天然气地球科学 ›› 2020, Vol. 31 ›› Issue (11): 1515–1523.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2020.04.018

• 天然气地质学 •    下一篇

准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系天然气来源

李二庭1,2(),靳军1,2,王剑1,2,罗正江1,2,马万云1,2,米巨磊1,2,何丹1,2,王明1,2   

  1. 1.新疆砾岩油藏实验室,新疆 克拉玛依 834000
    2.中国石油新疆油田分公司实验检测研究院,新疆 克拉玛依 834000
  • 收稿日期:2020-02-13 修回日期:2020-04-15 出版日期:2020-11-10 发布日期:2020-11-24
  • 作者简介:李二庭(1988-),男,安徽宿州人,高级工程师,博士,主要从事油气地球化学研究.E-mail:lierting@petrochina.com.cn.
  • 基金资助:
    新疆维吾尔自治区重点实验室开放课题(2017D04023)

Source of Carboniferous natural gas in Kelameili area, Junggar Basin

Er-ting LI1,2(),Jun JIN1,2,Jian WANG1,2,Zheng-jiang LUO1,2,Wan-yun MA1,2,Ju-lei MI1,2,Dan HE1,2,Ming WANG1,2   

  1. 1.Xinjiang Laboratory of Petroleum Reserve in Conglomerate,Karamay 834000,China
    2.Research Institute of Experiment and Testing,Xinjiang Oilfield Company,PetroChina,Karamay 834000,China
  • Received:2020-02-13 Revised:2020-04-15 Online:2020-11-10 Published:2020-11-24

摘要:

在分析准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系2套烃源岩地球化学特征基础上,结合天然气组成及其伴生凝析油单体烃碳同位素特征,探讨了克拉美丽地区石炭系天然气来源问题。准噶尔盆地克拉美丽地区石炭系天然气主要为湿气,其中克拉美丽气田天然气为高成熟的腐殖型气,五彩湾气田天然气主要为成熟—高成熟的腐殖型气。根据烃源岩生烃潜力评价和热模拟实验分析,研究区石炭系松喀尔苏组下段与滴水泉组烃源岩以Ⅲ型腐殖型为主,少量Ⅱ型有机质,成熟度达到成熟—高成熟阶段,具备较好的生气潜力。在高温(440~560 ℃)热解阶段,2套石炭系烃源岩生成的天然气碳同位素值与克拉美丽地区天然气的碳同位素值较为一致,在600 ℃温度时,烃源岩总产气率大于150 kg/tTOC,具有较强的生气能力。正构烷烃碳同位素组成特征显示克拉美丽地区石炭系气藏天然气及伴生凝析油主要为滴水泉组烃源岩及松喀尔苏组下段烃源岩混源。

关键词: 准噶尔盆地, 克拉美丽地区, 石炭系, 天然气, 正构烷烃碳同位素

Abstract:

Based on analysis of geochemical characteristics of two sets of Carboniferous source rocks, and combined with the composition of natural gas and the carbon isotopic composition distribution of n-alkanes in condensate oil, the source of Carboniferous natural gas in Kalameili area of Junggar Basin is discussed. Carboniferous natural gases in Kelameili area are mainly wet gas. Among them, natural gas in Kalameili Gas Field is highly mature humic gas, and natural gas in Wucaiwan Gas Field is mature to highly mature humic gas. Based on evaluation of hydrocarbon generation potential of source rock and thermal simulation experiment, source rocks of the lower Songkaersu Formation and the Dishuiquan Formation in the study area are mainly type III kerogen, with a small amount of type II kerogen, and its maturity reaches mature to high mature stage with good potential of gas generation. At 600 ℃, the total gas production rate of source rocks is greater than 150 kg/tTOC. During the stage of high pyrolysis temperature (from 440 ℃ to 560 ℃), the carbon isotope values of natural gas generated by two sets of Carboniferous source rocks are consistent with natural gas in Kelameili area. And the carbon isotopic composition distribution of n-alkanes shows that the condensate oil associated with the Carboniferous gas reservoirs in Kelameili area is mainly from source rocks of the lower Songkaersu Formation and the Dishuiquan Formation.

Key words: Junggar Basin, Kelameili area, Carboniferous, Natural gas, Carbon isotope of normal alkaneFoundation item:The Key Laboratory Open Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region, China (Grant No. 2017D04023).

中图分类号: 

  • TE122.1

图1

准噶尔盆地克拉美丽地区位置及井位分布"

图2

克拉美丽地区天然气地球化学特征"

图3

克拉美丽地区石炭系烃源岩有机碳及S1+S2含量"

图4

克拉美丽地区石炭系烃源岩氢指数与Tmax关系"

表1

克拉美丽地区石炭系烃源岩热模拟生气特征"

层位样品编号组分不同温度下碳同位素值/‰
320 ℃360 ℃400 ℃440 ℃480 ℃520 ℃560 ℃600 ℃
C1sbDX8井甲烷-30.89-37.7-38.8-34.9-30.4-29.4-28.8-26.6
乙烷/-29.6-26.9-23.2-14.0-12.6//
丙烷/-26.2-23.5-20.3////
C1/C1-50.850.750.760.880.980.980.990.99
C28井甲烷-35.74-38.8-39.1-35.2-32.6-30.4-28.7-27.6
乙烷/-30.6-26.9-21.5-20.9///
丙烷/-29.5-24.8-18.2-22.6///
C1/C1-5/0.780.810.900.910.980.990.99
C1dD15井甲烷-31.65-38.3-39.5-36.3-30.8-29.1-27.7-27.2
乙烷/-29.8-27.5-24.6-16.0///
丙烷/-26.6-24.6-21.8////
C1/C1-50.810.870.910.950.980.990.990.99

图5

克拉美丽地区石炭系烃源岩热模拟气碳同位素特征"

图6

克拉美丽地区石炭系烃源岩热模拟气产量"

图7

克拉美丽地区石炭系烃源岩正构烷烃碳同位素特征"

图8

克拉美丽地区石炭系气藏凝析油正构烷烃碳同位素分布"

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