石油与天然气地质 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (4): 755-762.doi: 10.11743/ogg20200409
何大祥1,2,3(), 唐友军1,2, 胡锦杰1,2, 莫少武1,2, 陈践发3,*()
收稿日期:
2018-12-21
出版日期:
2020-08-01
发布日期:
2020-08-11
通讯作者:
陈践发
E-mail:hedaxiang127@163.com;jfchen@cup.edu.cn
第一作者简介:
何大祥(1986—),男,博士、讲师,油气地球化学。E-mail:基金项目:
Daxiang He1,2,3(), Youjun Tang1,2, Jinjie Hu1,2, Shaowu Mo1,2, Jianfa Chen3,*()
Received:
2018-12-21
Online:
2020-08-01
Published:
2020-08-11
Contact:
Jianfa Chen
E-mail:hedaxiang127@163.com;jfchen@cup.edu.cn
摘要:
利用天然气中稀有气体同位素组成特征可以有效地判识天然气的成因和来源。塔里木盆地不同构造单元典型天然气藏天然气中稀有气体丰度和同位素组成分析表明,天然气样品的3He/4He值均普遍较低,R/Ra值均小于0.1,天然气中的稀有气体主要为壳源放射性成因,指示低温“冷盆”的特征。3He/4He组成与热流值和古地温梯度之间没有简单的对应关系,指示盆地地幔热的来源较少。库车坳陷天然气成藏时代较晚,多为喜马拉雅期,其21Ne/22Ne较低,反映其受地幔端元混染作用较小。天然气中129Xe相对亏损,指示无明显的幔源挥发分的混入,受岩性及构造特征的影响,相较于塔北隆起、塔中隆起天然气,库车坳陷天然气中Xe的壳源特征更为明显。
中图分类号:
表1
塔里木盆地天然气中稀有气体组分及同位素数据"
井号 | 层位 | 深度/m | 稀有气体组分含量/10-6 | 3He/4He(10-6) | R/Ra | Ar/He | 40Ar/36Ar | 129Xe/130Xe | 132Xe/130Xe | 136Xe/130Xe | ||||
He | Ne | Ar | Kr | Xe | ||||||||||
大北302 | K | 7 209~7 244 | 58.59 | 1.98 | 28.67 | 0.008 9 | 0.001 933 | 0.087 | 0.062 | 0.489 | 504.322 | 6.388 | 6.791 | 2.328 |
大北201 | K | 5 932~6 145 | 49.15 | 3.97 | 20.20 | 0.008 2 | 0.003 815 | 0.063 | 0.045 | 0.411 | 858.128 | 6.446 | 6.792 | 2.180 |
克拉2-1 | K | 3 675~3 705 | 40.47 | 3.34 | 192.70 | 0.506 6 | 0.001 665 | 0.043 | 0.031 | 4.761 | 1 323.026 | 6.419 | 6.792 | 2.121 |
克深8 | K | 6 717~6 795 | 30.97 | 2.25 | 165.90 | 0.296 8 | 0.001 551 | 0.049 | 0.035 | 5.357 | 1 092.812 | 6.412 | 6.870 | 2.355 |
克深206 | K | 6 525~6 800 | 34.87 | 2.05 | 30.39 | 0.003 8 | 0.001 223 | 0.050 | 0.036 | 0.872 | 841.061 | 6.381 | 6.620 | 2.334 |
玉东101 | E | 4 958~4 970 | 206.87 | 5.09 | 73.22 | 0.023 5 | 0.004 712 | 0.057 | 0.041 | 0.354 | 674.431 | 6.502 | 6.775 | 2.269 |
玉东6 | E | 4 745~4 751 | 200.61 | 4.97 | 66.06 | 0.023 8 | 0.004 580 | 0.057 | 0.041 | 0.329 | 606.577 | 6.251 | 6.690 | 2.333 |
轮古3-2 | O | 5 180~5 208 | 170.83 | 4.72 | 65.72 | 0.025 4 | 0.004 209 | 0.042 | 0.030 | 0.385 | 555.512 | 6.388 | 6.845 | 2.385 |
哈901-2 | O | 6 488~6 670 | 159.92 | 4.61 | 75.21 | 0.030 3 | 0.004 771 | 0.017 | 0.012 | 0.470 | 406.489 | 6.457 | 6.737 | 2.265 |
