渤海湾盆地CO2气田(藏)地球化学特征及分布

通过对渤海湾盆地典型CO2气田(藏)系统的地质与地球化学特征分析,研究了CO2气田(藏)的成因及分布规律。中国东部渤海湾盆地黄骅坳陷和济阳坳陷已发现11个CO2气田(藏),天然气地球化学特征分析显示:气田(藏)中CO2含量、1δ3CCO2组成和R/Ra值互呈正相关关系,而CO2含量与CH4含量呈负相关关系;δ13CCO2组成较重、R/Ra值及40Ar/36Ar值较大,说明CO2以幔源无机成因为主。黄骅坳陷CO2气田(藏)存在有机成因和无机成因两种不同类型的烷烃气,而济阳坳陷CO2气田(藏)中的烷烃气是有机成因的,并以油型气为主。结合该区地质特征研究发现,火山幔源型CO2气田(藏)通常分布在高地温场、断裂交汇部位、火成岩区及其附近和R/Ra值高异常带,这些规律可为预测CO2富集有利区提供依据。

珠江口盆地（东部）的CO2气藏及其对油气聚集的影响

指出珠江口盆地东部地区天然气中的烃类气体（包括CO2气藏中的少量烃类气体）都是有机成因。CO2气体有有机成因、无机成因，也有混合成因。无机成因的CO2气体是在上新世以后火山－岩浆CO2气体通过深断裂向上运移，取代了早期形成的油气藏中的油气而形成的。珠江口盆地东部地区钻探过程中，在3个构造发现了4个CO2气藏。特别是阿纳达科合作区内28－2－1井的CO2气藏，使油气勘探失利。因此，研究CO2气藏的成因及其与油气藏的关系，对盆地内下一步油气勘探工作显得非常重要。

Origin of CO_2 gas from the north depression of the middle fault zone in the Hailar-Tamtsag Basin and natural gas in nearby depressions

Natural gas pools with the high contents of CO2 were discovered during exploring the middle fault zone of the Hailar-Tamtsag Basin. So far this kind of gas reservoir with CO2 with characteristics of carbon isotope is spe-cial. The stable carbon isotope of CO2 in the study area is relatively light with δ13 CCO2 values ranging from -13.1‰ to -8.2‰. The 40Ar/36Ar values of associated argon gas range from 916 to 996, with R/Ra of 1.20-1.26. Based on comprehensive analysis, it is believed that the CO2 gas in this study area is of crust mantle source.

莺歌海盆地CO2气的成因及其主气源

根据地质、地化资料及热模拟实验结果，并应用物理化学理论，对莺歌海盆地CO2气的成因及其主气源作了综合研究，认为本区CO2气属壳源型岩石化学成因，其生成，分布，富集主要受控于泥底辟的发育演化；认为3100m以下莺歌海组二段及黄流组富含碳酸盐的砂泥岩是CO2主气源。

CO_2成因与成藏研究综述

高纯度的CO2气藏不仅具有重要的资源意义,同时也有很重要的地质意义,CO2地质问题是当前地球科学的前沿和热点问题。CO2的成因可以分为无机成因和有机成因两大类,有机成因的CO2是有机质在不同的地球化学作用中形成的,无机成因的CO2是无机矿物或元素在有关化学作用中形成的。CO2成因的判别主要是根据天然气中稀有气体丰度及同位素比值等地球化学方法并结合天然气成藏地质条件来探讨。CO2与烃类气体相比,其运移和聚集规律有其相似的方面,但由于CO2固有的物理化学特征和一些特殊的形成过程,导致CO2与烃类气体的运聚成藏有所不同。本文对CO2的成因和地球化学指标、运聚成藏特征及CO2气藏勘探方法进行了较为系统的论述。

中国东部及近海陆架盆地CO_2成因及运聚规律与控制因素研究

在中国东部及近海陆架盆地已发现的CO2气藏(田)和大量高含CO2油气藏的大量地质地化资料的基础上,将CO2分为壳源型、壳幔混合型和火山幔源型三大成因类型。中国东部陆上诸断陷盆地与东海盆地及琼东南盆地东部、珠江口盆地的CO2气藏及高含CO2油气藏中的CO2均属典型的火山幔源型成因,CO2气源主要来自地壳深部幔源火山活动所产生的大量CO2,其运聚富集规律主要受控于幔源型火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的导气作用。莺歌海盆地CO2气藏及含CO2气藏中的CO2则属于壳源型及壳幔混合型成因,主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期的局部上侵活动与巨厚的海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用,其运聚分布规律具多期和分层分区的特点。根据不同成因类型CO2运聚成藏规律,可以追踪其气源,分析和预测天然气尤其是CO2的运聚分布规律,综合评价CO2资源潜力,为天然气勘探部署及决策提供依据,降低勘探风险。

