次生型负碳同位素系列成因

烷烃气碳同位素系列类型有3种：随烷烃气分子碳数递增，δ^13C值依次递增称为正碳同位素系列，是有机成因原生烷烃气的一个特征；随烷烃气分子碳数递增，δ^13C值依次递减称为负碳同位素系列；不按以上2种规律而出现不规则增减则称为碳同位素倒转。负碳同位素系列又分为原生型和次生型2种。原生型负碳同位素系列是无机成因的；次生型负碳同位素系列是正碳同位素系列经次生改造来的，出现在过成熟的页岩气和煤成气中。关于次生型负碳同位素系列成因的观点繁多，包括：二次裂解、扩散、过渡金属和水介质在250-300℃范围内发生氧化还原作用导致乙烷和丙烷瑞利分馏等。详细研究对比后发现不论页岩气或者煤成气，次生型负碳同位素系列仅出现在过成熟页岩或源岩区，在成熟和高成熟页岩或者源岩区未见次生型负碳同位素系列，由此得出过成熟或者高温（＞200℃）是次生型负碳同位素系列的主要控制因素，在此主控因素下可由二次裂解、扩散或者乙烷和丙烷瑞利分馏的一种或几种方式促使次生型负碳同位素系列的形成。

松辽盆地梨树断陷负碳同位素系列天然气成因探讨

松辽盆地梨树断陷孤家子气田和新立油气田所产天然气单体烃碳同位素组成为负碳同位素系列,为探讨其成因,从其地质背景、天然气的化学组成、碳同位素组成和轻烃组成等多方面进行综合分析。认为研究区无深大断裂带发育,化学组成中以烃类气体为主,干燥系数>0.95,但其重烃含量反而高于有机来源的后五家户油气田的天然气,CO2含量甚微且与重烃组成正相关,轻烃组成中的庚烷值和异庚烷值落在脂族曲线的高熟延长线上,表征了负碳同位素系列天然气中具有不可忽视的油型裂解气的贡献。

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。