中國主要含油氣盆地天然氣中汞的來源與分布
發(fā)布時間：2021-02-20 14:45
基于我國4個主要含油氣盆地146口鉆井天然氣中汞含量分析,并結(jié)合氣體地球化學(xué)分析,識別了我國主要含油氣盆地天然氣中汞的來源與分布特征.研究表明,我國含油氣盆地天然氣中汞的含量差異較大,分布在0.01～4050μg/m3,其中汞含量最高的氣井位于松遼盆地徐深氣田.克拉通盆地中汞含量相對較低,其中塔里木盆地次生氣藏中汞含量最低;在裂谷盆地中由于存在深切基底的大斷裂,存在深部流體混入的地質(zhì)條件,天然氣中的汞含量可能異常高,例如松遼盆地徐深氣田.在深大斷裂不發(fā)育的相對穩(wěn)定盆地,天然氣中汞主要是有機成因;在有深部流體混入的裂谷盆地氣藏中,天然氣中的汞可能主要來自深部,并且以汞含量和R/Ra值異常高為主要特征.
【文章來源】：中國科學(xué):地球科學(xué). 2020,50(05)北大核心
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
不同區(qū)塊天然氣中汞含量分布
當(dāng)R/Ra值介于0.1～1時,如塔西南(AK1、KS102、和田河等)、松遼盆地朝陽溝地區(qū),天然氣中存在深部幔源氣體的混入,但以有機質(zhì)來源天然氣為主(圖2)汞含量主要受有機質(zhì)中汞含量控制,其次是受深部幔源汞混入量的控制.當(dāng)R/Ra值大于1時,如徐深氣田,天然氣以深部幔源氣體為主,也存在有機質(zhì)來源天然氣的貢獻.由于深部幔源汞含量異常高,因此,這類氣藏中汞含量主要受深部幔源汞混入量的控制.四川盆地和鄂爾多斯盆地為典型克拉通盆地,未見幔源組分混入(Dai等,2005;Ni等,2014),天然氣為典型有機質(zhì)熱演化成因;塔里木盆地天然氣主要來自腐泥型或者腐殖型有機質(zhì)的熱演化(圖2).鑒于有機成因的天然氣中汞含量要明顯低于幔源成因的天然氣,筆者推測天然氣中單質(zhì)汞的含量可以作為地幔脫氣的直接證據(jù)之一.四川與鄂爾多斯盆地天然氣中R/Ra值明顯偏低,同時汞含量也偏低,而徐深氣田天然氣中汞含量明顯偏高,對應(yīng)的R/Ra值也明顯偏高(圖2).徐深氣田天然氣中汞含量的變化是地幔脫氣揮發(fā)分中汞貢獻的不同所致.
前人研究表明有機成因烷烴氣負碳同位素系列一般不會延伸至丁烷(Dai等,2016).徐深氣田天然氣部分樣品具有完整的負碳同位素系列,負碳同位素系列延伸至丁烷,即δ13C1>δ13C2>δ13C3>δ13C4,表明徐深氣田天然氣可能并不全是有機質(zhì)熱演化所形成(Liu等,2016).前人常用R/Ra、CO2/3He以及CH4/3He等參數(shù)值來建立典型殼源和幔源的端元標(biāo)準(zhǔn)解釋天然氣成因(Liu等,2019).結(jié)合徐深氣田R/Ra和CO2/3He的相關(guān)關(guān)系(Liu等,2016)、異常重的烷烴氣碳同位素組成以及完整的負碳同位素系列,綜合推測徐深氣田存在深部流體的混入,并且深部流體中包含一定量的汞和烷烴氣.徐深氣田(包括昌德氣藏、新城氣藏以及徐深21氣藏等)天然氣整體上具有異常高的汞含量,天然氣中汞含量分布于5～4050μg/m3,平均值為1148μg/m3(圖3).具體到產(chǎn)氣井,則表現(xiàn)為與斷裂的連通性越好,產(chǎn)氣井中天然氣汞含量越高.在徐深氣田發(fā)育多條斷穿基底的大斷裂,尤其是徐東大斷裂、徐中大斷裂以及俆西大斷裂,分別直接溝通基底與徐深21氣藏、新城氣藏以及昌德氣藏(圖3),可作為汞等深部流體的直接運移通道.推測在深部流體運移通道發(fā)育的地質(zhì)背景下,天然氣中異常高的汞含量可以輔助指示氣藏中汞可能主要來自深部流體.5 結(jié)論
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Distribution and genesis of mercury in natural gas of large coal derived gas fields in China[J]. LI Jian,HAN Zhongxi,YAN Qituan,WANG Shuying,GE Shouguo. Petroleum Exploration and Development. 2019(03)
[2]塔里木盆地天然氣中汞含量與分布特征[J]. 劉全有. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2013(05)
[3]天然氣汞含量作為煤型氣與油型氣判識指標(biāo)的探討[J]. 韓中喜,李劍,嚴啟團,王淑英,葛守國,王春怡. 石油學(xué)報. 2013(02)
[4]中國氣田天然氣中汞的成因模式[J]. 李劍,韓中喜,嚴啟團,王淑英,葛守國,王春怡. 天然氣地球科學(xué). 2012(03)
[5]含油氣盆地中天然氣汞含量的主要影響因素[J]. 陳踐發(fā),王萬春,朱岳年. 石油與天然氣地質(zhì). 2001(04)
[6]遼河坳陷天然氣中汞的成因及地球化學(xué)意義[J]. 陳踐發(fā),妥進才,李春園,陳振巖,張占文,樸明植. 石油勘探與開發(fā). 2000(01)
