天然气成因及成藏
论天然气富集成藏的地质因素
论天然气富集成藏的主要地质因素论文提要天然气（Natural Gas）是埋藏在地下的古生物经过亿万年的高温和高压等作用而形成的可燃气，是一种无色无味无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。
其利用领域非常广泛，除了能用于炊事外，还可广泛作为发电、石油化工、机械制造、玻璃陶瓷、汽车、集中空调的燃料或原料。
因而初步总结出我国气藏形成和富集的主要地质因素，对今后天然气勘探及开发工作有重要意义。
本文就是从以下七个主要地质因素来展开论述的。
其间，天然气藏形成与富集的基本条件包括：一定规模的气源岩、一定厚度的储层、区域盖层、古隆起和早期圈闭的作用；充分条件包括：断层与不整合面的改善作用、二次生气、脱溶（脱附）作用。
正文一、一定规模的气源岩气源岩的规模和生产潜力无疑是天然气藏形成和富集的基本地质条件，气藏的富集程度除与气源岩规模和生产潜力密切相关外，还与气源岩和储层相互接触关系有关。
（一）气源岩的规模和生产潜力最关键的是，气源层系要有一定的厚度和相当高的生气潜力。
一定的生气强度是较大气田形成的先决条件，因为只有当生气量大于水溶气量（当与油伴生时，还要考虑油的溶解气量）、岩石吸附气量和散失气三者之和时，才有可能形成天然气的聚集。
国内外的勘探实践表明，大气田总是分布在生气强度相当大的范围内。
如前苏联西西伯利亚盆地，大气田分布于生气强度大于30ⅹ108m3/km2范围内，而特大气田绝大部分集中在生气强度大于40ⅹ108m3/km2区域。
再如，我国渤海湾盆地的东濮凹陷，储量较大的文留气藏和白庙气田都分布在生气强度大于60ⅹ108m3/km2范围内①（图1，见下页）。
（二）气源岩与储层的接触关系气源岩与储层的接触关系直接涉及到气源岩生成的天然气能否有效地运移到储层的问题，一般气源岩与储层直接接触比不相接触的富气作用大。
从我国已发现的油气田中可划分出内接式、紧接式和跨越式三种类型。
1.内接式储层呈“透镜体”被包在气源岩中，源岩生成的天然气能充分向储气层运聚。
天然气是怎样形成的
天然气是怎样形成的天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等，你想了解天然气的形成过程吗?一起和店铺来看看天然气是怎样形成的吧!天然气的形成天然气的成因是多种多样的，天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终，各种类型的有机质都可形成天然气，腐泥型有机质则既生油又生气，腐植形有机质主要生成气态烃。
生物成因成岩作用(阶段)早期，在浅层生物化学作用带内，沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气称为生物成因气。
其中有时混有早期低温降解形成的气体。
生物成因气出现在埋藏浅、时代新和演化程度低的岩层中，以含甲烷气为主。
生物成因气形成的前提条件是更加丰富的有机质和强还原环境。
最有利于生气的有机母质是草本腐植型—腐泥腐植型，这些有机质多分布于陆源物质供应丰富的三角洲和沼泽湖滨带，通常含陆源有机质的砂泥岩系列最有利。
硫酸岩层中难以形成大量生物成因气的原因，是因为硫酸对产甲烷菌有明显的抵制作用，H2优先还原SO42-→S2-形成金属硫化物或H2S等，因此CO2不能被H2还原为CH4。
甲烷菌的生长需要合适的地化环境，首先是足够强的还原条件，一般Eh<-300mV为宜(即地层水中的氧和SO42-依次全部被还原以后，才会大量繁殖);其次对pH值要求以靠近中性为宜，一般6.0～8.0，最佳值7.2～7.6;再者，甲烷菌生长温度O～75℃，最佳值37～42℃。
没有这些外部条件，甲烷菌就不能大量繁殖，也就不能形成大量甲烷气。
有机成因油型气沉积有机质特别是腐泥型有机质在热降解成油过程中，与石油一起形成的天然气，或者是在后成作用阶段由有机质和早期形成的液态石油热裂解形成的天然气称为油型气，包括湿气(石油伴生气)、凝析气和裂解气。
与石油经有机质热解逐步形成一样，天然气的形成也具明显的垂直分带性。
在剖面最上部(成岩阶段)是生物成因气，在深成阶段后期是低分子量气态烃(C2～C4)即湿气，以及由于高温高压使轻质液态烃逆蒸发形成的凝析气。
天然气藏形成机理
3、凝析气藏的形成条件与分布
（1）形成条件 1） 在烃类物系中，气体的数量必须胜过
液体的数量，才能为液相反溶提供条件。 2）油气藏埋藏深，地层温度介于烃类物
系的临界温度和临界凝结温度之间，当地层 压力超过该温度的露点压力。 （2）分布
第四节 天然气藏形成机理
一、天然气藏形成机理
• 天然气成藏过程的特殊性 • 凝析气藏的形成与分布 • 深盆气藏形成机理 • 天然气水合物 • 煤层气
一、天然气成藏过程的特殊性
1、天然气在地层水中的溶解及水溶气析出成藏 水溶气析出的地质条件
（1）地层抬升 （2）含气地层水上升 （3）地层水矿化度增高
开产方式：水平井+压裂
一、天然气成藏过程的特殊性
2、天然气通过盖层扩散 扩散系数
3、天然气藏形成与保存的动态过程 较大规模的油气藏形成需要4个条件：
（1）充沛的气源 （2）生气高峰出现的地质年代新 （3）良好的盖层条件 （4）生气高峰期比较稳定的大地构造环境
二、凝析气藏的形成与分布
1、凝析气藏的概念 液态的油在地下高温高压条件下反而蒸发 为气体，而当压力降低以后又凝结为液态 石油。气藏的形成与原油中气油比高，富 含轻烃组分
2、凝析气藏的相态特征
（1）临界温度与临界压力
烃类纯物质的相态：温度一 定，随压力增加，体积缩小， 达露点A后，压力不变而体积继 续缩小，直到泡点B后，压力增 大体积变化甚微，露点A为开始 液化的点，泡点B为完全液化的 点，A-B为气液两相共存区段， 其对应的压力为饱和蒸汽压， 大小取决与温度，温度升高， A-B线段逐渐缩小，T P C
天然气持续充注 天然气不断散失 饱气带
天然气原理
天然气原理天然气是一种主要由甲烷（CH4）组成的可燃性气体，在地球的地下深处形成。
它是由古代有机物质在地质作用下形成的，主要来源于埋藏在沉积岩中的动植物残骸。
天然气是一种清洁、高效的能源，被广泛用于取暖、烹饪、发电和工业生产等领域。
天然气的形成是一个漫长而复杂的过程。
