濟(jì)陽和臨清坳陷深層天然氣成因鑒別與生成模式研究.pdf

1、濟(jì)陽和臨清坳陷深層天然氣來源多、成因復(fù)雜，包括煤成氣、油型氣和混源氣等。其中煤成氣又包括一次生烴和二次生烴形成的，高成熟油型氣則存在源巖熱解成因和原油裂解成因。不同成因類型天然氣的鑒別，不僅是勘探中急需解決的實(shí)際問題，也是油氣地質(zhì)及地球化學(xué)研究前沿的科學(xué)問題。為此，綜合利用天然氣地質(zhì)和地球化學(xué)理論與方法，剖析了研究區(qū)深層天然氣的成因類型，提出了煤巖一次與二次及源巖熱解與原油裂解生成天然氣的鑒別指標(biāo)，建立了天然氣的生成模式。 以烴

2、源巖特征分析為基礎(chǔ)，將天然氣三元地球化學(xué)示蹤體系與成藏地質(zhì)背景分析相結(jié)合，闡明了深層天然氣的成因類型。結(jié)果表明：孤北-渤南地區(qū)天然氣由西向東從油型氣逐漸過渡到煤成氣，渤南洼陷發(fā)育Es41自生自儲(chǔ)的高成熟油型氣，孤北潛山第三、四排山主要為C-P來源的煤成氣，二者之間由油型氣與煤成氣按不同比例混合而成；臨清坳陷東部深層主要產(chǎn)出煤成氣，其中高古4井天然氣由C-P煤系源巖于成熟階段所生成，伴生油具有相似的成因，梁古1井則以無機(jī)成因CO2為主；民

3、豐地區(qū)Es4產(chǎn)出的天然氣主要由該段第一套膏鹽層中烴源巖所生成，成熟度(Ro)介于1.0～1.6％之間，還混有深部來源的無機(jī)CO2。 通過開展煤巖一次和二次生烴模擬實(shí)驗(yàn)，考察生成氣態(tài)烴的組成與產(chǎn)率特征，結(jié)合生烴動(dòng)力學(xué)的分析，查明了兩種成因煤成氣的差別，提出了二者的鑒別指標(biāo)，并利用已知成因煤成氣進(jìn)行了驗(yàn)證。研究發(fā)現(xiàn)：煤巖一次生成天然氣iC4/nC4值大于0.9、n(C6+C7)/i(C6+C7)值小于0.95、nC6/(2-MC6+

4、3-MC6)值小于1.6、nC5/(2-MC5+3-MC5)值小于1.0、甲苯/苯值大于1.25，而煤巖二次生成天然氣正好相反。孤北潛山和高古4井煤成氣均為二次成因。 通過開展源巖熱解和原油裂解生氣模擬實(shí)驗(yàn)與生烴動(dòng)力學(xué)的分析，并與相同成因天然氣進(jìn)行對比，查明了二者的差別，建立了兩種成因天然氣的鑒別方法：源巖熱解氣ln(CC5/nC6)值和ln(CC5/nC5)值分別小于-1和-2，(MCC5+CC6)/nC6值和CC6/nC5值

5、則分別要低于0.8和0.1，(CC5+MCC5+CC6)/(nC5+nC6)值和(MCC5+CC6+MCC6)/(nC6+nC7)值小于0.5和1.0，DMCC5/CC5值和甲苯/苯值高于0.6和1.1；原油裂解氣正好相反。民豐地區(qū)天然氣以源巖熱解氣為主，原油裂解氣為輔。 在系統(tǒng)分析氣源巖分布特征、生烴演化歷程的基礎(chǔ)上，結(jié)合生烴動(dòng)力學(xué)的地質(zhì)應(yīng)用，將煤成氣生成模式劃分為5種類型：①隆起區(qū)-中晚期不生烴，②凸起匹-晚期不生烴，③低凸