储层自生方解石碳同位素值应用于油气运移示踪

以鄂尔多斯盆地上古生界气层为例,探讨了砂岩储层中自生方解石的碳同位素组成特征及变化机制,并剖析了其与天然气成熟度和二氧化碳碳同位素值之间的内在联系,进而认为:方解石的碳同位素组成与天然气的二氧化碳参与胶结物沉淀作用有关;其碳同位素值变化主要取决于含二氧化碳天然气的热演化程度;气源层早期成气演化阶段生成的成熟度较低的天然气中二氧化碳碳同位素值轻,所形成的自生方解石碳同位素相应较轻;而后期生成的成熟度较高的天然气中二氧化碳碳同位素值重,造成方解石碳同位素值相对也较重。因此可据储层自生方解石碳同位素比值与天然气成熟度及相应二氧化碳碳同位素值之间的关系,结合该盆地上古生界天然气的生成和运聚特点,将自生方解石碳同位素值作为油气运移示踪指标,并以此确定出米脂气田石盒子组气层天然气是由南向北运移的。

泥灰岩中自生方解石的稀土元素酸溶方法研究

碳酸盐岩稀土元素是沉积环境示踪的理想参数,但由于自生沉积碳酸盐矿物的稀土元素含量远低于陆源黏土等其他矿物,在样品处理过程中少量陆源黏土矿物的溶解,将影响沉积环境的示踪。因此,如何在样品处理过程中避免陆源黏土矿物中稀土元素的释放,从而获得海洋环境自生沉淀形成的碳酸盐矿物中的元素方法非常重要。本文应用地层中常见的同一泥灰岩样品,分别用5%醋酸、5%盐酸、2%和5%硝酸浸取,采用0.5 h、1 h、2 h、3 h、6 h和24 h的反应时间,用X射线衍射法(XRD)分析酸不溶残渣矿物组成、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定酸可溶相溶液的主元素和微量元素含量、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定酸可溶相溶液的稀土元素含量,结果表明所有酸溶均可完全溶解泥灰岩中的方解石矿物,并有少量黏土发生溶解,导致稀土总量和Ce/Ce*增高,但对Eu/Eu*、LaN/YbN和Gd/Gd*等参数没有影响。泥灰岩中自生方解石的稀土元素理想溶样条件是5%醋酸反应1 h以内,溶液的ICP-MS分析结果适用于示踪沉积环境的氧化还原条件。