首先，当动植物死亡后，它们的遗体通常会被埋在水中的沉积物中。
随着时间的推移，这些沉积物被覆盖在更多的层次下面，由于压力和温度的增加，有机物质逐渐转变为煤炭或油。
然而，在某些情况下，埋葬的有机物质没有被进一步转化，而是逐渐分解为甲烷气体。
这是因为在一些地质条件下，沉积岩中的微生物可以将有机物质分解为甲烷。
当甲烷气体形成后，它会朝着高压区域移动，最终在地下岩石中形成气藏。
气藏通常由多种类型的岩石组成，例如砂岩、页岩和煤层等。
这些岩石可以充当储藏天然气的容器，保持着气体的安全性和稳定性。
为了利用天然气，人们必须从地下将其开采出来。
开采过程通常包括钻井和抽采。
首先，通过钻井设备在地下将井筒钻入气藏中，然后通过管道将气体抽入地面。
一旦天然气被开采出来，它可以通过管道输送到不同的地方，供各种用途使用。
在利用天然气的过程中，甲烷被燃烧为二氧化碳和水，产生热能。
这种燃烧过程是相对清洁的，与煤炭和石油相比，天然气的燃烧排放较少的污染物，能够减少空气污染和温室气体排放。
总之，天然气是一种重要的能源资源，其形成是由古代有机物质在地质作用下转化为甲烷气体所致。
通过钻井和抽采等过程，人们可以将天然气开采出来并用于各种用途。
天然气的利用对减少空气污染和温室气体排放具有积极作用。
天然气成因
腐泥型与腐殖型有机质
• 所有沉积有机质大致可以区分为腐泥型和腐殖 型两大类。 • 腐泥型系指脂肪族有机质在缺氧条件下分解和 聚合作用的产物，来自海洋或湖泊环境水下淤 泥中的孢子及浮游类生物，它们可以形成石油、 油页岩、藻煤。 • 腐殖型系指泥炭形成的产物，来自有氧条件下 沼泽环境的陆生植物，主要可以形成天然气和 腐殖煤，在一定条件下也可以生成液态石油。
成煤物质及其结构特点
• 煤主要由各门类的植物遗 体形成,以陆生高等植物为 主. • 有机组分以碳水化合物和 木质素为主. • 结构中含有较多的芳环和 杂原子.
煤的显微组分
• 镜质组
– 木质素纤维组织凝胶化作用的产物
• 惰质组
– 木质素纤维组织碳化作用的产物
• 壳质组
– 高等植物中富含氢的组织器官(如孢粉质、 角质、木栓质）及植物组织的分泌物
甲烷、二 氧化碳的 死亡温度
常见的无机气类型及其分布
• 来自幔源的岩浆以及变质作用和由此引 起的无机矿物热分解作用所形成， • 由地表水渗入地壳深处而形成的大气成 因气。 • 无机成因气的分布与深大断裂活动有关， 构造活动单元，特别是古老地层更有可 能分布无机成因气。
我国有机与无机成因天然气的二氧化碳碳同位素
伴生凝析油和 轻质油某些组 成特征
来自藻类类和细菌
•
C7轻烃系列三角 图（正庚烷、甲 级环己烷、二甲 基环戊烷）
来自水生生物 （类脂物）
来自高等植物
煤 成 气 与 油 型 气 的 鉴 别
• 生物标记物所 反映的有机质 来源
生 物 标 记 物 结 构
不同类型干酪根不同成熟度条件下形 成天然气的δ 13C1
煤型气组成特点
• 煤型气含有一定量的非烃气，如N2、CO2等，但 其含量很少达到20% • 煤型热解气的重烃含量比煤型裂解气高，但煤 型气的重烃含量也很少超过20%，主要为甲烷。 • 煤型气的甲烷同位素一般在-25～-42‰。 • 凝析油中，常含有较高的苯、甲苯以及甲基环 己烷和二甲基环戊烷。 • 煤型气常含汞蒸气，一般含量超过 700 毫微克/ 米3，多数大于1000毫微克/米3
天然气重要基础知识点
天然气重要基础知识点1. 天然气的定义天然气是一种由多种气体组成的混合物，主要包含甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)等烃类气体，以及少量的氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和其他烃类气体。
它主要形成于地下沉积岩层中，常与石油一同存在。
2. 天然气的形成天然气的形成主要经历了有机物质生物降解、成岩作用和热解等过程。
在生物降解过程中，有机物质经过压力和温度的作用，逐渐转化为化石燃料。
这些化石燃料随着地质作用被埋藏在地下深处，形成沉积岩层，同时地下水中的压力和温度使有机物质进一步转化为天然气。
3. 天然气的开采与储存天然气一般通过钻井技术进行开采。
在确定天然气储层后，通过垂直或水平钻井进入储层，然后通过泵或压力使天然气到达地面。
为了方便储存和输送，天然气一般需要经过脱水、净化和压缩等处理。
4. 天然气的用途天然气广泛应用于家庭、工业和能源领域。
在家庭中，天然气常用于供暖、烹饪和热水等用途。
在工业领域，天然气可作为原材料或燃料使用，例如制造化肥、玻璃、塑料等。
另外，天然气也可用于发电、城市燃气供应和交通运输等方面。
5. 天然气的环保性与可持续性相较于煤炭和石油等化石燃料，天然气在燃烧过程中产生的二氧化碳排放较少，且燃烧效率高。
因此，天然气被认为是一种相对环保的能源选择，可以有效减少温室气体的排放。
此外，天然气储量相对较为充足，可视为一种可持续的能源形式。
总的来说，了解天然气的基础知识对于能源行业相关从业者、环境保护工作者以及普通公众都具有重要意义。
掌握天然气的形成、开采和应用等方面的知识，有助于更好地理解和利用这一重要资源。
天然气原理
天然气原理
天然气是由各种烃类气体混合物在一定压力下，经加热、加压或混合而成的气态燃料。
其主要成分是甲烷，也含有少量乙烷、丙烷、丁烷等。
天然气中含甲烷约90%以上，其它还有氢气、一氧化碳和二氧化碳等。
天然气是一种无色、无臭、无毒的可燃气体。
常温常压下为气态，与空气混合能形成爆炸性混合物，爆炸下限为5%。
在常温常压下，天然气是最常见的一种燃料。
在常温常压下天然气是以气态存在于空气中的，它占空气中总质量的90%以上，是目前最经济方便的燃料之一。
天然气主要用于城市居民生活用气、锅炉用气及工业用气。
天然气广泛使用于汽车、轮船、取暖炉等领域，是重要的能源和化工原料。
天然气中含有多种成分，在空气中燃烧生成的二氧化碳、水和氮气占75%以上，并产生大量热量，是重要的化工原料之一。
我国天然气资源丰富，除少数地区外，已实现了村村通天然气。
从2001年起国家对天然气价格实行政府指导价管理，最高不超过0.85元/立方米（按销售价格计算）。
—— 1 —1 —。
天然气的形成过程.doc
天然气的形成过程
天然气和石油一样，都是重要的燃料和化工原料。