腾冲新生代火山区CO_2气体释放通量及其成因

许多研究结果表明,休眠期火山主要通过喷气孔、温泉以及土壤微渗漏三种方式向大气圈释放温室气体。腾冲是我国重要的新生代火山区之一,同时也是主要的水热活动区,但是关于温室气体释放通量的研究却鲜有报道。本文首次估算了该地区土壤微渗漏和温泉水的CO2释放通量,并根据气体成分的分析结果探讨了这些温室气体的来源。2012~2013年连续两年使用密闭气室法现场测量了土壤微渗漏CO2通量,结果表明,马站、热海-黄瓜箐和五合-蒲川-团田三个地区通量较高,其中,热海-黄瓜箐地区平均通量最高,马站次之,五合-蒲川-团田地区最低。较高的土壤微渗漏CO2释放地区同前人推断的岩浆囊的分布在空间上具有较好的一致性;三个地区气体的3He/4He比值较高,三端元模拟结果表明,它们均有较高含量的幔源He释放;根据气体CO2/3He与δ13CCO,CO2模拟计算,CO2主要来源于碳酸盐矿物的脱碳作用和岩浆脱气。由此推断2的释放同深部的岩浆囊具有重要的成因联系,它为碳酸盐矿物的脱碳作用提供了主要的热源,同时也是重要的物质来源。根据土壤微渗漏CO2平均通量及火山、地热异常区的分布面积估算出三个地区土壤微渗漏CO2的释放通量分别为1.8×106t/a（马站）,3.2×106t/a（热海-黄瓜箐）和2.0×106t/a（五合-蒲川-团田）。腾冲新生代火山区每年通过土壤微渗漏向大气圈释放CO2的量至少可达7.0×106t,为意大利Etna火山区释放CO2通量（1.4×107t/a）的二分之一。通过水岩相互作用计算温泉水中CO2气体的释放通量为4.9×104t/a。腾冲温泉气泡及温泉水向大气圈释放CO2气体的总通量为5.3×104t/a,远高于意大利Vulcano火山区温泉释放的CO2总通量（3.7×103t/a）。

松辽盆地大庆长垣伴生气中二氧化碳成因讨论

松辽盆地大庆长垣伴生气中δ13CCO2值为+3.65‰^+11.81‰,重于碳酸盐岩受热分解特征值(0±3‰),是国内发现最重的δ13CCO2值。通过对大庆长垣伴生气及松辽盆地其他地区浅层气中二氧化碳及与其共生甲烷碳同位素判别和数值模拟计算认为,造成长垣伴生气中的δ13CCO2值偏重的原因是CO2被细菌还原;CO2被细菌还原为CH4的过程中,在转化相同比例CO2的情况下,高分馏条件比低分馏条件下剩余CO2的δ13C值变重要快;要使剩余CO2的δ13C值表现出现今特征值,单一有机质热降解来源的CO2需要被细菌还原40%,碳酸盐岩热分解的CO2则只需6%;由于来自有机质热降解的二氧化碳对气藏组分产生较大影响,因此大庆长垣伴生气中CO2应主要来自碳酸盐岩热分解。

渤海海域CO_2成因与分布主控因素

通过对渤海海域高含CO2油气藏地质与地球化学特征的系统分析,深入研究了CO2成因及分布主控因素。渤海海域环渤中地区油气藏中CO2主要为幔源无机成因,辽东湾地区油气藏中CO2含量小于1%,为有机成因。新构造运动期强烈活动深大断裂空间展布和新生代岩浆活动控制了幔源无机CO2的分布,沿活动深大断裂走向方向活动较弱部位有利于幔源无机CO2聚集成藏。

华南地区中生代以来岩石圈伸展及其与铀成矿关系研究的若干问题

华南地区中生代以来存在大规模的岩石圈伸展作用,与伸展作用相对应,形成了大量花岗岩型、火山岩型和碳硅泥岩型铀矿床。文章详细总结了华南中生代以来岩石圈伸展作用和铀成矿作用的研究进展。通过系统分析,认为要深刻揭示岩石圈伸展与区域铀成矿的关系,至少尚有两大重要科学问题未解决:其一是华南白垩纪—第三纪岩石圈伸展和铀成矿的准确期次及其空间迁移规律;其二为岩石圈伸展期铀成矿的必然性或铀为什么会集中在岩石圈伸展期成矿。要解决第一个问题,需要对铀矿床和岩石圈伸展期形成的基性脉岩开展系统的高精度定年工作;要解决第二个问题,则需要系统研究成矿流体中CO2等气体组分在铀成矿中的作用及其成因。

