碳同位素组成异常的天然气成因探讨——以辽河坳陷东部凹陷为例

天然气碳、氢同位素组成特征是判识天然气成因类型、进行气源对比、确定天然气成熟度等的有效地球化学手段。研究认 为,甲烷的碳同位素组成主要受源岩母质类型和热演化的影响,乙烷、丙烷等重烃的碳同位素组成主要取决于源岩有机质的碳同 位素组成,同时也明显受热演化程度的影响。在辽河坳陷发现一类碳同位素组成异常的天然气,分布于辽河坳陷东部凹陷南部地 区,其甲烷的碳同位素δ13C1值为-44‰～-40‰,乙烷δ13C2值为-13‰～-6.6‰,丙烷δ13C3值为-6.1‰～+3.3‰。该类天 然气的乙、丙烷异常富集重碳同位素,到目前为止,在天然气藏中还是首次发现。根据地球化学资料和地质背景分析认为,该天然 气应该属于无机气和有机气的混合气体。

板桥凹陷深层天然气气源对比与成因分析

板桥凹陷深层及奥陶系潜山均钻遇乙烷以上具异常重碳同位素的天然气。使用轻烃族组成、C7轻烃组成、环烷指数及苯、甲苯碳同位素证实 ,气源主要为板桥凹陷下第三系偏腐殖型烃源岩。进而从石炭—二叠系地层分布和二次成烃条件等方面 ,进一步否定了煤成气作为烃源的可能性。应用 δ13C2 与 δ13C2 -1相关关系图解判断 ,板桥凹陷异常重碳同位素天然气可以分为成熟阶段早期和中期腐殖型天然气、高成熟阶段早期腐殖型天然气和过成熟阶段天然气。根据天然气碳同位素特征 ,结合其它研究成果 。