东濮凹陷co2气源岩及地球化学特征

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1、东濮凹陷CO2气源岩及地球化学特征第19卷第5期2008年10月天然气地球科学NATURAlGASGE()SCIENCEVo1.19NO.5()ct.2008天然气地球化学东濮凹陷CO2气源岩及地球化学特征罗小平,杨兰君,沈忠民(成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610059)摘要:在东濮凹陷在下古生界奥陶系风化壳与下第三系E地层发现了高含CO气层(显示).通过气源对比分析证实,该凹陷文留构造文33块,文269块E中的有机气体是来源于下第三系碎屑岩地层生成的油型气,其C().则是石炭系二叠系的

2、煤在二次生烃中伴生的C()与下古生界奥陶系灰岩高温分解生成的无机C():混合而成.对东濮凹陷这2类C()气源岩进行高温模拟实验发现,石炭系二叠系的煤生气能力是奥陶系灰岩的9倍,煤生成的气体7O～80为甲烷,少量为(()!;而灰岩所生气中95以上为C().气;单位质量的煤与灰岩生成的气体中C()体积相当,煤是东濮凹陷最重要的气源岩.关键词:C()!气藏;源岩;地球化学;东濮凹陷中图分类号:TE122.1'l3文献标识码:A文章编号:l672l926(2008)05—070卜06C()作为一种非常规天然气,在东部各沉积

3、盆地都有发现,20世纪80年代在济阳坳陷发现了平方王CO.气藏,在松辽盆地发现了万金塔C()气藏ll,近几年在南海两部海域的莺歌海盆地也发现了C().气藏,存云南腾冲温泉气及五大连池的温泉气中也有C()气发现,这些c()气藏或温泉气大多与火成岩活动有关.C()?来源于火山喷发或侵入,或来源于地幔形成的C()!富集.东濮凹陷是天然气资源十分富集的地,在2O世纪7O年代发现了储量达几千亿立方米的文23煤成气田之后,义陆续发现了卫城,户部寨,白庙等煤成气刚,奠定r东濮地区天然气1业的基础,这些天然气藏的组成为烃类气体占9

4、8以上,仅含少量的无机气体.近年来对卉生界潜山的勘探中,在巾央隆起带文,1'l井,文^'2井,濮深1井及西部斜坡带的庆古l井的奥陶系风化壳的录井与测试中,发现C().含量极高的气显示或有一定产能的天然气l.在文留构造翼部文33块文33204井E地层测试巾也发现了高含(()气藏,单井产气量达几万立方米,还含少量的油.该块上倾方向的文269块的几口生产井天然气含c()高达50左右],展示了东濮洼陷(:()气藏具有一定资源潜力.1地层及沉积特征古生代,受晋宁运动影响研究区与华北地台连为一体;中奥陶世至中石炭世,地台上升为

5、陆地,处于剥蚀状态,缺失上奥陶统至中石炭统;晚石炭世至二叠纪,在下奥陶统之上,接受了一套海陆交互相陆地煤沼相沉积,由上而下可划分为上二叠统石千峰组和上石盒子组,下二叠统下石盒子组和山西组,上石炭统太原组以及中石炭统本溪组.中生代早中二.叠世,发育了一套干旱河流相的红色砂泥岩建造.巾_二叠世末,因埋深加大,热演化程度加深,石炭■叠系煤层进入了一次生烃阶段.晚三叠纪开始至巾生代末,本长期抬升,巾生界地层普遍遭受剥蚀,占生界地层彳F局部地区遭受剥蚀,但凹陷内基本上保存完整.新生代时期,伴随着强烈的构造运动,华北地台解体,

6、凹陷内沉积了厚的以下第i系碎屑岩沉积为主的地层,与渤海湾地其它坳陷相比,下第系沙河街组在凹陷北部以发育2套盐膏岩韵律层为特征,为典型的内陆盐湖相沉积.伴随着第纪地层的沉积,埋深加大,热演化程度增高,在早第三纪,石炭一一叠系以及寒武奥陶系先后义进入了二次生收稿日期:2008—01—22;修回日期:200807—07.基金项目:国家f{然科学基金(编号:40772084);成都理1大学油气藏地质及开发T程同家重点实验室开放基金(编号:PLC200504)联合资助第一作者E—mail:lxpzyyt@163.COI1].

7、702天然气地球科学Vol_19气阶段.新生代东营期末,凹陷再一次抬升剥蚀,天然气生成作用又一次趋于停滞状态,其后的晚第纪和第四纪,虽然再次沉降,但由于沉降量小于剥蚀量,天然气生成作用依然趋于停滞状态.2CO气藏的基本地质特征东濮凹陷C(气藏(显示)主要分布在中央隆起带文留构造,目前主要有新生界下第系沙河街组E段碎屑岩与下古生界奥陶系海相碳酸盐岩2套地层发现有C02气层(显示).文33块,文269块的E段为高含c(气的天然气藏,文古1井,文古2井,濮深1井的奥陶系风化壳地层为C(气层(显示).2.1古生界地层岩性特

8、征东濮凹陷古生界从下到上可分为寒武一奥陶系,石炭系,二叠系.寒武一奥陶系为海相沉积,为一套碳酸盐岩沉积建造.(1)石炭系:本区缺失下石炭统,中统本溪组为一套黑灰色泥岩,碳质泥岩,煤层,铝土质,铁质泥岩;上石炭统太原组为一套深灰,黑灰色泥岩,碳质泥岩,煤层与浅灰色泥岩砂岩夹有深灰色灰岩.(2)二叠系:下二叠统分为山西组与下石盒子组,其中山西组为灰色,灰黑色泥岩