| 题名 | 柴达木盆地天然气氢同位素特征、成因与气源综合判识 |
| 作者 | 宋 成 鹏 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2006-06 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 张晓宝 |
| 关键词 | 氢同位素 成因类型判识 气源追索 天然气 柴达木盆地 |
| 学位专业 | 地球化学 |
| 中文摘要 | 柴达木盆地沉积环境多样，有机质类型丰富，气源岩分布广泛与我国其它盆 地相比，柴达木盆地第三系和第四系气源岩形成于咸水湖相环境较为特殊。目前 对全盆地天然气成因类型的划分除碳同位素以外缺乏更多的指标，同时尚未建立 天然气成因类型划分的综合指标体系。针对以上问题，本文结合柴达木盆地气源 岩分布和地球化学特征，研究了天然气氢同位素分布范围和分馏控制因素，建立 了新的天然气氢同位素成因判识指标和热演化模式；在此基础之上，提出了天然 气成因类型综合判识体系，并进行了天然气的气源追索，取得了以下主要认识和 成果（其中第2、3、4、7、8 点为创新性认识）： 1．柴达木盆地天然气以烃类气体为主含少量非烃，表现出有机成因气为主 的特征。其中甲烷含量变化范围较大，分布于41.97%～99.08%，平均76.80%（43）； 重烃含量变化范围为0.06%～50.10%，平均值为12.9%（46）；C1/C1-5变化范围为 0.295～0.999，平均为0.832（45），体现了不同成因类型天然气的组分特征。 2．根据天然气甲、乙烷的碳、氢同位素之间相互关系，并结合已知的δ13C1 和δ13C2划分天然气成因类型的指标，建立了δ13C1与δD1、δ13C2与δD1、δ13C2 与δD2和δD1与δD2划分天然气成因类型的判识图，并以δD1为-210‰和δD2为-160‰为界，作为划分柴达木盆地油型气和煤型气的指标。 3．柴达木盆地天然气δDCH4分布在-281‰～-149‰范围，平均为-210.8‰ （40）；δD2值分布在-253‰～-116‰范围，总体平均为-175.1‰（45）。按照天然气氢同位素成因类型划分指标，煤型气主要分布在西部坳陷区乌南、碱山、落雁山、大风山、南翼山，北缘块断带葫芦山、鄂博梁Ⅰ号、冷湖四号、马北1 号 和三湖凹陷南斜坡的那北，而油型气分布在西部坳陷区尕斯、狮子沟、七个泉、 红柳泉，花土沟、油砂山、砂西、跃东等油气田，这与据碳同位素指标划分的天 然气成因类型的分布相一致。 4．根据天然气δD1与δ13C1之间的关系和δ13C1与Ro间的关系式：δ13C1 （‰）＝24.8 ㏑Ro-33.3（油型气）、δ13C1（‰）＝14.12 ㏑Ro-34.39（煤型气） （据戴金星等，1987），建立了甲烷氢同位素与成熟度Ro之间的回归方程：δD1（‰）＝77.01 ㏑Ro-182.40（油型气）；δD1（‰）＝43.85 ㏑Ro-185.78（煤型气）为天然气成因类型划分和成熟度判识提供了氢同位素模式。 5．柴达木盆地第四系生物气δ13C1和δD关系图表明，涩北一号和涩北二号 气田生物气主要是由CO2还原途径形成的，但并不排斥乙酸发酵途径生气作用的 存在。 6．根据天然气δ13C1、δ13C2和δ13C3的分布范围和它们之间的相互关系划分了 天然气的成因类型。东部坳陷区天然气δ13C1和δ13C2平均值分别为-64.8‰(19),和 -39.5‰（8），主要为生物气。西部坳陷区δ13C1和δ13C2平均值分别为-40.2‰（34） 和-26.9‰（34），多数属于油型气，少数属于煤型气。北部块断带δ13C1和δ13C2平均值分别为-30.7‰（6）和-22.4‰（6），属煤型气。 7．天然气40Ar/36Ar研究结果表明，柴达木盆地研究区天然气40Ar/36Ar值分布 在316～1751范围，总体平均841.8。伊深1井天然气来源于上第三系狮子沟组的 生物气，碱山构造碱1井天然气来源于侏罗系煤系，仙试8井和马北1井天然气可 能部分来源于石炭二叠系，从而确立了柴达木盆地新的勘探层系。 8．通过天然气成因类型综合判识研究，建立了柴达木盆地新的天然气分类 指标体系，其中δ13C1、δ13C2和δ13C3值分别以-38‰、-25.5‰和-23.5‰为界，δD1和δD2值分别以-210‰和-160‰为界，作为划分油型气和煤型气的综合指标； 40Ar/36Ar值分别在300～400和700～1800，作为划分第三系天然气和侏罗系～石 炭系天然气的指标值；并对天然气的气源进行了综合判识。 |
| 公开日期 | 2013-01-10 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lig.ac.cn/handle/132962/1986]  |
| 专题 | 兰州油气资源研究中心_研究生论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 宋 成 鹏. 柴达木盆地天然气氢同位素特征、成因与气源综合判识[D]. 中国科学院研究生院. 2006. |
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