型，碳同位素具有统一的一致倒转，即13C113C213C313C4（表3），说明烷烃气受到次生改造。3 3 烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素特征在分析过13CiC4和13CnC4的苏里格气田、乌审旗气田、榆林气田和大牛地气田中，发现13CiC413CnC4的特征。也就是说气态烃中异构（丁烷）碳同位素具有比正构（丁烷）的重的规律。Galimov(1973)13和Stahl(1977)14指出：液态的原油中异构（石蜡烷）碳同位素也比正构（石蜡烷）的重。13CiC413CnC4 3 3 烷烃气碳同位素特征烷烃气碳同位素特征1 概论2 天然气组分特征3 烷烃气碳同位素特征4 氦同位素特征5 中国大气田天然气成因汇 报 提 纲4氦同位素特征 典型的壳源氦 根据6个气田21个氦同位素组成研究，3He/4He绝大部分为n10-8(即鄂尔多斯盆地的苏里格、乌审旗、榆林、大牛地和靖边气田)，仅有塔里木盆地克拉2井为n10-7 4氦同位素特征 1 概论2 天然气组分特征3 烷烃气碳同位素特征4 氦同位素特征5 中国大气田天然气成因汇 报 提 纲5中国大气田天然气的成因 鄂尔多斯盆地和塔里木盆地大气田13C1均较重，其值为库珀盆地煤成气相似。多数学者指出鄂尔多斯盆地5个大气田的气源是来自石炭二叠系煤系，塔里木盆地克拉2大气田的气源是来自中、早侏罗世煤系。煤成气为主5中国大气田天然气的成因 苯和甲苯碳同位素组成对比确定靖边气田气源为煤成气 鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、渤海湾盆地和莺琼盆地烃源岩模拟实验中苯和甲苯的碳同位素组成，与温度（成熟度）无关而与源岩的干酪根类型有关。III型源岩的苯和甲苯的碳同位素重，而型源岩的苯和甲苯的碳同位素轻。所以可利用苯和甲苯的碳同位素作为气源对比新指标 5中国大气田天然气的成因 苯和甲苯碳同位素组成对比确定靖边气田气源为煤成气 鄂尔多斯盆地和塔里木盆地苯和甲苯碳同位素比较图 5中国大气田天然气的成因 从碳同位素组分分析靖边气田的气源以煤成气为主,不是以油型气为主 鄂尔多斯盆地和塔里木盆地13C113C2对比图 5中国大气田天然气的成因 A区是塔里木盆地奥陶寒武系源岩生成油型气区，靖边气田只有3口井处在此区内（占靖边气田参加编图井70口的4.3%），因此，靖边气田油型气比例极低，C区是煤成气区，靖边气田有33口井在该区内，说明该气田有47.1%是煤成气。B区是煤成气与油型气的混合气区。由13C113C2图分析靖边气田应是煤成气为主，不是以油层气为主 从碳同位素组分分析靖边气田的气源不是以油型气为主 5中国大气田天然气的成因 关于大气田中深源无机成因气的讨论 CH43He值确定CH4是有机成因 5中国大气田天然气的成因 关于大气田中深源无机成因气的讨论 CH43He值确定CH4是机成因 中国大气田CH43He值在n1010至n1011级。Welhan等（1979）研究了东太平洋中脊北纬21热液流体中He、CH4组份及其同位素，提出CH43He为5106。Sono等（1985）测定冰岛幔源甲烷的CH43He值为1105至2.1107。卜部明子等（1983）测定日本列岛温泉气中4个样气的CH43He值3.2105至2.9106。王先彬等（1993）指出中国腾冲火山区温泉气CH43He值为1.57107至2.4107。戴金星等研究了吉林省长白山天池温泉、云南省腾冲县澡塘河温泉、大滚锅温泉、小滚锅温泉和渤海湾盆地港151井指出幔源成因甲烷CH43He值为n105至n107。徐永昌等（1998）指出CH43He值106至107是幔源甲烷。从以上CH43He值衡量中国6个大气田,没有一个大气田中甲烷是幔源的深源无机成因的 关于大气田中深源无机成因气的讨论 5中国大气田天然气的成因 碳同位素系列确定烷烃气是有机成因 无机成因烷烃气的特征 负碳同位素系列（13C113C213C313C4）13C113C4 基本属正碳同位素系列13C113C4 基本属负碳同位素系列 中国6个大气田的烷烃气均具有13C113C4特征，故属于正碳同位素系列，均为有机成因 谢谢 谢谢