松辽盆地深层不同类型天然气成因机理及其成藏贡献

【摘要】： 松辽盆地深层存在油型气、煤成气、无机烷烃气以及无机二氧化碳气,是不同类型天然气研究的良好场所。在地质资料及大量地球化学数据分析的基础上,对松辽盆地深层天然气提出三种形成机理:(1)极低级浅变质岩具有一定生气潜力,在高演化阶段,单一热力作用可以引起重烃气碳同位素组成倒转;(2)建立放射成因氦同位素计算模型,肯定了CO_2/~3He与CH_4/~3He参数鉴别无机气存在的有效性,通过R/Ra与CO_2/~3He和R/Ra与CH_4/~3He关系模板,证明部分无机CH_4是CO_2通过F-T反应合成;(3)通过CO_2/~3He与CO_2演化模式,芳深2井典型无机烷烃气藏可能存在大量CO_2丢失,并有部分CO_2通过F-T反应转化为CH_4。通过计算,松辽盆地深层徐家围子断陷无机CO_2和CH_4预测探明储量可达1663×10~8m~3和500×10~8m~3;徐家围子断陷基底深源有机气的生气强度只相当于主力烃源岩层的1/20,而主力烃源岩预计探明储量为7437×10~8m~3。本文通过对松辽盆地深层天然气成因类型厘定和数理模型计算,获得了不同成因类型天然气对深层气藏的贡献,不仅完善了天然气成因类型判识方法,丰富了天然气成藏模式,而且对松辽盆地深层天然气勘探也具有重要实践指导意义。 【关键词】：松辽盆地 深层天然气 热成因气 无机甲烷 模拟实验 碳同位素动力学 F-T合成 成因机理
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：P618.13
【目录】：

• 中文摘要5-6
• 英文摘要6-7
• 目录7-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 论文选题意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 深层气、深部气、深盆气、盆地中心气与根缘气11-12
• 1.2.2 热模拟实验12-14
• 1.2.3 深层天然气成因研究进展14-15
• 1.2.4 碳氢同位素分馏机理及无机气的鉴别15-16
• 1.3 主要研究内容16-17
• 1.4 论文完成工作量17-18
• 1.5 论文主要创新点18-20
• 第二章 区域地质概况20-30
• 2.1 区域地质背景20-24
• 2.1.1 区域大地构造背景20-22
• 2.1.2 松辽盆地中新生代构造演化22-24
• 2.2 盆地深层地层发育24-27
• 2.3 徐家围子构造特征27-30
• 第三章 深层烃源岩地球化学特征30-44
• 3.1 烃源岩地球化学特征30-35
• 3.1.1 烃源岩有机质丰度30
• 3.1.2 有机质类型30-33
• 3.1.3 有机质成熟度33-34
• 3.1.4 烃源岩分布34-35
• 3.2 烃源岩发育邻区对比35-41
• 3.3 浅变质岩的分布与地球化学特征41-44
• 第四章 模拟实验及天然气成因机理44-58
• 4.1 浅变质岩生烃模拟实验44-50
• 4.1.1 岩石浅变质作用44-45
• 4.1.2 样品选择45-47
• 4.1.3 实验与分析47-48
• 4.1.4 热模拟产物地球化学特征48-50
• 4.2 不同成熟度样品热模拟实验50-55
• 4.2.1 实验样品51
• 4.2.2 实验结果分析51-55
• 4.3 全岩开放体系高温模拟实验55-57
• 4.3.1 实验方法55
• 4.3.2 实验样品55
• 4.3.3 实验结果55-57
• 4.4 碳同位素动力学模拟实验57-58
• 4.4.1 实验方法及设计57
• 4.4.2 实验样品57
• 4.4.3 实验结果57-58
• 第五章 天然气地球化学特征与成因鉴别58-93
• 5.1 天然气地球化学特征58-65
• 5.1.1 天然气组分组成特征58-62
• 5.1.2 天然气碳同位素组成特征62-64
• 5.1.3 天然气氢同位素组成特征64-65
• 5.2 放射性元素衰变对气藏氦同位素组成的影响65-74
• 5.2.1 衰变规律66-67
• 5.2.2 ~3He的影响67-68
• 5.2.3 ~4He的影响68-74
• 5.3 天然气成因类型鉴别与气源对比74-85
• 5.3.1 CH_4/~3He与CO_2/~3He74-78
• 5.3.2 天然气成因鉴别78-84
• 5.3.3 基底天然气来自C-P84-85
• 5.4 松辽盆地深层存在油裂解气85-93
• 5.4.1 油裂解气的常用指标85-88
• 5.4.2 松辽盆地深层天然气具有油裂解气特征88-93
• 第六章 不同类型天然气成因机理93-115
• 6.1 天然气成因理论93-99
• 6.1.1 传统的天然气成因模式93-94
• 6.1.2 催化成因94-96
• 6.1.3 无机成因96-99
• 6.2 无机烷烃气的形成机理99-108
• 6.2.1 F-T合成模拟实验及其讨论99-106
• 6.2.2 蛇纹石化及其规模106-108
• 6.2.3 松辽盆地无机甲烷是通过F-T反应合成108
• 6.3 芳深2天然气的形成机理108-111
• 6.4 深源有机气的成因机理111-115
• 第七章 不同类型天然气成藏贡献115-128
• 7.1 基底浅变质岩天然气成藏潜力115-119
• 7.2 气藏无机甲烷比例的计算119-126
• 7.2.1 混合数值模拟计算119-121
• 7.2.2 通过CH_4/~3He估算无机甲烷比例121-122
• 7.2.3 根据甲烷碳同位素估算无机甲烷比例122-126
• 7.3 无机CO_2与无机甲烷资源量126-128
• 结论128-130
• 致谢130-131
• 参考文献131-150
• 作者简介150-151

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