天然气地球科学
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天然气地球科学 ›› 2021, Vol. 32 ›› Issue (8): 1117–1126.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2021.03.017

• 天然气地球化学 • 上一篇    下一篇

四川盆地中侏罗统沙溪庙组天然气地球化学特征及成因

杨春龙1,2(),谢增业1,2,李剑1,2,国建英1,2,张璐1,2(),金惠1,郝翠果1,王晓波1,2,李志生1,2,李谨1,2,齐雪宁1,2   

  1. 1.中国石油勘探开发研究院，北京 100083
    2.中国石油天然气集团有限公司天然气成藏与开发重点实验室，河北 廊坊 065007
  • 收稿日期:2020-12-31 修回日期:2021-03-11 出版日期:2021-08-10 发布日期:2021-08-25
  • 通讯作者: 张璐 E-mail:clyang@vip.qq.com;zhanglu812@petrochina.com.cn
  • 作者简介:杨春龙（1989-），男，山东日照人，工程师，硕士，主要从事油气地球化学和油气成藏综合研究.E-mail：clyang@vip.qq.com.
  • 基金资助:
    国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2016ZX05007-003);中国石油股份公司科技项目(2019B-0605)

Geochemical characteristics and genesis of natural gas in Shaximiao Formation of Middle Jurassic in Sichuan Basin

Chunlong YANG1,2(),Zengye XIE1,2,Jian LI1,2,Jianying GUO1,2,Lu ZHANG1,2(),Hui JIN1,Cuiguo HAO1,Xiaobo WANG1,2,Zhisheng LI1,2,Jin LI1,2,Xuening QI1,2   

  1. 1.Research Institute of Petroleum Exploration & Development，Beijing 100083，China
    2.Key Laboratory of Gas Reservoir Formation and Development，CNPC，Langfang 065007，China
  • Received:2020-12-31 Revised:2021-03-11 Online:2021-08-10 Published:2021-08-25
  • Contact: Lu ZHANG E-mail:clyang@vip.qq.com;zhanglu812@petrochina.com.cn
  • Supported by:
    The China National Science and Technology Major Project(2016ZX05007-003);the China National Petroleum Corporation Science and Technology Project(2019B-0605)

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222

摘要：

四川盆地中侏罗统沙溪庙组是低油价形势下四川盆地天然气勘探的重要领域，但盆地内不同地区天然气来源尚不明确，影响下一步勘探部署决策，为此开展侏罗系沙溪庙组天然气地球化学特征及成因研究。结果表明：①沙溪庙组天然气属于干酪根降解气，甲烷含量>84%，含少量乙烷、丙烷等烃类气体及少量的氮气、二氧化碳等非烃气体，不含硫化氢，不同区域的天然气成熟度存在差别；②天然气δ13C1值为-39.2‰~-31.2‰、δ13C2值为-32.8‰~-22.3‰、δ13C3值为 -28.7‰~-19.5‰，天然气碳同位素未发生倒转，川西地区为煤成气，川中地区为油型气，川东地区为煤成气和油型气混合气，以油型气为主；③不同区域天然气δ13C1值、δ13C2值的差异，与其来源于不同类型烃源岩贡献比例大小有关。川西、川西南地区主力烃源岩为须五段煤系烃源岩，川中地区为下侏罗统湖相烃源岩，川东地区天然气来源于须五段和下侏罗统烃源岩。研究结果对四川盆地侏罗系沙溪庙组下一步天然气勘探部署决策具有重要的指导意义。

关键词: 中侏罗统, 沙溪庙组, 天然气成因, 烃源岩, 地球化学, 四川盆地

Abstract:

Shaximiao Formation of Middle Jurassic in Sichuan Basin is an important field of natural gas exploration in Sichuan Basin under the situation of low oil price. However， the source of natural gas in different areas of the basin is not clear， which affects the next exploration deployment decision. The geochemical characteristics and genesis of natural gas in Jurassic Shaximiao Formation are studied. The results show that： （1） The natural gas of Shaximiao Formation belongs to kerogen degradation gas， with methane content more than 84%， containing a small amount of ethane， propane and other hydrocarbon gases and a small amount of nitrogen， carbon dioxide， and other non-hydrocarbon gases， without hydrogen sulfide. The maturity of natural gas in different regions is different. （2） The natural gas δ13C1 values are from -39.2‰ to -31.2‰， δ13C2 values are from -32.8‰ to -22.3‰， and δ13C3 values are from -28.7‰ to -19.5‰. The carbon isotope of natural gas is not reversed. The west of Sichuan is dominated by coal-derived gas， central Sichuan is characterized by oil-type gas， and eastern Sichuan is dominated by mixed gas between coal-derived gas and oil-type gas， mainly oil-type gas. （3） The difference of δ13C1 and δ13C2 values in different regions is related to the contribution ratio of different source rocks. The main source rocks in western Sichuan Basin and southwest Sichuan Basin are the coal bearing source rocks of the 5th Member of Xujiahe Formation， the Lower Jurassic lacustrine source rocks in central Sichuan Basin， and the source rocks of natural gas in eastern Sichuan Basin are from the 5th Member of Xujiahe Formation and Lower Jurassic. The research results have important guiding significance for the next natural gas exploration and deployment decision-making of Jurassic Shaximiao Formation in Sichuan Basin.

