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相似文献
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1.
四川盆地东北部三叠系飞仙关组高含硫气藏H2S成因研究   总被引:88,自引:7,他引:81  
四川盆地东北部宣汉-开县地区的下三叠统飞仙关组气藏埋深3000-4500m,地温在100℃左右,天然气中H2S含量为12%-17%。这些H2S为飞仙关组气藏附近的硬石膏经硫酸盐热化学还原作用(TSR)而成。与TSR有关的硬石膏,H2S,S^0和FeS2的δ^24S分别为+30.4‰, 12.9‰, 19.1‰和+19.4‰,交代硬石膏的方解石的δ^13C为-7.26‰,δ^18O为-6.41‰,其内所含两相流体包裹体的均一温度为109-151℃。这些高含硫气藏的天然气和储层沥青的热演化程度比其他地区飞仙关组气藏的更高。该区飞仙关组最大埋藏温度超过180℃,但由于后期构造抬升,大于104℃地温的埋藏时间小于20Ma,故气藏H2S含量低于20%。  相似文献   

2.
四川盆地飞仙关组气藏硫化氢成因及其依据   总被引:2,自引:0,他引:2  
四川盆地东北部下三叠统飞仙关组鲕滩气藏天然气烃类气体以甲烷为主,含量主要分布在75%~90%之间,C2+含量为0~0.15%;非烃气体以H2S和CO2为主,含量分别为5%~20%和1%~10%。已有观点认为H2S为飞仙关组气藏附近的石膏经硫酸盐热化学还原作用(TSR)而成。随着川东北气区大中型高含硫化氢气田的发现,硫化氢成因机理的研究备受关注。应用金管、高压釜和石英管等实验方法模拟了硫化氢气体的生成,同时检测了模拟生成的硫化氢和石膏、硫磺等硫化物的硫同位素。实验结果表明:硫磺与正己烷在较低温度即可生成大量的硫化氢气体,而正己烷与硫酸钙的反应总体上比较困难,且生成的H2S量较少;富含黄铁矿的低成熟泥灰岩模拟生烃过程中可以生成与甲烷相当,甚至超过甲烷含量的硫化氢气体;含硫化合物与烃类反应生成的硫化氢的硫同位素值比原始物质的硫同位素值重。地层中的SO2-4是海相地层中H2S气体形成的最初来源。含硫烃源岩直接生成高硫化氢天然气和储层中单质硫与烃类的反应是川东北飞仙关组天然气中硫化氢形成的主要原因。  相似文献   

3.
四川盆地上二叠统长兴组生物礁和下三叠统飞仙关组鲕滩是“九五”期间的勘探重点,通过对长兴组-飞仙关组气藏的烃源岩、储层沥青和天然气的地球化学研究,确认了上二叠统的滨岸煤系泥岩和海槽相碳酸盐岩为主要烃源岩,长兴组-飞仙关组气藏天然气主要来源于下伏的上二叠统烃源岩,天然气以垂相运移为主,飞仙关组部分气藏天然气中硫化氢含量较高与储层中膏岩层的分布和热硫酸盐还原作用有关,上述这些特征与沉积相带密切相关。  相似文献   

4.
川东北飞仙关组高含H2S气藏特征与TSR对烃类的消耗作用   总被引:35,自引:3,他引:35  
四川盆地川东北地区飞仙关组近年来发现了罗家寨、渡口河、铁山坡、普光等多个大、中型气田,它们均以高含硫化氢(H2S在气体组分中占10%~17%,平均为14%)为最显著特征。深入研究后发现,虽然这些大型鲕滩气藏储量规模较大,单井产量高;但是这些气藏充满度普遍偏低(在25%~91%之间),压力系数不高(大部分小于1.2)。从成藏条件来看,该区鲕粒溶蚀孔隙发育,有效储层厚度大,二叠系龙潭组、志留系龙马溪组优质烃源岩十分发育,油气源充沛,而且由断层构成的疏导体系发育,泥岩及膏质岩类组成的盖层封盖性良好,因此气藏的低充满度现象,可能是圈闭中发生过大量烃类的损耗或消耗。由于川东北飞仙关组H2S是烃类和硫酸盐在储层中发生热化学反应(TSR)形成的,气藏中硫化氢含量与压力系数、地层水矿化度、烃类含量等都存在反相关关系,因此飞仙关组高含硫化氢气藏压力系数小、充满度低,很可能是烃类被TSR大量消耗和储集空间增容所致。  相似文献   

