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天然气地球科学 ›› 2021, Vol. 32 ›› Issue (3): 356–362.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2020.11.014

• 天然气地球化学 • 上一篇    下一篇

四川盆地天然气汞含量分布特征及成因分析

韩中喜(),垢艳侠,李谨,葛守国,田闻年,黄恒   

  1. 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院，北京 100083
  • 收稿日期:2020-09-10 修回日期:2020-11-05 出版日期:2021-03-10 发布日期:2021-03-22
  • 作者简介:韩中喜（1979-），男，山东济宁人，高级工程师，博士，主要从事天然气中汞的检测、防治和地球化学研究.E-mail：hanzhongxi@126.com.

Content distribution characteristics and genetic analysis of mercury in the natural gas from Sichuan Basin

Zhong-xi HAN(),Yan-xia GOU,Jin LI,Shou-guo GE,Wen-nian TIAN,Heng HUANG   

  1. Research Institute of Petroleum Exploration & Development，PetroChina，Beijing 100083，China
  • Received:2020-09-10 Revised:2020-11-05 Online:2021-03-10 Published:2021-03-22

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260

摘要：

四川盆地结构复杂、沉积厚度大，自下而上发育多套含气层系，既有煤型气又有油型气，不同储层中天然气的组成及成熟度均存在较大差异。天然气中汞的形成与天然气的形成过程密切相关。为研究四川盆地天然气汞含量分布特征，对该盆地不同地区近120口气井开展了天然气汞含量检测，并对部分气井的天然气组成以及烷烃碳同位素进行了测定。总体上，四川盆地天然气汞含量不高，算术平均值仅为6 840 ng/m3，但天然气汞含量的分布无论在平面上还是在垂向上都是很不均匀的。在平面上，川西和川中西部地区天然气汞含量相对较高；在垂向上，天然气汞含量总体随产层深度的增加而变大，陆相储层中天然气汞含量要明显高于海相储层。四川盆地天然气汞含量分布与气源岩类型、气源岩热演化程度以及储层硫化环境有关。

关键词: 四川盆地, 天然气, 汞, 分布, 成因

Abstract:

Sichuan Basin is characterized by complex structures and large deposit thickness， where multiple sets of gas-bearing systems are developed from the bottom to top in sequence， containing coal-type gas and oil-type gas. Compositions and maturities of natural gas in different reservoirs differ obviously. The formation of mercury in natural gas is closely related to the natural gas generation process. In order to clarify the distribution characteristics of mercury content in the natural gas from this basin， the author carried out tests of mercury content in the natural gas from nearly 120 wells in different areas of Sichuan Basin， and acquired composition and paraffinic carbon isotopes of the natural gas from some gas wells. Overall， the mercury content in the natural gas from Sichuan Basin is not high， with an arithmetic mean value of only 6 840 ng/m3. However， the distribution of mercury content in the natural gas is very uneven both horizontally and vertically. Horizontally， West Sichuan and the western part of Middle Sichuan have relatively high values of mercury content in natural gas； vertically， the overall mercury content in the natural gas increases with the increment in the depth of the pay zones. The mercury content in the natural gas from terrestrial reservoirs is apparently higher than that deposited in the marine strata. The distribution characteristics of mercury content in the natural gas and type of hydrocarbon source rocks， thermal evolution degree of hydrocarbon source rocks as well as sulfide environment in reservoirs in Sichuan Basin all have certain connections.

Key words: Sichuan Basin, Natural gas, Mercury, Distribution, Genesis

中图分类号: 

  • TE122.1+1

表1

全球不同地区天然气汞含量数据"

国家/地区气田/坳陷汞含量/(ng/m3)
荷兰格罗宁根（Groningen）1~180 000[10]
中东/<50 000[11]
远东/50 000~300 000[11]
中国辽河坳陷<10~31 100[12]
苏门答腊阿隆（Arun）180 000~300 000[13-14]

表2

四川盆地天然气汞含量检测数据"

地区

气田

/构造

层位产层深度/m岩性检测井数汞含量/(ng/m3)
最小值最大值平均值
川西平落坝T3x3 233~3 707砂岩438127 60018 600
邛西T3x3 682~3 708砂岩234 40035 20034 800
洛带J3p,J2s610~1 744砂岩147828 2007 260
新都J3p943~1 945砂岩634222 60010 100
新场J3p,J2s2 100~2 600砂岩3307247
中坝T3x2 400~2 628砂岩108896 9003 080
魏城T3x3 832砂岩118 40018 40018 400
老关庙T3x3 672~3 738砂岩223 40029 10026 200
文兴场T3x,J1z2 863~4 177砂岩32 00033 20020 600
柘坝场T3x,J1z3 478~4 050砂岩211 90035 60023 700
九龙山T3x,J1z3 103~3 563砂岩64 88042 00025 500
川中龙岗T1f, P2ch5 955~6 735碳酸盐岩7<10686224
八角场T3x,J1z2 544~3 352砂岩52 87041 80019 100
西充T3x2 118~3 151砂岩32 33024 70011 100
广安T3x1 719~2 449砂岩3<101 780629
磨溪T2l2 657~2 694碳酸盐岩3<10<10<10
潼南T3x2 206~2 241砂岩32815695
合川T3x2 079~2 191砂岩318191100
河包场T3x, P2ch,P1m1 660~3 382砂岩、碳酸盐岩8<106 4902 026
川南威远∈、Z1 911~3 000碳酸盐岩4<101 680420
庙高寺P1q,P1m,T1j2 151~3 035碳酸盐岩4<104 3901 420
川东黄龙场P2ch,T1f3 174~4 102碳酸盐岩5<10<10<10
五百梯P2ch,C2hl4 232~5 045碳酸盐岩8<10<10<10
高峰场P2ch,C2hl3 802~3 888碳酸盐岩3123 3801 817
沙坪场C2hl4 061~5 180碳酸盐岩24471 9801 210
板东P2ch3 520碳酸盐岩1<10<10<10
卧龙河T1j,P1q,P1m,P2ch,C2hl1 288~4 744碳酸盐岩5<1022950

表3

中国陆上八大含气盆地天然气汞含量数据[5]"

盆地天然气汞含量/(ng/m3)
最低值最高值
松辽盆地<102 240 000
塔里木盆地<101 500 000
渤海湾盆地200230 000
鄂尔多斯盆地50210 000
准噶尔盆地1 700110 000
四川盆地<1042 000
吐哈盆地53275
柴达木盆地<1039

图1

四川盆地天然气汞含量分布柱状图"

图2

四川盆地海、陆相储层中天然气汞含量概率分布"

图3

四川盆地海、陆相储层中天然气汞含量与产层深度关系"

图4

四川盆地不同层位中天然气汞含量变化趋势"

图5

四川盆地海、陆相储层中天然气汞含量与乙烷碳同位素关系"

图6

四川盆地陆相储层中天然气汞含量与C1/(C1—C4)关系"

图7

四川盆地海、陆相储层中天然气汞含量与硫化氢含量关系"

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