它们一个是气体，一个是液体，人们将之统称为“油气”。
天然气和石油常常埋藏在一起，气轻在上面，油重在下面，人们将这种天然气叫做“油田伴生气”；当然，天然气也可以单独生存，这被称之为“天然气田”。
石油、天然气和煤炭一样，都是埋藏在地下的宝贵能源。
古时候，地面上的树木繁盛，还有成群的各种动物，由于环境、地壳的变化，这些生物和泥砂一起沉积在湖泊和海洋中，本形成了水底淤泥，而且越积越厚，终于使淤泥与空气隔绝，避免了与氧气作用而腐烂。
地层内的温度很高，而且又有很大的压力，加上细菌的分解作用，最后使这些生物遗体变成了石油或天然气。
石油和天然气的区别，主要是形成时参与分解活动的细菌不一样，形成石油的细菌叫做“硫磺菌”和“石油菌”；形成天然气的细菌叫做“厌氧菌”。
天然气的主要成分是甲烷。
我们经常可以发现野外水沟里有淤泥的地方，会冒气泡，那些气泡就是甲烷。
甲烷开始形成时，是在淤泥下分散存在的，在地下水流的带动下，或地层压力的压迫下，分散的甲烷慢慢地向有空隙和裂缝的岩石层中流动、积聚，如果这些岩石层周围是密闭的，甲烷就会汇集在一起，成为天然气田。
我国的天然气贮藏非常丰富，而天然气也正逐步成为我国城乡最重要的燃料之一。
柴西地区天然气成因、类型及成藏规律
中国石油勘探
CH IN A PETROLEUM EXPLO RATION
DO1. 10.3969/ j .issn.1672-7703.2019.04.010
2019年 7 月
柴 西 地 区 天 然 气 成 因 、类 型 及 成 藏 规 律
张永庶1 周 飞 1 王 波 1 曾 旭 2 张 静 1 张小波1
如英东、黄瓜峁一开特米里克和南翼山一油墩子地区，是今Байду номын сангаас重要的勘探领域。
关键词：油型气，煤型气，天然气碳同位素，天然气类型，柴西地区
中图分类号：T E 122.1
文献标识码：A
Genesis, type and reservoir formation law of natural gas in western Qaidam Basin
Abstract: The western depressed area of the Qaidam Basin is an important zone for oil and gas exploration, with unique Paleogene-Neogene
source rocks in plateau saline lake facies. In recent years, important discoveries have been made in the middle-deep layers of Nanyishan, Huangguayao, Kaitemilike, Yingzhong and Zahaquan, etc., and many natural gas reservoirs have been discovered. However, the source of natural gas in this area is controversial. Whether there is mixed deep Jurassic coal-type gas affects the understanding of natural gas and reservoir-forming model in this area and the next exploration direction. On the basis of comprehensive analysis of geochemical characteristics of a large number of natural gas samples, the geochemical differences of natural gas between Paleogene-Neogene in western Qaidam Basin and Jurassic in the northern margin of the Qaidam Basin, and the geochemical characteristics of associated crude oil and regional geological conditions were studied, and the following three cognitions were obtained: (1) Unlike other regions, carbon isotope of ethane cannot be used as the main index to identify the type of high mature saline lacustrine natural gas in western Qaidam Basin. (2) The natural gas in western Qaidam Basin mainly comes from the saline lacustrine source rocks of the upper member of the Lower Ganchaigou Formation (E32) and the Upper Ganchaigou Formation (N,). They are mainly oil-type gas, and there is almost no mixed Jurassic coal-type gas. (3) Gas accumulation in western Qaidam Basin is characterized by near source, with short transverse migration distance and late vertical adjustment. The areas with deep burial and high maturity of source rocks, such as Yingdong, Huangguayao-Kaitemilike and Youdunzi, are important exploration areas in the future.