5.
川东北地区飞仙关组-长兴组天然气富集机制   总被引:1,自引:0,他引:1  
飞仙关组-长兴组气藏在川东北不同地区成藏要素基本相同,但是区域上天然气富集程度有所不同。为了揭示天然气的富集机制,通过烃源岩分析测试资料、岩心和薄片观察资料、测井和岩屑录井资料等,分析了川东北地区飞仙关组-长兴组天然气的来源、主力烃源岩生烃强度、储层性质与规模、天然气的保存条件、生烃演化史和油气藏的调整过程。研究表明:(1)川东北地区处于或邻近生烃中心,油气初次运移距离短;(2)礁滩岩性气藏相对独立,礁滩储层分布范围控制着古油藏的规模;(3)气藏上覆多套膏盐岩盖层,天然气保存条件好;(4)早期的古油藏经历高温已经全部裂解,形成现今的气藏;在构造作用控制下,天然气聚集成藏经历了古油藏的形成、古油藏裂解及古气藏的形成和现今气藏的形成3个阶段。对川东北天然气富集机制的探讨,有助于进一步寻找有利靶区,指导天然气勘探。  相似文献   

6.
川东北飞仙关组鲕滩天然气地球化学特征与成因   总被引:26,自引:3,他引:26  
四川盆地东北部下三叠统飞仙关组鲕滩气藏天然气烃类气体以甲烷为主,含量主要分布在75%~90%之间,C2 含量很少,为0%~0.15%,干燥系数为0.997 0~0.999 8,是典型的干气;非烃气体以H2S和CO2为主,含量分别为4.21%~16.24%和0.97%~10.41%.天然气δ13C1值为-29.0‰~-31.5‰,δ13C2值为-29.4‰~-32.4‰.多参数表明鲕滩气藏天然气是以腐泥型为主的高过成熟天然气.高含H2S的天然气分布区域与含石膏地层分布基本一致,这些H2S为飞仙关组气藏附近的石膏经热化学硫酸盐还原作用(TSR)而生成,CO2是其主要的副产物.在TSR过程中,C2 重烃气体比甲烷更容易与硫酸盐发生反应,也就是C2 重烃气体的消耗速率大于甲烷,从而导致发生TSR反应的天然气C2 含量低、H2S和CO2含量高.天然气δ13C1值与甲烷含量之间具有很好的负相关关系,而与天然气酸性系数[H2S/(H2S CnH2n 2)]具有正相关关系.根据同位素动力学的分馏效应,随着TSR的进行,烃类分子中的12C损耗速率大于13C,残留下来的烃类分子中则更加富集13C,也就是TSR反应使天然气碳同位素变重.  相似文献   

7.
运用有机岩石学、有机地球化学、催化加氢热解、GC—IRMS等方法和技术,深入研究了川东北飞仙关组储层固体沥青及可能烃源岩的地球化学特征。研究认为,飞仙关组储层固体沥青反射率高,双反射明显,为非均质结构储层焦沥青;在碳酸盐岩储层的各种孔隙中,呈脉状、球粒状、角片状或块状等他形充填,具有中间相结构和镶嵌状结构特征,反映其高温热变质成因;元素组成有S/C高、H/C低的特点,其固体碳同位素组成与长兴组烃源岩干酪根相似。储层固体沥青的可能烃源岩发育于还原—弱氧化咸水沉积环境,有机质来源于水生藻类;氯仿沥青“A”饱和烃甾萜类生物标志物对比表明,上二叠长兴组烃源岩是主要来源,飞仙关组、下志留统烃源岩亦有贡献;催化加氢产物饱和烃及其正构烷烃单体碳同位素组成显示,坡2井飞仙关组储层固体沥青与罐5井飞仙关组烃源岩具有明显的亲缘关系,这也可作为飞仙关组海槽相烃源岩对飞仙关组气藏有贡献的佐证。  相似文献   