松辽盆地北部昌德东气藏CO_2成因的地球化学判据

CO2气藏中CO2的百分含量、CO2伴生的烃类气体含量、稀有气体的含量及同位素、CO2产出的地质背景、δ13CCO2以及伴生甲烷同系物的碳同位素系列等特征都可以用来对CO2成因进行判别。昌德东气藏天然气中的CO2含量最高(89%~90%),CO2的碳同位素值为-4.06‰^-6.61‰,落在无机成因区,3He/4He值为3.9×10-6和4.5×10-6,介于幔源与壳源之间,伴生甲烷同系物的碳同位素都呈倒序排列,具有无机成因气负碳同位素系列的特征。对其更具体的母源区的判别有赖于对松辽盆地北部深部地质结构的研究及CO2/3He等新的CO2成因判据的探索。

绿色自密实混凝土理论和实验研究

探讨了绿色自密实混凝土的内涵,并提出了采用CO2排放指数、价格指数、耐久性指数、原生资源消耗指数及由此4个子参数加权得到的绿色度综合指数的绿色自密实混凝土的简单评价方法;进一步通过16组不同组成和配比的自密实混凝土试验,分析了上述绿色自密实混凝土评价方法的有效性,给出了绿色自密实混凝土的可行制备技术途径建议。

中国东部陆相断陷盆地及近海陆架盆地CO_2成因判识与运聚规律研究

中国东部陆相断陷盆地及近海陆架盆地CO2资源丰富,成因类型较复杂,根据通常的成因判识标准与划分参数(δ13CCO2和3He/4He),可将上述盆地CO2明确划分为壳源型(有机和无机)、壳幔混合型及火山幔源型等3型4类;但依据20世纪90年代初以来诸多学者提出的CO2/3He比值来判识划分,则存在较大的偏差及多解性。文中通过对CO2成因判识划分方法的对比,遵循科学性、实用性、通用性及简洁性的原则,在前人工作的基础上,采用通常的成因判识划分方法,对中国东部陆相断陷盆地及近海陆架盆地CO2成因进行了综合判识划分,并对不同成因类型CO2的运聚规律进行了分析与探讨。

济阳坳陷断裂活动和CO_2气藏的关系研究

济阳坳陷在惠民凹陷和东营凹陷的地壳中各存在1个低速体，位于惠民凹陷上地壳底部的低速体是坳陷内已经发现火成岩的岩浆房以及CO2的气体库。凹陷的边界断层在10～12km±的深度其倾角变得平缓，并以韧性剪切方式沿拆离带向下延伸。拆离带内岩石多为糜棱岩，在岩石圈上部巨大的压力作用下，呈现韧性状态的拆离带是良好的封盖层。由于拆离带的作用，沿岩石圈下部裂缝上升的岩浆和气体等在拆离带下部聚集而形成低速体。在地壳相对较稳定期，拆离带也处于较稳定阶段并起分隔作用；如果地壳发生拉分作用，则低速体也会随之发生暂时性破裂，从而导致低速体内的岩浆和气体运移、聚集和成藏。郯庐断裂是间接的成气断裂，埕南断裂及惠民凹陷内地幔隆起区上地幔及下地壳张性断裂是直接的成气断裂；高青-平南断层以及商店-平方王断层等为输气断裂；临邑-商河断层、林樊家断层和齐河-广饶断层等是有利的输气断裂。

海拉尔-塔木查格盆地中部断陷带CO_2气藏中CO_2成因分析

以海拉尔-塔木察格盆地中部断陷带CO2气藏中的CO2为研究对象,通过组分分析、碳同位素及氦、氩同位素分析,结合研究区CO2含量和同位素数据及他人研究成果,利用排除法探讨研究区CO2的成因及来源。结果表明:研究区CO2平均含量大于85%,CO2稳定碳同位素偏轻,δ13CCO2为-13.1‰～-8.8‰,为目前已发现的具有较为特殊碳同位素组成特征的CO2气藏;尽管CO2稳定碳同位素偏轻,但通过排除法可以证明该区CO2为无机成因气的结论最为合理,且CO2应来源于上地幔岩浆脱气。

南海北部二氧化碳对天然气水合物形成与分布的影响

南海北部天然气富含CO2等非烃气体,非烃气体对于水合物既有建设性,也有破坏性。含CO2的天然气向上运移渗漏到浅层,条件适当时,CO2可作为碳源,被还原成CH4,在浅层形成水合物成藏。选取南海北部的几组不同CO2、N2含量的气体组分进行的实验表明,含CO2的天然气形成水合物的温度比纯甲烷水合物要高,致使水合物的赋存深度增加,从而拓展了水合物稳定带的厚度。高含CO2的天然气藏发生强渗漏并运移至上覆甲烷水合物层时,CO2可能会置换甲烷水合物中的甲烷,使原有的水合物矿藏遭受破坏或甲烷饱和度下降。