天然气成因研究
天然气成因研究
天然气的成因是多种多样的，主要包括生物成因、有机成因和无机成因三种类型。
1. 生物成因：这是最常被提及的一种成因，它是通过古生物遗骸长期沉积地下，经过慢性的转化及变质裂解而产生的气态碳氢化合物。
这种成因形成的天然气具有可燃性，并且多在矿区开采原油时伴随而出。
2. 有机成因：这种成因主要通过沉积中的有机物质，在热降解的过程中形成。
它包括了油型气和煤型气，是有机物质在特定的高温高压条件下形成的。
3. 无机成因：这是地球上的元素，如碳，通过类似太阳的核聚变反应与大气中的氢元素发生反应而形成的。
总的来说，天然气的形成是一个复杂的过程，涉及到多种因素和作用。
每种成因都有其独特的特点和过程，科学家们通过研究这些特点和过程，可以更好地理解天然气的形成机制，为天然气的开发和利用提供更有力的科学依据。
渤深6潜山天然气成因及成藏条件
王 力 金 强 ， 丛礼２ 胡 晓 庆３ 王秀 红４ ， 万 ， ，
（． １ 中国石油 大学 （ 华东）地球资源与信息学院 ， 山东 东营 ２ ７６ ； ． ５ ０ １ ２ 胜利油 田 油气集输公司 ， 山东 东营 ２ ７ ０ ； ５０ ０ ３ 中海石油 研究 中心 ， ． 北京 １０ ２ ； ． ０ ０ ７ ４ 胜利油 田 地质科学研究院 ， 山东 东营 ２ ７ １ ） ５０ ５
（ ２， 表 ）如以油型气为主的渤古 ４ 山和渤南深洼 潜 带天 然 气 分 别 为 一２ ． ‰ ～ 一２ ． ‰ 和 ４９ ３８ ２ ．６ ０ ２ ．９ ｏ而主要发育煤成气 的孤北 ６ ６％ ～一 ４ ９％ ， 潜山天然气 Ｃ 基本都大于 一２％ ， ９０井更 ２ ３ｏ渤 ３
研究区油气地质学者希望解决的问题． 本文拟综合
利用多 种天然 气地 球 化学 示 踪 指标 ， 邻 区天 然 气 与
进行对 比分析 ， 明确渤深 ６ 山天然气 的成 因和来 潜 源， 在此基础上结合地质特征分析对成藏条件进行 探讨 ， 以期为该区的油气资源评价和勘探 目标部署
提供依 据 ．
气体总体积的 ９ ．７ １４ ％～９ ．４ 平均为９ ．１ ６潜山天然气组分特征
＊ｎ ｄ为 无数 据
１ ２ 稳定碳 同位 素特征 ．
天然气 中 甲烷 及其 同系物 的碳 同位 素组 成主要 受母 质类型 和成熟 度影 响 ， 是划 分天然气 成 因类 型 、
摘要： 孤西断裂带深层天然气来源多， 成因复杂 ， 源现象普遍． 混 针对这一问题 ， 运用天然气组分、 稳
定碳 同位 素 、 烃组 成 、 有 气体 同位 素和伴 生原 油 生物标 志 物等 多种 指 标 ， 轻 稀 与邻 区天 然气进 行对
天然气的地质特征与分布规律
天然气的地质特征与分布规律天然气是一种重要的能源资源，广泛应用于工业、交通和生活领域。
了解天然气的地质特征与分布规律，对于勘探、开采和利用天然气具有重要意义。
本文将从地质特征和分布规律两个方面进行讨论。
一、地质特征1. 产生与形成天然气是在地下深处形成的，主要来源于生物质和煤炭的分解、岩石的变质和油田的生物降解等过程。
在这些过程中，有机物质通过高温和高压逐渐转化为天然气。
2. 存储与运移天然气主要以孔隙气和页岩气的形式存在于地下。
孔隙气是指存储在岩石孔隙中的气体，而页岩气则是嵌藏在页岩中的气体。
天然气通过地下岩石层的孔隙和裂隙进行运移，最终聚集形成储层。
3. 分布与形态天然气在地球上广泛分布，主要集中在陆地和海洋沉积层中。
陆地上的天然气主要集中在盆地和构造带中，如中国的渤海湾盆地和塔里木盆地。
海洋中的天然气则主要嵌藏在大陆架和斜坡区域，如北海和墨西哥湾。
二、分布规律1. 地理分布天然气的地理分布与地壳构造密切相关。
在地质断裂带、板块交界带和褶皱带等活动地壳区域，易形成天然气富集的条件。
另外，富含有机质的沉积岩层也是天然气的重要分布区域。
2. 储量分布天然气的储量分布具有一定的差异性。
全球范围内，俄罗斯、伊朗、卡塔尔等国家拥有丰富的天然气储量。
在中国，天然气主要分布在西北地区的塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和四川盆地。
3. 勘探和开采难度由于地下地质条件的复杂性，天然气的勘探和开采难度较大。
在深海、高山和极端气候条件下，勘探和开采成本更高，技术要求更为复杂。
因此，天然气的分布规律也会受到勘探和开采难度的影响。
总结：通过对天然气的地质特征和分布规律的探讨，我们可以了解到天然气是在地下深处形成的，以孔隙气和页岩气的形式储存，并在特定地质构造和沉积条件下分布集中。
在勘探和开采中，需要考虑到地下地质条件和技术要求。
进一步研究和了解天然气的地质特征和分布规律，有助于更有效地开发和利用天然气资源，促进能源的可持续发展。
卧龙河气田天然气成因及成藏主要控制因素
第２ ９卷
第 ５期
石
油
学
报
Ｖ ０１２９ Ｎｏ． ． ５
Ｓｅ ｔ ｐ． ２ ０８ ０
２０ ０ ８年 ９月
ＡＣＴ Ａ ＰＥＴ ＲＯ ＬＥＩＳＩ Ｉ Ｎ ＣＡ
文 章 编 号 ：０ ５ —６ ７ ２ ０ ） ５０ ４ —７ ２ ３ ２ ９ （ ０ ８ ０ — ６ ３０
ＨＵ ｐ ｎ ＣＨ Ｅ Ｈ ａ ｌ ’ ＹＡＮＧ ｈ ｆｎ ’ ＬＩ Ｑ ｕ ｎ ｏ Ａｎ ｉｇ Ｎ ｎ பைடு நூலகம் ｎ Ｓ ｕｅ ｇ Ｕ ａ ｙ ｕ
