甲烷碳同位素分布数理模型的探讨

对天然气甲烷碳同位素及源岩成岩演化的研究表明,甲烷碳同位素值与源岩中沉积有机质的埋深存在统计学上的线性关系。本文以成岩反应动力学、同位素瑞利分馏理论为基础,探讨了甲烷碳同位素值演化的内在规律,建立起一个数理模型来描述甲烷碳同位素值的演化规律,并用辽河盆地的实际资料对该模型进行了标定,获得了良好的效果。     

面对现实,精心设计探究数学教学法

数学探究教学法内涵、原则、模式、案例、意义。     

混合气藏类型划分及成藏模式探讨

混合气藏是常见的天然气藏类型,实用的类型划分及成藏模式的建立是该类气藏定量研究的基础。根据端元气的来源,对混合气藏类型进行了划分,并结合实例建立了相应的成藏模式。研究结果表明,常见的混合气藏可划分出两大类4小类:(1)异源混合气藏,指不同气源岩(灶)生成天然气的混合,其中包括异源岩混合气藏和异源灶混合气藏两类;(2)同源不同阶混合气藏,按母质类型分为煤型不同阶和油型不同阶两类。对塔里木、鄂尔多斯、四川等盆地典型气藏解剖结果证明,多套有效气源岩、沟通圈闭和源岩(灶)的通道是异源混合气藏形成的基础;而气源岩多期次演化生气、持续有效的圈闭是同源不同阶混合气藏形成的重要条件。分析认为,具有多套源岩供气的轮南凸起、川东高陡褶皱带是发育异源混合气藏的有利地区;而成藏过程复杂的库车坳陷则是同源不同阶混合气藏发育的有利地区。     

混源天然气成藏研究

沉积盆地中混源天然气成藏具有普遍性，其中同源不同阶、两源混合天然气是大中型气藏的主要成藏类型。建立不同端元天然气的地质地球化学模型，能够解决混源天然气成藏作用的关键问题。两种不同的源岩或者同一源岩在不同地质条件下生成的天然气具有特定的烃类和稳定碳同位素组成，如果建立了不同源岩生成天然气的地球化学模型，就能解决同源不同阶、两源不同阶混源天然气的混合比例判别等问题。以腐泥型和腐殖型母质生成的天然气混合成藏为例，利用端元气甲烷、乙烷百分含量和碳同位素组成等参数与源岩成熟度的定量关系，建立了两源不同阶混合天然气混合比例和成熟度的判识图版。在实际工作中，需要对研究区的源岩类型和演化规律进行深人研究，以准确建立端元气的地球化学模型和适用于研究区的判识图版。     

水在有机质形成气态烃演化中作用的热模拟实验研究

为探讨水在气态烃形成演化中的作用，选用鄂尔多斯盆地神山褐煤进行加水和无水的热模拟实验对比研究. 实验显示，水参与了成气的化学反应，增加了CO₂和H₂的产率，同时在一定程度上增加了烃类的产率，特别在高演化阶段明显增加了甲烷的产率. 无水实验或加水实验中甲烷的δD随甲烷产率的增加呈线性变重，而且在相同产率的情况下，加水实验甲烷的氢同位素组成明显变轻35‰左右. 无水、加水实验甲烷的碳同位素组成在相同甲烷产率的情况下基本保持一致. CO₂中δ¹³C（碳同位素）随着温度的升高变化不大，说明干酪根中羧基的脱落不存在动力学分馏. CO₂中碳同位素组成在加水实验中变轻是水参与成烃演化化学反应的有利证据之一，这种变化是由于水与烯烃反应使得亚甲基碳转变为羧基碳造成的.     

沉积有机质芳核与侧链碳同位素组成分布特征

碳同位素组成是油气对比和有机质演化研究的重要手段.国内外先后提出了不同的天然气δ~(13)C_1与R_o的演化模式.认为在相同演化阶段Ⅲ型母质形成天然气比Ⅰ～Ⅱ型母质δ~(13)C_1偏重,即煤型气δ~(13)C_1重于油型气.但由于这些模式大多是局部或区域性的,很难完全代表有机质的完整演化序列.     

未熟-低熟油的同位素组成特征及判识标志

系统报道了未熟－低熟油同位素组成特及其内涵,全油碳同位素可分为两组,一组主峰δ^13C值为－30‰－－29‰,另一组主峰δ^13C值为－27‰－25‰,分别与湖泊相和盐湖或泽津相环境相关,族组分间碳同位素分别馏相对小,差值常小于2‰,且最大分馏常出现在饱和烃与芳烃之间,氢同位素δD值为－18‰－－130‰,主峰群为－170‰－－150‰,说明以湖泊相为主,而δD以－160‰－－150‰为次高峰,表明古水体常有咸化过程,原油伴生气甲烷δ^13C平均值为－50‰－－52‰,比成熟油伴生甲烷同位素均值约轻10‰,未熟油和源岩之间族组成和单体烃炭同位素组成有较好对比关系,而源岩相对富集^12C,是有别于成熟油的特征。     

鄂尔多斯盆地天然气稀有气体同位素特征及气源示踪

分析了鄂尔多斯盆地中部气田天然气中的He,Ar,Kr和Xe稀有气体同位素组成,并探索应用重稀有气体（Kr,Xe）同位素探讨了中部气田天然气地球化学和气源对比问题,天然气中重稀有气体同位素组成,特别是Xe同位素组成也显示出中部气田天然气两源复合特征,气田的东北部与西南部的气体来源有一定差异,总体上,下古生界气源对西南部比东北部贡献大,两类气体在重稀有气体同位素组成及其与Ar同位素组成的关系中均有一定体现。因此,轻、重稀有气体同位素组成的综合研究,可以为气源对比和追壳提供更有用的信息。     

鄂尔多斯盆地靖边气田地球化学特征与成因再认识

鄂尔多斯盆地的天然气勘探发现与理论认识的深化密不可分,该文以靖边气田为重点解剖对象,在对盆地古生界天然气勘探新突破认识的基础上,重新分析和梳理靖边气田天然气地球化学资料,进一步认识靖边气田的成因及其演变机制。靖边气田不同层系天然气地球化学特征与成因存在显著差异,马家沟组中下组合天然气主要与下古生界碳酸盐岩烃源形成的海相油型气有关;马家沟组上组合天然气是上古生界煤型气与下古生界油型气复合的结果,不同区域下古生界烃源贡献有差别,盆地中东部盐下天然气藏的下古生界烃源贡献不容忽视。下古生界存在有效烃源,马家沟组的干酪根、分散可溶有机质和酸溶有机质是构成烃源物质的3个重要组成部分。有机酸盐生烃和TSR作用是造成马家沟组烃源岩无机碳同位素显著负漂的主要原因,同时也是马家沟组烃源岩生烃的主要证据。     

四川西部沉积物中饱和烃单体烃碳同位素研究及其环境意义

通过对四川盆地西部湖泊沉积物样品的单体烃碳同位素值的分析,发现短链烷烃的单体烃碳同位素值与海拔有一个较好的关系：海拔升高,短链烷烃的单体烃碳同位素值升高。通过对数据的分析,认为这种关系是由于大气中二氧化碳分压、温度、降水量等几个环境因素协同作用的结果。另一方面,检验了过去人们对于长链烷烃的认识,随着海拔的升高,长链烷烃单体烃碳同位素值变小。这两方面的对比可以更好地预测海拔变化和环境变化。