本文關鍵詞：中國大氣田的地質和地球化學若干特征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

石 2014 年 2 月

油

勘

探

與

開

發(fā) Vol.41 No.1 1

PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT

文章編號： 1000-0747(2014)01-00

01-13

DOI: 10.11698/PED.2014.01.01

中國大氣田的地質和地球化學若干特征
戴金星，于聰，黃士鵬，龔德瑜，吳偉，房忱琛，劉丹
（中國石油勘探開發(fā)研究院） 基金項目：國家重大科技專項“重點氣區(qū)天然氣氣源對比” （2008ZX05007-003-01-2） 摘要：通過地質、地球化學等分析，對中國大氣田的地質和地球化學若干特征進行了總結。截至 2011 年底，中國共 發(fā)現(xiàn) 48 個大氣田，探明地質總儲量占全國天然氣探明儲量的 81.5%。中國大氣田的主要地質和地球化學特征有： ① 天然氣組分以烷烴氣為主，甲烷平均含量 88.22%，乙烷、丙烷和丁烷平均含量分別為 3.31%、0.97%和 0.49%；②大 氣田天然氣類型以煤成氣為主，48 個大氣田中有 27 個為煤成氣田；③儲集層的層系和巖類多，其中二疊系和三疊系 發(fā)現(xiàn)的儲量最多；主要儲存在砂巖、碳酸鹽巖和火山巖中，砂巖中的儲量最高；④致密砂巖大氣田起舉足輕重作用， 48 個大氣田中有 16 個為致密砂巖大氣田； ⑤“晚期成藏”和“超晚期成藏” ，晚期成藏有利于天然氣的保存從而有 利于發(fā)現(xiàn)大氣田； ⑥氣藏類型多，有構造、巖性和地層 3 類。圖 12 表 4 參 72 關鍵詞： 中國；大氣田；地質特征；地球化學特征；煤成氣；油型氣 中圖分類號： TE122.1 文獻標識碼： A

石油勘探與開發(fā)
Geological and geochemical characteristics of large gas fields in China
Dai Jinxing, Yu Cong, Huang Shipeng, Gong Deyu, Wu Wei, Fang Chenchen, Liu Dan
(PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Beijing 100083, China) Abstract: Based on a comprehensive analysis, the geological and geochemical characteristics of large gas fields in China were summarized in this paper. By the end of 2011, altogether 48 large gas fields had been discovered in China, with their proven reserves accounting for 81.5% of the total proven gas reserves in China. The main geological and geochemical characteristics of large gas fields in China are as follows: (1) Alkane gases are the main components of natural gas, with an average methane content of 88.22%, and the average contents of ethane, propane and butane of 3.31%, 0.97% and 0.49%, respectively; (2) The natural gases in 27 of the 48 large gas fields are coal-derived gases which indicates coal-derived gas is the major genetic type of natural gas in China; (3) Reservoirs are in multiple strata, but natural gas is mostly produced from the Permian and Triassic; Sandstones, carbonates and volcanics are the main reservoirs, of which the sandstones have the most reserves; (4) There are 16 tight gas fields in the 48 large gas fields, suggesting the crucial importance of this type of reservoirs in China; (5) Most of these large gas fields were formed at late or very late stages, suggesting late reservoir formation is favorable for gas preservation; (6) Multiple reservoir types are identified, including structural, lithologic and stratigraphic reservoirs. Key words: China; large gas field; geological characteristics; geochemical characteristics; coal-derived gas; oil-type gas

1 中國大氣田概況

截至 2011 年底，中國共發(fā)現(xiàn)地質儲量逾 300×108 ，總探明地質儲量 m3 的 大 氣 田 48 個 （ 見 圖 1 ）

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（ C1—4） ，即不包括戊烷。根據中國 9 個盆地 48 個大

氣田 1 025 個氣樣組分分析結果（截至 2011 年底）編 制了中國大氣田氣組分含量柱狀圖，由圖 2 可見，中 國大氣田的氣組分以烷烴氣為主，甲烷平均含量為 88.22%，乙烷、丙烷和丁烷平均含量分別為 3.31%、 0.97%和 0.49%，非烴組分含量中 CO2、N2 和 H2S 的平 均含量分別為 3.58%、 2.94%和 5.13%。 H2S 幾乎存在 但由于中國發(fā)現(xiàn)碳酸鹽巖 于所有碳酸鹽巖儲集層中 [1]， 大氣田不多，所以大氣田中含 H2S 天然氣田不多。普 光氣田普光 3 井 H2S 含量為 49.66%，是中國大氣田中 含 H2S 最高的井。分析圖 2 中烷烴氣各組分含量可見 以下兩個規(guī)律： ① 烷烴氣隨其分子中碳數的增加，組 分平均含量依次下降； ② 烷烴氣最高含量也呈現(xiàn)出相 似特征，即 CH4 到 C4H10 的最高含量也依次遞減。

67 945.9×108 m3，占全國天然氣總探明儲量的 81.5%。 2011 年，48 個大氣田產氣 733.16×108 m3，占全國產氣 量的 71.5%。全國儲量最大和年產氣量最多的氣田——蘇 里 格 氣 田 ， 其 儲 量 和 產 量 分 別 占 全 國 的 15.3% 和 13.0%。由此可見，大氣田在中國天然氣工業(yè)中起舉足 輕重作用，因此，研究大氣田的地質和地球化學特征 意義重大，這將進一步促進中國大氣田的勘探和開發(fā)。

2 地球化學特征
2.1 氣組分 本文的烷烴氣僅包括甲烷、乙烷、丙烷和丁烷

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圖1 中國大氣田分布示意圖 （截至 2011 年）

與之共生烷烴氣多數具有負碳同位素系列，為無機成 因，但也有少量井具煤成氣碳同位素組成特征。 2.2 氣源 大氣田的氣源系指占氣組分絕大部分的烷烴氣的

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[3]

類型 。戴金星等 [4]最近研究了中國儲量 1 000×108 m3

以上 20 個大氣田烷烴氣的成因類型，根據氣田氣組分

和 δ13C1、δ13C2 和 δ13C3 數據，用 δ13C1-δ13C2-δ13C3 鑒別 圖 [4] 和 δ 13 C 1 -C 1 /C 2+3 鑒別圖 [2,5] 確定了烷烴氣的氣源 （見圖 4、圖 5） ，發(fā)現(xiàn)：中國大氣田氣源類型多且以 煤成氣為主， 14 個氣田（蘇里格、大牛地、榆林、子 洲、烏審旗、合川、廣安、安岳、元壩、新場、克拉 2、 迪那 2、東方 1-1 和克拉美麗）烷烴氣主要為煤成氣； 2 個氣田（塔中 1 和大天池）的烷烴氣為油型氣，1 個

圖2

中國大氣田氣組分含量柱狀圖 （括號內數字為氣樣數）

中國大氣田 1 025 個氣樣 C1— 4、 N2 和 CO2 含量三 角圖（見圖 3）表明：大氣田中絕大部分井（ 1 002 口） 烷烴氣含量大于 70%，僅鶯瓊盆地東方 1-1 氣田 5 口 井 CO2 含量約為 60%～ 80%、松遼盆地長嶺 1 號氣田 CO2 含量為 16.5%～ 98.7%。東方 1-1 氣田 δ13CCO2 值為 ?3.4‰～ ?2.8‰， R/Ra 值為 0.07～ 0.14，為典型殼源型 無機成因 CO2，但與之共生烷烴氣具有正碳同位素系 列，為有機成因；長嶺 1 氣田 δ13CCO2 值為 ?7.5‰～ ?5.3‰， R/Ra 值為 1.9～ 4.6，為幔源無機成因 CO2 ，
[2]

氣田為生物氣型烷烴氣 （臺南） ， 另外還有 3 個氣田 （靖 邊、普光、徐深）為混合氣型烷烴氣 [4]。 中國 48 個大氣田除上述 20 個大氣田外，其他 28 個氣田烷烴氣類型基本與上述 20 個大氣田相似：根據 圖 6 及其他學者研究結果 [6-11]確定， 28 個大氣田中有 13 個屬煤成氣型烷烴氣（八角場、洛帶、邛西、英買 7、大北、大北 1、柯克亞、神木、米脂、崖 13-1、樂

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圖3

中國大氣田 C1—4-N2-CO2 三角圖

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1 號、龍深） （見圖 1） 。 機氣的比例，不同研究者持不同觀點。
圖4 應用 δ13C1-δ13C2-δ13C3 圖鑒別中國儲量 1 000×108 m3 以上大氣田烷烴氣類型 （據文獻 [4]補充）