（ ． ｐ ｒｍｅ ｔ ｆ Ｅ ｒｈＳｃｅ ｃｓ，Ｚ ｅｉ ｎ ｉｅ ｓｔ １ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ａ ｔ ｉｎ ｅ ｏ ｈ ｊａ ｇ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｙ，Ｈａ ｇ ｈ ｕ ３ ０ ２ ｎ ｚ ｏ ０ ７，Ｃ ｉａ； １ ｈｎ ２ Ｐｅｒ Ｃｈｎ ｐ ｏ ａｉｎ ａ ｄ Ｄｅｅｏ ． ｔｏ ｉａＥｘ ｌｒ ｔｏ ｎ ｖ ｌｐｍｅ ｔＲｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉ ｔ ｎ ｓａ ｃ ｎ ｔｔ ｅ，Ｂｅｊｎ ０ ０ ３ ｕ ｉｉ ｇ １ ０ ８ ，Ｃｈｎ ） ｉａ
卧龙 河 气 田天 然 气 成 因 及 成 藏 主 要 控 制 因 素
胡 安 平 陈汉 林 杨 树 峰 刘全 有
（ 浙 江 大 学 地 球科 学 系 浙 江 杭州 ３ ０ ２ ； ２ 中 国石 油 勘 探 开发 研 究 院 １ １ ０ ７ 北 京 １ ０ ８ ） ０ ０ ３
摘 要 ： 卧 龙 河 气 田 ３套 主 要产 层 下 三叠 统 嘉 陵 江 组 、 对 中石 炭 统 黄 龙 组和 下 二叠 统 的天 然 气 组 分及 同位 素 组 成 特 征 进行 了分 析 ， 结 合 烃 源 岩 分 布规 律 ， 确定 了各 层 系天 然 气 成 因及 主力 气源 。其 中下 三 叠 统 嘉 陵 江 组天 然 气 主 要 以上 二 叠 统 龙 潭 组 腐 殖 型烃 源 岩 生 成的煤成气为主， 以志 留 系腐 泥 型 源 岩 生 成 的 油 型 气 为辅 ； 中石 炭统 黄 龙 组 天 然 气 主要 由 志 留 系烃 源 岩 生 成 的 不 同 期 次 的油 型 气
鄂西一渝东地区飞三段天然气成因与成藏阶段
Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｇａ ｓ Ｏｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ａ ｎ ｄ Ａｃ ｃ ｕｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｔｈ ｉ ｒ ｄ Ｍｅ ｍｂ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｆｅ ｉ ｘ ｉ ａ ｎｇ ｕａ ｎ Ｆｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｗ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｈｕ ｂｅ ｉ ａ ｎｄ Ｅａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｃｈｏ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ Ａｒ ｅ ａ
Ｓ ＨＵ Ｚ ｈ ｉ － ｇ ｕｏ
（ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｎ Ｏ ｉ ｌ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｓ Ｉ ＮＯ Ｐ ＥＣ ，Ｑ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ， Ｈ ｕ ｂ ｅ ｉ ４ ３ ３ １ ２ ４，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｉ ｒ ｄ Ｍｅ ｍ ｂ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｆ ｅ ｉ ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ｕ ａ ｎ Ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ（ Ｔ ）ｉ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｇ ａ ｓ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍ ａ ｒ ｉ ｎ ｅ
摘要 ：飞三段是鄂西一 渝东地区海相碳酸盐岩层系 的主力 产气层 ，系统研究 飞三段 的天然气成 藏阶段 与主控 因素 ，对
该区飞三段的天然气勘探具有指导意义。利用天然气组分 和稳定碳 同位素资 料 、烃源岩 的干酪根碳 同位素 资料 以及 流 体包裹体均一温度资料 ，在 阐明油气的成因与来源 、烃源岩 的生烃史 和油气 充注史 的基础上 ，结合 构造演 化史和 圈闭 演化史 ，划分 了天然气的成藏阶段 ，并总结了天然 气成 藏的主控 因素。结果认 为 ：飞三段 天然气 主要为二 叠系烃源 岩 生成 的原油的二次裂解气 ；天然气的成藏经历 了古岩性 油藏的聚集（ １ ９ ０—１ ６ ０ Ｍａ ） 、古油藏裂解与古岩性气 藏形成 （ １ ６ ０
探讨天然气成藏条件及富集因素
探讨天然气成藏条件及富集因素在我国由于气藏所处的地质条件环境不同，气藏和油藏形成的原因众多，数量和储量也极为可观。
通过分析得出天然气藏出现的特征，按照标准划分气藏类型，从气藏形成和集中的原因统计，对以后天然气相关理论和发掘开采工作有着重大的用处。
标签：天然气成藏富集因素1我国天然气藏具有的大致特点（1）我国天然气藏以中小为主，很少出现大储量。
（2）目前我国已经知道的天然气田的储量大都处于中生代的第一个系和下第三系。
