四川盆地及周缘震旦系陡山沱组烃源岩生烃潜力

震旦系陡山沱组作为四川盆地一套重要的烃源岩,目前研究程度还较低。虽然已知对震旦系灯影组成藏具有一定的贡献,但暂未针对性地开展生烃潜力评价研究。为此,结合多位学者的研究成果,在系统分析四川盆地及周缘地区陡山沱组烃源岩发育特征及分布的基础上,开展了陡山沱组烃源岩干酪根历史时期生油量、排油量、生气量等评价计算,并初步分析了四川盆地范围内陡山沱组烃源岩来源的天然气资源量。研究结果表明:①四川盆地内陡山沱组烃源岩总体不发育,但存在盆地西北缘、东北缘和南缘等3个烃源岩发育区;②计算四川盆地及周缘地区陡山沱组烃源岩干酪根历史时期的生油量、排油量、生气量分别为5021×10^(8)t、4519×10^(8)t、161×10^(12)m^(3),盆地外围的干酪根生油气量是盆地内的3倍;其中盆内以川西地区生油气量最大,盆缘以东南部地区生油气量最大;③四川盆地范围内上震旦统陡山沱组烃源岩来源的天然气资源量1.09×10^(12)m^(3),以原油裂解气为主,其中川西地区天然气资源量最大,其次为川东和川南地区。

徐家围子断陷无机成因气证据及其份额估算

松辽盆地徐家围子断陷发育各种成因天然气,其无机成因烷烃气具有典型的负碳同位素系列(1δ3C1>1δ3C2>δ13C3>1δ3C4),并且甲烷碳同位素组成大于-30‰,R/Ra大于0.5。根据二源混合(无机成因气与热成因气的混合)模拟计算结果,无机成因气端元组分与煤成气或油型气混合后,大部分混合气都需要无机成因气所占比例高于80%才能发生负碳同位素系列,混合气的甲烷碳同位素组成远远偏重于徐家围子断陷无机成因甲烷的碳同位素组成主峰值。因此,认为徐家围子断陷无机成因烷烃气不可能完全是二源混合的结果。另外,煤成气与油型气之间的混合模拟说明有机成因气之间的混合无法产生负碳同位素系列,进一步佐证了徐家围子断陷深层天然气负碳同位素系列的无机成因。

吐哈盆地台北凹陷天然气碳氢同位素组成特征

吐哈盆地为中国重要的富油气盆地,目前该盆地的天然气勘探主要集中在台北凹陷,有关台北凹陷的天然气成因和来源一直存在诸多争议。通过分析台北凹陷巴喀、丘陵、鄯善和温米等4个油气田23个天然气样品的组分和碳氢同位素组成,结合前期红台和丘东气田天然气地球化学资料以及前人研究成果和区域地质背景,开展天然气成因和来源研究。结果表明:台北凹陷巴喀、丘陵、鄯善和温米等地区天然气以烃类气体为主。甲烷含量为65.84%～97.94%,重烃(C_(2—5))含量高达34.98%,非烃气体(CO_2、N_2)含量非常低,为湿气。天然气δ^(13)C_1值为–44.9‰～–40.4‰,δ^(13)C2值为–28.2‰～–24.9‰,δ^(13)C_3值为–27.1‰～–18.0‰,δ^(13)C_4值为–26.7‰～–22.1‰;天然气δD1值变化不大,为–272‰～–252‰,δD_2为–236‰～–200‰,δD_3为–222‰～–174‰。甲烷及其同系物(C_(2—5))基本上为碳氢同位素组成正序排列(δ^(13)C1<δ^(13)C_2<δ^(13)C_3<δ^(13)C_4<δ^(13)C_5、δD_1<δD_2<δD_3),与典型的有机成因烷烃气碳氢同位素组成特征一致。研究区天然气为成熟度较低的煤成气(Ro均值为0.7%),主要来自中下侏罗统煤系源岩。天然气氢同位素组成受到烃源岩热演化程度和形成环境水介质的影响,数据表明研究区天然气烃源岩为陆相淡水湖沼沉积。巴喀油田巴23井和柯19井天然气后期发生次生改造,为生物改造气。

