塔里木盆地台盆区天然气生成动力学模拟与成藏研究

【摘要】：针对塔里木盆地台盆区海相天然气多源多期成藏的特点,本论文对台盆区主要烃源岩与原油进行了封闭金管高压釜热模拟实验,获取了可靠的天然气组分与碳同位素数据,开展了天然气生成与碳同位素分馏动力学模拟研究,并结合GC—MS与PVT模拟方法,研究了原油裂解气的生成机理与保存特征,探讨了原油裂解气与干酪根裂解气形成过程的差异性及两类气体的判识标准。在此基础上,利用动力学方法对典型海相天然气藏的成因与成藏模式进行了研究与探讨,对今后高成熟海相地区的天然气勘探具有重要的指导意义。本研究取得如下主要成果与认识: 1、获取了典型干酪根与油样主要气态烃组分的生成与裂解动力学参数及甲烷碳同位素动力学参数。这些参数能较好拟合实验数据,可应用到地质条件下的生气与碳同位素动力学模拟。 2、原油裂解成气与干酪根裂解成气的差异主要体现在前者早期的裂解气以C_(2-5)重烃为主,其后期裂解是原油裂解气甲烷的主要来源,而干酪根裂解气甲烷主要来自干酪根本身的裂解;(δ~(13)C_2-δ~(13)C_3)与δ~(13)C_1交汇图能有效区分两类裂解气,可作为区分两类气体的依据之一。 3、原地原油裂解气藏的形成与保存主要受储层含油饱和度、盆地温压场、地质系统开放程度及构造作用等多个因素的综合控制。 4、英南2井侏罗系气藏为干酪根裂解气与原油裂解气的混合气,干酪根裂解气主要来源于寒武—下奥陶地层,原油裂解气主要来源于中上奥陶统上部。气藏主要充注时间在第三纪之后,属于次生深源气藏。 5、桑南地区天然气主要属干酪根裂解气、气源岩是位于LN46井至构造高部位的中下寒武统烃源岩。凝析油主要来源于早期寒武系古油藏的裂解及中上奥陶统烃源岩,气藏从三叠纪末期开始聚气,主成藏期在第三纪之后。 【关键词】：塔里木盆地 生烃与碳同位素动力学 原油裂解气 成藏
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（广州地球化学研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P618.13
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 引言8-11
• 第一章 塔里木台盆区天然气研究现状与问题11-17
• 第一节 台盆区天然气成因成藏研究现状11-13
• 第二节 台盆区天然气成因成藏研究存在的问题13-17
• 第二章 热解实验与动力学参数计算17-42
• 第一节 实验装置与动力学方法17-21
• 第二节 烃源岩干酪根裂解生气动力学与碳同位素动力学21-31
• 一、烃源岩样品地球化学特征21-23
• 二、生烃动力学热模拟实验结果23-27
• 三、生烃动力学与碳同位素动力学参数模拟27-31
• 第三节 原油裂解生气动力学与碳同位素动力学31-42
• 一、原油样品地球化学特征31
• 二、原油裂解热模拟实验结果31-35
• 三、原油裂解生烃动力学与碳同位素动力学模拟35-42
• 第三章 原油与干酪根裂解气生气机理探讨42-75
• 第一节 原油热稳定性与原油裂解气生成特点42-51
• 一、原油裂解生气过程42-46
• 二、C_(1-5)总气生成动力学参数模拟46
• 三、地质条件下的原油热稳定性46-48
• 四、原油裂解气成藏特征的讨论48-50
• 五、小结50-51
• 第二节 地质条件下原油裂解气形成过程中的体积变化51-62
• 一、影响原油裂解气体积变化的地质地球化学因素51-53
• 二、原油裂解气的组成变化53-54
• 三、PVT模拟54
• 四、原地原油裂解气藏的形成54-55
• 五、气水界面迁移与水溶气体的散失55-57
• 六、盐度对气体及气水系统体积的影响57-58
• 七、地质条件对原油裂解气保存的影响58-61
• 八、主要认识与问题61-62
• 第三节 海相干酪根与原油裂解气甲烷生成及碳同位素分馏差异研究62-69
• 一、甲烷生气机理的差异性62-65
• 二、两类甲烷碳同位素分馏特征65-66
• 三、甲烷碳同位素分馏动力学参数的成因意义66-68
• 四、小结68-69
• 第四节 有关原油裂解气与干酪根裂解气的判识的讨论69-75
• 第四章 台盆区典型气藏天然气生成动力学与成藏研究75-112
• 第一节 英南2井气藏天然气生成动力学与成藏研究75-94
• 一、气藏地质地球化学背景75-76
• 二、地质参数76-78
• 三、烃源岩甲烷生成与碳同位素动力学模型78-83
• 四、原油热稳定性与甲烷碳同位素动力学模型83-87
• 五、原油裂解气乙烷生成与碳同位素动力学87-89
• 六、英南2井天然气成藏模式89-94
• 第二节 桑南气藏天然气生成动力学与成藏研究94-112
• 一、气藏地质地球化学背景94-95
• 二、主要地质参数95-98
• 三、烃源岩甲烷生成与碳同位素动力学模型98-105
• 四、原油裂解动力学模型105-108
• 五、干酪根气与原油裂解气的混合比例108-110
• 六、天然气运聚成藏模型110-112
• 第五章 结论112-115
• 一、论文主要结论112-114
• 二、论文主要创新114
• 三、今后研究展望114-115
• 参考文献115-125
• 博士期间(待)发表的论文125-127
• 致谢127-128
• 声明128

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