热普3 | O | 6 977~7 040 | 285.26 | 6.50 | 66.50 | 0.028 6 | 0.005 667 | 0.019 | 0.014 | 0.233 | 452.329 | 6.345 | 6.712 | 2.355 |
塔中83-H5 | O | 5 314~5 966 | 232.59 | 5.07 | 22.73 | 0.007 6 | 0.002 658 | 0.079 | 0.057 | 0.098 | 844.756 | — | — | — |
塔中62-13H | O | 4 797~5 370 | 328.49 | 5.90 | 27.08 | 0.008 7 | 0.003 061 | 0.031 | 0.022 | 0.082 | 978.664 | — | — | — |
塔中26-8 | O | 4 266~5 029 | 550.27 | 10.29 | 72.10 | 0.029 7 | 0.008 254 | 0.014 | 0.010 | 0.131 | 886.558 | 6.261 | 6.846 | 2.306 |
塔中82-TH | O | 5 335~5 632 | 433.67 | 8.61 | 55.88 | 0.026 3 | 0.006 612 | 0.048 | 0.034 | 0.129 | 906.359 | 6.405 | 6.973 | 2.263 |
塔中4-6-21H | C | 3 612~3 623 | 596.09 | 12.23 | 172.35 | 0.043 5 | 0.010 455 | 0.043 | 0.031 | 0.289 | 773.850 | 6.477 | 6.656 | 2.352 |
中古111 | O | 6 008~6 250 | 96.06 | 4.87 | 10.24 | 0.010 6 | 0.006 291 | 0.040 | 0.028 | 0.107 | 685.175 | 6.314 | 6.733 | 2.358 |
中古43 | O | 4 980~5 334 | 305.87 | 6.84 | 43.90 | 0.013 4 | 0.004 443 | 0.072 | 0.051 | 0.144 | 658.639 | 6.477 | 6.711 | 2.236 |
中深1C | 6 861~6 944 | 751.90 | 14.75 | 204.72 | 0.042 6 | 0.011 375 | 0.081 | 0.058 | 0.272 | 3 745.175 | 6.462 | 6.873 | 2.221 | |
中古17 | O | 6 206~6 448 | 288.83 | 6.29 | 40.83 | 0.011 5 | 0.003 521 | 0.045 | 0.032 | 0.141 | 836.078 | 6.293 | 6.777 | 2.305 |
中古6 | O | 5 934~6 172 | 331.44 | 6.85 | 73.25 | 0.023 1 | 0.004 962 | 0.077 | 0.055 | 0.221 | 860.241 | — | — | — |
中古21 | O | 5 753~5 874 | 158.78 | 4.19 | 17.74 | 0.006 8 | 0.002 150 | 0.037 | 0.027 | 0.112 | 658.120 | — | — | — |
玛4-H1 | C | 1 931~2 433 | 1 839.04 | 31.06 | 415.88 | 0.078 0 | 0.023 028 | 0.106 | 0.076 | 0.226 | 2 039.713 | 6.407 | 6.643 | 2.317 |
大气 | — | — | 5.25 | 18.18 | 9 340.00 | 1.140 0 | 0.008 700 | 1.400 | — | 1 782.443 | 295.500 | 6.496 | 6.607 | 2.176 |
1 | 魏国齐, 王东良, 王晓波, 等. 四川盆地高石梯-磨溪大气田稀有气体特征[J]. 石油勘探与开发, 2014, 41 (5): 533- 538. |
Wei Guoqi , Wang Dongliang , Wang Xiaobo , et al. Characteristics of noble gases in the large Gaoshiti-Moxi gas field in Sichuan Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2014, 41 (5): 533- 538. | |
2 |
戴金星, 李剑, 侯路. 鄂尔多斯盆地氦同位素的特征[J]. 高校地质学报, 2005, 11 (4): 473- 478.