费托合成反应中的碳同位素分馏

为了深入研究费托合成反应中的碳同位素分馏,在300℃和35MPa条件下,以Fe粉为催化剂,利用密闭黄金管对甲酸进行了费托合成实验。实验分为加水和不加水两组。由于金管容积有限,实验中烷烃类产物的碳同位素只测试到甲烷。两组实验都显示,CO2是最富集13C的气体,而甲烷则最贫13C,并且随着反应的进行变得越来越贫13C。在第144h时CO2与甲烷之间的碳同位素分馏α(CO2-CH4)达到1.052～1.059,与产甲烷菌将CO2还原为CH4过程中所发生的碳同位素分馏(1.048～1.079)相似。实验表明费托合成实验过程受到碳同位素动力学的控制。

中国大气田烷烃气碳同位素组成的若干特征

勘探开发大气田是一个国家快速发展天然气工业的重要途径。1991年至2020年,中国新探明大气田68个,促进2020年产气1925×10^(8)m^(3),成为世界第4产气大国。基于中国70个大气田的1696个气样组分和烷烃气碳同位素组成数据,获得中国大气田烷烃气碳同位素组成特征:①δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最轻值和平均值,随分子中碳数逐增而变重,而δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最重值,随分子中碳数逐增而变轻。②中国大气田δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−11.4‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−56.4‰;油型气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−49.3‰~−18.9‰;无机成因气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−35.6‰~−11.4‰;根据这些数据编制了中国大气田的δ^(13)C_(1)值尺图。③中国天然气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−107.1‰~−8.9‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值为−107.1‰~−55.1‰;油型气δ^(13)C^(1)值为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值为−49.3‰~−13.3‰;无机成因气δ13C1值为−36.2‰~−8.9‰;根据上述数据编制了中国天然气的δ^(13)C_(1)值尺图。

大洋有孔虫中硼同位素研究与大气pCO_2的重建

大气二氧化碳浓度(pCO2)的变化在全球气候演化中起着重要的调节作用,重建古大气pCO2的变化历史,有助于预测和研究未来的全球气候变化。大洋有孔虫中的硼同位素比值能够反映海水酸碱度的变化,从而为重建大气二氧化碳浓度的变化历史提供了一种新的手段。文中首先简要回顾硼同位素的研究现状,利用硼同位素重建大气二氧化碳浓度变化的原理依据,在此基础上,测试分析了西赤道太平洋806孔全新世和末次冰期最盛期Globigerinoides ruber样品中的硼同位素,得到该地区全新世和末次冰期最盛期大气二氧化碳体积分数分别为(276.7±24)×10-6(2s.d.)和(178.4±16)×10-6(2s.d.),与极地冰心记录吻合得很好。大洋有孔虫中的硼同位素是一个非常有潜力的古海水酸碱度替代指标。

海洋浮游有孔虫中硼同位素的测定和分析

海洋浮游有孔虫中的硼同位素能够反映海水酸碱度的变化,从而为重建大气二氧化碳浓度的变化提供了一种新的手段,有望提供目前极地冰心记录所无法企及的百万年甚至千万年时间尺度上的大气二氧化碳浓度的变化。最近,海洋浮游有孔虫硼同位素的研究在实验分析技术(负热电离质谱法)、实验室偏差、同位素分馏系数、海水硼同位素长期变化以及各种次要因素等方面都取得了长足的进步,尤其是全蒸发负热电离质谱法的建立使硼同位素分析的样品需求量降到纳克级以下。不过,尽管海洋浮游有孔虫中的硼同位素作为大气二氧化碳浓度的替代指标很具有潜力,但还需要进行更加深入地研究。