按照已经知道的储量大小排序，第一位是比重25.12%的下第三系，储量排在它后面的是中生代的第一个系和二叠系、石炭纪。
（3）从地域位置上看，在渤海湾盆地和四川盆地这两处位置。
迄今为止，我国所知道的所有气田中，气田总数的78.2%都位于四川盆地。
不仅在数量上占优势，储量上更是近乎全国的一半；我国油气田大都位于渤海湾盆地一带，在数量上是我国总数的78.2%，在储量上近乎我国的三分之一。
（4）从气田所处的地层深度来看大都是中浅层。
我国所指的气田和油气田有一百七十九个，其中的一百五十四个处于地下320米左右，它占总量的比重接近百分之八十。
从上面的数据看，我国天然气勘查重点是中浅层。
深度在320米以下的气藏，就目前的情况看来大都处于塔里木盆地、东淮坳陷、四川盆地和渤海湾盆地的河北中部。
（5）气源多种多样。
根据天然气的形成原因，我国统计出已知的天然气储量以热裂解气占多数，几乎是总量的一半，它们大都集中在四川盆地；其中油型气越占三分之一，大都集中在渤海湾地区；还有煤成气和生物气分别有16.5%和3.4%的比重。
不过，也有极少的非烃类型的气藏。
（6）天然气藏以碎屑岩和碳酸盐岩为主。
这两种储集层的天然气储量比重相差不大，它们的比重是53.8和46.1%。
碎屑岩层中以致密砂岩为主，成为我国天然气藏的一大特征。
2天然气主要集中地域的地质条件按照统计数据获知我国天然气田之所以集中和缘由主要有八项：2.1要具有相对量的气源岩。
带你了解天然气——天然气基础知识简介
带你了解天然气——天然气基础知识简介一、天然气介绍天然气是指埋藏在地下的可燃气体，主要成分为甲烷(CH4)。
天然气形式主要有四种：气田气由气井采出的可燃气体称为纯天然气或气田气。
它的主要成分是甲烷（CH4），约占90%以上，此外还含有少量的乙烷（C2H6），丙烷（C3H8），硫化氢（H2S）,一氧化碳（CO），二氧化碳（CO2）等，热值约为 38MJ/Nm3。
凝析气田气凝析气田气是指在开采过程中有较多C5及C5以上的石油轻烃馏分可凝析出来，但是没有较重的原油同时采出的天然气。
其主要成分除含有大量的甲烷（CH4）外，还含有2%-5%的C5及C5以上碳氢化合物，热值约46MJ/Nm3。
石油伴生气石油伴生气是指在开采过程中与液体石油一起开采出来的天然气，是采油时的副产品。
它的主要成分也是甲烷，约占70%-80%左右，还含有一些其它烷烃类，以及CO2，H2，N2等。
热值约为42MJ/Nm3。
煤矿矿井气煤矿矿井气是指从井下煤层中抽出的煤矿矿井气，是采煤的副产品。
实际上它是煤层气与空气的混合气。
其主要成分是甲烷（CH4）和氮气（N2），此外还含有O2和CO等。
值得注意的是，矿井气只有当CH4含量在40%以上才能作为燃气供应，CH4体积组分在40%—50%时，矿井气热值约为17MJ/Nm3。
生物天然气生物天然气是指从生物质转化而来的燃气，包括沼气、合成气和氢气。
目前，仅有沼气具有技术和成本优势，因此，一般所说的生物天然气主要是指沼气提纯后的燃气，也就是利用畜禽粪便、农作物秸秆、餐余垃圾和工业有机废水废渣等有机物作为原料，通过厌氧发酵生产出甲烷含量在55%-65%的沼气，经过净化、提纯后，使甲烷含量达到90%以上的燃气。
沼气沼气的主要成分是甲烷。
沼气由50%-80%甲烷（CH4）、20%-40%二氧化碳（CO2）、0%-5%氮气（N2）、小于1%的氢气（H2）、小于0.4%的氧气（O2）与0.1%-3%硫化氢（H2S）等气体组成。
莺歌海凹陷东斜坡中北段天然气成因及成藏特征
莺歌海凹陷东斜坡中北段天然气成因及成藏特征莺歌海凹陷位于中国南海北部，是一个重要的天然气成藏区。
其中，东斜坡中北段是莺歌海凹陷内天然气成藏的重要部分。
本文将对莺歌海凹陷东斜坡中北段的天然气成因及成藏特征进行探讨。
天然气的成因多种多样，主要有生物成因、热液成因和岩浆成因。
在莺歌海凹陷东斜坡中北段，天然气主要是通过生物成因形成的。
莺歌海凹陷是海陆过渡环境的火山盆地，具有良好的有机质沉积条件。
在这个环境中，有机质经过古生物分解作用，经过生物转化和热演化作用，在高温和高压条件下转化为天然气。
同时，莺歌海凹陷的古代火山岩和沉积岩也是天然气的重要源岩。
莺歌海凹陷东斜坡中北段天然气成藏特征明显。
首先，该区域具有较高的天然气含量。
通过地质勘探和试气井的实际数据可知，莺歌海凹陷东斜坡中北段天然气的甲烷含量普遍较高，且伴随有乙烷、丙烷等附属气体。
其次，该区域的天然气主要以浅层气为主。
由于莺歌海凹陷东斜坡中北段属于热液沉积环境，浅层烃源岩丰富，使得浅层气的生成和聚集条件非常有利。
此外，该区域天然气的分布呈现较明显的构造控制特征，多分布在构造高部位，例如背斜、拗陷等地质构造。
最后，莺歌海凹陷东斜坡中北段的天然气储集条件良好。
受盖层的封闭作用，大部分天然气分布在有效储层中，形成了具有较好开发潜力的天然气藏。
在莺歌海凹陷东斜坡中北段，对天然气的成藏机制有争议。
一种观点认为，该区域的天然气是通过沉积物中的微生物作用形成的，而另一种观点认为它是由于热演化过程中有机质分解所产生的。
实际情况是，这两种因素可能都起到了一定的作用。
通过对该区域岩石样品的研究和实验模拟，可以更全面地了解天然气的形成过程。
综上所述，莺歌海凹陷东斜坡中北段是一个重要的天然气成藏区，其天然气主要来源于生物成因。
该区域天然气具有较高的含量，并以浅层气为主。
天然气的分布受构造控制，且储集条件良好。
然而，关于其成藏机制仍存在争议，需要进一步的研究来解决这个问题。
对于莺歌海凹陷东斜坡中北段的天然气成因及成藏特征的深入研究，对于该区域的天然气资源的开发具有重要意义。
高等石油地质学课件10-天然气成藏理论
