渭河盆地天然气成因特征及其意义

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1、2011年9月西安石油大学学报(自然科学版)Sep．2011第26卷第5期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)V01．26No．5文章编号：1673-064X(2011)05-0011-06渭河盆地天然气成因特征及其意义李玉宏，卢进才，李金超，陈高潮，魏仙样，许海红(西安地质矿产研究所能源地质处，陕西西安710054)摘要：根据渭河盆地地热井气样分析成果，结合地质分析，发现渭河盆地地热井中广泛发现与上古生界煤系地层有关的热解一裂解煤型甲烷气及有机成因CO：气，区域地质和地震

2、成果也佐证了渭河盆地基底存在上古生界地层．因此，前人认为渭河新生代盆地以渭河断裂为界，北部为下古生界，南部为元古界基底，不存在上古生界煤系地层基底的认识是不全面的，渭河盆地至少部分存在上古生界煤系地层基底．渭河盆地上古生界煤系地层可作为烃源岩，这为重新评价渭河盆地的油气地质前景提供了依据．关键词：渭河盆地；天然气；成因；上古生界；煤系地层中图分类号：TEl22．111文献标识码：A渭河盆地位于陕西省中部(关中平原)，是秦岭气显示十分普遍，天然气中含高浓度的氦和一定的造山带与鄂尔多斯盆地2个大地构造单元接合部位甲烷、CO等气体．采集3O口井的

3、气体样品中，氦气的新生代盆地．周缘出露地层从老到新依次有太古质量分数大于1％的15口，最高3．43％；多数井甲界、元古界、寒武系、奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠烷质量分数在10％一20％之间，最高为32．2％；CO系、三叠系、白垩系及新生界¨．质量分数多数<10％，个别井较高．20世纪60_70年代，原地质部第三石油普查1．1甲烷成因勘探大队以新生界为目的层对渭河盆地开展过石油甲烷是一种多成因气体，可分为有机成因和无普查工作，证实渭河盆地新近一古近系沉积厚度数机成因两大类，甲烷碳同位素及烃类气体组合是区千米，最厚达6000m以上．主要为河流(

4、冲、洪积)别其成因的标志．相一湖泊相沉积，岩性组合为砂(砾)岩一泥岩组有机成因甲烷又分为生物成因和热演化成因，合，表现了上细下粗的正旋回沉积特征，即旋回下部甲烷碳同位素能有效将二者进行区分．一般认为，生河流相沉积的砂(砾)岩为良好的储集层；上部为湖物成因气甲烷碳同位素小于一60％0，而且气体组分以不含重烃为特点；热演化成因天然气又分为煤型相沉积的巨厚泥页岩，为油气成藏提供了良好的盖气和油型气，煤型甲烷气以重烃含量低为特征，油型层条件，并且纵向上构成了良好的储盖组合．但由于天然气随着演化程度的增高，重烃含量减少；热演化巨厚的新生界以红层为主，

5、有机质丰度差、成熟度的不同阶段甲烷碳同位素特征值不同，一般为低，缺乏有效烃源岩而停止石油普查．一28％o一一45％o，随着演化程度的增高，甲烷碳同位1地热井天然气成因素增大4。(表1)．甲烷碳同位素分析结果(表2)表明，渭河盆地渭河盆地以新生界为目的层的地热井中，天然天然气中的甲烷气为多源成因甲烷(表3)．收稿日期：2010．-08．30基金项目：全国油气资源战略选区调查与评价项目(第二批)“中国壳幔流体对油气成藏影响研究”子项目‘‘渭河盆地富氦天然气调查”(编号：20O9GYXQ19．1)资助作者简介：李玉宏(1968一)，男，教授级高级

6、工程师，博士，从事油气勘探开发研究．E．mail：L1763@Tom．corn一12一西安石油大学学报(自然科学版)表l有机成因天然气不同演化阶段甲烷碳同位素分布Tab．1Distributionofthemethanecarbonisotopeinthenaturalgasoforganicoriginindiferentevolutionstage表2渭河盆地天然气分析成果碳相伴生，应为有幔源甲烷加入的石炭一二叠系含Tab．2AnalysisresultsofthenaturalgasinWeiheBasin煤系地层热解一裂解甲烷气．分

7、布在咸渭隆起和西安洼陷的渭河断裂附近．(3)幔源成因甲烷气．甲烷碳同位素为一19．8％。～一21．4％c，重烃含量低．一般认为，幔源甲烷碳同位素大于一25％。(也有学者认为大于一20％c)，随着幔源甲烷气含量的增加，甲烷碳同位素增大j．主要分布在秦岭北缘断裂附近．(4)中等热演化的甲烷气．仅1个样品，甲烷碳同位素为一45．0％c，重烃含量低，为煤型热解气，根据热演化程度相对较低的特点，分析为与中生界煤系地层有关的甲烷气．该样品取自渭河盆地西部靠近秦岭一侧，秦岭北侧分布许多小型白垩纪盆地，秦岭东河群含煤系地层广泛分布，盆地南缘的中等演化的甲烷

8、气应与此有关．(5)生物甲烷气．甲烷碳同位素为一48．5‰一一65．0％0，为浅层生物化学成因气．1．2二氧化碳成因CO是一种多种成因的微量气体，它既可是有表3渭河盆地天然气甲烷