收稿日期: 2005-06-02
修回日期: 2005-07-16
网络出版日期: 2005-08-20
基金资助
国家重点基础研究发展规划项目(编号：2001CB209102)资助.
COMPOSITION AND ISOTOPE FRACTIONATIONS OF ACCUMULATED NATURAL GAS AND THEIR SIGNIFICANCE
Received date: 2005-06-02
Revised date: 2005-07-16
Online published: 2005-08-20
天然气成藏后会发生扩散、溶解逸失、微生物降解和高温裂解等作用,这些作用会使天然气组分、同位素发生分馏。其中扩散分馏取决于不同分子的半径与不同方向上的浓度梯度,溶解分馏则受控于分子大小与水合能力,这2种分馏作用常使藏内小分子烷烃含量减少、同位素组成变重;微生物对天然气的降解受温压条件控制,并且不同细菌对烃类具有不同嗜好性,常使天然气重烃含量减少、同位素组成变重;热裂解作用可使天然气组成变干、同位素组成变重。认为通过化学反应动力学可以分析藏内天然气分馏作用的条件及其定量过程,恢复成藏初期天然气特征,并有助于混源气判别、资源散失量估算等。
程付启;金强; . 成藏后天然气组分与同位素的分馏效应研究[J]. 天然气地球科学, 2005 , 16(4) : 522 -525 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2005.04.522
Hydrocarbon composition and stable carbon isotope composition of natural gas are fractionated by diffusion, dissolution, microbial degradation and cracking in gas reservoirs. The diffusive fractionation is determined by radius and density grads of the hydrocarbon molecules, the dissolving fractionation is controlled by bulk volume and hydration capability of the dissolved molecules. The two kinds of fractionations result in enrichment of heavy molecules in the gases (C~ 2 + ) and heavy carbon isotopic composition.
Key words： Natural gas; Carbon isotope; Diffusion; Dissolution; Fractionation.
[1] Galimov E M. Sources and mechanisms of formation of gas eous hydrocarbons in sedimentary rocks[J]. Chemical Geol ogy, 1988,71:77-95.
[2] 戴金星，裴锡古，戚厚发. 中国天然气地质(卷1)[M]. 北京：石油工业出版社，1992.
[3] 戴金星，秦胜飞，陶士振，等.中国天然气工业发展趋势和天然气地学理论重要进展[J].天然气地球科学，2005，16(2)：127-142.
[4] ]徐永昌.天然气成因理论及应用[M].北京：科学出版社.1994.
[5] Berner U, Faber E. Empirical carbon isotope/maturity relati onships for gases from algal kerogens and terrigenous organic matter, based on dry, open-system pyrolysis[J]. Org Ceochem,1996 24(10): 947-955.
[6]James A T, Correlation of natural gas by use of isotopic distribution between hydrocarbon components[J]. AAPG Bulletin, 1983, 67: 1176-1191.
[7] 沈平，徐永昌，王先彬，等.气源岩和天然气地球化学特征及成气机理研究[M]. 兰州: 甘肃科学技术出版社,1991.
[8] 程克明，王铁冠.天然气源岩地球化学特征[J].天然气地球科学，1993,4(2)：49-94.
[9] Whiticar M J. Correlation of natural gases with their sources[A].Leslie B，Magoon，Wallance G Don.The Petroleum System from Source to Trap[C]. AAPG Memoir, 1994,60：261-284.
[10] 王万春，刘文汇，刘全有.浅层混源天然气判识的碳同位素地球化学分析[J].天然气地球科学，2003，14(6):469-473.
[11] 刘文汇，刘全有，徐永昌，等.天然气地球化学数据的获取及应用[J].天然气地球科学，2003，14(1):21-29.
[12] 李明诚，李伟.油气聚集量模拟的研究[J]. 石油勘探与开发，1995，22(6):36-39.
[13][KG*8/9]Prinzhafer A, Huc A. Genetic and post-genetic molecular and isotopic fractionation in natural gas[J]. Chemical Geology, 1995, 126: 281-290.
[14] 孙作为，李鹏九.物理化学[M]. 北京:地质出版社，1979.
[15] 郝石生，陈章明，高耀斌，等.天然气藏的形成和保存[M]. 北京: 石油工业出版社，1995.
[16] ZHANG Tongwei. Experimental investigation on the carbon isotope fractionation of methane during gas migration by diffusion through sedimentary rocks atelevated temperature and pressure[J]. Geochemica Cosmichica Acta, 2001, 65(16):2723-2742.
[17] 李剑，刘朝露，李志生，等. 天然气组分及其同位素扩散作用模拟实验研究[J].天然气地球科学，2003，14(6):463-468.
[18] 史基安，卢龙飞，王金鹏，等. 天然气运移物理模拟实验及其结果[J]. 天然气工业，2004，24(12):32-34.
[19] 王屿涛，蒋少斌. 准噶尔盆地南缘天然气垂向运移特征及成因分析[J]. 沉积学报，1997，15(2):70-74.
[20] 赵孟军，宋岩，柳少波，等. 扩散作用对天然气成藏后的影响--以大宛齐油田为例[J]. 天然气地球科学，2003，14(5):393-397.
[21] 戴金星，陈践发，钟宁宁，等. 中国大气田及其气源[M]. 北京：科学出版社，2003.
[22] 付晓泰，王振平，卢双舫.气体在水中的溶解机理及溶解度方程[J]. 中国科学B辑，1996，26(2):124-130.
[23] 王青，张枝焕，钟宁宁，等. 水溶－释放作用对气藏形成的影响--以克拉2气田为例[J]. 天然气工业，2004，26(6):18-21.
[24][KG*8/9]秦胜飞，贾承造，李梅. 和田河气田天然气东西差异及原因[J]. 石油勘探与开发，2002，29(5)：16-18.
[25] Coleman D D, RisattlJ B, Schoell M. Fractionation of carbon isotopes bymethane-oxidizing bacteria[J]. Geochemica et Coschemica Atca,1981,45: 1033-1037.
[26] 阿特拉斯R M. 石油微生物学[M].黄第藩译. 北京: 石油工业出版社，1991.
[27] 陈践发，陈振岩，季东民，等. 辽河盆地天然气中重烃异常富集重碳同位素的成因探讨[J]. 沉积学报，1998，16(2): 5-8.
[28] 李虞庚，冯世功.石油微生物学[M]. 上海: 上海交通大学出版社，1991.144.
[29] James A T, Burns B J. Microbial ateration of subsurface natural gas accumulations[J]. AAPG Bulletin, 1984, 68(8): 957-960.
[30] 王万春，刘文汇，刘全有. 浅层混源天然气的地球化学特征[J]. 天然气地球科学，2003，14(6):469-473.
[31] 张林晔，李钜源，李祥臣，等. 细菌降解气轻烃组成及气源对比[J]. 石油实验地质，1996，18(1):88-96.
[32] 潘贤庄，张国华，黄保家，等. 莺歌海盆地浅层天然气生物降解及混源特征[J]. 中国海上油气 (地质)，2002，16(3):189-195.
[33] 赵孟军，张水昌，廖志勤. 原油裂解气在天然气勘探中的意义[J]. 石油勘探与开发，2001，28(4):47-56.
[34] 金强，程付启，刘文汇. 混源气藏及混源比例研究[J]. 天然气工业，2004，24(2):22-24.
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