東 22-1、春曉和瑪河） ， 7 個為油型氣型烷烴氣（和田

河、塔河、威遠、渡口河、鐵山坡、羅家寨和臥龍河） ， 2 個生物氣型烷烴氣（澀北 1 號和澀北 2 號） ， 6 個混

合型烷烴氣（番禺 30-1、荔灣 3-1、磨溪、松南、長嶺 關于混合型烷烴氣大氣田中煤成氣、油型氣和無 （ 1） 煤成氣為主、 油型氣為輔靖邊型混合烷烴氣。

鄂爾多斯盆地靖邊氣田的主要儲集層為經歷 1.4×108 a 巖溶的古喀斯特碳酸鹽巖（奧陶系馬家溝組） [12-15] 。 關于馬家溝組氣藏氣源認識不一，主要有以下觀點： ① 馬家溝組本身為氣源巖，以儲集自生自儲油型氣為 主、上覆石炭 -二疊系煤成氣為輔 [12-13]。陳安定認為馬 家溝組約 75%的氣源為奧陶系油型氣 [12]。戴金星等 [14] 對馬家溝組 449 個樣品進行了 TOC 測定，夏新宇 [15] 平均值分別為 0.240%及 0.198%， 故馬家溝組碳酸鹽巖 不是氣源巖，不可能作為油型氣的氣源。 ② 馬家溝組
16-18]

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13

對馬家溝組 702 個樣品進行了 TOC 測定，得到 TOC

天然氣以煤成氣為主油型氣為輔 [14,

。一般煤成氣

，油型氣 δ13C2 值小于 δ C2 值大于 ?28‰（或 ?28.5‰） ?29‰[19]。由表 1 可見，產自奧陶系的天然氣樣品中，， 2/3 以上樣品 δ13C2 值大于?28.5‰，為煤成氣源特征，來 自石炭 -二疊系煤系； 1/3 樣品 δ13C2 值小于 ?29‰，為 油型氣，來自石炭 -二疊系灰?guī)r烴源巖，該灰?guī)r在靖邊 氣田最厚約 40 m， 向氣田外減薄而尖滅， 有機質類型為 TOC 平均值為 0.59%。 石炭 -二疊系煤系和灰?guī)r Ⅱ2 型， 氣源巖生成的天然氣通過古巖溶風化殼和溶溝向下方 勘探證實了此觀點。 和側向運移到馬家溝組中成藏 [20]，
圖5 應用 δ13C1-C1/C2+3 圖鑒別中國儲量 1 000×108 m3 以上 大氣田烷烴氣類型 （圖版轉引自文獻 [5]）

（ 2） 油型氣為主、 煤成氣為輔普光型混合烷烴氣。 普光氣田發(fā)育飛仙關組和長興組兩個富含 H2S 的生物

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圖6 中國大氣田儲集層、氣源巖和天然氣類型 （截至 2011 年） 鄂爾多斯盆地靖邊氣田烷烴氣 δ13C1— δ13C4 值 [14]
13

表1
井號 地層

δ C/‰ C1 C2 C3 C4 — 陜參 1 O 1 m5 1 3 ?33.9 ?27.6 ?26.0 ?22.9 — 林1 O 1 m5 1 4 ?33.7 ?27.8 ?25.6 林2 O 1 m5 3 ?35.2 ?25.9 ?25.4 ?23.9 陜2 O 1 m5 ?35.3 ?26.2 ?25.5 ?23.2 陜7 O 1 m5 ?36.2 ?23.7 ?23.5 ?21.5 — 陜 12 O 1 m5 1 4 ?34.2 ?25.5 ?26.4 ?20.7 陜 19 C2 b ?35.4 ?25.8 ?24.9 ?23.2 陜 21 O 1 m5 1 ?35.0 ?24.6 ?26.1 ?24.3 陜 21 O 1 m5 2 ?34.9 ?24.5 ?24.7 ?23.0 1— 3 陜 21 O 1 m5 ?34.7 ?28.0 ?26.9 ?23.0 — 陜 27 O 1 m5 2 3 ?36.9 ?26.3 ?22.5 ?22.6 陜 28 O 1 m5 ?34.1 ?28.5 ?27.3 ?24.1 陜 33 O1m ?35.0 ?26.7 ?25.3 ?22.1 注： O1m— 奧陶系馬家溝組； C2b— 石炭系本溪組； P1s— 二疊系山西組

井號 陜 34 陜 34 陜 35 陜 46 陜 67 陜 68 陜 85 陜 68 陜 26 陜 30 陜 41 陜 44 陜 106

地層 O 1 m5 1 2 O 1 m5 4 — O 1 m5 1 3 P1s P1s O 1 m5 1 O 1 m5 P1s — O 1 m5 3 4 O 1 m5 4 — O 1 m5 1 7 — O 1 m5 1 4 O 1 m5 1
—

δ 13C/‰
C1 ?35.3 ?34.0 ?33.7 ?31.0 ?32.5 ?34.0 ?33.1 ?34.8 ?38.3 ?33.1 ?38.9 ?33.0 ?30.7 C2 ?25.5 ?24.5 ?26.3 ?22.7 ?22.2 ?23.5 ?26.7 ?29.3 ?34.1 ?33.6 ?28.7 ?34.9 ?37.5 C3 ?24.4 ?22.4 ?21.7 ?21.3 ?21.9 ?21.6 ?20.9 ?27.8 ?21.6 ?26.5 ?22.6 ?29.9 ?30.0 C4 ?21.9 ?23.8 ?20.1 ?21.1 ?20.9 ?20.5 ?19.0 ?24.5 ?25.2 ?25.6 ?20.4

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礁白云巖氣藏。由于儲集層中發(fā)現(xiàn)許多瀝青，故烷烴 氣被認為是石油裂解形成的油型氣。一些學者在研究 該氣田的 TSR（硫酸鹽熱化學還原反應）作用后認為， 烷烴氣碳同位素組成隨著 TSR 作用增強而變重 [21-23]。 在普光氣田， TSR 作用對甲烷碳同位素的影響不是很 明顯；而乙烷碳同位素受 TSR 影響較明顯，當 H2S 含 量高于 10%時，δ C2 值顯著變大
13 [23]

值變小。 故筆者認為 TSR 作用與 δ13C 值變化沒有必然 （ H2S 聯(lián)系。 Barbala 等 [24]研究了西加拿大盆地 54 個氣樣 含量從小于 0.01%變化至 29.50%）的 δ13C 值，亦得出 了相同結論。因此普光氣田 δ13C2 值“變大”并非 TSR 作用導致，而與氣源巖固有性質有關。同時， δ13C2 值 “變大” 的錯誤解釋還掩蓋了該氣田存在煤成氣氣源的 事實：由表 3 可見，PG-2 井 P2ch 天然氣 δ13C1 值為 ?30.1‰， δ13C2 值為 ?27.7‰， PG-2 井 P2l 天然氣 δ13C1 值為 ?30.6‰，δ13C2 值為 ?25.2‰，其 δ13C2 值明顯大于 ?28‰，具有煤成氣特征，應為煤成氣。表 3 中其他井 則主要具有油型氣特征，因此可以認為普光氣田烷烴 氣 是 油 型 氣 為 主 煤 成 氣 為 輔 的 混 合 氣 ， δ13C1-δ13C2，這也與馬永生 δ13C3 圖版鑒別證實了此結論（見圖 4） 等的觀點一致 [25]。

。此結論與四川盆

地中壩氣田和西加拿大盆地許多含 H2S 氣田 δ13C2 值沒 有變大的事實相矛盾 （見表 2） 。 表 2 中前 8 個氣樣 H2S 含 量 為 3.56% ～ 16.20% ， 其 δ13C1—3 值 均 具 有 δ C1<δ C2<δ C3 的正常序列， δ C2 值并未增大，這 說明，無論氣樣 H2S 含量是否大于 10%， TSR 作用均 表 2 中后 5 個氣樣 H2S 含量為 不能使其 δ13C2 值變大。 3.1%～ 29.5%， δ13C1—3 值均表現(xiàn)為 δ13C1>δ13C2， δ13C2
表2
13 13 13 13