致密砂岩气藏与页岩气藏展布模式

在阐述美国和中国致密砂岩气和页岩气资源潜力和年产量的基础上,系统梳理致密砂岩气藏与页岩气藏展布的研究沿革,分析页岩气藏、致密砂岩气藏展布特征及致密砂岩气成因类型。研究表明:(1)美国致密砂岩气在天然气总产量中占比由2008年的35%降至2023年的8%左右;美国页岩气2023年产量为8310×10^(8)m^(3),在天然气总产量中占比由2000—2008年的5%~17%升至2023年的70%以上。(2)中国致密砂岩气占天然气总产量比例由2010年的16%升至2023年的28%以上;2012年中国开始生产页岩气,2023年产量达250×10^(8)m^(3),约占天然气全国总产量的11%。(3)页岩气藏展布模式为连续型,根据页岩气藏是否有断层切割及断距与气层厚度的关系,连续型页岩气藏可分为连续式和断续式两种。(4)与以往大部分学者认为致密砂岩气藏展布模式为连续型的认识不同,致密砂岩气藏展布模式不是连续型;根据圈闭类型,致密砂岩气藏可分为岩性型、背斜型和向斜型3种。(5)中国3大克拉通盆地和埃及Obavied次盆的致密砂岩气为煤成气,美国阿巴拉契亚盆地和阿曼迦巴盐盆地的致密砂岩气为油型气。

负热电离质谱法测试硼同位素与大气pCO2的重建

海洋有孔虫的硼同位素能够反映海水酸碱度值的变化，为研究大气CO2浓度在长时间尺度上的变化提供了一种新的手段，甚至可能超出冰芯所能企及的范围。天然样品中硼同位素的测定方法最为常用的是热电离质谱法，分为正热电离质谱法与负热电离质谱法。目前海洋有孔虫硼同位素分析主要应用负热电离质谱法，该方法最大的优点是所需要的样品量比较小（〈1ngB），实验精度却相对比较高（0．6‰-2．0‰；2s．d．）。近年来，基于常规负热电离质谱法发展的全蒸发负热电离质谱法通过分析完所有样品而有效降低分析过程中所发生的分馏效应所带来的影响，并使样品的信号最大化，该方法精度能够达到0．7‰（2s．d．）。本文详细介绍了常规负热电离质谱法和全蒸发负热电离质谱法的各个分析步骤，包括样品前处理、涂样、质谱分析、同质异位素于扰以及实验分析精度等方面。随着实验分析技术的进展，海洋有孔虫硼同位素已被用来重建长时间尺度（百万年和千万年）和短时间尺度（冰期-间冰期）的大气CO2浓度变化。现有的研究证实利用海洋浮游有孔虫硼同位素重建的大气CO2浓度变化与Vostok冰芯记录的大气CO2浓度变化吻合地很好。

浮游有孔虫个体大小对硼同位素分析的影响

对比分析了太平洋(Site 806)、大西洋(Site 664)和加勒比海地区(Site 999)末次冰期最盛期和全新世钻孔顶部不同尺寸大小的浮游有孔虫Globigerinoides sacculifer(500～600μm和300～355μm)和Globi-gerinoides ruber(300～355μm和250～300μm)的硼同位素组分变化,发现个体相对较小的有孔虫样品由于受到样品量以及样品前处理过程的影响,其硼同位素在末次冰期最盛期出现异常,浮游有孔虫硼同位素分析,尤其是冰期-间冰期时间尺度上的硼同位素分析,适合用个体相对较大的有孔虫。末次冰期最盛期太平洋和加勒比海地区溶解作用可能加强,其G.sacculifer的硼同位素偏低,但G.ruber的硼同位素不受溶解作用的影响,能够反映末次冰期海水pH值的变化。三个钻孔末次冰期最盛期G.ruber的硼同位素比全新世的硼同位素平均高(1.3±1.2)‰(2s.e.),与理论预测值1.6‰一致。

