徐闻地区天然气特征及成因初探.pdf

石油天然气学报 江汉石油学院学报 2 0 1 1 年1 o 月第3 3 卷第1 0 期 J o u r n a l o f Oi l a n d Ga s Te c h n o l o g y J ． J P I Oc t ． 2 0 1 1 Vo l 3 3 No 1 0 徐 闻地 区天然气特 征及成 因初探 刘 磊 中石化江苏油田分 公司地质科学研究院， 江苏扬州2 2 5 0 0 8 凌志 勇 ，胡元 元 中 石化江 苏石油勘探局地质测井处， 江苏扬州2 2 5 0 0 8 [ 摘要]北部湾盆地徐 闻地 区古近系天然 气烃 类气体 以 甲烷 为主 ，含 量分布在 3 1 ． 5 8 ～8 6 ． 7 5 之 间。重 烃 C 含 量范围较广 ，为 7 ． 4 6 ～6 1 ． 9 6 。干 燥 系数介于 0 ． 3 3 7 6 ～0 ． 9 2 0 8之 间；非 烃气体 以 N2 和 C O 为主，含量较 低 ，为 5 ． 7 9 ～ 6 ． 4 5 。天 然 气 8 ”C 1值 为 一 4 6 ． 5 0 ％ 。 ～ 一4 2 ． 4 8 ‰ ，8 ”C 2值 为 一 3 3 ． 7 O ‰～一2 9 ． 6 4 ‰ 。其 中徐 闻 C井天然 气产 出时，气水 比值高 ，平 均达 4 9 ． O m ／ m。 ，分 析认为 具游 离 气特征 。综合各 相关判别指标 ，判定徐 闻地 区 A、C 井天然 气均为有机 成 因气、伴生 气，且徐 闻 A井 为 油型气 、徐 闻C井为混源气 的特征 。两井气源岩镜质体 反射率R。 分别 为 0 ． 5 4 和 0 ． 9 6 ，反映其 目前 已 全 部成熟，推测在迈 陈凹 陷南部深 凹带 ，流沙港 组烃 源岩 已处于 高成 熟 阶段 。这 为徐 闻地 区下 步油气 勘 探 提供 了借 鉴。 [ 关键词]天然 气f特征 ；成 因f古近 系；徐 闻地 区 [ 中圈分类号]T E 1 2 2 ． 1 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 1 1 1 0 0 1 8 1 一 o 4 自2 0 世纪 5 0年代末至 8 0年代初 ，雷州半岛的勘探工作就断断续续地进行了 2 O多年 ，钻井总数为 6 3口，其 中在徐闻区块雷州半岛上有 2 8口以浅井为主的钻井。这一阶段 ，徐闻区块内共有两口井见油 气显示 ，均在迈陈凹陷。陆区的迈参 2井在流三段井壁取心见荧光显示 ，海区的乌 2 9 1 A一 1 井也在流沙 港组井壁取心和荧光录井均见荧光显示 ，揭示了良好 的油气勘探前景。 徐 闻地 区位于广东省雷州半岛南部 ，构造上位于北部湾盆地迈陈凹陷东部 ，是我 国油气勘探的重要 区域。近年来 ，徐闻 A、C两 口探井分别在流沙港组 E 1 和涠洲组 w钻获少量油流及 天然气。 根据现有天然气资料对其进行鉴别标志的识别和成因分类 ，无疑对研究区天然气 的进一步勘探和研究具 有 重要 意义 。 天然气地球化学特征 1 ． 1 烃源 岩特 征 古近纪流沙港组是北部湾盆地主力烃源岩 ，也是迈 陈凹陷主要 烃源岩 。主要有流二段 E 。 l 。 、流 三段 E 。 l 。 上部湖相暗色泥岩 ，分布于迈陈凹陷的大部分 区域 ，其 中迈陈凹陷东部几乎全区分布 。其 有机质丰度高 ，有机碳含量值为 2 ． 1 3 ，氯仿沥青 “ A”为 0 ． 1 1 5 2 ，总烃含量为 8 9 0 y g ／ g ，生烃潜量 值为 5 ． 4 6 mg ／ g ；有机质类型好 ，通过干酪根元素、烃源岩岩石热解 以及甾烷相对组成等手段综合判断 流沙港组烃源岩有机质类型与北部湾盆地其他凹陷一致 ，以 Ⅱ型为主；成熟度高 ，该井揭示流沙港组烃 源岩均属有效烃源岩， R。 值分布范 围为 0 ． 6 ％～O ． 