石油勘探與開發(fā)
四川盆地和西加拿大盆地天然氣 H2S 含量和 δ13C1— δ13C4 值
深度 /m CH4 84.92 87.92 82.91 82.94 81.45 88.20 79.80 79.10 91.50 84.50 77.90 65.80 54.40 C2 H6 1.63 1.82 1.62 1.62 1.66 0.51 0.10 0.02 0.20 0.28 0.17 0.15 0.09 主要組分 /% C3 H8 CO2 0.52 4.57 0.54 0.49 0.50 0.57 0.04 <0.01 <0.01 <0.01 0.01 <0.01 0.01 0.01 3.65 4.48 5.10 6.01 4.50 6.00 4.60 4.20 6.80 8.60 11.30 14.00 H2S 4.90 3.56 7.28 7.15 8.84 6.40 14.10 16.20 3.10 8.30 13.30 22.80 29.50 C1 ?35.2 ?35.0 ?35.1 ?34.2 ?34.2 ?36.1 ?32.7 ?30.8 ?27.5 ?32.8 ?31.8 ?31.9 ?31.8 盆地 井號 地層 T2 l3 T2 l3

δ 13C/‰

中 18 中 21

3 170.00 3 303.00 3 100.00 3 134.51

C2 ?30.2 ?29.0 ?29.2 ?29.3 ?28.6 ?24.5 ?32.4 ?25.8 ?31.2 ?38.8 ?38.1 ?41.1 ?42.1

C3 ?30.1 ?27.8 ?27.9 ?27.5

C4 ?29.7 ?30.4 ?28.4 ?28.6

參考文獻

四川盆地 （中壩氣田）

中 23 中 46 中 81 AB-UT200 AB-P234 AB-UD2056 Su-P100 Su-UT27 Su-UT15 Su-UT11 Su-UT16

T2 l3 T2 l3 T2 l3 T3 P D3 P T3 T3 T3 T3

本文

西加拿大盆地

3 231.70 1 992.10 3 099.40 4 094.80 2 882.00 1 411.30 805.10 1 293.10 1 094.70

?26.8 ?23.0 ?28.2 ?32.0 ?35.2 ?41.8 ?42.6

[24]

注： T2l— 三疊系雷口坡組

井號 PG7 PG8 PG9 PG-2 PG-2 PG-2 PG-2 PG-2 G2

地層 T1 f1 P2ch, T1f P2ch T1 f T1 f T1 f P2ch P2l T1 f1

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主要成分 /% CO2 8.44 8.07 9.37 7.89 7.81 7.89 8.73 9.46 7.96 CH4 78.31 80.22 76.02 76.69 76.02 74.46 75.00 74.20 75.63 C2 H6 0.12 0.21 0.16 0.19 0.02 0.22 0.33 0.02 0.11 C3 H8 0.01 N2 0.29 6.56 1.01 0.40 0.44 0.51 0.47 0.55 0.44 H2S 12.50 5.00 13.50 14.80 15.58 16.89 15.40 16.00 15.82 C1 ?29.5 ?39.0 ?29.6 ?30.9 ?30.9 ?30.5 ?30.1 ?30.6 ?31.0

表3

四川盆地普光氣田天然氣地球化學數據

δ 13C/‰
C2 ?29.1 ?31.5 ?30.6 ?28.5 ?28.5 ?29.1 ?27.7 ?25.2 ?28.8

參考文獻

本文

[26]

[23]

注： T1f— 三疊系飛仙關組； P2ch—二疊系長興組； P2l—二疊系龍?zhí)督M

（ 3）無機烷烴氣為主、煤成氣為輔徐深型混合烷 烴氣。松遼盆地徐家圍子斷陷徐深大氣田（曾稱慶深 大氣田）儲集層為下白堊統(tǒng)營城組火山巖。徐深大氣 田由眾多較小的營城組氣藏（田）群組成，主要有汪 家屯、升平、興城和豐樂氣藏（田） （見圖 7） 。眾多學 者
[2,27-30]

人認為徐深氣田以煤成氣為主，但有無機烷烴氣的摻 入而成混合氣 [28-29] ；也有人認為以無機烷烴氣為主， 筆者認為徐深大氣田是無機 有部分煤成烷烴氣相混 [2]。 烷烴氣為主、煤成氣為輔的混合氣，理由如下。 ① 負碳同位素系列占優(yōu)勢，說明無機烷烴氣為主。 從圖 8 和表 4 可見：該大氣田烷烴氣碳同位素主要是 ，在 39 個 負碳同位素系列（ δ13C1>δ13C2>δ13C3>δ13C4）

研究指出，這些營城組烷烴氣為無機成因，混

有煤成氣，但關于兩者的相對比例則有不同觀點。有

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呈正碳同位素系列特征的 4 口井 （ Shs1 井、 Shs2 井 [29]、 Ws1 井 [29]） ， 其 δ13C2 值為 ?24.7‰、 ?22.7‰、 Shs6 井 [31]、 ?23.3‰和 ?25.3‰，按油型氣、煤成氣判別標準 [19]，這 4 口井烷烴氣均屬煤成氣。綜上所述，徐深大氣田的無 機成因烷烴氣占 59%，煤成烷烴氣僅占 10.3%，而碳同 位素倒轉的烷烴氣占 30.7%， 故由此得出結論， 徐深大 氣田的烷烴氣以無機成因烷烴氣為主，煤成氣為輔 [4]。 ② 幔源氦含量多，證實深源無機烷烴氣的存在。 一般認為地殼氦 R/Ra 值為 0.01～ 0.10[37]， Jenden 等[38] 指出 R/Ra 值大于 0.1 時指示有幔源氦存在。由表 4 可 見，徐深氣田天然氣 R/Ra 值為 0.8～ 1.9，說明其中含 有 10.3%～ 21.6%的幔源氦。 戴金星指出當 R/Ra 值大于 烷烴氣才是無機成因 [39]。 0.5、 δ13C1－ δ13C2 值大于 0 時，

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明這些井烷烴氣多是無機成因。
圖7 小氣藏群組成徐深大氣田示意圖

表 4 中有 R/Ra 數據的井其 δ13C1?δ13C2 值均大于 0，說 ③升平氣藏和汪家屯氣藏部分氣井汞含量極高

（ Shsg2 井， Hg 含量為 4.05×106 ng/m3； Shs2-25 井， Ws1 井， Hg 含量為 3.37×106 Hg 含量為 3.50×106 ng/m3； 。以往認為世界上汞含量最高的天然氣為德國 ng/m3 ） Woostorove 氣田赤底統(tǒng)天然氣， 其 Hg 含量為 3.00×106 ng/m3[1,40]，后來在德國北部發(fā)現(xiàn) Hg 含量可高達 4.35× 。高、極高含汞天然氣 106 ng/m3 的天然氣 [41]（見圖 9） 中汞的成因主要有兩種：其一，地殼深部無機來源汞常 在深斷裂帶活化期間， 形成沿斷裂帶延伸的汞暈或單個 汞暈環(huán)，或在斷裂帶相關的圈閉中形成高含汞氣田或 油氣田，此為地球排汞氣作用，汞與地幔氦具有相關 關系 [42-44] 。劉全有最近指出，塔里木盆地汞含量最高

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圖8 徐深氣田 δ C1—δ C4 連線對比圖
13 13

的 KS102 井和高含汞的 AK1 井不僅汞含量高， 同時也 跡，表現(xiàn)了天然氣高含汞與地幔氦的相關性，高含量 的汞和一些幔源氦通過南天山和昆侖山深大斷裂運移 到地殼 [45]。其二，根據美國和中國一些煤巖中汞含量

是該盆地天然氣 R 值（ 3He/4He）最高者，有幔源氦蹤

的統(tǒng)計，李劍等認為煤巖以其自身的汞就可形成汞含 并指出松遼盆 量為 6 550～ 14 077 670 ng/m3 的天然氣， 地天然氣中的汞不可能為幔源成因 [46]。由表 4 可見， R/Ra 值為 1.7， Shs2-25 井汞含量極高， 為 3.50×106 ng/m3， 即含有 20.7%幔源氦， 表明高含汞氣具有幔源成因標志， 同時烷烴氣具有負碳同位素系列，也證明為無機成因。 氣樣中有 23 個為負碳同位素系列，占總數的 59.0%； 具有正碳同位素系列（ δ13C1<δ13C2<δ13C3<δ13C4 ）的氣 樣僅有 4 個， 占總數的 10.3%； 碳同位素倒轉的氣樣有 12 個，占總數的 30.7%。負碳同位素系列一般是無機 成因氣的特征 [2,27,31-34]，負碳同位素系列烷烴氣在俄羅 斯克拉半島巖漿巖包裹體、北大西洋 Lost City 大洋中 脊和澳大利亞 Muchison 炭質隕石中均有發(fā)現(xiàn)
[33,35-36]

