天然气地球化学特征及成因

如题所述

1.天然气组分特征

阳信-花沟地区天然气组分变化较大,主要为二氧化碳,含量在68.85%~99.96%之间;其次为烃,含量在0.04%~35.9%之间;再次为少量氮气,在0.06%~3.06%之间。其中,平方王地区较为特殊,烃含量较高,在17.1%~35.9%之间;其余地区二氧化碳含量占绝大多数,主要在95%以上(表7-10)。所以,阳信-花沟地区主要为纯二氧化碳气藏,平方王为二氧化碳与烃的混合气藏。从天然气组分上看,研究区二氧化碳均为无机成因的。

2.同位素及稀有气体特征

研究区二氧化碳的δ13CCO2很重,分布在-6.9‰~-3.35‰之间(表7-11),与我国无机成因二氧化碳的δ13CCO2主频(-6‰~-3‰)基本一致。在δ13CCO2-CO2关系图中,这些二氧化碳均落在幔源-岩浆区(图7-32),表明研究区二氧化碳属于幔源-岩浆成因。

表7-10 济阳坳陷CO2气藏组分含量

表7-11 济阳坳陷CO2气藏同位素组成

其次,分析发现研究区天然气中3He/4He较高,分布于(2.40~6.35)×10-6(表7-12),R/Ra为1.73~4.58>1,3He/4He主频段为(3.55~4.49)×10-6,即R/Ra为2.54~3.18,接近岩浆3He/4He端元值,表明研究区天然气中有幔源氦加入,同时也间接证明了其中的二氧化碳主要来源于幔源-岩浆。

再者,研究区40Ar/36Ar值变化较大(在317~3000之间)主要分布在770~1791之间,比大气40Ar/36Ar值(295.6)大,可能是幔源Ar的加入或岩浆烘烤古老岩石并释放出40Ar有关,进一步证实这些二氧化碳来源于幔源-岩浆。

综上所述,阳信-花沟地区二氧化碳属于无机成因,除平南二氧化碳属于壳-幔过渡类型外,其余各气藏二氧化碳均来自深部地幔。

图7-32 济阳坳陷二氧化碳气藏平面分布图

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