东濮凹陷煤成气地球化学特征及气源岩精细对比研究.pdf

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1、2011年第1期能源技术与管理127doi：10．3969／j．issn．1672-99432011．O1．049东濮凹陷煤成气地球化学特征及气源岩精细对比研究吕红玉，常俊合1，兰晓东，李伍，方俊华(1．中原油田分公司勘探开发科学研究院，河南濮阳457001；2．中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州221116)[摘要]利用有机地球化学分析手段，在煤成气特征分析的基础上，选择了天然气中cs、cs、c等碳数范围的正构、异构和环烷单体烃与可能源岩“顶空气”中相同碳数的相同单体进行相关对比；在现场采用“吸附柱法”吸附天然气中c以上的环状化合物将其与可能源岩抽提物中的相同化

2、合物进行多因素聚类分析相关对比，这些结果将对本区石炭一二叠系可能源岩的分布及其产烃潜力作出进一步评价。[关键词]气源岩对比；天然气；东濮凹陷[中图分类号]P618．11[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2011)014)127-030引言1天然气组成及碳同位素特征东濮凹陷位于渤海湾盆地南部，是我国重要东濮凹陷卫79—9、文23、濮气1O、卫11-4和的油气富集区，属华北地台古生代巨型克拉通坳马64等井天然气以烃类气体为主，平均占陷盆地的一部分。在地史过程中形成多层系、多类99．O％，如表1所示；非烃类气体以CO为主，平型的油气源岩，并经历了多次生烃过程，具

3、有多层均占1．0％；烃类气体中又以甲烷为主，平均占系、多期次、复合成烃的特点¨]。因此，进行气源93．60％；重烃含量较高，平均占5．4％；天然气的干岩精细对比研究十分必要。燥系数最高0．98，最低0．92，平均为0．95，基本上属于气范畴。表1东濮凹陷石炭一二叠系天然气组成资料表东濮凹陷石炭一二叠系天然气同位素总的特乌马营地区乌深1井天然气同属于煤成气，而与点是比较富含重碳同位素，如甲烷平均一31．7‰，渤海湾盆地第三系油型气和鄂尔多斯盆地源于奥乙烷平均一23．9％。，丙烷平均一23．1‰，丁烷平均陶系的天然气有显著差异，进一步揭示了本区上一25．5‰。丁烷碳同位素呈

4、反序排列，即随碳数增述天然气由于母源物质及沉积环境等因素的不大，碳同位素变轻，其原因与混源气和不同成熟度同。的天然气混人有关。为了确定本区石炭一二叠系天然气地球化学家常用天然气不同碳数的碳与文留、马厂等有关气田的气源关系，并进一步划同位素差值来反映天然气的母源前身物及其生成分其天然气类型，将其与华北地区有关气田的天环境。戴金星、徐永昌等]将8”C值<一28％。确然气碳同位素进行分类。由图1可见，本区文23定其母源物质为腐泥型母质；将8”C值>一28‰井、马64井、卫11-4井、卫79—9井和濮l0等井确定其母源前身物为腐植型母质。本文运用这一的天然气与鄂尔多斯盆地源于石

5、炭一二叠系的天划分界限，将本区文23等井天然气碳同位素及其然气、冀中坳陷苏桥一文安天然气以及黄华坳陷差值与华北地区一些典型天然气藏比较，如图2128吕红玉，等东濮凹陷煤成气地球化学特征及气源岩精细对比研究2011年第1期所示。的正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳香烃。轻烃中含有十分丰富的地球化学信息。因此，地球化学家常利用岩石和原油中的轻烃组分(包括单体组分)来进行气源追踪[6]。本次利用庆古1井煤(Ps)、文古2井泥岩(PS)、马古5井灰岩(O)和濮深4井泥岩(Es：)进行色谱顶空分析，获得岩石中的轻烃单体资料；与此同时，采集本区文23井、马64井、卫11-4井、卫79—

6、9井和濮深10等井ES的天然气进行轻烃单体分析，并将结果与源岩吸附烃类气体进行对比，为气源研究提供依据。-60—56-52-48-44-40-36-32-28-24—20从奥陶系、石炭系、二叠系和第三系等不同时8”Cl代源岩和文23等井天然气中c正构、异构和环图1东濮凹陷煤成天然气与华北地区不同成因天然气烷三种结构组成烃类的三角组成分布图中，可以6’3C1—6’3c2关系发现本区天然气中较富含正庚烷，亦即天然气的-20过成熟高成熟成熟／^、·热成熟度普遍较源岩高，尤以文23井ES天然气-22+最显著；天然气和不同时代源岩的亲缘关系比较，-24～．√在总体比较分散的前提下

7、，与石炭系太原组泥岩-26J。。-腐殖口型I：‘D‘＼／．．的亲缘关系更为密切；源岩中以马古5井奥陶系-28·o／∞源岩与天然气的亲缘性最差，表明本区下古生界-30文23‘琦幞l0对深部气源的供给并不明显。-32同时，从天然气和可能源岩中的C烷烃(主-34④腐泥型．卫鄂马千6米1尔41-桥多4斯△坞舨(*】17深桥9盔—1l獬9气。鄂尔多斯C—P煤成气要包括链烷及环烷)对比三角图可见，本区5个天-360246810l21416l82O然气样中均表现出富含正庚烷，从化学动力学角8C21度揭示本区天然气的热成熟度较可能源岩高，这图2东濮凹陷煤