doi: 10.3969/j.issn.1006-7493.2005.04.002 |
Dai Jinxing , Li Jian , Hou Lu . Characteristics of helium isotopes in the Ordos Basin[J]. Geological Journal of China Universities, 2005, 11 (4): 473- 478.
doi: 10.3969/j.issn.1006-7493.2005.04.002 |
|
3 |
Wang X B , Wei G Q , Li J , et al. Geochemical characteristics and origins of noble gases of the Kela 2 gas field in the Tarim Basin, China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2018, 89, 155- 163.
doi: 10.1016/j.marpetgeo.2017.02.013 |
4 |
陈践发, 王万春, 朱岳年. 含油气盆地中天然气汞含量的主要影响因素[J]. 石油与天然气地质, 2001, 22 (4): 352- 354.
doi: 10.3321/j.issn:0253-9985.2001.04.014 |
Chen Jianfa , Wang Wanchun , Zhu Yuenian . Affecting factors of hg contents in gases in petroliferous basins[J]. Oil & Gas Geology, 2001, 22 (4): 352- 354.
doi: 10.3321/j.issn:0253-9985.2001.04.014 |
|
5 | 朱铭. 天然气藏中氩同位素积累模式及其定年公式[J]. 地质科学, 1990, (2): 166- 172. |
Zhu Ming . A model for accumulation of isotopic composition in natural gas and its application to dating[J]. Scientia Geologica Sinica, 1990, (2): 166- 172. | |
6 |
刘文汇, 孙明良, 徐永昌. 鄂尔多斯盆地天然气稀有气体同位素特征及气源示踪[J]. 科学通报, 2001, 46 (22): 1902- 1905.
doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.2001.22.014 |
Liu Wenhui , Sun Mingliang , Xu Yongchang . Isotopic characteristics of noble gases in natural gases from Ordos basin and souce trace[J]. Chinese Science Bulletin, 2001, 46 (22): 1902- 1905.
doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.2001.22.014 |
|
7 |
徐胜, 徐永昌, 沈平, 等. 中国东部盆地天然气中氖同位素组成及其地质意义[J]. 科学通报, 1996, 41 (21): 1970- 1972.
doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.1996.21.013 |
Xu Sheng , Xu Yongchang , Shen Ping , et al. Ne isotopes in natural gases from basins in eastern China and its geological significance[J]. Chinese Science Bulletin, 1996, 41 (21): 1970- 1972.
doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.1996.21.013 |
|
8 | Byrne D J , Barry P H , Lawson M , et al. Determining gas expulsion vs retention during hydrocarbon generation in the Eagle Ford Shale using noble gases[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2018, (241): 240- 254. |
9 | 贾承造. 中国塔里木盆地构造特征与油气[M]. 北京: 石油工业出版社, 1997: 1- 5. |
Jia Chengzao Caineng . Tectonic characteristics and petroleum, Tarim Basin China[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 1997: 1- 5. | |
10 | 张水昌, 梁狄刚, 张宝民, 等. 塔里木盆地海相油气的生成[M]. 北京: 石油工业出版社, 2004: 55- 76. |
Zhang Shuichang , Liang Digang , Zhang Baoming , et al. Marine hydrocarbon generating of Tarim[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2004: 55- 76. | |
11 | 赵靖舟. 塔里木盆地油气藏形成与分布规律[M]. 北京: 石油工业出版社, 2003: 60- 86. |
Zhao Jingzhou . The formation and distribution of reservoirs in Tarim basin[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2003: 60- 86. | |
12 | 苏洲, 张慧芳, 韩剑发, 等. 塔里木盆地库车坳陷中、新生界高蜡凝析油和轻质油形成及其控制因素[J]. 石油与天然气地质, 2018, 39 (6): 1255- 1269. |
Su Zhou , Zhang Huifang , Han Jianfa , et al. Origin and controlling factors of Mesozoic-Cenozoic gas condensates with high wax content and high-gravity oil in Kuqa Depression[J]. Oil & Gas Geology, 2018, 39 (6): 1255- 1269. | |
13 | 鲜强, 冯许魁, 刘永雷, 等. 塔中地区碳酸盐岩缝洞型储层叠前流体识别[J]. 石油与天然气地质, 2019, 40 (01): 196- 204. |
Xian Qiang , Feng Xukui , Liu Yonglei , et al. Pre-stack fluid identification for fractured-vuggy carbonate reservoir in Tazhong area[J]. Oil & Gas Geology, 2019, 40 (1): 196- 204. | |
14 |
田亮, 李佳玲, 袁飞宇, 等. 塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏定量化注水技术研究[J]. 石油地质与工程, 2018, 32 (2): 86- 89.
