显微激光拉曼定量分析CO_2气体碳同位素组成方法研究

制备了一系列不同比例的^(12)CO_2/N_2和^(13)CO_2/N_2混合物,对样品进行显微激光拉曼测试分析后发现气体拉曼特征峰峰面积比与其摩尔分数比成正比例关系,拟合方程的斜率被认为是拉曼量化因子F_(12CO_2)和F_(13CO_2)。用气相组分中只含有^(12)CO_2和N_2的流体包裹体验证了当F_(12CO_2),为1.163 49时,根据气体的拉曼特征峰峰面积比能估算出其摩尔分数比。由线性拟合后的方程斜率得出F_(13CO_2)和F_(12CO_2)分别为1.610 86和1.163 49,它们的比率F_(13CO_2)/F_(12CO_2)是1.3845。在确定稳定同位素分子的拉曼参数和实验条件基础上,CO_2气体碳同位素摩尔分数比C_(12)/C_(13)可根据A_(12Co_2)/A_(13CO_2)(拉曼峰峰面积比)和F_(13CO_2)/F_(12CO_2)的乘积求出。此外,用已知摩尔分数比(C_(12)/C_(13))的人造包裹体验证了此方法具有一定的可行性,可以建立起定量分析CO_2气体碳同位素激光拉曼测试方法。

利用包裹体中气体地球化学特征与源岩生气模拟实验探讨鄂尔多斯盆地靖边气田天然气来源

鄂尔多斯盆地上、下古生界地层包裹体气体与气藏中气体地球化学性质对比表明:上古生界气藏中气体与包裹体中气体地球化学性质相似,气藏中气体的地球化学性质能代表成藏初期气体的原始特征;而下古生界气藏中气体与包裹体中气体的地球化学性质差别很大,下古生界气藏中的气体与下古生界源岩模拟生成气体也有非常大的差别。因此,下古生界气藏中的气体不能代表来自下古生界源岩产生天然气。结合前人关于奥陶系源岩的模拟生成天然气、包裹体中气体以及靖边气田天然气的地球化学特征,提出来源于奥陶系的天然气应具有δ13C1<-38‰、δ13C2<-28‰的特征。下古生界地层包裹体中气体与气藏中气体地球化学性质对比表明,下古生界气田天然气乙烷碳同位素的变化范围也比甲烷碳同位素的变化范围大很多,乙烷碳同位素不适合作为判断靖边气田天然气来源的标准。在此基础上,以上古生界天然气甲烷碳同位素的平均值(-32.90‰)与下古生界δ13C1<-38‰天然气甲烷碳同位素的平均值(-39.04‰)分别作为上、下古生界来源天然气甲烷碳同位素的界限值,通过简单计算认为靖边气田大约85%的天然气来源于上古生界煤系。

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.

准噶尔盆地南缘下组合煤系烃源岩生烃模拟及高探1井油气源研究

随着准噶尔盆地勘探的不断深入,准南下组合日益成为油气勘探的重点,但目前针对下组合烃源岩生烃演化特征尚未进行系统性研究,不同岩性煤系烃源岩生烃能力和生油气量如何等尚未进行系统性实验分析。最近获得高产的高泉背斜高探1井油气与哪种岩性煤系源岩关系最为密切等都值得进一步讨论。通过对侏罗系煤岩、碳质泥岩和泥岩进行密闭容器高压釜加水热模拟实验,对3种岩性煤系烃源岩生烃特征及油气源对比进行了研究。碳质泥岩和泥岩具有较高的生油潜力,碳质泥岩是侏罗系煤成油的主要贡献者,且角质体可能是碳质泥岩主要生油母质。煤岩在更高演化阶段较碳质泥岩和泥岩具有更高的生气潜力,且主要为干酪根降解气。模拟气体随演化程度升高均不同程度出现碳同位素分馏效应,即随成熟度增加气体稳定碳同位素先变轻后变重,且δ^(13)C_(1)分馏效应较δ^(13)C_(2)明显。结合模拟实验进一步对高探1井油气源进行了分析,认为高探1井下白垩统清水河组原油主要为侏罗系碳质泥岩生成的较高成熟度原油,而3种岩性煤系烃源岩对天然气均有贡献。