3 地質特征
3.1 儲集層 3.1.1 儲集層層系 威遠大氣田為“中國最古老的氣藏” ，儲集層為震

。

有機成因烷烴氣既可是煤成氣，也可是油型氣。表 4 中

2014 年 2 月

戴金星 等：中國大氣田的地質和地球化學若干特征

7

表4
氣田 井名 Xs1 Xs1 Xs1-1 Xs1-4 Xs1-201 Xs5 Xs6 Xs6-1 Xs6-2 Xs603 Xs6-102 Xs6-104 Xs6-208 Shs2 Shs2-1 Shs2-25 Shs2 Shs1 Shs1 Shs4 Shs4 Shs6 Shs2 Shs2 Shs2-7 Shs2-12 Shs2-21 Xs3 Xs302 Xs9 Xs902 Xs903 W905 Ws1 Ws1 Ws101 Ws902 Ws902 Ws903 地層 K1yc J3hsl K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1d K1yc K1yc K1yc K1yc K1d K1d K1yc K1sh K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1yc K1 d 基底 基底 組分 /% CH4 92.60 93.20 93.60 94.50 94.60 91.00 94.50 94.40 95.40 95.00 94.50 95.90 95.70 94.60 92.70 92.70 92.00 93.70 92.10 91.20 88.50 86.70 81.60 94.74 92.19 91.90 92.69 92.48 89.88 89.85 91.99 83.28 85.86 90.99 92.97 93.07 95.68 94.90 82.22 C2 H6 2.60 3.20 3.20 2.20 2.10 2.30 3.10 2.50 2.30 3.10 2.20 2.20 2.20 1.60 1.50 1.40 1.40 2.10 2.10 1.60 1.50 4.60 1.90 1.24 1.56 1.56 1.51 2.39 1.38 2.04 2.10 2.10 1.89 1.57 1.52 1.07 1.45 1.73 1.30 C3 H8 0.80 0.50 0.40 0.50 0.40 0.60 0.50 0.60 0.50 0.30 0.20 0.20 0.20 0.30 0.20 0.30 0.20 0.50 0.40 0.60 1.00 1.10 0.20 0.06 0.12 0.12 0.12 0.40 0.29 0.30 0.32 0.42 0.71 0.23 0.21 0.05 0.17 0.16 0.18

松遼盆地徐深氣田天然氣地球化學數據
δ 13C/‰
C4H10 0.30 0.20 0.10 0.20 0.10 0.20 0.20 0.30 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10 0.30 0 0 0.10 0.10 0.20 0.40 0.30 0.20 0.01 0.04 0.04 0.04 0.23 0.29 0.11 0.19 0.17 0.41 0.10 0.09 0.01 0.03 0.06 0.05 CO2 2.30 1.80 1.40 1.40 1.50 4.10 0.40 0.30 0.20 0.40 0.20 0.30 0.30 0.20 2.60 2.60 0.70 0.20 C1 ?27.4 ?29.7 ?28.9 ?27.4 ?28.6 ?28.6 ?28.3 ?26.9 ?25.9 ?27.0 ?27.5 ?27.9 ?28.3 ?27.8 ?26.8 ?26.6 ?27.2 ?26.1 ?27.7 ?27.1 ?30.5 ?32.2 ?28.3 ?26.1 ?24.5 ?24.5 ?27.6 ?22.7 ?26.5 ?27.5 ?28.2 ?28.5 ?25.3 ?25.6 ?25.5 ?23.9 ?28.6 ?26.5 C2 ?32.3 ?32.9 ?32.6 ?31.8 ?32.2 ?33.9 ?33.2 ?33.8 ?32.4 ?30.4 ?29.3 ?31.1 ?31.1 ?29.1 ?29.1 ?28.8 ?28.1 ?24.7 ?24.2 ?27.8 ?36.5 ?23.3 ?27.7 ?22.7 ?27.1 ?27.5 ?28.7 ?32.1 ?28.3 ?33.5 ?33.5 ?34.6 ?30.2 ?25.3 ?25.2 ?24.1 ?24.3 ?25.4 ?33.5 C3 ?33.9 ?34.3 ?33.3 ?33.7 ?34.0 ?34.4 ?34.3 ?34.2 ?33.1 ?32.3 ?31.4 ?32.8 ?33.5 ?30.6 ?33.5 ?32.6 ?32.7 ?24.1 ?24.3 ?29.6 ?36.7 ?23.1 ?35.3 C4 ?34.7 ?34.1 ?34.4 ?35.1 ?35.2 ?34.6 ?34.6 ?33.7 ?34.3 ?31.4 ?34.9 ?35.1 ?30.8 ?36.5 ?35.7 ?34.9 ?22.3 ?26.6 ?31.5 ?38.5 ?21.6 ?37.6 氦同位素 R/10?6 1.5 1.5 1.2 1.6 1.2 1.5 1.7 1.2 1.7 1.8 1.7 2.5 2.4 2.5 1.4 R/Ra 1.1 1.1 0.8 1.2 0.9 1.0 1.2 0.9 1.2 1.3 1.2 1.9 1.7 1.8 1.0 Hg 含量 / (106 ng·m?3) 參考 文獻

興城

[2]

3.50 本文

石油勘探與開發(fā)
升平 [31] 豐樂 汪家屯 0.38 2.73 2.73 2.64 2.02 4.05 5.33 2.80 8.96 7.44 1.56 0.12 0.96 0.57 0.37 ?32.5 ?32.0 ?30.2 ?34.4 ?33.4 ?34.8 ?34.2 ?26.4 ?28.4 ?25.9 ?26.7 ?32.4 ?29.6 ?30.5 ?35.9 ?36.0 ?33.8 3.37 [29] ?22.3 ?26.3 ?32.5 [28] 注： K1yc— 下白堊統(tǒng)營城組； J3hsl— 上侏羅統(tǒng)火石嶺組； K1sh— 下白堊統(tǒng)沙河子組； K1d— 下白堊統(tǒng)登婁庫組

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12.21

?25.3

旦系燈影組 [48] ；中國還在“最年輕”的第四系中發(fā)現(xiàn) 儲量分別達 1 062×108 m3、 990×108 m3 和 826×108 m3 的臺南、澀北 1 號和澀北 2 號 3 個大氣田，在極“年

輕”地層中發(fā)現(xiàn)儲量如此大的氣田，在世界上獨一無 二。張子樞 [49]曾指出世界上有 114 個大氣田，但未在 第四系中發(fā)現(xiàn)大氣田。由圖 6 可見，截至 2011 年，除 寒武系、志留系和泥盆系外，其他各層系均發(fā)現(xiàn)了大 氣田。另外最近在四川盆地川中地區(qū)寒武系龍王廟組 發(fā)現(xiàn)大氣田，在蜀南地區(qū)志留系龍馬溪組頁巖中打出 高產頁巖氣井，均預示寒武系和志留系也可形成大氣 田。因此，中國在古生界、中生界和新生界的各層系 中均有發(fā)現(xiàn)大氣田的潛力。圖 6 還顯示，二疊系和三 疊系是中國發(fā)現(xiàn)大氣田最多的層系， 分別有 12 個和 14

個大氣田。各儲集層不僅發(fā)現(xiàn)大氣田數目有別，同時
圖9 世界煤成氣
[47]

、油型氣和無機氣中汞含量對比

探明天然氣儲量也不一。由圖 10 可見：中國大氣田發(fā)

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石油勘探與開發(fā)?油氣勘探

Vol. 41

No.1

399×108 m3 的 Richland 氣田 [54]。以此類推，在中國東 部和西部火山巖發(fā)育的沉積盆地，還有繼續(xù)發(fā)現(xiàn)火山 巖大氣田的潛力。 3.1.3 致密砂巖大氣田作用 致密砂巖大氣田作用舉足輕重。截至 2011 年底， 中國共發(fā)現(xiàn) 48 個大氣田，其中 16 個致密砂巖大氣田， 共探明天然氣儲量 32 032.51×108 m3，占全國大氣田儲 量（ 67 945.9×108 m3）的 47.1%，占全國天然氣總儲量 （ 83 418×108 m3）的 38.4%。2011 年 16 個致密砂巖大 氣田共產氣 267.99×108 m3，為當年全國大氣田產氣量
圖 10 中國大氣田不同時代儲集層探明儲量及所占比例

