天然气藏中硫化氢成因研究进展

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1、第32卷第5期新疆石油地质Vt)I．32．No．52011年10川XINJ1ANGPETROLEUMGEOLOGYOct．20ll天然气藏中硫化氢成因研究进展赵兴齐，陈践发，张晨，吴雪飞，刘娅昭，徐学敏(中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室，北京102249)摘要：目前普遍认为天然气藏中硫化氢主要为生物硫酸盐还原(BSR)、硫酸盐热化学还原(TSR)和含硫化合物热裂解等成因。一般认为，天然气中高含硫化氢是硫酸盐热化学还原作用的结果。从气藏的地质和地球化学等方面，可以找到气藏发生硫酸盐热化学还原作用后的许多证据，根据这些

2、证据，可以很好地判断气藏是否发生过硫酸盐热化学还原作用。尽管对天然气藏中硫化氢研究已取得一定的成果，但仍存在许多亟待认识的问题，如硫化氢的成因机理、分布规律、地质一地球化学特征，硫化氢与油气的关系，以及硫化氢形成的主控因素等。总结了国内外关于硫化氢天然气成因研究进展及其存在的问题，以期引起人们对硫化氢天然气的关注。关键词：硫化氢；天然气；硫酸盐热化学还原反应；硫同位素；碳同位素文章编号：1001—3873(2011)05—0552—05中图分类号：TEl12．111文献标识码：A硫化氢是碳酸盐岩油气藏中常见的非烃气体之均与

3、碳酸盐一蒸发岩的分布有直接的成因联系；文献一，含硫化氢天然气在全球分布广泛，目前世界上已[2O，21]研究发现，油田在二次开采过程中由于注气发现了400多个具有工业价值的含硫化氢气田[1]，它们和注水也会导致油气藏中硫化氢含量的增高。文献90％以上分布在碳酸盐岩一蒸发岩地层中。我国已在[22]对川东北飞仙关组高含硫化氢气藏的研究发现，四川、塔里木、鄂尔多斯以及渤海湾等含油气盆地中高含硫化氢气藏压力系数小、充满度低，很可能是烃发现了含硫化氢天然气n-41。目前国内外对硫化氢的形类被硫酸盐热化学还原作用大量消耗和储集空间增成机

4、制、分布规律、成藏控制因素还缺乏系统的研究，容所致。文献[23])对中国海相碳酸盐岩气藏硫化氢还不能有效地预测地层中的硫化氢。笔者在国内外学形成的控制因素和分布预测进行研究表明，膏盐的存者对硫化氢天然气研究的基础上，总结了天然气中硫在只是硫化氢形成的一个基本条件，储集层孔隙的发化氢成因研究的一些新进展。育情况、地层水中硫酸根离子的含量、储集层经历的温度条件、油气一水界面的存在、烃类组成、储集层岩1硫化氢成因研究现状石组合等，都对硫酸盐热化学还原作用的发生有重要关于硫化氢的成因机制，国外许多学者从硫酸盐的控制作用。文献[24

5、]对原油中有机硫化物的成因进热化学还原作用(TSR)、微生物硫酸盐还原作用行了一系列模拟实验，对硫化氢成因提出了一些新的(BSR)、硫同位素分布特征和成岩体系等方面进行实认识。尽管对硫化氢的研究已取得一定的成果，但仍验分析和研究_2_，研究认为，高含硫化氢天然气主要存在许多亟待解决的问题，如硫化氢的成因机理、分是硫酸盐热化学还原作用的结果。国内对硫化氢天然布规律、地质一地化特征，硫化氢与油气的关系，以及气的研究始于20世纪80年代初，国内学者充分利用硫化氢形成的主控因素等。国外研究资料和实验研究，总结了我国硫化氢天然气2含

6、硫化氢天然气的成因的成因机制、分布规律以及地化特征。文献[17]综合运用国内外资料，提出了硫化氢天然气的分类方案和前人对硫化氢的形成机理进行了大量的研究和成因类型，同时还对硫化氢天然气的分布规律和气藏实验，认为硫化氢主要有以下成因：微生物硫酸盐还类型作了大量的研究和分析，认为H：s集中分布在碳原成因、硫酸盐热化学还原作用成因]、烃类的酸盐一硫酸盐储集层中。文献[18]开展了硫化氢生成热裂解成因[23，24]、岩浆一火山岩成因、幔源成因[18,27-32]的热模拟试验，为硫化氢热演化和热化学成因模型的等。建立提供了基础的实验

7、数据；文献[19]总结了中国含(1)微生物硫酸盐还原成因硫化氢可以通过生硫化氢天然气地球化学特征、形成条件和分布规律物活动的方式形成，其途径主要有下面的2种方等，提出了一些新认识；文献[3，4]对四川盆地各时代式口32]。一是通过微生物同化还原作用和植物等的吸气田中硫化氢的研究发现高硫化氢含量和高6s值收作用形成含硫有机化合物，然后在一定的条件下分收稿匪期：2010—09—08修订日期：2011-01—14作者简介"州,tlZ~7-,齐(1984一)，男，贵州福泉人，在读博士研究生，油地质，(Te1)13401108479

8、(E—mail)zhaoxingqi_77@126．COlll筇32巷第5期赵兴齐，等：天然气藏中硫化氢成研究进展。553．解而产生硫化氢，这是在腐败作用主导下形成硫化氢层状岩系也具备硫化氢生成的先决条件，但并不是有的过程。这种方式形成的硫化氢规模和含量都不会很利条件，因为石膏的含量较大，渗透性极差，s