8.
随着油气勘探的逐渐深入,近年在川东北地区相继发现了铁山坡、渡口河、普光、龙岗以及元坝等大中型气田后,长兴组-飞仙关组礁滩储层逐渐被重视,成为目前川东北地区主要的勘探层系。因此,本文以长兴组-飞仙关组储层为核心开展川东北地区油气成藏组合特征的研究,并最终预测有利勘探区带。针对以上研究目的,本文从川东北地区长兴期-飞仙关期沉积相入手,结合川东北地区含油气系统以及成藏事件,并通过对典型油气藏特征的剖析,研究川东北地区成藏组合特征。受开江-梁平海槽演化的控制,研究区长兴期-飞仙关期主要发育开阔台地-蒸发台地以及陆棚。长兴组-飞仙关组主要发育有生物礁相孔缝型灰岩储层、台缘(内)滩相孔缝型白云岩储层以及台内滩相孔隙型白云岩储层。以下志留统、中-上二叠统烃源岩为研究核心,研究区主要发育S1-P3ch 含油气系统以及P2.P3-P3ch.T1f 含油气系统。通过对川东北地区典型气藏剖析,将长兴组-飞仙关组油气藏划分为S1.P2.P3生-P3ch 储短距离垂向运聚模式(元坝模式)以及S1.P2.P3生-P3ch.T1f 储垂向运聚模式(龙岗-普光模式)。以长兴组-飞仙关组礁滩储层为核心建立3 类油气成藏组合,分别为生物礁相灰岩成藏组合、台内滩相白云岩成藏组合以及浅滩相白云岩成藏组合。综合对川东北地区油气成藏条件及其在时空上配置关系的研究,认为南大巴山前冲断带、川东冲断带的达州-开江-梁平一带以及阆中-平昌斜坡带的龙岗地区为长兴组-飞仙关组礁滩储层有利勘探区带;通南巴背斜西南部、九龙山背斜中南部以及中部断褶带为较有利勘探区带。  相似文献   

9.
四川盆地三叠系飞仙关组气藏储层成岩作用研究拾零   总被引:33,自引:0,他引:33  
近年来在四川盆地三叠系飞仙关组鲕粒白云岩储层中发现的高含硫天然气三级储量已近1×1012 m3。鲕粒白云岩储层集中分布在含蒸发岩的层序中,储层中有残余石膏、硬石膏及它们的模孔、方解石铸模(假象)等,表明白云石化流体与蒸发海水有关。白云石化由层间古暴露面向下增强的成岩层序说明这种白云石化是成岩早期发生的,并可能有大气降水与蒸发海水混合的影响。白云岩样品各结构组分氧、碳同位素微区测试数据差别显著,这说明采用岩石混合样做研究白云石化成因的地球化学分析可能导致误解。飞仙关组的白云岩中多数保存了原岩结构幻影、结构残余或原岩的全部结构说明白云石化过程是等体积交代。白云岩储层中的孔隙是各种溶蚀孔而非白云石化等摩尔交代的体积收缩孔。飞仙关组高含硫气藏储层中沥青和溶蚀孔的关系表明深埋晚期溶蚀孔最发育。在溶液中碳酸的电离常数大大高于氢硫酸,飞仙关组高含硫气藏天然气组分中的CO2相对于H2S的质量亏损和储层中有富轻碳的高温方解石充填晚期溶孔、裂缝表明储层中的晚期溶解作用是由硫酸盐热还原过程(TSR)中生成的CO2引起的。  相似文献   