• （2）天然气水溶对流运移成藏
•
• 水溶对流起因于地层水的密度和温度差 异，地层水盐度和含气量的变化致使密 度出现差异。因此溶解有大量天然气的 地层水经过对流，可使气体在温度、压 力适宜的地方聚集成藏。
• 纵向通道多数是断裂，而横向通道往往 沿地层不整合面或其它被封闭层盖层的 连续性较好渗透层
吸附和溶解。
• 吸附气是煤层甲烷的主体，占56~96%， 溶解气不足1%，其余为游离气。随埋深
增加，吸附气减少，游离气增加3~43%。
• 游离状态的煤层甲烷，存在于煤的孔隙、 裂隙或空洞中，气体可在煤孔隙中自由 流动，其数量的多少决定于煤层内的自 由空间，也与外界的温度和压力有关。 因煤自由空间有限，所以游离状态的煤 层甲烷一般较少。
• 按有机质成烃演化阶段：生物气、生物-热催 化过渡带气、热解气、裂解气。
表示甲烷的生成、运移和聚集 甲烷的成因包括生物成因、热成因、非生物成因三种， 世界天然气资源：80%为热成因， 20%为生物成因。
1、生物气
• 在低温(<75℃)还原环境下，厌氧细菌对沉积 物有机质进行生物化学降解作用所形成的富含 甲烷气体。
• 包括成熟、高成熟及过成熟阶段生成的 天然气
• 煤型气、煤成气和煤层气的差异：
• 煤成气原指煤层在煤化过程中所生成的 天然气；也可理解为煤型气的同义语。
• 煤层气是指以吸附状态存在于煤层中的 煤成气。
• 4、无机成因气
• 由无机物质形成的气体。
• 宇宙气：由放射性反应、核反应及化学反应等作用 形成，含H2 、氦
•
• 溶解状态的煤层甲烷即煤层中的水溶气， 它的数量决定于煤层中甲烷的多少及水 对气体溶解量的大小。当水排出煤体并 随压力降低等条件的变化，溶解于水中 的天然气可以析出水而呈游离状。但除 泥炭和褐煤阶段含水量较高（5%）外， 其他煤阶段的煤含量很低，因此，水溶 煤层甲烷数量较少。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
上述Q表示气藏中气体通过X方向上的损失量(下同)。
气藏烃通过盖层上界面(X＝L面)单位面积内扩 散进入盖层之上储层中的量为
(2) 天然气藏通过盖层的扩散
气藏烃通过盖层下界面(X＝0处)单位面积内的扩散量为
气藏烃通过盖层上界面(X＝L处)单位面积内的扩散量为
(2) 天然气藏通过盖层的扩散
气藏烃通过盖层下界面(X=0处)单位面积内的扩散量为
烃源岩厚度为2L,初始浓度为C0,,产率为B.
X
C1 C2
2L C0，B
渗透层
（1）烃源岩的轻烃扩散 数学模型
（1）烃源岩的轻烃扩散 数学模型
单位面积烃源岩的扩散量为
2. 气藏中天然气的扩散
不同的地质模型具有不同的扩散数学模型
(2)天然气藏通过盖层的扩散数学模型
气藏烃通过盖层下界面(X＝0面)单位面积内扩散量为
热解气：系指在成熟和高成熟演化阶段 （RO值为0. 6 %～2. 0 %） ，有机质经热催 化作用降解而形成的天然气。 裂解气：系指在过成熟阶段（RO 值大于2. 0%），残余干酪根、已生成的液态烃和部分 重烃气经过高温裂解作用而形成的天然气。
有机成因各类天然气的特性 / 天然气的鉴别
成因类型判识标志： 无机成因气？ 有机成因气？
天然气资源概述
• 美国的燃 料能源消 费 • 世界的与 美国的接 近
天然气主要成分 —烃气，以甲烷为主
天然气应用广泛
美国常规天然气产量下降，但非常规气产量增长
---设置“非常规油气资源”专题原因
世 界
2000 2008
俄 国
天然气在能源消费中比 例最大
中东
36％
美 国
各种能源消费比例与世界 平均值大致相同
煤型气
有机气与无机气的鉴别
注意：1. 这里油型气仅强调了由腐泥型母质生成，即包括了油型生物气、油型过渡带气） 2. 横坐标值域不同与前述过渡带气
3.2 有机成因 各类天然气的特性
D
，‰
E
F
C
δDCH
4
A
B
δ13C1
，‰
天然气同位素判断天然气成熟度
我国 油 型气
δ 13 C1(‰ )=21
.72l ogR
• 有机成因气--生物气
甲烷含量＞95%，C1/C1-5为0.95-1.0，C2/C3＞2，甲 烷富集12C。 δ13C1＜-55‰或-60‰
• 有机成因气—过渡带气
徐永昌等根据Ro为0.3％-0.6％计算，过渡带气的 δ13C1分布在-60‰--45‰之间。
油型气
不同学者根据不同地区或因素，提出了不 同的煤成气13C1 与Ro关系式。 在“六五”国家重点科技攻关项目“煤成气的 开发研究”, 戴金星（1985）综合研究了我国煤 成甲烷（13C1 ）与其源岩成熟度(Ro) 之间的 关系, 发现煤成甲烷13C1值随源岩成熟度增加 而变重, 并得出如下回归方程: 13C1 = 14. 12lg Ro – 34.39 (1)
生物-热催化过渡带气(Bio-thermocatalytic trantional zone gas) ：简称过渡带气，系指在生物气与热解气 形成的过渡阶段(RO 值为0. 4 %～0. 6 %) ，在 50～85 ℃的温度和一定的矿物参与并起催化作用 的情况下，有机质通过脱羧、脱基团和缩聚作用而 形成的天然气。
油型成气论 煤型成气论
之后，通过国家“七五”、“八五”攻关科研，天然气成因理 论进一步发展成多元论，包括无机成因气。
戴金星：无机、有机（再分） 、混合
徐永昌：有机（再分）、无机
王涛(综合)：无机、有机（再分） 、混合
不同类型有机质的主要生气阶段和生气高峰对应图
不同类型有机质形成的石油与天然气运移相态示意图
天然气运移、成藏
天然气运移特征---1.扩散作用，比石油重要
费克第二定律：