新工科背景下地球化学课程教学改革的探索与实践

地球化学作为地质类本科专业的核心基础课程,其教学改革与实践受到了广泛关注。本文综述了国内外多所高校在地球化学及相关课程教学方面的改革探索,旨在为我国地球化学课程的教学改革提供参考和启示。通过分析新工科的内涵和地球化学学科的重要性,本文提出了一系列地球化学课程教学改革的建议,包括明确地球化学课程的学科定位、转变教学理念、优化教学方法以激发学生兴趣,以及采用多元化的考核方式。这些措施强调以学生为中心,理论与实践相结合,并充分利用网络资源和学术热点,以提高教学质量和学生的学习积极性,培养学生的创新能力和实践技能,以期培养适应新时代需求的卓越工程科技人才。

准噶尔盆地烃源岩与原油地球化学特征

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,广泛分布于盆地不同地区。石炭系海陆交互相烃源岩分布于盆地大部分地区,泥岩有机质丰度中等,以Ⅱ型有机质为主,碳质泥岩和煤有机质丰度高、类型差。二叠系湖相烃源岩分布广、厚度大,有机质丰度高、类型好,干酪根碳同位素组成轻,是盆地中最主要的烃源岩。三叠系湖相烃源岩在盆地东部有机质丰度较高、以Ⅱ型有机质为主。侏罗系为煤系烃源岩,有机质丰度高,但以Ⅱ_2型和Ⅲ型有机质为主,干酪根碳同位素组成重。白垩系和古近系湖相烃源岩主要分布于盆地南部,有机质丰度中等,但以Ⅰ、Ⅱ型有机质为主。石炭系烃源岩目前主要处于高—过成熟阶段,二叠系、三叠系烃源岩主要处于成熟—高成熟阶段,侏罗系烃源岩在大部分地区未成熟—低成熟,只在南部与东部坳陷达到成熟—高成熟,白垩系和古近系烃源岩目前也只在南部坳陷处于低成熟—成熟演化阶段。准噶尔盆地目前发现了6大类典型原油,其地球化学特征存在很大差异。第一类原油碳同位素组成特别重(δ^(13)C>-26‰);第二类原油碳同位素组成轻(δ^(13)C<-29‰)、含有丰富的胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷和伽马蜡烷,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷;第三类原油碳同位素轻(δ^(13)C<-29‰)、重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富;第四类原油碳同位素组成重(δ^(13)C-28‰^-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷含量低且以C_(19)、C_(20)为主,藿烷系列丰富,伽马蜡烷极低,甾烷以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主;第五类原油碳同位素组成轻(δ^(13)C<-29‰)、Pr/Ph<1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷十分丰富;第六类原油主要为中低成熟油,碳同位素组成重(δ^(13)C-28‰^-26‰),C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈Ⅴ型分布,甲藻甾烷异常丰富。第二类原油广泛分布于盆地不同区域,其他类型原油均只分布于盆地局部地区。西北缘地区以第二类原油为主,可分为3个亚类;腹部地区以第二类原油为主,可分为4个亚类,还有少量第四类原油;东部地区有前4类典型原油,此外还有混合原油;南缘地区目前发现有第二、第四、第五及第六类4种典型原油,也有少量混合原油。