doi: 10.3969/j.issn.1673-8217.2018.02.023 |
Tian Liang , Li Jialing , Yuan Feiyu , et al. Quantitative water injection of fractured-cavity oil reservoir in carbonate rocks in Tahe oilfield[J]. Petroleum Geology & Engineering, 2018, 32 (2): 86- 89.
doi: 10.3969/j.issn.1673-8217.2018.02.023 |
|
15 | 贾承造. 塔里木盆地板块构造与大陆动力学[M]. 北京: 石油工业出版社, 2004: 149- 166. |
Jia Chengzao . Plate tectonics and continental dynamics, Tarim Basin[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2004: 149- 166. | |
16 | 王玉伟, 陈红汉, 郭会芳, 等. 塔里木盆地顺1走滑断裂带超深储层油气充注历史[J]. 石油与天然气地质, 2019, 40 (05): 972- 989. |
Wang Yuwei , Chen Honghan , Guo Hhuifang , et al. Hydrocarbon charging history of the ultra-deep reservoir in Shun 1strike-slip fault zone[J]. Oil & Gas Geology, 2019, 40 (5): 972- 989. | |
17 | 徐永昌, 沈平, 刘文汇, 等. 天然气中稀有气体地球化学[M]. 北京: 科学出版社, 1998: 74- 91. |
Xu Yongchang , Shen Ping , Liu Wenhui , et al. Noble gas geochemistry in natural gases[M]. Beijing: Science Press, 1998: 74- 91. | |
18 |
杜建国, 徐永昌, 孙明良. 中国大陆含油气盆地的氦同位素组成及大地热流密度[J]. 地球物理学报, 1998, 41 (4): 494- 501.
doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1998.04.008 |
Du Jianguo , Xu Yongchang , Sun Mingliang . Helium isotopes and heat flow in the oil and gas bearing basins in China's continent[J]. Acta Geophysica Sinica, 1998, 41 (4): 494- 501.
doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1998.04.008 |
|
19 | 汪集暘, 邱楠生, 胡圣标, 等. 中国油田地热研究的进展和发展趋势[J]. 地学前缘, 2017, 24 (3): 1- 12. |
Wang Jiyang , Qiu Nansheng , Hu Shengbiao , et al. Advancement and developmental trend in the geothermics of oil fields in China[J]. Earth Science Frontiers, 2017, 24 (3): 1- 12. | |
20 |
陈汉林, 杨树锋, 董传万, 等. 塔里木盆地地质热事件研究[J]. 科学通报, 1997, 42 (10): 1096- 1099.
doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.1997.10.021 |
Chen Hanlin , Yang Shufeng , Dong Chuanwan , et al. The research on the thermal events in Tarim Basin[J]. Chinese Science Bulletin, 1997, 42 (10): 1096- 1099.
doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.1997.10.021 |
|
21 |
王良书, 李成. 塔里木盆地大地热流密度分布特征[J]. 地球物理学报, 1995, 38 (6): 855- 856.
doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1995.06.019 |
Wang Liangshu , Li Chen . Distribution of terrestrial heat flow density in Tarim Basin, western China[J]. Acta Geophysica Sinica, 1995, 38 (6): 855- 856.
doi: 10.3321/j.issn:0001-5733.1995.06.019 |
|
22 | 刘绍文, 李香兰, 郝春艳, 等. 塔里木盆地的热流、深部温度和热结构[J]. 地学前缘, 2017, 24 (3): 41- 55. |
Liu Shaowen , Li Xianglan , Hao Chunyan , et al. Heat flow, deep formation temperature and thermal structure of the Tarim Basin, Northwest China[J]. Earth Science Frontiers, 2017, 24 (3): 41- 55. | |
23 |
张秋茶, 王福焕, 肖中尧, 等. 阿克1井天然气气源探讨[J]. 天然气地球科学, 2003, 14 (6): 484- 487.
doi: 10.3969/j.issn.1672-1926.2003.06.012 |
Zhang Qiucha , Wang Fuhuan , Xiao Zhongyao , et al. The discussion of natural gas source in well Ake 1[J]. Natural Gas Geoscience, 2003, 14 (6): 484- 487.
doi: 10.3969/j.issn.1672-1926.2003.06.012 |
|
24 |
Ballentine C J , O'nions R K , Coleman M L . A magnus opus:Helium, neon, and argon isotopes in a North Sea oilfield[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1996, 60 (5): 831- 849.
doi: 10.1016/0016-7037(95)00439-4 |
25 |
Xu S , Nakai S , Wakita H , et al. Mantle-derived noble gases in natural gases from Songliao Basin, China[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1995, 59 (22): 4675- 4683.
doi: 10.1016/0016-7037(95)00301-0 |
26 | 李丕龙, 冯建辉, 樊太亮, 等. 塔里木盆地构造沉积与成藏[M]. 2010,北京: 地质出版社, 2010: 212- 233. |
Li Pilong , Feng Jianhui , Fan Tailiang , et al. Tectonic-sedimentary evolution and hydrocarbon accumulation of Tarim Basin[M]. Beijing: Geological Press, 2010: 212- 233. | |
27 |
郑见超, 李斌, 刘羿伶, 等. 塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组烃源岩热演化模拟分析[J]. 油气藏评价与开发, 2018, 8 (6): 7- 12.
doi: 10.3969/j.issn.2095-1426.2018.06.002 |
Zheng Jianchao , Li Bin , Liu Yiling , et al. Study on thermal evolution modeling of lower Cambrian Yuertusi source rock, Tarim Basin[J]. Reservoir Evaluation and Development, 2018, 8 (6): 7- 12.
doi: 10.3969/j.issn.2095-1426.2018.06.002 |
|
28 | 徐胜, 徐永昌, 沈平, 等. 中国东部盆地天然气中氙同位素过剩[J]. 科学通报, 1997, 42 (1): 78- 80. |
Xu Sheng , Xu Yongchang , Shen Ping , et al. Excess Xenon in natural gases from basins in eastern China[J]. Chinese Science Bulletin, 1997, 42 (1): 78- 80. | |
29 | 刘春花, 吴才来, 郜源红, 等. 南天山拜城县波孜果尔A型花岗岩类锆石U-Pb定年及其Lu-Hf同位素组成[J]. 岩石学报, 2014, 30 (6): 1595- 1614. |
Liu Chunhua , Wu Cailai , Gao Yuanhong , et al. Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating and Lu-Hf isotopic system of A-type granitoids in South Tianshan, Baicheng County, Xinjiang[J]. Acta Petrologica Sinica, 30 (6): 1595- 1614. | |