的 36.6%，全國產氣量的 26.1%。 3.2 成藏期及時間 中國大部分大氣田具有“晚期成藏”或“超晚期 成藏”特征。由圖 11 可見，除鄂爾多斯盆地大氣田成 藏期在侏羅紀—白堊紀外，中國其他大氣田最晚一期 成藏均為新生代的古近紀、新近紀和第四紀。根據大 氣田生氣高峰、儲集層和氣源巖的關系，中國氣田成 藏歷程可歸納為 [55-56] ： ① 超晚期（新近紀—第四紀） 四紀，自距今 5.2 Ma 至今，現(xiàn)今仍處于聚氣階段 [57]； 塔里木盆地庫車坳陷克拉 2 氣田天然氣的主要充注期 為距今 1～ 3 Ma[58]。 ②晚期（古近紀—新近紀）生烴 成藏型，如準噶爾盆地南緣的主要氣源巖為侏羅系煤 系，天然氣成藏的主要時期為新近紀。 ③ 早期（中生 代為主）生烴聚集、晚期（新近紀—第四紀）定型成 藏型，如四川盆地川西坳陷的上三疊統(tǒng)煤系主要生氣 期為晚侏羅世—早白堊世，但后經喜馬拉雅運動多期 改造， 定型于新近紀—第四紀 （新場氣田） 。 ④ 早期 （中 生代為主）生烴成藏型，如鄂爾多斯盆地為穩(wěn)定的克 拉通盆地，后期的構造運動較為微弱，盆地內主要大 氣田的成藏期為侏羅紀—白堊紀。前人對蘇里格氣田 的充注和成藏期認識有所不同，但都認為距今 156 ～ 168 Ma 或 154～ 190 Ma 為主要充注期， 距今 143～ 148 Ma 或 96～ 137 Ma 是主要成藏期 [59-62]。 中國盆地具有多旋回性（多次褶皺、多次圈閉形 成、多次抬升間斷和沉降、多期構造斷裂、多期巖漿 活動、多套生儲蓋組合和多次成藏等） ，導致早期形成 的大氣田遭到破壞，只有晚期成藏才有利于天然氣保 存而形成大氣田 [63]。而鄂爾多斯盆地的大氣田卻為早 期生烴成藏型，這是由于鄂爾多斯盆地是中國最穩(wěn)定 的沉積盆地之一，盆地內部地層傾角小于 1°，后期的 多旋回性十分微弱，早期形成的致密砂巖儲集層為石 炭 -二疊系煤系生成的天然氣提供了良好的儲集場所。

現(xiàn)儲量最多的儲集層是二疊系和三疊系，探明儲量分 別為 23 642.7×10 m 和 14 314.7×10 m ，分別占大氣
8 3 8 3

田儲量的 34.8%和 21.1%。 二疊系和三疊系發(fā)現(xiàn)大氣田 數量及其探明儲量分別居全國第 1、第 2，與這兩個層 西組和太原組煤系氣源巖
8 3 [14,50-51]

系中發(fā)育煤系氣源巖有關，如鄂爾多斯盆地二疊系山 ；四川盆地三疊系須 家 河 組 煤 系 氣 源 巖 [8,50-52] 。 根 據 對 世 界 儲 量 大 于 500×10 m 的 306 個氣田的統(tǒng)計，白堊系儲量最大， 占 37.4%，第 2 位為石炭 -二疊系，占 26.3%[49]，也與 兩層系中發(fā)育煤系氣源巖有關。 3.1.2 儲集層巖類

石油勘探與開發(fā)
中國大氣田儲集層巖類多，在砂巖、碳酸鹽巖和
8 3 8 3 8 3

生烴成藏型，如鶯瓊盆地崖 13-1 氣田主要成藏期為第

火山巖 3 大巖類中均有發(fā)現(xiàn)。砂巖中天然氣儲量達 44 744.02×10 m ，碳酸鹽巖中儲量為 18 422.13×10 m ，火山巖中儲量為 4 779.75×10 m ，分別占全國大 氣田總儲量的 65.9%、27.1%和 7.0%。雖然砂巖中儲量 為碳酸鹽巖的 2.4 倍， 但中國未來在碳酸鹽巖中發(fā)現(xiàn)大 氣田的潛力不容忽視。中國火山巖大氣田主要儲集層 系為下白堊統(tǒng)和石炭系（見圖 6） 。松遼盆地徐深、長 嶺 1 —松南和龍深氣田在下白堊統(tǒng)營城組近火山口或

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[53]

火山口附近流紋巖、流紋質晶屑熔結凝灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)天然 氣。在徐深大氣田所在徐家圍子斷陷，據不完全統(tǒng)計， 已發(fā)現(xiàn) 95 個火山巖氣藏。在準噶爾盆地克拉美麗大氣 田，天然氣主要聚集在英安巖、玄武巖和流紋巖中 氣儲量占 62.7%，碳酸鹽巖中儲量占 37.3%
[48]

。

截至 1990 年，世界 114 個大氣田中，砂巖中天然 ，未發(fā)現(xiàn) 火山巖大氣田。 但 1990 年后世界發(fā)現(xiàn)了火山巖大氣田， 如在澳大利亞 Browse 盆地溶流玄武巖中發(fā)現(xiàn)儲量為 3 877×10 m 的 Scott Reef 油氣田；在納來比亞 Orange 盆地玄武巖中探明儲量為 849×10 m 的 Kudu 大氣田； 在 美 國 Monroe Uplift 盆 地 凝 灰 巖 中 探 明 儲 量 為
8 3 8 3

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戴金星 等：中國大氣田的地質和地球化學若干特征

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石油勘探與開發(fā)
3.3 氣藏類型

天然氣藏的分類對于認識各類天然氣藏的形成和 分布特征、指導天然氣的勘探和開發(fā)意義重大。許多 石油地質學家依據不同的劃分標準對油氣藏進行了分 類
[64-68]

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圖 11 中國大氣田成藏期次

3.3.1 構造氣藏

①背斜氣藏：在構造運動作用下，地層發(fā)生彎曲，

形成向周圍傾伏的背斜，稱為背斜圈閉。中國柴達木 盆地臺南、澀北 1、澀北 2 及四川盆地威遠等氣藏為典 型的背斜氣藏。 ② 斷背斜氣藏：斷背斜是指明顯受斷 層切割或由斷層作用形成的背斜，這類氣藏在塔里木 盆地庫車坳陷較為常見，如克拉 2 氣田，四川盆地臥 龍河氣田也屬于此類氣藏。 ③ 底辟拱升背斜氣藏：底 辟拱升背斜圈閉是塑性地層如泥巖、鹽巖或石膏層在 不均勻重力負荷或水平應力條件下蠕動抬升，使上覆 地層發(fā)生變形形成的背斜圈閉，鶯歌海盆地東方 1-1 氣藏和樂東 22-1 氣藏即屬于此類氣藏。 3.3.2 巖性氣藏 ① 生物礁型氣藏和鮞灘型氣藏，這兩類氣藏在近 年中國海相碳酸鹽巖油氣勘探中取得了重要發(fā)現(xiàn)，普

，并以“油氣藏”統(tǒng)一論述，把氣藏置于從屬
[69-72]

地位，依附于油藏，并未根據氣藏的特殊性單獨進行 分類。直到近來才出現(xiàn)了對氣藏的專門分類 司徒愈旺 發(fā)
[70] [69]

，如

將天然氣藏分為構造圈閉氣藏、巖性圈閉

氣藏和地層圈閉氣藏 3 大類 8 小類；戴金星和戚厚 將天然氣藏歸納為構造氣藏、巖性氣藏和古風化 殼氣藏 3 類 7 型和若干式。本文依照科學性和實用性 原則，以圈閉的成因為主要分類依據，將天然氣藏劃 分為構造、巖性、地層 3 個大類，在各大類中按圈閉 形成的主導因素進一步細分為若干亞類（見圖 12） ，可 見中國大氣田氣藏類型較多。

10

石油勘探與開發(fā)?油氣勘探

Vol. 41

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石油勘探與開發(fā) 版權所有
T2l—三疊系雷口坡組； T1j—三疊系嘉陵江組； T1f—三疊系飛仙關組； P2ch—二疊系長興組； P2l—二疊系龍?zhí)督M； P2x—二疊系上石盒子組； P2sh—二疊系下石盒子組； P1t—二疊系太原組； C2b—石炭系本溪組； O1m—奧陶系馬家溝組； P1s—二疊系山西組

圖 12

中國天然氣藏分類圖

光氣藏為典型代表。 ② 火山巖型氣藏：儲集體主要是 具有一定孔隙度和滲透性的火山巖，這類氣藏在中國 準噶爾盆地和松遼盆地取得了重要發(fā)現(xiàn)，如克拉美麗 氣田、徐深氣田等。 ③ 致密型氣藏：致密型氣藏主要

指致密砂巖氣藏，其儲集層覆壓滲透率低于 0.1×10?3 μm2，是一類低孔、低滲氣藏，這類氣藏在中國鄂爾多 斯盆地石炭 -二疊系、四川盆地三疊系須家河組等煤系 中廣為發(fā)現(xiàn)，如蘇里格、大牛地、廣安、合川等氣藏。

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戴金星 等：中國大氣田的地質和地球化學若干特征
[7]

11

3.3.3 地層氣藏 這類氣藏以鄂爾多斯盆地靖邊氣田為典型代表， 其 奧陶系頂部經歷了長達 1.4×108 a 的風化剝蝕，形成風 化殼和古巖溶體系，為天然氣提供了有利儲集空間，上 部或側向被致密白云巖或石炭系泥巖封堵而形成圈閉。

戴 金 星 , 陳 踐 發(fā) , 鐘 寧 寧 , 等 . 中 國 大 氣 田 及 其 氣 源 [M]. 北 京 : 科學出版社 , 2003: 83-163. Dai Jinxing, Chen Jianfa, Zhong Ningning, et al. Large gas fields in China and their gas sources[M]. Beijing: Science Press, 2003: 83-163.