准噶尔盆地油气源、油气分布与油气系统

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,同时存在6大类原油和3大类天然气,广泛分布于盆地不同地区。西北缘原油总体相似,碳同位素组成轻(δ^(13)C<-29‰),胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷、伽马蜡烷丰富,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷,为第二类原油,来源于二叠系湖相烃源岩。腹部绝大多数原油与西北缘原油相似,但胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、伽马蜡烷等有差异,来源于不同凹陷的二叠系湖相烃源岩;少量原油碳同位素组成重(δ^(13)C-28‰^-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷以C_(19)、C_(20)为主,藿烷丰富而伽马蜡烷极低,以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主,为第四类原油,来源于侏罗系煤系烃源岩。东部存在5种类型原油,第一类原油碳同位素组成特别重(δ^(13)C>-26‰),来源于石炭系烃源岩;第二类原油与腹部地区绝大多数原油十分相似,来源于二叠系湖相烃源岩;第三类原油碳同位索组成轻,重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富,来源于中上三叠统湖相烃源岩;第四类原油源于侏罗系煤系烃源岩;混合类原油为二叠系、三叠系、侏罗系原油的混合,各自贡献平均分别为20%、15%和65%。南缘存在4类典型原油,为第二、第四、第五和第六类原油,其中第二、第四类分别源于二叠系和侏罗系;第五类原油碳同位素组成轻(δ^(13)C<-29‰)、Pr/Ph<1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷丰富,来源于白垩系湖相烃源岩;第六类原油主要为中低成熟原油,碳同位素组成δ^(13)C^28‰^-26‰,C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈"V"型分布,甲藻甾烷异常丰富,来源于古近系湖相烃源岩。准噶尔盆地天然气有油型气、混合气和煤型气,前两类主要来源于二叠系湖相烃源岩和石炭系海相烃源岩,煤型气主要来源于石炭系和侏罗系煤系烃源岩。不同类型油气分布与不同时代烃源灶具有良好对应关系:石炭系油气主要分布于陆东-五彩湾;二叠系油气主要分布于西北缘、腹部与东部;三叠系原油仅分布于东部;侏罗系原油主要分布于东部与南部;白垩系原油仅分布于南缘中部;古近系原油仅分布于南缘西部。按照盆地构造特征及不同时代烃源灶与油气关系,将准噶尔盆地划分为西部、中部、东部、南部及乌伦古5个油气系统及15个子油气系统。

新中国天然气勘探开发70年来的重大进展

新中国成立70年来天然气勘探开发取得重大进展,从贫气国跃升为世界第6产气大国。1949年中国年产气为1117×10^4 m^3、探明天然气储量为3.85×10^8 m^3,人均年用气量和储量分别为0.0206 m^3和0.7107 m^3。至2018年,人年均国产气114.8576 m^3,人均国内储量12011.08 m^3,70年内人年均国产气量和国内储量分别增加5575倍和16900倍。勘探开发大气田是快速发展天然气工业的主要途径。中国目前已发现大气田共72个,主要分布在四川(25个)、鄂尔多斯(13个)和塔里木(10个)3个盆地,2018年这3个盆地大气田共产气1039.26×10^8 m^3,占中国总产气量65%,至2018年底72个大气田累计探明天然气储量124504×10^8 m^3,占全国天然气储量16.7×10^12 m^3的75%。天然气新理论推动中国天然气工业更好更快发展,1979年以来煤成气新理论助力中国大批以煤系为主要烃源岩的气田的发现,2018年煤成气大气田产量分别占中国产气量和大气田产气量的50.93%和75.47%。页岩气理论推动下,本世纪发现涪陵、长宁、威远和威荣页岩气田,2018年已探明页岩气地质储量10455.67×10^8 m^3,年产气108.8×10^8 m^3,昭示了中国页岩气有较好前景。

四川超级气盆地

当沉积盆地累计产量超过50×10^(8)bbl油当量(6.82×10^(8)t油或7931.66×10^(8)m^(3)气)和剩余可采资源量超过50×10^(8)bbl油当量即称之为超级盆地。四川盆地至2019年底油气总产量为6569×10^(8)m^(3),气油比为80︰1,总剩余可采资源量达136404×10^(8)m^(3),属二级超级盆地;由于产出以气为主,故为超级气盆地。四川盆地之所以成为超级气盆地,因其具有4个优势:①气源岩优势,有9组主要气源岩,为全国各盆地之首;②资源量优势,总剩余天然气可采资源量为136404×10^(8)m^(3),全国各盆地中为第1;③大气田优势,有大气田27个,在全国各盆地位列首位;④总产量优势,至2019年底天然气累计总产量6487.8×10^(8)m^(3),是全国各盆地之冠。四川盆地在天然气勘探上有4个方向性的重大突破:①页岩气方向性的重大突破,在中国首先发现开发奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气;②致密砂岩气方向性的重大突破,中坝气田三叠系须家河组二段气藏是全国首个高采出度致密砂岩气藏;③碳酸盐岩超大气田方向性重大突破;④超深层气藏方向性重大突破。这些方向性重大突破引领和推动相关领域全国盆地取得重要进展。此外,按累计油气产量和剩余可采资源量、盆地大地构造属性和累计产量中油和气占比3类标准,对超级盆地进行了分类。

