第二章-2.5--天然气成因类型.ppt

* * 一、天然气成因类型概述 二、有机成因气 三、无机成因气 四、非烃类气体成因 五、不同成因类型天然气的识别 第五节 天然气的成因类型及特征 两大类：有机成因气、无机成因气 一、天然气成因类型概述 二、有机成因气 （一）有机成因气的主要类型 依据有机质的类型分： 按热演化阶段分： 腐泥型气、腐殖型气 生物气、热解气、裂解气 腐泥型有机质的热解气和裂解气合称油型气 腐殖型有机质的热解气和裂解气合称煤型气 腐泥型生物气 腐殖型生物气 1. 生物气 在低温（75℃）、还原条件下，由微生物（厌氧细菌）对沉积物有机质进行生物化学降解所形成的气体。 依有机质类型分 又称生物化学气、生物成因气、细菌气、沼气 我国典型生物气气田：柴达木盆地东三湖地区，埋深1400米，气藏温度60℃，第四系砂岩储层，C1/C2＋=100—1000，δ13C-65‰。 目前已发现的生物气以白垩系居多（K—Q），其次为第三系和第四系。80%以上储量集中在西西伯利亚地区。 生物成因气占世界天然气资源的20%. 1）丰富的原始有机质 2）严格的缺氧、缺硫酸盐还原环境 ——特别是腐殖型和混合型有机质，这是产生大量甲烷气的基础 ——产CH4菌繁殖的必要条件 4）足够的孔隙空间 5）较快的沉积速率 3）地温（75℃）和介质PH值（6.5-7.5） ——产甲烷菌的繁殖需要一定的空间 ——沉积速率快有利于生物气形成 （1）生物气的形成条件 湖泊沉积物中：由于含盐量低，缺SO42-，PH值中等呈中性，所以甲烷菌出现较早，在近地表浅层即开始大量生成CH4，但因埋藏太浅， CH4大部分散失或氧化，不易保存下来形成气藏。 半咸水或咸水湖泊中：尤其是碱性咸水湖，可抑制产甲烷菌过早大量繁殖，也有利于有机质保存。当埋深到一定深度后，有机质分解使介质PH降到6.5—7.5时，产甲烷菌才能大量繁殖，此时生成的CH4容易保存，并可聚集成工业气藏。 （2）生物气的特点 以CH4为主 98%，干气；干燥系数C1/C2＋100或数百以上。 甲烷 δ13C低（-55～-100‰），多数在-60～-80‰ ，有热解 气混入时可使同位素变重。 气藏埋藏浅（一般1500米），浅层未成熟带，Ro0.5%。 腐泥型有机质演化进入成熟阶段后形成的天然气。 2. 油型气 石油伴生气、凝析油伴生气、裂解干气 根据热演化阶段可分为 两个演化途径： 1）干酪根热解直接生成气态烃； 2）石油裂解为气态烃, （1）油型气的形成过程 放氢的芳香烃缩合作用： 从低分子的菲逐渐缩合稠化为多核稠环芳香烃，直到石墨，放出大量氢； 加氢的正烷烃歧化作用： 氢能用于后者形成C5和C12正烷烃，进一步裂解为C3、C5和C6正烷烃，最终产物是甲烷 石油热演化的缩合作用和歧化作用 （2）油型气特点 主成气母质：腐泥型有机质； 热演化阶段：RO 0.5% 湿气，重烃气含量可达20－50%，C1/C2+小（4～10）,δ13C1低（-55—-45‰），δD C1低（-300—-180‰）, iC4/nC4比值明显小于1，随有机质成熟度↑，iC4/nC4↓，在生油窗约为0.7－0.8。 各种油型气是在干酪根不同热演化阶段的产物，其化学成分不同 1）石油伴生气： C2+较多， C1/C2+小（10—20）； δ13C1（-50～-40‰），δDC1（-250～-150‰），比石油伴生气偏重。 2）凝析油伴生气 以甲烷为主，重烃气极少（1～2%）； C1/C2+=20～100；δ13C1≥-35～-40‰ 3）裂解干气 由 1）→2）→3）： C2+↓，CH4↑；δ13C1、δDC1变重 油型气分布很广，在含油气盆地中只要发现了油藏，都有可能找到数量不等的油型气。 它们可以呈不同状态存在。石油伴生气或呈游离气顶、或呈溶解气状态与油藏伴生，多分布在盆地的中深部，深约1500～3500m。 腐殖型有机质(包括煤层和煤系地层中的分散有机质)热演化生成的天然气。 3. 煤型气(煤成气） 煤层气是指以吸附状态存在于煤层中的煤成气。 （1）煤型气的形成阶段 腐植型有机质煤化过程的阶段与成气模式 1.泥炭－褐煤早期阶段：Ro0.4%, 地温小于75℃，相当于生物化学生气阶段； 2.褐煤中期－长焰煤阶段：形成的气主要