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国际煤层气组成和成因研究 总被引：15，自引：0，他引：15
煤层气已成为一种新兴的非常规天然气资源。煤层气是成煤物质在煤化过程中生成并储集于煤层中的气体。按其成因类型分为生物成因气和热成因气。生物成因气有原生和次生两种类型,原生生物成因气一般在低级煤中生成,很难保存下来。次生生物成因气常与后来的煤层含水系统的细菌活动有关。热成因煤层气的生成始于高挥发份烟煤（Ro＝０.5％～0.8％）。与分散的Ⅰ／Ⅱ型或Ⅲ型干酪根生成的气体相比,煤层气的地球化学组成变化较大,反映了控制煤层气组成和成因的因素多而复杂,主要的影响因素包括煤岩组分、煤级、生气过程和埋藏深度及相应的温度压力条件。此外,水动力等地质条件和次生作用等也影响着煤层气的组成。 相似文献
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低煤阶煤层气作为一种非常规天然气资源,具有良好的勘探开发前景。我国低煤阶煤层气资源丰富,进行低煤阶煤层气系统演化分析,对其富集成藏及开发具有重要的理论意义。鄂尔多斯盆地煤层甲烷的碳同位素δ13C1为–33.1‰~–80.0‰,氢同位素δCH4为–235‰~–268‰。该盆地侏罗系煤层气藏主要有次生生物气与热成因气构成的混合型煤层气藏和热成因气藏两种类型。据构造热事件、煤层气组分及成因,结合不同阶段的煤层埋深、变质程度和生气特征等,将鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气系统演化划分为4个阶段:煤系浅埋–原生生物气阶段﹑煤系深埋–热成因气阶段﹑煤系抬升–吸附气逃逸散失阶段﹑煤系局部沉降–次生生物气补充阶段。其中,煤系深埋–热成因气阶段和局部沉降–次生生物气阶段是低煤阶煤层气资源的主要形成阶段。次生生物气的补充是鄂尔多斯盆地侏罗系低煤阶煤层气成功开发的重要气源。鄂尔多斯盆地侏罗系煤层气藏应属于单斜式富气成藏模式。 相似文献
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对比研究了山西沁水盆地李雅庄煤矿、寺河煤矿和附城七一煤矿煤岩的地球化学特征,讨论了煤岩的热演化程度、可溶有机质含量、生物标志化合物特征。在此基础上,分析了热成因煤层气与次生生物成因煤层气的气源潜力,对研究区煤层气勘探有实际意义。 相似文献
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为了查明保德地区煤层气地球化学特征及成因,采集煤样、煤层气样及水样,开展气体组分分析、煤层气井产出水水质检测和稳定同位素分析。结果表明:煤层气组成中烃类气体以CH4为主,体积分数为88.60%~97.59%;含有少量乙烷,体积分数仅为0.01%~0.14%;干燥系数均大于0.99,属于极干煤层气。非烃类组分中,主要含有CO2和N2,其中,CO2体积分数为1.74%~7.61%,N2体积分数为0.04%~8.18%。煤层气δ13C(CH4)值为–56.8‰~–47.7‰,δ13C(CO2)值为–6.6‰~13.9‰,δD(CH4)值为–252.6‰~–241.6‰。煤层产出水呈弱碱性,属于NaHCO3类型水,与地表水离子构成、矿化度、δD(H2O)和δ18O(H2O)值均相近,有地表水的补给,有利于产CH4菌大量繁殖,生成次生生物气。综合认为,研究区煤层气为热成因气和生物气的混合气,生物成因气主要是通过二氧化碳还原作用形成,受煤层解吸–扩散–运移作用、水溶作用和次生生物作用导致煤层气“变轻”。研究成果为后续煤层气勘探开发提供指导。 相似文献
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煤系烃源层的构造—热演化过程研究对揭示煤系气的生成机制具有重要意义.为揭示鄂尔多斯盆地东南缘黄陵矿区向斜核部中生代煤系烃源层的构造—热演化过程、生排烃阶段及煤系气成因类型,根据含煤地层岩性、剩余地层现今埋深、储层孔隙度、镜质组最大反射率、甲烷碳氢同位素组成和生物甲烷产率等数据,运用Petromod 1D模拟软件与回剥反演法及EASY％Ro法对研究区煤系烃源岩的受热和生烃演化过程进行重建.研究结果表明:黄陵矿区自晚三叠世以来,煤系主要经历了3～4次"沉降—抬升"过程,其生烃演化过程可分为原生生物成因气、热成因气和次生生物成因气3个阶段.晚三叠世末期至中侏罗世早期,煤系烃源岩镜质组最大反射率演化至0.3％,对应原生生物成因气生成阶段;中侏罗世早期至早白垩世末期,煤系埋深及受热温度逐渐升高至最大值,镜质组最大反射率演化至0.67％～0.74％,热解生烃作用停止,对应热成因气生成阶段;自始新世早期至今,煤系发生抬升且埋深浅于2077～2148 m,受热温度低于75℃,对应次生生物成因气生成阶段.侏罗系延安组3号和2号煤层中甲烷碳、氢同位素组成数据和微生物降解煤岩生成生物气实验(甲烷累计产率为10.5～16.1μmol/g)为该区存在次生生物成因气提供了直接证据. 相似文献
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鄂尔多斯盆地东北缘保德地区煤层气成因 总被引：3，自引：0，他引：3
鄂尔多斯盆地东北缘保德地区煤层气井组试采取得较好效果,但煤层气成因尚未形成统一认识,影响到对区域煤层
气勘探开发潜力的进一步认识。本文基于各类煤层气样品组分和稳定同位素的分析,对其成因进行了探讨。结果表明,煤
层气组分以甲烷为主,重烃浓度极低;δ13CCH4明显偏轻,部分δ13CCH4和δDCH4分布在热成因与二氧化碳还原型生物成因气过
渡区间;δ13CCO2相对较重,且与δ13CCH4之间存在负相关关系。分析认为,该区煤层气具有混合成因,以热成因气为主,兼
具生物成因气的特征,生物甲烷形成于二氧化碳还原途径,煤层水的化学和动力条件以及煤岩孔渗条件有利于产甲烷菌的
大量繁殖。 相似文献
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煤层气化学组分、甲烷碳氢同位素特征对煤层气成因、分布规律和煤层气资源评价具有重要意义。为了查明河东煤田北部兴县地区山西组、太原组煤层甲烷及二氧化碳成因，采集研究区煤层气井解吸气样，通过组分分析、CH4碳氢同位素和CO2碳同位素测试，根据煤层气成因图版，分析了煤层气稳定同位素的地质影响因素，揭示了研究区煤层气成因。结果表明，区内主力煤层的甲烷碳同位素存在明显差异:8煤甲烷δ13C1值介于-55.1‰~-44.2‰，平均为-49.2‰；13煤δ13C1值介于-65.7‰~-55.7‰，平均为-59.8‰。同一煤层内甲烷碳同位素呈现出随煤层埋深增加而变重、随水动力条件增强变轻的特点；甲烷碳同位素偏轻，重烃组分偏少，表明受到一定因素或次生作用的影响。8煤以热成因气为主，13煤以次生生物成因气为主。研究区8煤δ13C （CO2）介于-17.3‰~-4.8‰，13煤δ13C （CO2）介于-26.3‰~-6.9‰，二氧化碳为煤热演化初期或最近一次煤层抬升再沉降后煤中有机质热裂解产生。研究成果为明确该区煤层气勘探开发方向提供了理论依据。 相似文献