[8]

Dai Jinxing, Ni Yunyan, Zou Caineng. Stable carbon and hydrogen isotopes of natural gases sourced from the Xujiahe Formation in the Sichuan Basin, China[J]. Organic Geochemistry, 2012, 43: 103-111.

4 結論
中國大氣田的主要地質和地球化學特征為： ① 天 然氣組分以烷烴氣為主，根據 1 025 個氣樣統(tǒng)計，甲烷 平均含量達 88.22%，乙烷、丙烷和丁烷平均含量分別 為 3.31%、 0.97%和 0.49%； ②天然氣類型以煤成氣為 主， 全國儲量最大和年產氣量最多的氣田— —蘇里格氣 田就為典型煤成氣田； ③ 儲集層的層系和類型較多， 中國古生界、中生界和新生界各層系均有發(fā)現(xiàn)大氣田 的潛力；大氣田主要儲存在砂巖、碳酸鹽巖和火山巖 致密砂巖大氣田的探明儲量和產氣量分別占全國的

[9]

Dai

Jinxing,

Wu

Xiaoqi,

Ni

Yunyan,

et

al.

Geochemical

characteristics of natural gas from mud volcanoes in the southern Junggar Basin[J]. Science in China: Series D, 2012, 55(3): 355-367. [10] 康 竹 林 , 傅 誠 德 , 崔 淑 芬 , 等 . 中 國 大 中 型 氣 田 概 論 [M]. 北 京 : 石油工業(yè)出版社 , 2000: 67-319. Kang Zhulin, Fu Chengde, Cui Shufen, et al. Large gas fields in China[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2000: 67-319. [11] 鄧鳴放 , 陳偉煌 . 崖 13-1 大氣田形成的地質條件 [C]//煤成氣地質 研究論文集 . 北京 : 石油工業(yè)出版社 , 1992: 73-81. Deng Mingfang, Chen Weihuang. Geological formation conditions of the Ya 13-1 large gas field[C]//Symposium in geological research of coal-formed gas. Beijing: Petroleum Industry Press, 1992: 73-81. 陳安定 . 陜甘寧盆地中部氣田奧陶系天然氣的成因及運移 [J]. 石

中；④致密砂巖大氣田起舉足輕重作用，截至 2011 年 47.1%和 26.1% ； ⑤ “晚期成藏”和“超晚期成藏” ， 除鄂爾多斯盆地大氣田成藏期在侏羅紀 — 白堊紀外， 所有大氣田最晚期成藏均在新生代； ⑥ 氣藏類型多， 即有構造、巖性和地層 3 類。
參考文獻：
[1] 戴金星 , 戚厚發(fā) , 郝石生 . 天然氣地質學概論 [M]. 北京 : 石油工 業(yè)出版社 , 1989: 24-27.

石油勘探與開發(fā)
[12] 油學報 , 1994, 15(2): 1-10. Sinica, 1994, 15(2): 1-10. [13] 和天然氣成因類型 [J].天然氣工業(yè) , 1996, 16(6): 1-5. Ordos Basin[J]. Natural Gas Industry, 1996, 16(6): 1-5. [14] Dai Jinxing, Qi Houfa, Hao Shisheng. Overview of natural gas geology[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1989: 24-27. 2005, 36: 1617-1635. [15] 社 , 2000: 136-162. 戴金星 , 胡國藝 , 倪云燕 , 等 . 中國東部天然氣分布特征 [J]. 天然 氣地球科學 , 2009, 20(4): 471-487. Dai Jinxing, Hu Guoyi, Ni Yunyan, et al. Distribution characteristics 20(4): 471-487. of natural gas in Eastern China[J]. Natural Gas Geoscience, 2009,

Chen Anding. Origin and migration of natural gas in Ordovician reservoir in Shan Gan Ning Basin central gas field[J]. Acta Petrolei 黃第藩 , 熊傳武 , 楊俊杰 , 等 . 鄂爾多斯盆地中部氣田氣源判別 Huang Difan, Xiong Chuanwu, Yang Junjie, et al. Gas source discrimination and natural gas genetic types of central gas field in Dai Jinxing, Li Jian, Luo Xia, et al. Stable carbon isotope compositions and source rock geochemistry of the giant gas accumulations in the Ordos Basin, China[J]. Organic Geochemistry, 夏新宇 . 碳酸鹽巖生烴與長慶氣田氣源 [M]. 北京 : 石油工業(yè)出版 Xia Xinyu. Hydrocarbon potential evaluation of carbonates and source rock correlation of the Changqing gas field[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2000: 136-162. 張文正 , 裴戈 , 關德師 . 鄂爾多斯盆地中生界原油輕烴單體系列 碳同位素研究 [J]. 科學通報 , 1992, 37(3): 248-251. Zhang Wenzheng, Pei Ge, Guan Deshi. Research on carbon isotope of light hydrocarbon monomers of crude oil in Mesozoic and Palaeozoic in Ordos Basin[J]. Chinese Science Bulletin, 1992, 37(3): 248-251. 關德師 , 張文正 , 裴戈 . 鄂爾多斯盆地中部氣田奧陶系產層的油 氣源 [J]. 石油與天然氣地質 , 1993, 14(3): 191-199. Guan Deshi, Zhang Wenzheng, Pei Ge. Oil-gas sources of Ordovician reservoir in gas field of central Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology, 1993, 14(3): 191-199.

[2]

[3]

戴金星 , 廖鳳蓉 , 倪云燕 . 四川盆地元壩和通南巴地區(qū)須家河組 40(2): 250-256.

致密砂巖氣藏氣源探討 : 兼答印峰等 [J]. 石油勘探與開發(fā) , 2013,

版權所有
[16] [17] [18] 2009, 20(1): 8-14. [19] 2011, 31(12): 1-6.

Dai Jinxing, Liao Fengrong, Ni Yunyan. Discussions on the gas source of the Triassic Xujiahe Formation tight sandstone gas reservoirs in Yuanba and Tongnanba, Sichuan Basin: An answer to Yinfeng et al[J]. Petroleum Exploration and Development, 2013, 40(2): 250-256. [4] Dai Jinxing, Gong Deyu, Ni Yunyan, et al. Genetic types of the alkane gases in giant gas fields with proven reserves over 1 000×108 m3 in China[J]. Energy Exploration and Exploitation, 2014, 32(1): 1-13. [5] Whiticar M. Carbon and hydrogen isotope systematics of bacterial formation and oxidation of methane[J]. Chemical Geology, 1999, 161: 291-314. [6] 戴金星 . 中國煤成氣研究 30 年來勘探的重大進展 [J]. 石油勘探與 開發(fā) , 2009, 36(3): 264-279. Dai Jinxing. Major developments of coal-formed gas exploration in the last 30 years in China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2009, 36(3): 264-279.

楊華 , 張文正 , 昝川莉 , 等 . 鄂爾多斯盆地東部奧陶系鹽下天然 氣地球化學特征及其對靖邊氣田氣源再認識 [J]. 天然氣地球科學 , Yang Hua, Zhang Wenzheng, Zan Chuanli, et al. Geochemical characteristics of Ordovician subsalt gas reservoir and their significance for reunderstanding the gas source of Jingbian Gasfield, east Ordos Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2009, 20(1): 8-14. 戴 金 星 . 天 然 氣 烷 烴 氣 碳 同 位 素 研 究 的 意 義 [J]. 天 然 氣 工 業(yè) ,

12

石油勘探與開發(fā)?油氣勘探
Dai Jinxing. Significance of the study on carbon isotopes of alkane gases[J]. Natural Gas Industry, 2011, 31(12): 1-6. [33] [34] [35]

Vol. 41

No.1

Zorkin L M, Starobinets I S, Stadnik E V. Natural gas geochemistry of oil-gas bearing basin[M]. Moscow: Mineral Press, 1984. Dai Jinxing. Identification and distinction of various alkane gases[J]. Science in China: Series B, 1992, 35(10): 1246-1257. Proskurowski G, Lilley M D, Seewald J S, et al. Abiogenic hydrocarbon production at Lost City hydrothermal field[J]. Science, 2008, 319(5863): 604-607.