30 | 何登发, 李德生, 何金有, 等. 塔里木盆地库车坳陷和西南坳陷油气地质特征类比及勘探启示[J]. 石油学报, 2013, 34 (2): 201- 218. |
He Dengfa , Li Desheng , He Jinyou , et al. Comparison in petroleum geology between Kuqa depression and Southwest depression in Tarin Basin and its exploration significance[J]. Acta Petrolei Sinica, 2013, 34 (2): 201- 218. |
[1] | 韩鹏远, 丁文龙, 杨德彬, 张娟, 马海陇, 王生晖. 塔里木盆地塔河油田S80走滑断裂发育特征及其对奥陶系储层的控制作用[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(3): 770-786. |
[2] | 张艳秋, 陈红汉, 王燮培, 王彭, 苏丹梅, 谢舟. 塔里木盆地富满油田走滑断裂带通源性评价[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(3): 787-800. |
[3] | 丁文龙, 李云涛, 韩俊, 黄诚, 王来源, 孟庆修. 碳酸盐岩储层高精度构造应力场模拟与裂缝多参数分布预测方法及其应用[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(3): 827-851. |
[4] | 曹自成, 云露, 漆立新, 李海英, 韩俊, 耿锋, 林波, 陈菁萍, 黄诚, 毛庆言. 塔里木盆地顺北地区顺北84X井超千米含油气重大发现及其意义[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(2): 341-356. |
[5] | 杨德彬, 鲁新便, 鲍典, 曹飞, 汪彦, 王明, 谢润成. 塔里木盆地北部奥陶系海相碳酸盐岩断溶体油藏成因类型及特征再认识[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(2): 357-366. |
[6] | 张长建, 杨德彬, 蒋林, 姜应兵, 昌琪, 马雪健. 塔里木盆地塔河北部“过溶蚀残留型”断溶体发育特征及其成因[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(2): 367-383. |
[7] | 刘成林, 丁振刚, 范立勇, 康锐, 洪思婕, 朱玉新, 陈践发, 王海东, 许诺. 鄂尔多斯盆地含氦天然气地球化学特征与富集影响因素[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(2): 384-392. |
[8] | 江同文, 邓兴梁, 曹鹏, 常少英. 塔里木盆地富满断控破碎体油藏储集类型特征与注水替油效果[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(2): 542-552. |
[9] | 柏明星, 张志超, 陈巧珍, 徐龙, 杜思宇, 刘业新. 二氧化碳置换法开采天然气水合物研究进展[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(2): 553-564. |
[10] | 糜利栋, 曾大乾, 刘华, 郭艳东, 李彦峰, 李遵照, 孙旭东, 张广权, 鲁春华, 王佩弦. 天然气地下储气库智能化建设关键技术及其发展趋势[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(2): 581-592. |
[11] | 牛月萌, 韩俊, 余一欣, 黄诚, 林波, 杨帆, 余浪, 陈俊宇. 塔里木盆地顺北西部地区火成岩侵入体发育特征及其与断裂耦合关系[J]. 石油与天然气地质, 2024, 45(1): 231-242. |
[12] | 刘成林, 丁振刚, 陈践发, 范立勇, 康锐, 王海东, 洪思婕, 田安琦, 陈学勇. 鄂尔多斯盆地氦源岩特征及生氦潜力[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(6): 1546-1554. |
[13] | 张三, 金强, 史今雄, 胡明毅, 段梦悦, 李永强, 张旭栋, 程付启. 塔北地区奥陶系地下河溶洞充填规律与储集性能[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(6): 1582-1594. |
[14] | 高志勇, 吴永平, 刘兆龙, 魏聪, 张永忠, 王翠丽, 刘群明. 塔里木盆地库车坳陷中秋1井区白垩系巴什基奇克组砂质辫状河有利岩相组合发育模式与意义[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(5): 1141-1158. |
[15] | 李涵, 付金华, 季汉成, 张雷, 佘钰蔚, 官伟, 井向辉, 王红伟, 曹茜, 刘刚, 魏嘉怡. 鄂尔多斯盆地西南部上古生界风化壳型铝土岩系发育过程及优势储层分布规律[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(5): 1243-1255. |
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