10.
川东北地区长兴组白云岩储层的成因研究   总被引:28,自引:1,他引:28  
以岩石结构与白云石Mg/Ca比值和有序度分析为基础,结合Sr,Fe,Mn微量元素和C,O,Sr同位素地球化学特征,对川东北地区上二叠统长兴组白云岩成因进行研究,结果表明长兴组白云岩有准同生白云岩和埋藏白云岩两种成因类型,储层只是埋藏白云岩化作用的产物,其形成过程可划分为早、中、晚3个成岩阶段,各成岩阶段埋藏白云岩化流体都来自于上覆地层飞仙关组的高盐度海源地层水,证据包括如下几个方面:①埋藏白云岩的岩石学特征明显地有别于准同生白云岩;②长兴组各类白云岩的Sr,Fe,Mn微量元素特征表明埋藏白云岩作用发生在无大气水影响的封闭体系中;③白云岩的C,O同位素组成特征符合埋藏白云岩的δ13C和δ18O分布区间;④长兴组与飞仙关组埋藏白云岩的Sr,Fe,Mn微量元素和Sr同位素地球化学特征基本一致。  相似文献   

11.
采用SYS-1型碳酸盐岩溶蚀速率测定仪,选取四川东北地区5种碳酸盐岩样进行溶蚀实验,研究了三种主要TSR流体产物对碳酸盐岩的改造作用。H2S的溶蚀能力相对较强,在120℃温度下对微晶灰岩的溶蚀率可达17.09%;CO2的溶蚀能力次之;水的溶蚀作用可以忽略不计。H2S和CO2这两种酸性溶液的溶蚀能力从常温到200℃呈较强—强—弱的变化趋势,其中CO2的最大溶蚀率所处温度范围为60~90℃,H2S的最大溶蚀率所处温度范围为60~150℃。TSR产物中的酸性气体可以对储层进行改造,但不一定能够改良储层,而TSR过程中石膏向方解石的转变可以使储层孔隙度增加,从而改良储层物性。  相似文献   

12.
Natural gases and associated condensate oils from the Zhongba gas field in the western Sichuan Basin, China were investigated for gas genetic types and origin of H2S by integrating gaseous and light hydrocarbon geochemistry, formation water compositions, S isotopes (δ34S) and geological data. There are two types of natural gas accumulations in the studied area. Gases from the third member of the Middle Triassic Leikoupo Formation (T2l3) are reservoired in a marine carbonate sequence and are characterized by high gas dryness, high H2S and CO2 contents, slightly heavy C isotopic values of CH4 and widely variable C isotopic values of wet gases. They are highly mature thermogenic gases mainly derived from the Permian type II kerogens mixed with a small proportion of the Triassic coal-type gases. Gases from the second member of the Upper Triassic Xujiahe Formation (T3x2) are reservoired in continental sandstones and characterized by low gas dryness, free of H2S, slightly light C isotopic values of CH4, and heavy and less variable C isotopic values of wet gases. They are coal-type gases derived from coal in the Triassic Xujiahe Formation.The H2S from the Leikoupo Formation is most likely formed by thermochemical SO4 reduction (TSR) even though other possibilities cannot be fully ruled out. The proposed TSR origin of H2S is supported by geochemical compositions and geological interpretations. The reservoir in the Leikoupo Formation is dolomite dominated carbonate that contains gypsum and anhydrite. Petroleum compounds dissolved in water react with aqueous SO4 species, which are derived from the dissolution of anhydrite. Burial history analysis reveals that from the temperature at which TSR occurred it was in the Late Jurassic to Early Cretaceous and TSR ceased due to uplift and cooling thereafter. TSR alteration is incomplete and mainly occurs in wet gas components as indicated by near constant CH4 δ13C values, wide range variations of ethane, propane and butane δ13C values, and moderately high gas dryness. The δ34S values in SO4, elemental S and H2S fall within the fractionation scope of TSR-derived H2S. High organo-S compound concentrations together with the occurrence of 2-thiaadamantanes in the T2l reservoir provide supplementary evidence for TSR related alteration.  相似文献   