Ni/Al_2O_3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应CO_2主要来源(英文)

负载型金属催化剂上甲烷催化部分氧化制合成气反应机理存在着燃烧 重整机理和直接氧化机理之争.如果反应按燃烧 重整机理进行 ,则CO2 是反应的一次产物而CO是二次产物 ;如果反应按直接氧化机理进行 ,则CO是一次产物.本文采用同位素瞬变技术 ,对Ni/Al2O3 催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应中CO2 的来源进行了研究 ,结果表明CO2 同CO一样 ,主要来源于催化剂表面NiO与甲烷分解生成的NixC的反应 ,这就有力地证明了反应按直接氧化机理进行.研究结果还表明 ,CO歧化或进一步氧化不是CO2 的主要来源.在实验条件下 ,CO的歧化反应受到热力学平衡的限制 ,转化率很低 ;但反应进行得很快 ,通过该可逆反应气相CO中的C可以与催化剂表面的C进行交换.

天然气中CO_2氧同位素在线检测技术与应用

氧同位素作为有效的地球化学参数,在同位素地质年代学、环境科学研究等许多领域得到广泛应用,CO_2氧同位素也是一个非常有效的示踪剂,可用于判识气源,然而这一指标尚未应用于油气勘探领域。应用气相色谱-气体稳定同位素质谱联用技术,建立了天然气中CO_2的氧同位素在线检测方法。在对松辽盆地、四川盆地、塔里木盆地天然气组分、组分碳同位素、稀有气体组成与稀有气体同位素等地球化学资料研究的基础上,对盆地天然气中CO_2氧同位素进行分析,发现不同盆地、不同来源天然气中CO_2的碳、氧同位素分布特征存在明显差异,表明CO_2的氧同位素具有较好的成因指示意义。通过CO_2的碳-氧同位素分布,可将气藏中CO_2细分为上地幔来源、碳酸盐岩来源以及有机成因,为天然气成因及气源对比研究提供了新手段。

基于无机二氧化碳成藏期探讨博兴断层启闭性——兼论断层活动性与启闭性的关系

博兴断层是东营凹陷博兴洼陷与南坡西段的分界断层。紧邻博兴断层下降盘钻遇一系列未见油气显示或见厚层油气显示但试油出水的探井,而上升盘目前仅发现金家稠油油田,表明博兴断层在油气成藏后曾发生构造活动,破坏了古油藏,随后在部分圈闭中形成二氧化碳聚集成藏。为探讨博兴断层的启闭性及其对古油藏的控制作用,以博兴断层上升盘高95、樊54等井及邻区花沟气田二氧化碳气藏幔源成因研究为出发点,从花沟气田花501、花17等井有机甲烷和无机二氧化碳成藏期分析入手,对博兴断层的启闭过程进行研究。结果表明,花沟气田及博兴断层上升盘有机天然气及古油藏形成于馆陶组沉积时期—明化镇组沉积时期,而二氧化碳成藏期应在距今2 Ma的第四纪;具有早期形成的油藏受到破坏、晚期捕获的二氧化碳得以保存的特点。在馆陶组沉积时期—明化镇组沉积早期,博兴断层封闭,沙三段古油藏形成;明化镇组沉积中期,伴随玄武岩喷发,古油藏受到破坏;明化镇组沉积晚期—平原组沉积时期,博兴断层停止活动,但沟通幔源与有效圈闭。根据博兴断层活动性与无机二氧化碳成藏关系的研究成果,认为火山喷发期是无机二氧化碳成气期,但不是成藏期;而火山活动的平静期,幔源无机二氧化碳沿深大断裂向上运移,进而在有利圈闭中聚集成藏。

济阳坳陷CO0_2气藏同位素地球化学特征及成因

济阳坳陷CO2气藏主要发育在高青-平南深断裂中南段和阳信次级凹陷西北缘及商店火山岩穹隆构造内。气藏中CO2气体浓度为69%~97%,δ13CCO2值为-5.67‰^-3.35‰,CH4/3He值为(1.01~5.65)×108,3He/4He值为(2.80~4.49)×10-6,即R/Ra为2.00~3.21,40Ar/36Ar值为317~1791,CO2/3He值为(0.25~2.61)×109。以上地球化学数据表明,济阳坳陷气藏中CO2主要来源于地幔,且幔源CO2在成藏过程中有损失,或者有壳源CO2的加入,特别是部分碳酸盐岩变质成因CO2的加入。在对CO2气来源定性分析的基础上,还需要在各来源的定量区分和CO2气藏的成藏及其与岩浆活动的时空匹配关系等方面作进一步的研究。