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阜新盆地煤层气成因分析 总被引：2，自引：0，他引：2
对阜新盆地煤层气成分、气体同位素和热演化特征的分析结果表明:气体组分中甲烷含量高,主要为干气;气体稳定碳同位素值δ(13C1)为-58.00‰～-44.70‰,气体较轻;煤的镜质体反射率为0.42%～1.67%,热演化程度较低.另外,盆地在孙家湾期整体隆升,地下水以地表降水渗入为主,早期生成的原生生物气生成量有限且大多散失,考虑到成煤后两期岩浆活动,现今保存的煤层气为次生生物-热解混合成因煤层气,盆地煤层气的进一步勘探开发应针对此类混合成因煤层气进行. 相似文献
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吐哈盆地低煤阶煤层气地质特征与成藏控制因素研究 总被引：3，自引：0，他引：3
我国低煤阶煤层气资源丰富,气煤以下的低煤阶煤层气资源量15.13×1012m3。迄今为止尚无成功开发先例,地质成藏基础研究亟待加强。论文通过对吐哈盆地煤层气成藏条件、成藏特征分析,探讨了地质构造、聚煤作用、煤系特征、生物气形成与保存等低煤阶煤层气成藏控制因素,初步确定了吐哈盆地煤层气成藏类型及其分布特征,把吐哈盆地煤层气成藏模式划分为盆内凹陷成藏模式、盆缘陡坡成藏模式和盆缘缓坡成藏模式3种类型,根据成藏过程的匹配特征把煤层气藏类型划分为储-逸型低压逸散式、储-运-逸型运移储集式两种类型,该划分方案有助于指导低煤阶煤层气成因研究与资源勘探开发。 相似文献
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TAO Mingxin LI Jing LI Xiaobin MA Yuzhen LI Zhongping WANG Zuodong GAO Zhongliang ZHANG Xiaojun WANG Yanlong 《《地质学报》英文版》2012,86(1):199-208
According to the adsorption-desorption characteristics of coalbed gas and analysis of various experimental data, this paper proposes that the generation of secondary biogenic gas (SBG) and its mixing of with the residual thermogenic gas at an early stage inevitably lead to secondary changes of the thermogenic gas and various geochemical additive effects. Experimental results also show that the fractionation of the carbon isotope of methane of coal core desorption gas changes very little; the δ13C1 value of the mixed gas of biogenic and thermogenic gases is between the δ13C1 values of the two “original” gases, and the value is determined by the carbon isotopic compositions and mixing proportions of the two “original” methanes. Therefore this paper proposes that the study on the secondary changes of the thermogenic gas and various additive effects is a new effective way to study and identify SBG. Herein, a systematic example of research on the coalbed gas (Huainan coalbed gas) is further conducted, revealing a series of secondary changes and additive effects, the main characteristics and markers of which are: (1) the contents of CO2 and heavy-hydrocarbons decrease significantly; (2) the content of CH4 increases and the gas becomes drier; (3) the δ13C and δD values of methane decrease significantly and tend to have biogenetic characteristics; and (4) the values of δ13C2 and δ13CCO2 grow higher. These isotopic values also change with the degradation degrees by microbes and mixing proportions of the two kinds of gases in different locations. There exists a negative correlation between the δ13C1 vs δ13CCO2 values. The △δ13CC2–C1 values obviously become higher. The distributions of the △δ13CCO2–C1 values are within certain limits and show regularity. There exist a positive correlation between the N2 versus Ar contents, and a negative correlation between the N2 versus CH4 contents, indicating the down forward infiltration of the surface water containing air. These are important markers of the generation and existence of SBG. 相似文献