13.
TSR(硫酸盐热化学还原反应)是高含硫化氢天然气形成的重要途径,是指烃类在高温条件下将硫酸盐还原生成H2S、CO2等酸性气体的过程。由于硫化氢的剧毒和强腐蚀性,在石油天然气行业的钻井、完井、修井、净化加工以及运输等各个方面的危害一直备受人们的关注,对硫化氢和TSR的评价一直是负面的,在油气勘探中更多是在回避。最近研究发现,TSR作用对石油天然气工业具有重要的积极作用。TSR的发生,首先需要硫酸盐类溶解提供SO42-,储集空间得到初步改善;其次TSR反应形成的硫化氢,溶于水后显示出较强的酸性溶蚀作用,对白云岩储层具有最佳的溶蚀效果。在高温条件和储层中地层水的作用下,硫化氢与白云岩发生较强烈的酸性流体-岩石相互作用(水岩反应),促进了白云岩次生孔洞的发育和高孔高渗优质储集层的形成,使油气储层保存下限增大和深部天然气聚集成藏成为可能。而目前飞仙关组高含硫化氢气藏普遍压力系数小、充满度低,这与TSR及硫化氢对储层溶蚀导致储集空间增容有关。四川盆地油气勘探结果证实,所有高含硫化氢天然气藏均对应了次生孔隙十分发育的优质储层,岩性主要以白云岩为主,储层埋藏深度超过8 000 m时依然发育优质储层。  相似文献   

14.
硫酸盐热化学还原作用的启动机制研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
硫酸盐热化学还原作用(TSR)是导致高含硫化氢天然气生成和聚集、碳酸岩盐储层酸化和溶蚀的重要因素,是地质盆地内烃-水-岩三者之间的复杂反应。本文利用黄金管热模拟实验,对TSR反应的可能启动机制及控制因素进行了研究。通过不同盐溶液与原油的热解实验,证实了硫酸盐的存在是启动TSR反应的必要因素,MgSO4比CaSO4和Na2SO4更容易启动TSR反应,体系中盐度的增加会加速H2S的生成。实验结果表明,不同水介质条件下,TSR反应的程度与溶液的离子强度呈正相关,弱酸性环境并不足以启动TSR反应;原油中不稳定含硫化合物的含量越高越有利于TSR反应的发生,饱和链烷烃比原油中其它组分更容易引发TSR反应,且大分子烷烃比小分子烷烃更容易被硫酸盐氧化。  相似文献   

15.
四川盆地普光大型气田的发现刷新了中国海相碳酸盐岩油气田的多项记录:储量规模最大、储层埋藏最深、资源丰度最高,同时也是中国原油裂解气藏规模最大、天然气最于、硫化氢储量最多的气藏;另外它还是中国目前发现的碳酸盐岩储层次生孔隙最发育的气藏。深入研究后发现,普光超大型气藏的形成具有特殊的地质地球化学条件,即充沛的烃源、储层附近发育一定的膏质岩类、储层经历过较大的埋深〈较高的温度),这些条件是硫酸盐热化学还原作用(thermochemical sulfate reduction,简称TSR,)发生所必须具备的;而正是由于TSR的发生,一方面形成了富含H2S、CO2等酸性气体的流体;同时TSR过程及其形成的硫化氢等酸性流体具有腐蚀性,对深部碳酸盐岩储层进行强烈的溶蚀改造作用,促进了次生大孔洞的发育和优质储层的形成,因此TSR的发生是普光大型气田形成的关键因素之一。  相似文献   

