本文關(guān)鍵詞：川西坳陷中段上三疊統(tǒng)—侏羅系天然氣成藏地球化學(xué)研究

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【摘要】：論文以油氣成藏地球化學(xué)理論為指導(dǎo),以川西坳陷中段上三疊統(tǒng)-侏羅系地層流體為主體,以天然氣組分、輕烴、同位素、稀有氣體與地層水水礦化度、離子組成、氫氧同位素等多項(xiàng)流體地球化學(xué)分析測試數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,首先摸清了研究區(qū)的流體的基本地球化學(xué)特征；然后,結(jié)合成藏地質(zhì)條件,剖析了天然氣的成因及來源,探討了地層水的成因及演化,明確了天然氣的運(yùn)移相態(tài)、運(yùn)移方向及運(yùn)聚期次,從地層水的角度對天然氣的運(yùn)聚過程進(jìn)行了相應(yīng)的佐證,確立了天然氣運(yùn)聚機(jī)制,總結(jié)了研究區(qū)氣藏成藏模式及主控因素。論文取得了以下主要結(jié)論及創(chuàng)新性成果認(rèn)識：(1)研究區(qū)天然氣以烴類氣為主,非烴氣含量低,不含H2S,主體為干氣,屬成熟-高成熟天然氣。(2)確定了川西坳陷烷烴氣碳同位素倒轉(zhuǎn)成因及差異,探討了構(gòu)造與碳同位素倒轉(zhuǎn)的關(guān)系。川西坳陷天然氣主體為正碳同位素特征,但也存在少量碳同位素倒轉(zhuǎn)。根據(jù)川西坳陷不同地區(qū)烷烴氣碳同位素倒轉(zhuǎn)成因、樣品比例、出現(xiàn)層系差異,結(jié)合不同地區(qū)構(gòu)造差異,得到構(gòu)造變形強(qiáng)度對川西坳陷烷烴氣碳同位素的倒轉(zhuǎn)的發(fā)生具有促進(jìn)作用,使得構(gòu)造變形強(qiáng)度相對較大的川西坳陷南段碳同位素倒轉(zhuǎn)較中段、北段更為常見。(3)確立了研究區(qū)凝析水與地層水的礦化度(TDS)判別標(biāo)準(zhǔn)：凝析水TDS 10000mg/1,地層水TDS≥10000mg/1。研究區(qū)地層水礦化度特征：上三疊統(tǒng)地層水礦化度明顯大于侏羅系,上三疊統(tǒng)地層水以鹵水為主,侏羅系地層以鹽水為主。明確了研究區(qū)地層水離子構(gòu)成特征：Na+、Cl-是研究區(qū)地層水最主要離子,它們對地層水礦化度有明顯的控制作用,研究區(qū)地層水陽離子含量關(guān)系表現(xiàn)為Na+Ca2+K+Mg2+,須二段-中侏羅統(tǒng)地層水陰離子含量表現(xiàn)為Cl-HCO3-SO42-,而上侏羅統(tǒng)則表現(xiàn)為Cl-SO42-HCO3-,顯示出上侏羅統(tǒng)地層水與其它層系地層水的差異。(4)系統(tǒng)地探討了研究區(qū)地層水的成因類型及其意義。須二段、須四段地層水主體為CaCl2型,反映上三疊統(tǒng)深埋深水體特征。中侏羅統(tǒng)地層水以CaCl2型為主,反映上三疊統(tǒng)深埋深地層水與中侏羅統(tǒng)原生陸相水體的混合水體,少量其他水型水體,代表中侏羅統(tǒng)原生水體。上侏羅統(tǒng)不同地區(qū)地層水成因類型存在明顯差異,孝泉-新場地區(qū)主體為Na2SO4型,代表上侏羅統(tǒng)原生陸相水體；洛帶、馬井、合興場地區(qū)以CaCl2型為主,地層水主體為上三疊統(tǒng)與上侏羅統(tǒng)混合水體；新都地區(qū)以Na2SO4型為主,同時(shí)存在較高比例的CaCl2、NaHCO3型水體,地層水以混合水體為主,同時(shí)存在一定的原生水體。(5)明確了研究區(qū)烴類氣成因：上三疊統(tǒng)-侏羅系天然主體為煤型氣,須二段存在少量原油裂解成因油型氣。進(jìn)一步對四川盆地其他地區(qū)上三疊統(tǒng)-侏羅系油型氣特征進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)在川中、川南也都存在油型氣,對比發(fā)現(xiàn)川西、川中、川南三地區(qū)油型氣分布特征、成因及來源都存在較大差異。(6)提出了研究區(qū)天然氣中非烴氣成因機(jī)制：稀有氣體主要為殼源成因,N2主要為有機(jī)質(zhì)成熟-高成熟階段產(chǎn)物,CO2主要為無機(jī)成因,與地層中碳酸鹽礦物的溶解有關(guān),少量為有機(jī)成因。(7)從烴源巖生烴量、地層封閉條件、地層壓力差及天然氣地球化學(xué)特征等方面,認(rèn)為研究區(qū)上三疊統(tǒng)-侏羅系不大可能有來自下伏海相地層的油氣。上三疊統(tǒng)天然氣主要來自上三疊統(tǒng)煤系烴源巖,侏羅系天然氣主要來自須五段烴源巖,須四段及下侏羅統(tǒng)源巖也有一定貢獻(xiàn)。通過利用稀有氣體同位素證研究,發(fā)現(xiàn)上三疊統(tǒng)煤系烴源巖中煤與泥巖對天然氣都有重要貢獻(xiàn)。(8)對地層水組分、氫氧同位素、碳酸鹽膠結(jié)物碳氧同位素、有機(jī)質(zhì)姥植比綜合分析,得到上三疊統(tǒng)地層水為海水與淡水的混合水體,各類化學(xué)特征更傾向海水。侏羅系地層水為上三疊統(tǒng)偏海水性質(zhì)的混合水體與侏羅系大陸淡水的混合水體,部分侏羅系地層水仍保持其原始大陸淡水的特征。(9)以研究區(qū)侏羅系天然氣為例,對天然氣運(yùn)移示蹤指標(biāo)有效性進(jìn)行了探討,確定CH4含量、Nz含量是較為有效的天然氣運(yùn)移示蹤指標(biāo),而CO2含量與iC4/nC4值在研究區(qū)的示蹤效果較差。(10)明確了研究區(qū)天然氣運(yùn)聚機(jī)制及差異。研究區(qū)上三疊統(tǒng)-中侏羅統(tǒng)天然氣以水溶相運(yùn)移為主,游離相為輔。洛帶、馬井、合興場、孝泉-新場等地區(qū),來自須五段的天然氣隨上三疊統(tǒng)地層水以水溶相進(jìn)入中侏羅統(tǒng)地層,僅在洛帶地區(qū)中侏羅統(tǒng)存在少量游離相天然氣。洛帶、馬井、合興場地區(qū)上侏羅統(tǒng)天然氣與該區(qū)中侏羅統(tǒng)天然氣一樣,以水溶相隨上三疊統(tǒng)地層水進(jìn)入上侏羅統(tǒng)地層,孝泉-新場地區(qū)上侏羅統(tǒng)天然氣以游離相運(yùn)移。地層水化學(xué)特征佐證了研究區(qū)侏羅系天然氣的運(yùn)移過程。總結(jié)了研究區(qū)上三疊統(tǒng)與侏羅系氣藏的成藏模式及主控因素。
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P618.13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1168129