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非常规含气系统的研究和勘探进展 总被引：14，自引：2，他引：14
从含油气系统的观点出发，分别总结了煤层气、盆地中心气、裂缝型页岩气、浅层生物气和天然气水合物五类非常规含气系统的地质和地球化学特征，修改和补充了传统油气系统的概念，为天然气新领域的开拓和发展提供了新的思路。常规天然气藏为浮力驱动的存在于构造或地层圈闭中的独立气藏，而非常规天然气藏一般不是浮力驱动的聚集气藏，它们在区域上呈连续弥散的聚集，常常与构造和地层圈闭无关，因此，它们的成藏要素和过程与常规天然气藏有所区别。在煤层气和页岩气中，烃源岩既是储层，又是盖层且运移距离很短；储层多为低孔隙度、低渗透性的裂缝型储层，主要为毛细管力和水力封闭，大型煤层气藏可以出现在向斜构造中。 相似文献
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A large suite of natural gases (93) from the North West Shelf and Gippsland and Otway Basins in Australia have been characterised chemically and isotopically resulting in the elucidation of two types of gases. About 26% of these gases have anomalous stable carbon isotope compositions in the C1–C4 hydrocarbons and CO2 components, and are interpreted to have a secondary biogenic history. The characteristics include unusually large isotopic separations between successive n-alkane homologues (up to +29‰ PDB) and isotopically heavy CO2 (up to +19.5‰ PDB). Irrespective of geographic location, these anomalous gases are from the shallower accumulations (600–1700 m) where temperatures are lower than 75°C. The secondary biogenic gases are readily distinguishable from thermogenic gases (74% of this sample suite), which should assist in the appraisal of hydrocarbons during exploration where hydrocarbon accumulations are under 2000 m. While dissolution effects may have contributed to the high 13C enrichment of the CO2 component in the secondary biogenic gases, the primary signature of this CO2 is attributed to biochemical fractionation associated with anaerobic degradation and methanogenesis. Correlation between biodegraded oils and biodegraded “dry” gas supports the concept that gas is formed from the bacterial destruction of oil, resulting in “secondary biogenic gas”. Furthermore, the prominence of methanogenic CO2 in these types of accumulations along with some isotopically-depleted methane provides evidence that the processes of methanogenesis and oil biodegradation are linked. It is further proposed that biodegradation of oil proceeds via a complex anaerobic coupling that is integral to and supports methanogenesis. 相似文献
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二氧化碳注入煤层多用途研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了减轻环境污染,提高煤层气产率,增加能源储备,根据煤层气地质学和生物气的基本理论,提出二氧化碳(CO2)注入煤层多种用途这一新观点。研究结果显示:煤对CO2具有很强的吸附能力,可将煤层作为CO2的储集层;煤具有优先吸附CO2而滞后吸附甲烷(CH4)的特性,向煤层注入CO2可大大提高煤层气的采收率;产甲烷菌具有利用CO2生成CH4的能力,新生成的CH4成为能源储备的有益补充。可见,CO2注入煤层不仅可有效减少温室气体的排放,强化煤层甲烷产出,而且为新能源生物CH4的生成提供了基质。 相似文献
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生物成因煤层气实验研究现状与进展 总被引：1，自引：0，他引：1
总结了当前国内外关于生物成因煤层气生成机理及其影响因素、煤层中厌氧菌及其与煤层生物甲烷生成的关系和生物成因煤层气生成模拟实验研究方面的最新进展。细菌计数和分子生态学研究是考察煤层厌氧菌数量和生理特征的主要方法。煤抽提物的有机地球化学分析验证了煤层可作为生气基质产气,而生物模拟实验研究了煤层生物甲烷生成过程中各种影响因素的影响特征。国内对煤层厌氧菌的研究主要集中在细菌计数和富集培养上,而国外研究则更多关注煤中本源产甲烷菌的分子生态学特征和菌种的改良研究。 相似文献