南方海相不同类型烃源生烃模拟气态烃碳同位素变化规律及成因判识指标

为了研究近似地质温度和压力双重作用下有机质成气演化过程及其产物的地球化学特征,利用常规高压釜热压模拟仪和仿真地层热压生烃模拟仪对比研究了南方海相干酪根、固态和液态有机质成气过程及其地球化学特征,发现不同类型原油(轻质油、凝析油)的模拟烃气产率最高,分散可溶有机质(固体沥青、重质油)烃气产率次之,产率最低的为不同类型干酪根,在相同温度下烃气产率高低依次为:轻质油(凝析油)>固体沥青>重质油>干酪根.不同类型干酪根与分散可溶有机质模拟气CO2组分和同位素演化规律具有明显区别,分散可溶有机质模拟产物气的δ13CCO2-δ13C1几乎都大于20‰,而不同类型干酪根模拟产物气δ13CCO2-δ13C1小于20‰.不同类型烃源模拟气甲烷碳同位素组成具有随模拟温度增加不断变重的演化规律,但无论何种类型气源,在任何演化阶段产物气δ13C1都不会重于其源碳同位素组成.乙烷等碳同位素组成也随温度增高逐渐变重,演化至生烃高峰阶段时,碳同位素组成接近其源的碳同位素组成,可以作为其母质类型的示踪指标.当演化至高-过成熟阶段,乙烷等重烃δ13C组成会重于其烃源的碳同位素组成,往往会显示出类似煤型气重烃气碳同位素组成偏重的特征,故不能简单地用重烃碳同位素组成判断天然气母质类型.Ln(C2/C3)是判断干酪根热解气与原油(分散可溶有机质)裂解气的有效指标,提出了Ln(C1/C2)-(δ13C1-δ13C2)为判断原油裂解气与分散可溶有机质裂解气的有效指标.

南方海相层系不同类型烃源(岩)生烃模拟实验及其产物同位素演化规律

利用常规高压釜热压模拟仪和仿真地层热压生排烃模拟仪对南方海相不同类型烃源进行生烃模拟实验,研究发现不同类型原油烃气产率最高,分散可溶有机质烃气产率次之,产率最低的为不同类型干酪根。不同类型烃源烃气产率与烃源的有机碳含量、可溶有机质含量高低、有机质类型有密切关系,与烃源原始成熟度具有较好负相关性。烃源碳同位素组成决定产物甲烷碳同位素组成的演化规律,碳同位素组成较轻的烃源其产物甲烷碳同位素组成总体上要轻于碳同位素组成较重烃源的甲烷碳同位素组成。不同类型烃源产物甲烷碳同位素组成随热模拟温度增高具有先变轻再变重的演化特征,但不会重于其烃源的碳同位素组成。乙烷等碳同位素组成也随着热模拟温度增高逐渐变重,演化至生烃高峰时,碳同位素组成接近于其烃源碳同位素组成,可以示踪烃源。当演化至高过成熟阶段,乙烷等δ13C值大于其烃源碳同位素值,故不能仅用重烃碳同位素组成判断天然气母质类型。不同类型干酪根与可溶有机质CO2组分和同位素组成演化规律具有明显区别,可溶有机质生成的CO2和甲烷之间同位素分馏程度要比不同类型干酪根的大。在不同类型烃源生烃过程中,干酪根和液态烃碳同位素组成主要受母质类型控制,继承效应强,同位素分馏程度较小,具有很好的示踪意义,可以用于油源对比和烃源示踪研究。