9 ％o，另外通过岩石最高热解峰温、正构烷烃系列奇 偶优势指数 以及甾烷异构化参数等多项成熟度参数亦能得到印证 。 1 ． 2天然 气性 质及 组分 特征 就 目前 产 出天 然气 的存 在相 态 而言 ，迈 陈凹 陷东部 的天 然气 主要 为游 离气 类 。这是 常规 气藏 中天然 气存在的基本形式n ] 。其相对密度为 0 ． 6 5 0 5 ～1 ． 2 1 9 7 。燃烧火焰呈桔黄色。判断其为游离气 的主要证 [ 收稿 日期] 2 0 1 1 0 92 0 [ 作者 简介] 刘磊 1 9 8 2 一 ，男 ，2 0 0 5年长江大学毕业 ，工程师 ，现主要从事油气地质 勘探研 究工作 。 o陈平等 ．徐 闻探区油气成藏条件与钻探目标研究．江苏油田分公司地质科学研 究院内部报 告，2 0 1 0 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气 学报 江 汉石油学院学报 2 O 1 1 年 1 0月 据 有 如下两 点 ①据 统 计 ，我 国油 气 田 中～ 深 层 1 0 0 0 ～ 4 5 0 0 m水 溶 气 最 大 值 为 1 6 m。 ／ m 气 ／ A 一2 0 ％ 0 o 作为无机成因甲烷的划分标准 。戴金星等 提 出在无煤系地层存在时，此值可扩展至 8 ” c ～3 0 ％ o ，同时应 当指出 ，煤系有机值热演化程度达过成 熟时 8 C 可 大 于一2 o ％ o 。依表 2 ，徐 闻地 区两 口井 的甲烷 同位 素值 均 一3 0 ‰ ，属有 机成 因 甲烷 。 2 证据二烷烃气为有机成 因。甲烷 同系物碳 同位素 间关 系也 可鉴别有机成 因和无 机成 因烷烃 气Ⅲ 。有 机成 因烷 烃气 是正 碳 同位素 系列 ，即 C C 8 C 。 。徐 闻 A井 、C井烷 烃 碳 同 位 素均 具 6 ”C 6 C z c s 正 碳 序 列 分 布特 征 表 2 ，表 明随着 碳 数 的增 加 逐渐 富集 重碳 同位 素 ，属有 机成 因气 。 3 证据三C 0 气为有机成因。C O 。 是天然气 中除烷烃气外最 常见的组分之一。我 国 ” c c 。 。 值变 化范围从7 ‰ ～一3 9 ％ o ，其 中有机成 因的 8 ”c 。 区问值在 一8 ‰～ 一3 9 ％ 。 ，主频率 段在 ⋯1 2 ％ o 1 7 ‰ ；无机成因的 8 c 。 区间值在 十7 ‰～一l o ％ o ，主频率段在⋯3 ％ 0 6 ‰。显而易见 ，有机成 因的 8 ” C 【 n 比无 机成 因 的 8 C 轻 _ 3 j 。 迈 陈 凹陷 C O 为有 机 成 因 。① 与 C 共 生 的 烷 烃 气 具 有 6 “C 6 C 。 一3 6 【 4 ] 。伴生气甲烷与重烃气紧密共存 ，共存 的气 中重烃气含量均大于 5 ％，通常 大于 8 ， C ／ c z c 。 绝大部分小于 1 0 ，’ 是湿气；油型裂解气 甲烷，共存 的气 中重烃气含量大大减 少 ，往往没有丁烷 ，重烃气含量小于 5 ，通常在 3 以下 。伴生气 甲烷通常为原油附属物，溶解在原 油中；油型裂解气甲烷往往存在于游离气 中，即在气层气中。徐闻 A井 、C井两井 甲烷碳 同位素分别 为一4 6 ． 5 O ‰和 一4 2 ． 4 8 ％ 0 ，在 ⋯4 8 ％ 0 4 O ‰ 之间。重 烃气含量 分别 为 6 1 ． 9 6 ％和 7 ． 4 6 ％，都 大于 5 ％，且组分较全 ，均为湿气 。表现 出与伴生气判别指标一致的特性 。 综 上所 述 ，徐 闻地 区两井 天然 气均 为伴 生气 。 2 ． 3混源气 的证 据 2 ． 3 ． 1油 型气 证据 1 证据一 甲烷具油型气特征。戴金星等 以我 国天然气研究大量资料为基础 ，系统总结 了我 国 煤型气 、油型气 c 一 R。 的关系图，其相应的方程式为 煤型甲烷回归方程8 C 一1 4 ． 1 2l g R 。