[20]

趙文智 , 王紅軍 , 曹宏 , 等 . 中國中低豐度天然氣資源大型化成 藏理論與勘探開發(fā)技術 [M]. 北京 : 科學出版社 , 2013: 99. Zhao Wenzhi, Wang Hongjun, Cao Hong, et al. Large-scale accumulation and distribution of medium-low abundance hydrocarbon resources in China and its exploration and development technology[M]. Beijing: Science Press, 2013: 99.

[36]

Yuen G, Blair N, Des Marais D J, et al. Carbon isotope composition of low molecular weight hydrocarbons and monocarboxylic acids from Murchison meteorite[J]. Nature, 1984, 307(5948): 252-254.

[21]

Cai Chunfang, Worden R H, Bottrell S H. Thermochemical sulphate reduction and the generation of hydrogen sulphide and thiols (mercaptans) in Triassic carbonate reservoirs from the Sichuan Basin, China[J]. Chemical Geology, 2003, 202: 39-57. [37]

王先彬 . 稀有氣體同位素地球化學和宇宙化學 [M]. 北京 : 科學出 版社 , 1989. Wang Xianbin. Rare gas isotopic geochemistry and cosmochemistry[M]. Beijing: Science Press, 1989.

[22]

朱光有, 張水昌, 梁英波, 等. 川東北地區(qū)飛仙關組高含 H2S 天然氣 TSR 成因的同位素證據[J]. 中國科學: D 輯, 2005, 35(11): 1037-1046. Zhu Guangyou, Zhang Shuichang, Liang Yingbo, et al. Isotopic evidence of TSR origin for natural gas bearing high H2S contents within the Feixianguan Formation of the northeastern Sichuan Basin, southwestern China[J]. Science in China: Series D, 2005, 48(11): 1960-1971. 郭旭升 , 郭彤樓 . 普光、 元壩碳酸鹽巖臺地邊緣大氣田勘探理論與 實踐 [M]. 北京 : 科學出版社 , 2012: 280-308. [39] [38]

Jenden P D, Kaplan I R, Hilton D R, et al. Abiogenic hydrocarbons and mantle helium in oil and gas fields[J]. United States Geological Survey, Professional Paper, 1993, 1570: 31-56. 戴金星 , 鄒才能 , 張水昌 , 等 . 無機成因和有機成因烷烴氣的鑒 別 [J]. 中國科學 : D 輯 , 2008, 38(11): 1329-1341. Dai Jinxing, Zou Caineng, Zhang Shuichang, et al. Discrimination of abiogenic and biogenic alkane gases[J]. Science in China: Series D, 2008, 38(11): 1329-1341. Якучени В П. Интенсивное газoнокопление в недрах [M].

[23]

石油勘探與開發(fā)
Guo Xusheng, Guo Tonglou. Exploration theory and its application margin[M]. Beijing: Science Press, 2012: 280-308. in Puguang and Yuanba gas fields located at the carbonate platform Barbala T, Scott M, Stephen H, et al. Gas isotope reversals in fractured gas reservoirs of the western Canadian Foothills: Mature shale gases in Disguise[J]. AAPG Bulletin, 2011, 95(8): 1399-1422. [41] [40] Ленинград : наука, 1984. Science, 1984. Ma Yongsheng, Cai Xunyu, Guo Tonglou. The controlling factors of oil and gas charging and accumulation of Puguang gas field in the Sichuan Basin[J]. Chinese Science Bulletin, 2007, 52(Supp. 1): 193-200. [42] 37260, 1997: 509-513. Геология Рудных Месторождений, 1981, 23(6): 49-56. Hao Fang, Guo Tonglou, Zhu Yangming, et al. Evidence for multiple stages of oil cracking and thermochemical sulfate reduction in the Puguang gas field, Sichuan Basin, China[J]. AAPG Bulletin, 2008, 92(5): 611-637. [43] [44] Geology, 1981, 23(6): 49-56. Nauka, 1986. Dai Jinxing, Yang Shufeng, Chen Hanlin, et al. Geochemistry and occurrence of inorganic gas accumulation in Chinese sedimentary basin[J]. Organic Geochemistry, 2005, 36(12): 1664-1688. Feng Zhiqiang. Volcanic rock as prolific gas reservoir: A case study from the Qingshen gas field in the Songliao Basin, NE China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2008, 25: 416-432.

[24]

Yakucheni V P. Gas-accumulation in the earth crust[M]. Leningrad: Zettlitzer M. Determination of elemental, inorganic and organic mercury in North German condensates and formation brines[R]. SPE Озерова Н А . Новый ртутный рудный пояс в западной европе[J]. Ozerov H A. A new mercury ore belt in Western Europe[J]. Ore Ozerova N A. Mercury and endogenic ore formation[M]. Moscow: 黃學 , 牛彥良 , 陳樹耀 . 地球排氣作用 : 地球動力學、地球流體、 石油與天然氣 [M]. 上海 : 上海遠東出版社 , 2008: 29-30. Huang Xue, Niu Yanliang, Chen Shuyao. Earth air-out: geodynamics, earth fluid, oil and natural gas[M]. Shanghai: Shanghai Yuandong Press, 2008: 29-30. 劉全有 . 塔里木盆地天然氣中汞含量與分布特征 [J]. 中國科學 : D 輯 , 2013, 43(5): 789-797. Liu Quanyou. Mercury concentration in natural gas and its distribution in the Tarim Basin[J]. Science in China: Series D, 2013, 56(8): 1371-1379. [46] 李劍 , 韓中喜 , 嚴啟田 , 等 . 中國氣田天然氣中汞的成因模式 [J]. 天然氣地球科學 , 2012, 23(3): 413-419. Li Jian, Han Zhongxi, Yan Qitian, et al. Genesis of mercury in natural gas of Chinese gas fields[J]. Natural Gas Geoscience, 2012, 23(3): 413-419. [47] 戴金星 , 戚厚發(fā) , 王少昌 , 等 . 我國煤系的氣油地球化學特征、煤 成氣藏形成條件及資源評價 [M]. 北京 : 石油工業(yè)出版社 , 2001: 58. Dai Jinxing, Qi Houfa, Wang Shaochang, et al. Geochemical features of hydrocarbon from coal-measure, formation and resource evaluation of coal-formed gas reservoir in China[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2001: 58. [48] 徐永昌 , 沈平 , 李玉成 . 中國最古老的氣藏 : 四川威遠震旦紀氣 藏 [J]. 沉積學報 , 1989, 7(4): 1-11.

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

Zeng Huasen, Li Jingkun, Huo Qiulin. A review of alkane gas Marine and Petroleum Geology, 2013, 43: 284-296.

geochemistry in the Xujiaweizi fault-depression, Songliao Basin[J]. [30] 鄒才能 , 趙文智 , 賈承造 , 等 . 中國沉積盆地火山巖油氣藏形成 與分布 [J]. 石油勘探與開發(fā) , 2008, 35(3): 257-271. Zou Caineng, Zhao Wenzhi, Jia Chengzao, et al. Formation and distribution of volcanic hydrocarbon reservoirs in sedimentary basins of China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2008, 35(3): 257-271. [31] 楊玉峰 , 任延廣 , 李景坤 , 等 . 松遼盆地汪升地區(qū)深層天然氣地 球化學特征及成因 [J]. 石油勘探與開發(fā) , 1999, 26(4): 18-21. Yang Yufeng, Ren Yanguang, Li Jingkun, et al. The genetic types and geochemical characteristics of the deep natural gases in Wangsheng Area, Songliao Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 1999, 26(4): 18-21. [32] Galimov E M. Carbon isotopes in petroleum geology[M]. Moscow: National Press, 1973.