四川盆地超深层天然气地球化学特征

对四川盆地38口井超深层(埋深大于6 000 m)天然气组分及其地球化学特征进行分析,以判明超深层天然气成因。四川盆地超深层天然气组分具如下特征:甲烷占绝对优势,含量最高达99.56%,平均86.67%;乙烷含量低,平均为0.13%;几乎没有丙、丁烷,为干气,属过成熟度气。硫化氢含量最高为25.21%,平均为5.45%;烷烃气碳同位素组成为:δ^(13)C_1值从-33.6‰变化至-26.7‰,δ^(13)C_2值从-32.9‰变化至-22.1‰,绝大部分没有倒转而主要为正碳同位素组成系列。烷烃气氢同位素组成为:δD_1值从-156‰变化至-113‰,少量井δD_2值从-103‰变化至-89‰。二氧化碳碳同位素组成为:δ^(13)C_(CO_2)值从-17.2‰变化至1.9‰,绝大部分在0±3‰范围。根据δ^(13)C_1-δ^(13)C_2-δ^(13)C_3鉴别图版,盆地超深层烷烃气除个别井外绝大部分为煤成气。根据二氧化碳成因鉴别图和δ^(13)C_(CO_2)值,判定除个别井外,超深层二氧化碳绝大部分为碳酸盐岩变质成因。龙岗气田和元坝气田超深层硫化氢为非生物还原型(热化学硫酸盐还原成因),双探号井的超深层硫化氢可能为裂解型(硫酸盐热裂解成因)。

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——烃源岩地球化学特征与生烃史

准噶尔盆地南缘发育二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系5套可能的烃源岩,并在很多构造圈闭发现了不同物理化学性质的油气。长期以来对该地区有效烃源岩及所发现油气的来源存在很大争议。通过对南缘地区24条地面剖面及28口探井烃源岩岩心系统采样分析研究认为,不仅二叠系与侏罗系是南缘地区重要的烃源岩,三叠系是可能的烃源岩,白垩系与古近系也是非常重要的烃源岩。二叠系烃源岩有机质丰度很高、类型好,以I、II型有机质为主;三叠系与侏罗系烃源岩有机质丰度变化大,且类型较差,以II、III型有机质为主;白垩系和古近系烃源岩有机质丰度中等,但有机质类型好,以I、II型有机质为主。5套烃源岩目前成熟度差异较大,二叠系、三叠系、侏罗系烃源岩处于低成熟—高、过成熟阶段,白垩系烃源岩处于未成熟—高成熟阶段,古近系烃源岩处于未成熟—成熟演化阶段。5套烃源岩大量生烃时期明显不同:中二叠统烃源岩主要在晚侏罗世—古近纪,侏罗系在晚白垩世—新近纪;白垩系从始新世延续现今,在上新世初达到生油高峰;古近系中新世末期进入生油门限开始生油,目前仍未达生油高峰。白垩系在南缘中部地区为有效生烃源岩,古近系在南缘西部地区是有效的生油源岩。

四川盆地须家河组煤系烷烃气碳同位素特征及气源对比意义

四川盆地上三叠统须家河组煤系是套陆相含煤地层。须家河组一、三、五段以暗色泥岩和煤为主,是气源岩。泥岩干酪根以Ⅱ型和Ⅲ型为主,有机碳含量平均为1.96%,在川中处于成熟阶段,在川西处于高成熟阶段。由于源岩以腐殖型为主,故以形成气为主,气中仅有少量轻质油或凝析油。须家河组二、四、六段以砂岩为主,故有3套生储盖组合,形成许多自生自储煤成气田。在四川盆地须家河组发现的天然气储量仅次于下三叠统飞仙关组,并有该盆地第二大气田(广安气田)。须家河组煤成气碳同位素特征:一是绝大部分具有正碳同位素系列,即δ13C1<δ13C2<δ13C3<δ13C4;二是δ13C2值是全盆地9个产气层系中最重的,为-20.7‰～-28.3‰;三是川中地区有一批轻的δ13C1值,最轻为-43.0‰。在川东和川南须家河组变薄的地区还发现少量油型气藏,这些气藏碳同位素特征是δ13C2值轻,一般轻于-30‰,最轻为-36.3‰,易与煤成气区分。