式中C 为烃浓度，X为扩散距离，t为扩散时间，D为扩散系数。
1. 气源岩中天然气的扩散
地 质 模 型 X 地质参数
0 0
渗透层
烃源岩
2L C0，B
渗透层 渗透层
烃源岩
① ②
烃源岩两侧渗透层烃浓度为0， 烃源岩厚度为2L, 初始浓度为C0,,产率为B. 烃源岩两侧渗透层烃浓度不为0， 上、下渗透层烃浓度分别为C1、C2
石油及天然气地质学进展
徐思煌等
进展概述
7个专题
1、含油气系统理论与方法
与“低级”的关系
综合性、从源岩到圈闭 生-运-聚条件、机 制及过程
天然气地质（相对于石 油）的特殊性
2、油气成藏动力学与成藏理论
3、天然气成因及成藏
石油及天然气地质学
进 展
4、烃源岩及生排烃作用
烃源岩、生烃与 排烃、地球化学
储层地质学、沉积 学、地层学
Eo
w o Ew w g o o
w g w Ew g g g
Eg
An
ad ar k oB
as in
天然气成藏 基于天然气扩散作用的普遍性、重要性，提出了 ① 天然气运移-聚集-散失动态平衡理论：
在天然气扩散和渗流作用下，烃源岩生成的天然气 进入储集层运移聚集，也不断由已形成的气藏中散 失，此过程中同时存在气体散失和烃源岩生气补充， 当地下天然气的散失和补充达到某种程度的相对平衡 时，即出现天然气运-聚-散动平衡。 天然气运-聚-散动平衡模型将天然气由烃源岩中生 成并排出、在运载层中二次运移和聚集、成藏后散失 的过程描述为动态的连续过程。当天然气补充量大于 散失量时，天然气在气藏中不断富集；反之，圈闭中 的天然气不断减少，乃至全部散失。气源充注强度和 时间以及封盖保存条件是气藏能否形成的重要因素。
天然气资源分布
中国已发现探明地质储量大于300 ×108m3的大型气田21 个,这些大型气田 的天然气总探明储量占全国的58 %。这21 个大型气田主要集中于四川盆 地、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、莺琼盆地和东海盆地等五 大盆地。 2006年资料： 探明地质储量大于1000亿方的气田有9 个，主要分布于鄂尔多斯（苏 里格、靖边、大牛地、子洲、榆林、乌审旗) 、四川（普光） 、塔里木 （克拉2） 、松辽（徐深） 等盆地。100亿方～1000亿方的气田主要分布 于四川盆地和塔里木盆地。
2006年
天然气资源概述 天然气成因
天然气的成因类型 有机成因各类天然气的特性 天然气的鉴别 运移特征-扩散 成藏理论
天然气成藏
天然气的成因类型
早期天然气勘探以单一的“油型气”理论为指导。 20世纪 70 年代后期，以戴金星院士为首的中国学者首先 提出煤系、亚煤系是良好的气源岩，使我国天然气成因理论 从一元论(油型气) 走向二元论。
煤成烃演化与石油演化对比示意图
• 有机成因气：系指由沉积岩中的集中或分散有机质通过细菌作用、化学作用和物理 作用形成的气体。 – 有机成因气又可根据其母质类型和热演化程度进行次一级的成因类型划分。
• 据母质类型：腐泥型气又称油型气、腐殖型气又称煤成（型）气。 • 据热演化程度：生物气、生物-热催化过渡带气、热解气、裂解气。
分散的有机物质：沉积物或沉积岩中的干酪根； 集中的有机物质：有机可燃矿产（石油、煤、油页岩）。
•
有机成因气又可根据其母质类型和热演化程度进行次一级的成 因类型划分。 据母质类型：腐泥型气又称油型气、腐殖型气又称煤成（型）气。 据热演化程度：生物气、生物-热催化过渡带气、热解气、裂解气。
未成熟阶段 油型生物气 未熟-低熟阶段 油型过渡带气 成熟阶段 过熟阶段
• 1949-1980，持续增长，32 年内增长了2 613. 63 亿方，增长速率81. 68亿方/ 年。 • 1981-1989，上了第一个台阶：9 年时间内增长2 979. 35亿方，增长速率331. 04亿方/ 年， 年增长速率是前期的4 倍多。 • 1990-1999 ，长上了第二个台阶：10 年时间内增长15 038. 89亿方，增长速率1 503. 89亿方 / 年，年增长速率是前9 年的4. 5 倍。 • 2000 年起，中国天然气探明储量增长上了第三个台阶：2000 年开始的2 年时间内天然气探 明储量增长速率4 694. 08亿方/ 年，是前10 年的3倍 。
5、储集层研究 6、非常规油气资源
7、替代能源（新能源）
非重力分异、非浮力驱 动的，运-聚特征不同
非化石能源
专题3： 天然气成因及成藏
--- 天然气相对于石油的特殊性气的成因类型 有机成因各类天然气的特性 天然气的鉴别 运移特征-扩散 成藏理论
天然气成藏
戴金星等(1992）提出：
无煤系存在的地区，δ13C1＞-30‰ 定为无机成 因甲烷的标准； 在有煤系存在时，无机成因甲烷的判识界限应划 在δ13C1＞-10‰ ，因为不少高演化煤层的甲烷δ13C1 ＞-20‰ 。
如前苏联无烟煤煤层气的δ13C1值为-10‰；德国普罗伊萨克煤 矿的煤成气δ13C1值最重为-12.9 ‰；我国四川的煤层气δ13C1值可靠 的最大值为-13.3 ‰。
• •
成熟度 类型 腐泥型 腐殖型
生物气
煤型生物气
过渡带气
煤型过渡带气
油型热解气 油型气 油型裂解气
煤型气 煤型裂解气 煤型热解气
生物成因气：又称微生物成因气、细菌成因 气，是指不同类型有机质在成岩作用或有机质 演化早期阶段（未成熟阶段，即RO＜0.4%-0.5 ％），微生物群体的发酵和合成作用而形成的 以甲烷气体为主的天然气。
0
-43.
31
天然气同位素判断天然气成熟度
我国 煤 型气
δ13C1 (‰) =0.864logR0-32.8
天然气成因
天然气的成因类型