版權所有
[45]

2014 年 2 月

戴金星 等：中國大氣田的地質和地球化學若干特征
Petrolei Sinica, 2007, 28(6): 37-42. [61]

13

Xu Yongchang, Shen Ping, Li Yucheng. The oldest gas pool of China: Weiyuan Sinian gas pool, Sichuan Province[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 1989, 7(4): 1-11. [49] 張子樞. 世界大氣田概論[M]. 北京: 石油工業(yè)出版社, 1990: 246-272. Zhang Zishu. Big gas fields in the world[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1990: 246-272. [50] 趙文智 , 卞叢勝 , 徐兆輝 . 蘇里格氣田與川中須家河組氣田成藏 共性與差異 [J]. 石油勘探與開發(fā) , 2013, 40(4): 400-408. Zhao Wenzhi, Bian Congsheng, Xu Zhaohui. Similarities and differences between natural gas accumulations in Sulige gas field in Ordos Basin and Xujiahe gas field in central Sichuan Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2013, 40(4): 400-408. [51] 鄒才能 , 陶士振 , 袁選俊 , 等 . “連續(xù)型”油氣藏及其在全球的重要 性 : 成藏、分布與評價 [J]. 石油勘探與開發(fā) , 2009, 36(6): 669-682. Zou Caineng, Tao Shizhen, Yuan Xuanjun, et al. Global importance of “continuous” petroleum reservoirs: Accumulation, distribution and evaluation[J]. Petroleum Exploration and development, 2009, 36(6): 669-682. [52] 趙文智 , 王紅軍 , 徐春春 , 等 . 川中地區(qū)須家河組天然氣藏大范 圍成藏機理與富集條件 [J]. 石油勘探與開發(fā) , 2010, 37(2): 146-157. [64] [65] [63] [62]

張文忠 , 郭彥如 , 湯達禎 , 等 . 蘇里格氣田上古生界儲層流體包 裹體特征及成藏期次劃分 [J]. 石油學報 , 2009, 30(5): 685-691. Zhang Wenzhong, Guo Yanru, Tang Dazhen, et al. Characteristics of fluid inclusions and determination of gas accumulation period in the Upper Paleozoic reservoirs of Sulige gas field[J]. Acta Petrolei Sinica, 2009, 30(5): 685-691. 李賢慶 , 李劍 , 王康東 , 等 . 蘇里格低滲砂巖大氣田天然氣充注、 運移及成藏特征 [J]. 地質科技情報 , 2012, 31(3): 55-62. Li Xianqing, Li Jian, Wang Kangdong, et al. Charging migration and accumulation characteristics of natural gas in Sulige low permeability sandstone large gas field[J]. Geological Science and Technology Information, 2012, 31(3): 55-62. 戴金星 . 晚期成藏對大氣田形成的重大作用 [J]. 中國地質 , 2003, 30(1): 10-19. Dai Jinxing. Important role of the formation of gas accumulations in the late stage in the formation of large gas fields[J]. Geology in China, 2003, 30(1): 10-19. Levorsen A I. Geology of Petroleum[M]. 2nd Edition. San Francisco: W. H. Freeman, 1967: 236-380.

石油勘探與開發(fā)
Zhao Wenzhi, Wang Hongjun, Xu Chunchun, et al. Reservoirforming mechanism and enrichment conditions of the extensive Petroleum Exploration and Development, 2010, 37(2): 146-157. 出版社 , 2011: 206-230. Zou Caineng, Tao Shizhen, Hou Lianhua, et al. Unconventional oil and gas geology[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2011: 206-230. 北京 : 石油工業(yè)出版社 , 1991: 238-258. Xujiahe Formation gas reservoirs, central Sichuan Basin[J]. 鄒才能 , 陶士振 , 侯連華 , 等 . 非常規(guī)油氣地質 [M]. 北京 : 地質 geology[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1991: 238-258. 1994: 64-95. [66] Geosciences Press, 1994: 64-95. [67] Petford N, Mccaffrey K J W. Hydrocarbon in crystalline rocks[M]. London: The Geological Society of London, 2003. 王庭斌 . 中國氣田的成藏特征分析 [J]. 石油與天然氣地質 , 2003, 24(2): 103-108. Wang Tingbin. Reservoiring characteristics analysis of gasfields in China[J]. Oil & Gas Geology, 2003, 24(2): 103-108. [68] 1996: 562-574. Beijing: Petroleum Industry Press, 1996: 562-574. 出版社 , 1998: 228-271. 王庭斌 . 天然氣與石油成藏條件差異及中國氣田成藏模式 [J]. 天 然氣地球科學 , 2003, 14(2): 79-88. Wang Tingbin. Differences in reservoiring conditions of oil and natural gas and reservoiring models of gas fields in China[J]. Natural Gas Geoscience, 2003, 14(2): 79-88. [69] geology[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1998: 228-271.

胡見義 , 黃 第藩 , 徐樹 寶 , 等 . 中 國陸相石油 地質 理論基礎 [M]. Hu Jianyi, Huang Difan, Xu Shubao, et al. Chinese continental petroleum 陳榮書 . 石油及天然氣地質學 [M]. 武漢 : 中國地質大學出版社 , Chen Rongshu. Oil and gas geology[M]. Wuhan: China University of 翟 光 明 . 中 國 石 油 地 質 志 : 總 論 [M]. 北 京 : 石 油 工 業(yè) 出 版 社 , Zhai Guangming. Petroleum geology of China: Introduction[M]. 張厚福 , 方朝亮 , 高先志 , 等 . 石油地質學 [M]. 北京 : 石油工業(yè) Zhang Houfu, Fang Chaoliang, Gao Xianzhi, et al. Petroleum 司徒愈旺 . 試論我國氣藏的圈閉類型及其分布特點 [J]. 天然氣工 業(yè) , 1981, 2(3): 5-17. Situ Yuwang. The type of gas traps in China and its distribution[J]. Natural Gas Industry, 1981, 2(3): 5-17. 戴金星 , 戚厚發(fā) . 我國天然氣藏類型的劃分 [J]. 石油學報 , 1982, 3(4): 13-19. Dai Jinxing, Qi Houfa. Types of natural gas reservoirs in China[J]. Acta Petrolei Sinica, 1982, 3(4): 13-19. 張子樞 . 天然氣藏分類問題綜述 [J]. 天然氣地球科學 , 1991, 2(2): 55-60. Zhang Zishu. Types of natural gas reservoirs[J]. Natural Gas Geoscience, 1991, 2(2): 55-60.

[53]

[54] [55]

[56]

[57]

郝石生 , 陳章明 . 天然氣藏的形成與保存 [M]. 北京 : 石油工業(yè)出 版社 , 1995: 44-59.

Hao Shisheng, Chen Zhangming. The formation and preservation of natural gas[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1995: 44-59. [58] 報 , 2002, 20(2): 314-319. Zhao Jingzhou, Dai Jinxing. Accumulation timing and history of Kuche petroleum system, Tarim Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2002, 20(2): 314-319. [59] 趙靖舟 , 戴金星 . 庫車油氣系統(tǒng)油氣成藏期與成藏史 [J]. 沉積學

版權所有
[70] [71] [72] 1996, 17(3): 206-212. 收稿日期：2013-09-05

田信義 , 王國苑 , 陸笑心 , 等 . 氣藏分類 [J]. 石油與天然氣地質 , Tian Xinyi, Wang Guoyuan, Lu Xiaoxin, et al. Types of natural gas reservoirs[J]. Oil & Gas Geology, 1996, 17(3): 206-212. 第一作者簡介：戴金星（1935-） ，男，浙江溫州人，中國科學院院士，

劉建章 , 陳紅漢 , 李劍 , 等 . 運用流體包裹體確定鄂爾多斯盆地上 古生界油氣成藏期次和時期 [J]. 地質科技情報 , 2005, 24(4): 60-66. Liu Jianzhang, Chen Honghan, Li Jian, et al. Using fluids inclusion of reservoir to determine hydrocarbon charging orders and times in the Upper Paleozoic of Ordos Basin[J]. Geological Science and Technology Information, 2005, 24(4): 60-66.

國際歐亞科學院院士，中國石油勘探開發(fā)研究院教授級高級工程師，從事 天然氣勘探與研究工作。地址：北京市海淀區(qū)學院路 20 號，中國石油勘探 開發(fā)研究院院部，郵政編碼：100083。E-mail：djx@petrochina.com.cn 修回日期：2013-11-04

[60]

劉新社 , 周立發(fā) , 候云東 . 運用流體包裹體研究鄂爾多斯盆地上 古生界天然氣成藏 [J]. 石油學報 , 2007, 28(6): 37-42. Liu Xinshe, Zhou Lifa, Hou Yundong. Study of gas charging in the Upper Paleozoic of Ordos Basin using fluid inclusion[J]. Acta

（編輯

黃昌武

繪圖

劉方方 ）



  本文關鍵詞：中國大氣田的地質和地球化學若干特征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。