准噶尔盆地南缘天然气成藏及勘探方向

准噶尔盆地南缘地区与塔里木库车坳陷有着相似的沉积地层和构造演化历史,但是天然气勘探始终未取得重大突破。本文在南缘地区天然气成因类型与气源判识的基础上,分析该地区天然气成藏条件,探讨有利勘探方向与目标层系。结果表明,南缘地区天然气存在煤型气、混合气与油型气三类,且以煤型气和混合气为主;侏罗纪煤系为该地区主要的天然气源岩,其大量生气期与背斜构造形成期相匹配,构成最佳源灶-圈闭成藏组合;二叠系湖相和上三叠统湖相-湖沼相烃源岩也是重要的天然气源岩,其主要生气期在中部地区早于绝大多数背斜构造形成期,而在西部地区与背斜构造形成期相匹配。南缘地区生烃物质基础好于库车坳陷,只是主要气源岩侏罗纪煤系的成熟度略低于库车坳陷,盖层封盖性和储层发育规模略逊于库车坳陷,但仍具备形成大规模油气田的成藏条件。深层二叠系-侏罗系-白垩系成藏组合是最为有利的天然气勘探目标层系,西部是寻找和发现侏罗纪煤系和二叠系湖相油气藏的有利目标区域,中部是寻找和发现侏罗纪煤系天然气藏的有利目标区域。中浅层白垩系-新近系成藏组合是次要的天然气勘探目标层系,具有寻找和发现一定规模天然气藏的潜力。高探1井获得重大突破充分表明制约南缘天然气勘探大发现的因素不是气源规模、运移通道、储层物性和盖层封闭性,而是有效圈闭的落实、钻井工程技术及勘探工作量的投入。

四川盆地二叠系烃源岩及其天然气勘探潜力(一)——烃源岩空间分布特征

二叠系—中下三叠统是四川盆地天然气勘探的主要目的层系之一,已发现的许多大中型气田的天然气都来源于二叠系烃源岩,但目前对于该层系烃源岩的主要类型与空间分布规律尚缺乏系统完整的认识。为此,通过对该盆地典型井/剖面二叠系烃源岩发育层位的精细地球化学标定,结合钻井、录井资料,探讨了二叠系烃源岩的类型及其空间展布特征。研究结果表明:(1)该盆地二叠系普遍发育中二叠统碳酸盐岩和上二叠统泥质岩两套烃源岩,局部发育上二叠统大隆组海相泥岩烃源岩;(2)上二叠统龙潭组泥质岩类烃源岩厚度大,有机质丰度高且广泛分布于全盆地,是二叠系中最主要的烃源岩,其中盆地北部的苍溪—云阳地区厚度最大(80~140 m),南部的成都—重庆—泸州地区厚度次之(60~100 m),而中部地区则相对较薄(40~80 m);(3)龙潭组煤层也是该盆地非常重要的烃源岩之一,盆地中部—东南部的南充—綦江—泸州地区煤层厚度最大(5~15 m),川东北地区煤层厚度次之(2~5 m);(4)上二叠统长兴组烃源岩发育程度差,但大隆组烃源岩分布于盆地北部开江—广元一线,厚度介于5~25 m,是盆地北部地区重要的烃源岩;(5)中二叠统碳酸盐岩烃源岩广泛分布于全盆地,其中东北部和东南部厚度介于50~150 m,其他地区的厚度则一般小于50 m,是二叠系中次要的烃源岩。