[7]貴州煤中汞的分布、賦存狀態(tài)及對環(huán)境的影響[J]. 馮新斌,洪業(yè)湯,倪建宇,周斌,王羽. 煤田地質(zhì)與勘探. 1998(02)
[8]鑒別煤成氣和油型氣若干指標(biāo)的初步探討[J]. 戴金星,戚厚發(fā),宋巖. 石油學(xué)報. 1985(02)
本文編號：3042920
【文章來源】：中國科學(xué):地球科學(xué). 2020,50(05)北大核心
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
不同區(qū)塊天然氣中汞含量分布
當(dāng)R/Ra值介于0.1～1時,如塔西南(AK1、KS102、和田河等)、松遼盆地朝陽溝地區(qū),天然氣中存在深部幔源氣體的混入,但以有機質(zhì)來源天然氣為主(圖2)汞含量主要受有機質(zhì)中汞含量控制,其次是受深部幔源汞混入量的控制.當(dāng)R/Ra值大于1時,如徐深氣田,天然氣以深部幔源氣體為主,也存在有機質(zhì)來源天然氣的貢獻.由于深部幔源汞含量異常高,因此,這類氣藏中汞含量主要受深部幔源汞混入量的控制.四川盆地和鄂爾多斯盆地為典型克拉通盆地,未見幔源組分混入(Dai等,2005;Ni等,2014),天然氣為典型有機質(zhì)熱演化成因;塔里木盆地天然氣主要來自腐泥型或者腐殖型有機質(zhì)的熱演化(圖2).鑒于有機成因的天然氣中汞含量要明顯低于幔源成因的天然氣,筆者推測天然氣中單質(zhì)汞的含量可以作為地幔脫氣的直接證據(jù)之一.四川與鄂爾多斯盆地天然氣中R/Ra值明顯偏低,同時汞含量也偏低,而徐深氣田天然氣中汞含量明顯偏高,對應(yīng)的R/Ra值也明顯偏高(圖2).徐深氣田天然氣中汞含量的變化是地幔脫氣揮發(fā)分中汞貢獻的不同所致.
前人研究表明有機成因烷烴氣負碳同位素系列一般不會延伸至丁烷(Dai等,2016).徐深氣田天然氣部分樣品具有完整的負碳同位素系列,負碳同位素系列延伸至丁烷,即δ13C1>δ13C2>δ13C3>δ13C4,表明徐深氣田天然氣可能并不全是有機質(zhì)熱演化所形成(Liu等,2016).前人常用R/Ra、CO2/3He以及CH4/3He等參數(shù)值來建立典型殼源和幔源的端元標(biāo)準(zhǔn)解釋天然氣成因(Liu等,2019).結(jié)合徐深氣田R/Ra和CO2/3He的相關(guān)關(guān)系(Liu等,2016)、異常重的烷烴氣碳同位素組成以及完整的負碳同位素系列,綜合推測徐深氣田存在深部流體的混入,并且深部流體中包含一定量的汞和烷烴氣.徐深氣田(包括昌德氣藏、新城氣藏以及徐深21氣藏等)天然氣整體上具有異常高的汞含量,天然氣中汞含量分布于5～4050μg/m3,平均值為1148μg/m3(圖3).具體到產(chǎn)氣井,則表現(xiàn)為與斷裂的連通性越好,產(chǎn)氣井中天然氣汞含量越高.在徐深氣田發(fā)育多條斷穿基底的大斷裂,尤其是徐東大斷裂、徐中大斷裂以及俆西大斷裂,分別直接溝通基底與徐深21氣藏、新城氣藏以及昌德氣藏(圖3),可作為汞等深部流體的直接運移通道.推測在深部流體運移通道發(fā)育的地質(zhì)背景下,天然氣中異常高的汞含量可以輔助指示氣藏中汞可能主要來自深部流體.5 結(jié)論
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Distribution and genesis of mercury in natural gas of large coal derived gas fields in China[J]. LI Jian,HAN Zhongxi,YAN Qituan,WANG Shuying,GE Shouguo. Petroleum Exploration and Development. 2019(03)
[2]塔里木盆地天然氣中汞含量與分布特征[J]. 劉全有. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2013(05)
[3]天然氣汞含量作為煤型氣與油型氣判識指標(biāo)的探討[J]. 韓中喜,李劍,嚴啟團,王淑英,葛守國,王春怡. 石油學(xué)報. 2013(02)
[4]中國氣田天然氣中汞的成因模式[J]. 李劍,韓中喜,嚴啟團,王淑英,葛守國,王春怡. 天然氣地球科學(xué). 2012(03)
[5]含油氣盆地中天然氣汞含量的主要影響因素[J]. 陳踐發(fā),王萬春,朱岳年. 石油與天然氣地質(zhì). 2001(04)
[6]遼河坳陷天然氣中汞的成因及地球化學(xué)意義[J]. 陳踐發(fā),妥進才,李春園,陳振巖,張占文,樸明植. 石油勘探與開發(fā). 2000(01)
[7]貴州煤中汞的分布、賦存狀態(tài)及對環(huán)境的影響[J]. 馮新斌,洪業(yè)湯,倪建宇,周斌,王羽. 煤田地質(zhì)與勘探. 1998(02)
[8]鑒別煤成氣和油型氣若干指標(biāo)的初步探討[J]. 戴金星,戚厚發(fā),宋巖. 石油學(xué)報. 1985(02)
本文編號：3042920
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