16.
《Applied Geochemistry》2005,20(4):727-747
The chemical composition and evolution of produced waters associated with gas production in the Palm Valley gas field, Northern Territory, has important implications for issues such as gas reserve calculations, reservoir management and saline water disposal. The occurrence of saline formation water in the Palm Valley field has been the subject of considerable debate. There were no occurrences of mobile water early in the development of the field and only after gas production had reduced the reservoir pressure, was saline formation water produced. Initially this was in small quantities but has increased dramatically with time, particularly after the initiation of compression in November 1996.The produced waters range from highly saline (up to 300,000 mg/L TDS), with unusual enrichments in Ca, Ba and Sr, to low salinity fluids that may represent condensate waters. The Sr isotopic compositions of the waters (87Sr/86Sr = 0.7041–0.7172) are also variable but do not correlate closely with major and trace element abundances. Although the extreme salinity suggests possible involvement of evaporite deposits lower in the stratigraphic sequence, the Sr isotopic composition of the high salinity waters suggests a more complex evolutionary history.The formation waters are chemically and isotopically heterogeneous and are not well mixed. The high salinity brines have Sr isotopic compositions and other geochemical characteristics more consistent with long-term residence within the reservoir rocks than with present-day derivation from a more distal pool of brines associated with evaporites. If the high salinity brines entered the reservoir during the Devonian uplift and were displaced by the reservoir gas into a stagnant pool, which has remained near the reservoir for the last 300–400 Ma, then the size of the brine pool is limited. At a minimum, it might be equivalent to the volume displaced by the reservoired gas.  相似文献   

17.
沉积盆地热化学硫酸盐还原作用评述   总被引:28,自引:1,他引:28  
蔡春芳  李宏涛 《地球科学进展》2005,20(10):1100-1105
川东天然气藏H2S 气体泄露而导致重大伤亡事故后,热化学硫酸盐还原作用(TSR)成为了国内研究的热点。在油气储层条件下,尽管甲烷是最稳定的烃类,但TSR被诱发后,因为甲烷浓度远高于其它烃类,水溶甲烷能与硫酸根离子反应产生H2S 气体。同时,发现在参与TSR反应的有机质、起始温度、硫同位素分馏效应等方面,实验模拟结果均与地质实例观察结果有较大的差异,可能与TSR反应的催化剂等方面认识不足有关。并认为,TSR成因的H2S或元素硫可以在晚成岩期合并入有机质中,形成新的有机含硫化合物。但在自然界中,这类化合物很少被鉴别出来。  相似文献   

18.
针对巴楚—麦盖提斜坡区油气田的油、气、水特征存在较大差异性的现象,在对比油、气、地层水地球化学特征的基础之上,探讨分析了它们的成因。研究认为,和田河气田原油裂解气和干酪根裂解气的混合气在中—下寒武统膏岩封闭作用下发生硫酸盐热还原反应以后,以水溶气的方式运移至上覆奥陶系—石炭系圈闭中,形成了现今高干燥系数、重碳同位素特征的气藏,以及奥陶系风化壳顶面附近低矿化度、高变质系数的Na2SO4型地层水。中—下寒武统膏岩层对巴楚—麦盖提斜坡区油气形成、演化和分布有重要影响,膏岩层之下可以作为一个潜在的勘探领域。  相似文献   

19.
Thermochemical sulfate reduction (TSR) involves a complex series of redox reactions whereby petroleum is oxidized by sulfate forming H2S and CO2. A highly aromatic, sulfur rich carbonaceous residue, which we define as TSR-solid bitumen, is commonly seen in reservoir rocks where TSR has occurred. Using atmospheric pressure photoionization (APPI) Fourier transform ion cyclotron resonance (FTICR) mass spectrometry, we find that TSR altered oils and condensates contain highly condensed polynuclear aromatic and naphthenoaromatic species with 0–3 S atoms. These chemical species are not present in petroleum fluids of equivalent maturity that have not experienced TSR and must have been formed by the TSR process. We call these species proto-solid bitumen as they represent the type of organic compounds that could easily precipitate from the TSR altered oils with slight chemical alteration or changes in reservoir conditions.  相似文献   

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