Key words: Middle Jurassic, Shaximiao Formation, Genesis of natural gas, Source rock, Geochemistry, Sichuan Basin

中图分类号: 

  • TE122.1+13

图1

四川盆地侏罗系沙溪庙组气田分布（a）及侏罗系地层综合柱状图（b）（底图据参考文献［1］）"

图2

四川盆地侏罗系沙溪庙组相关烃源岩平面分布(据参考文献[7]修改)(a)四川盆地上三叠统须五段烃源岩厚度与有机碳含量等值线图;(b)四川盆地下侏罗统烃源岩厚度与有机碳含量等值线图;(c)四川盆地上三叠统须五段镜质体反射率等值线图;(d)四川盆地下侏罗统烃源岩镜质体反射率等值线图"

表1

四川盆地侏罗系沙溪庙组天然气组分及碳氢同位素值数据"

地区气田井号主要组分/%δ13C/‰（VPDB）资料来源
CH4C2H6C3H8N2CO2CH4C2H6C3H8
川中八角场角61-488.677.162.250.250.2-38.2-31.8-22.8文献［2］
角6284.898.873.321.030.03-37.7-32.8-22.9
角63-188.297.352.510.70.14-37.6-32.1-22.9
角7088.936.941.990.460.27-37.9-31.7-22.9
川西新场川孝134-32.7-25.7-23.6文献［13-14］
川孝134-293.085.020.820.160.44-36.7-24.4-23.4
川孝3794.473.520.810.090.71-36.1-23-25.5
川孝16993.073.610.671.430.55文献［15］
川孝91.955.21.460.360-33.4-24.8-22.3
川孝37493.563.380.690.930.78
新81493.52.990.581.410.78
川孝454-35.0-22.5-19.1
马沙1-33.5-23.8-19.8
川孝132-33.6-21.8-21.5
川孝117-34.8-23.5-21.0
川孝105-33.0-23.1-21.0
川孝480-191.655.71.340.32未测-34.8-23.7-20.1
秋林秋林200-H291.095.341.241.330-35.1-25.1-22.2本文
秋林207-591.605.751.320.340-35.2-25.1-22.1
洛带—新都龙652-34.4-23.5-20本文
龙651-35.6-23.7-21.3
川西南平落坝平落293.554.010.571.620.02-39.2-25.5-21.9文献［16-17］
平落1-192.525.051.110.860.05-38.3-25-21.4
平浅192.465.031.310.530.53-38.5-25-21.7
平落1393.044.731.120.40.4-36.8-23.5-20.3
平浅996.42.140.280.950.95-34.1-23.8-19.9
大兴场大兴492.695.560.810.850.26-33.5-22.5-22.8文献［2］
大兴597.342.040.270.430.3-33.3-22.5-21.4
白马庙白马196.782.340.330.051.6-33.9-22.4-19.8
白马292.964.090.920.051.49-33.9-22.3-19.5
川东渡口河渡594.183.480.90.640.11本文
渡590.083.370.790.590.11
渡2194.653.060.740.610.27
渡2193.943.420.830.950.22
渡2194.53.430.830.60.01
渡2194.723.210.780.60.05
渡2194.773.280.790.560.01
渡2193.584.0810.570.04
渡浅196.452.560.320.330.16-34.8-26.9-27
五宝场五宝浅1395.112.850.670.620-33.3-30.2-27.3
五宝浅892.293.170.712.810.13-31.2-30.1-27.9
五宝浅1-293.823.570.920.70-33.8-30.9-27.7
五宝浅6-194.443.010.591.090-31.7-31.3-28.7

图3

四川盆地侏罗系沙溪庙组天然气组分成因判识（图版据文献［13］）"

图4

四川盆地侏罗系沙溪庙组天然气碳同位素分析"

图5

四川盆地中侏罗统沙溪庙组天然气庚烷值与异庚烷值关系（部分数据据文献［7，29］）"

图6

四川盆地天然气K1值分布（部分数据来自文献［7，29］）"

图7

四川盆地陆相天然气C7轻烃组成三角图（部分数据来自文献［29］）"

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