塔里木盆地满东1气藏天然气生成动力学研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2010年1o月第32卷第5期JournalofOilandGasTechnology(J．JP1)Oct．2010Vo1．32No．5·49·塔里木盆地满东1气藏天然气生成动力学研究查F宴=／中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室，广东Y-0*l610640＼于∥、＼中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京100083／仰云I峰(中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡214161)田辉(中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学

2、国家重点实验室，广东广州610640)冯松宝，王康东，曹鸿亮王娟，马，J、敏(中国矿业大学地球科学与测绘工程学院，北京’0。。。。)[摘要]采用黄金管一高压釜限定体系生烃动力学装置，对塔里木盆地哈得原油样品进行了热解生气试验研究，推导了原油热解生成气态烃动力学参数。结果表明，哈得原油具有很高的产气率，以2℃／h升温速率为例，当热解温度达到600．6℃时，总气产率(C。)达到599ml／g。该原油生气动力学参数为：活化能分布范围59～70kcal／mol，主要分布在60～65kcal／mol，频率因子5．0×10“S～。运用Kinetics专用软件的动力学

3、模拟，结合区域地质背景，研究了塔里木盆地满东1气藏生气史，认为满东1气藏天然气具有原油裂解气特征，生气层位在寒武系顶部至奥陶系底部之间，原油大量裂解，为满东1气藏形成提供气源。[关键词]原油热解；气态烃；动力学参数；生气史；满东1气藏[中图分类号]TEl22．11[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2010)O5—0049一O7生烃动力学是根据化学反应动力学原理，采用实验室快速升温的热模拟方法，再现有机质(烃源岩、原油等)在不同地质条件下生成烃类的过程口]。原油热解生气动力学就是在实验室里模拟原油在地质条件下生成天然气的过程，为合理解释天然气

4、的生成、运移和聚集过程提供一种新的研究思路和方法]。近些年来。生烃动力学与同位素动力学研究在国内受到重视，已在我国一些盆地天然气藏的成因评价与成藏研究中得到了良好的应用I8。近年来，对塔里木盆地满加尔凹陷东部地区的油气勘探获得了突破，在满东1井志留系5555．19～5607．00m井段发现了工业性气流，日产天然气(2．9～5．65)×10m。。满东1井位于新疆尉犁县，构造位置在满加尔凹陷东部满东1号构造带上(图1)。国内学者对塔东地区油气成因及成藏进行地质研究l1川，但在天然气藏成因研究、原油裂解成气评价等方面存在较大争议。笔者引入生烃动力学与碳同位素动

5、力学方法，开展原油裂解成气热模拟试验与满东1气藏天然气生成动力学研究，为满加尔凹陷东部地区天然气评价与勘探提供依据。1样品与试验方法1．1试验样品原油样品采自塔里木盆地哈得4—87井石炭系5046～5048．5mCm油组，2O℃密度0．8827g／cm。，5O℃粘度12．46mPa·S，含蜡量4．54％，含硫量0．65，全油碳同位素为一32．68％o，属于低硫低蜡的正常原油。[收稿日期]2010一O7一O5[基金项目]国家油气科技重大专项(2008ZX05007—03)；有机地球化学国家重点实验室开放基金项目(OGL一200808)；国家自然科学基金项目

6、(40572085)；教育部新世纪优秀人才支持项目(NCET-06—0204)。[作者简介]李贤庆(1967一)，男，1989年大学毕业，博士(后)，教授，博士生导师，主要从事煤油气地质、油气地球化学、有机岩石学方面的科研与教学工作。学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2010年1O月图1塔里木盆地东部构造单元划分及满东1井位置图由于满东地区未发现油藏，所以未取得该地区的原油样品。Waples]研究指出，虽然不同地区原油的化学组成有区别，但经模拟计算得到的动力学数据差别不大，应用到地质条件下所产生的差别就更小。因此，笔者

7、采用哈得原油样品进行生气热模拟试验，求取其生气动力学参数。1．2试验方法由于塔里木盆地海相地层普遍埋藏深，热演化程度高，所以研究采用黄金管一高压釜限定体系生烃动力学试验装置，可实现热解温度和压力的精确控制(温度、压力的误差分别为±1℃、_4-0．1MPa)。该试验工作是在中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室完成的，生烃热模拟试验方法与前人的方法类似，现简述如下。1)生烃热模拟试验原油样品(10～50mg)在氩气保护下封人黄金管(长度40mm、直径4．2mm)，黄金管分别置于13个高压釜中，并置于同一热解炉内，利用炉底的热循环风扇使各个高

8、压釜的温差小于1℃。通过高压泵对高压釜充水，从而对样品施加压力。所有高压釜采用压