一3 4 ． 3 9 油 型 目 日 烷 回归方 程 艿 ” C 1 1 5 ． 8 0 l g R。 ～4 2 ． 2 1 ’ 现将两井 C 值分别代入两式，计算得到徐 闻 A井 R。 值分别为 0 ． 1 3 和 0 ． 5 4 ，徐闻 C井 R 。 值分别为 0 ． 2 7 和 0 ． 9 6 。显然各 自计算的前一个值与两井气体组分较全 的特性相悖离 ，不符合实际 情况。故判定两井均为油型气 甲烷 。 2 证 据二 烷 烃 类 气具 油 型 气 特征 。主 要 采用 油 型烷烃 气 和煤型 烷烃 气碳 同位 素对 比 方法来区别 。章复康和张义纲[ 4 提出了这两型 烷 烃气 8 C值 相 对 组 分 的对 应 表 表 3 。张 士亚等L 4 则认为油型 甲烷 c值主要 集 中在 -- 4 6 ％ 0 ～ 一 3 o ％ o ，而 煤 型 甲烷 C值 主 要 集 中 在 一 4 2 ‰ 一2 6 ‰ ；油 型 乙 烷 C 值 在 表 3 油 型气 和煤型气 的组分碳同位素 据文献 [ 4 ] 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 江 汉石 油学院学报 2 0 l 1 年 1 0月 ⋯ 3 7 ％ o 2 9 ％ o ，而煤 型 乙烷 8 C值 在 ⋯2 8 ％ o 2 3 ‰ 。结 合表 2 ，对 照上述 各标 准 ，可 知两井 均 为油 型烷 烃类 气 。 2 ． 3 ． 2煤型 气证 据 丙烷具煤型气特征 。油源对比研究认为 ，徐 闻 C井岩心 中原油和沥青的地化及生物标志物特征表 明其原油系迈陈凹陷流沙港组深湖相烃源岩和涸洲组发育 的煤系烃源岩混源而成o。反映天然气混源来 源已具备烃源岩物质基础 。而该井天然气中丙烷碳 同位素值偏重 ，其丙烷 8 C值为 一2 5 ． 8 4 ％ 。 ，而煤型 丙烷 8 C值 在 ⋯2 6 ％ o 1 8 ‰ ，显 示 出煤 型气 的特 征 表 2 。 综上 所述 ，判 定徐 闻 A 井 天然气 为 油型气 ，而徐 闻 C井 为混 源气 。 3 结 论 1 通过对徐闻 C井天然气组分和气水 比值的比较鉴别 ，判定其为游离气 ，这是常规气藏 中天然气 存在的基本形式 。一旦大规模聚集起来 ，就可形成气藏 。 2 通过 对烷 烃类 和 二氧 化碳 有机 与无 机成 因 的 比较 分 析 ，鉴 定 徐 闻 A、C井 天然 气 均 为 有机 成 因 气 。 3 通过对生物气 甲烷、伴生气甲烷和裂解气甲烷的对比研究 ，界定两井均为伴生气。 4 通过对 甲烷和烷烃类气体油型及煤型成因的指标归纳识别 ，判断徐闻 A井气样为油型气特征 ， 而徐 闻 C井气为混源气 。 5 通过研究得出两井气源岩 R 。 分别为 0 ． 5 4 和 0 ． 9 6 y～ o ，反映气源岩 目前 已全部成熟 ，推测在迈 陈凹陷南部深 凹带，流沙港组烃源岩已处于高成熟阶段 。这为徐闻地区下步油气勘探提供了借鉴 。 [ 参考文献] [ 1 ]蒋有 录，查 明 ．石油天然气地质与勘探 [ M]．北京 石油 【 业 出版社 ，2 0 0 6 ． 3 2 3 3 ． [ 2 ] 王雪吾 ，刘 济民 ．我 国水溶性天然气资源分析与 预测 E J 3 ．天然气工业 ，1 9 9 4 ，1 4 4 1 8 2 0 [ 3 ] 王涛 ．中国天然气地质理论基础与 实践 E M3．北京 石 油工业 出版社 ，1 9 9 7 ． E 4 3戴金 星，裴锡古 ，戚厚发 ．中国天然气地质学 卷一E M3 ． 北京 石油工业 出版社 ，1 9 9 2 ． o陈 平等 ．徐 闻探区油气成藏条件与钻探 目标研究．江苏油田分公 司地质科学研究院 内部报告 ，2 0 1 0 [ 编辑] 宋换新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m