同比例的热成因气 算,热解气所占比例一般小于15%,随气藏埋深增加, 运移 Migrate 热解气所占比例可上升到40%以上。这类天然气的鉴 别特征是:烷烃气中甲烷含量下降,变化60%98% 生物成因气区) 氧化 Oxidize Bacterial gas zone 运移 Migrate Cx*重烃相应增加为2%~40%;甲烷δC变重,变化 为-56‰-68‰,天然气密度变重 of pyrolyze 这类气藏主要分布在东部坳陷邻近烃源岩凹陷 中心的那坤和百5、百51块及塘寨、花茶等地区,埋 混合气(区) 热成因 深大于550m的气藏中。 2.3油层菌解气 100-90-8070-60-50-40·30-20 西部坳陷江泽地区及东部坳陷南斜坡元5等井浅 层气地化特征与上述两类天然气有所不同,其甲烷碳 图5百色盆地浅层气 emard”图 同位素偏重,δC1在-55‰左右;而其C2重烃含量 Fig. 5 The Bernard of shalbw gas n B aise Basin 并不高,江泽地区的江4井低于1%,元5井低于2%, ◆:上法,口子演,△:仑圩,×:塘寨, 花茶表明8℃1偏重并非热解气混入比例较高所致。它们 那坤,+:雷公,■:元5;口:江泽 的乙烷碳同位素组成相对偏轻。其轻烃组成及碳同位 Shangfa,口:Zsn,△: L unu,×: Tangzhai 素系列的变化显示出生物降解迹象,加之与生物降解 Huacha; . N akun; + Leigong Yuan 5 盆地浅层气上述两参数呈区域性变化趋势。远离 油藏共生,可认为这些浅层气为油层菌解气,即由油 层原油经微生物降解作用形成的生物气。 生烃凹陷的上法、雷公地区的浅层气中以甲烷为主, 在东部坳陷南斜坡有较广泛的生物降解稠油藏 C1/(C2+C3)比值在200以上;甲烷δ℃偏轻,变化 分布,因而可望在这一地区发现更多的这类浅层气 为-65‰~-75‰,应属较典型的生物气。那坤和百 5、百51及塘寨、花茶等地区邻近生烃凹陷的浅层气3浅层气的形成机制 中重烃含量高,C1/(C1+C2)值低于100,甲烷碳同 位素较重,8C1为-58%-66‰,表明有一定比31早期成气作用 百色盆地内生物气广泛分布盆地烃源层在演化 的热成因气混入。西部坳陷江泽地区及东部坳陷南斜过程中具备生物气形成的地质地化条件。那读组及百 坡的元5井和北斜坡仑22井的甲烷碳同位素比值与其岗组烃源层在早期沉积埋藏阶段,曾生成大量生物 它浅层气相比,显得较重,变化在55%左右,在图气,由于缺乏圈闭,大部分聚集在邻近砂岩透镜体内 s中属特殊点群,但它们所含的重烃含量并不高,表和源岩孔隙中或溶于地层水中随地层进一步埋深 明不是由于混入热成因气所致,可能是其成因或气源有机质从未成熟阶段逐渐进入液态烃大量生成的成 若母质类型不同。盆地浅层气的化学组分和碳同位素熟阶段。在这个过程中烃源岩进入低熟阶段前生物气 比值的变化呈渐变趋势表明混合成因占主导地位。 生成强度逐渐降低,替而代之的是低熟过渡带气及原 所以,可将百色盆地浅层气划分为生物气生物油伴生气开始生成。在中新世之后,由于盆地的整体 气一低熟混合气、油层菌解气三种成因类型。 抬升遭受剥蚀,导致地层压力降低,原储存在砂岩体 2.1生物气 和气源岩中的生物气及低熟热解气释放出来,就近运 其特征是,烷烃气中以甲烷为主,含量一般在移到后期构造活动形成的合适圈闭中成藏。 9%以上,Cx重烃含量极低,一般低于1%;甲烷碳3.2后期成气作用 同位素偏轻,8C1基本上低于-68‰%天然气密度 建都岭组沉积期后,约在3000~-2500万年前,盆 低,变化在0.55上下 地发生褶皱抬升遭受剥蚀,平均剥蚀量达770m。由 这类天然气主要分布在东部坳陷离烃源岩凹陷于有机质的热降解作用具有不可逆性,百岗组和那读 中心较远的上法、雷公地区及花茶、塘寨等地区,埋组烃源岩在盆地抬升之后由于地温的降低而停止了 深浅于550m的浅层气藏中。 热成烃作用。另一方面,由于上覆地层被剥蚀掉,烃 2.2生物气一低熟混合气 源层埋深减少,而后期构造运动在产生的大量断裂又 这类天然气由生物气与低熟热解气混合而成,两为地表水、微生物及其所需养料滲入烃源层提供了通 者混合的比例随气藏的埋深而变化。在800m以上气道,在这样的地质条件下,百岗组及那读组烃源岩进 藏主要以生物气为主,按甲烷碳同位素质量平衡估入了后期生物气生成阶段。 Guangxi Sciences, Vol 10 No 4, Novem ber 2003 o1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net同比例的热成因气。 图5 百色盆地浅层气“Bernard”图 F ig15 T he Bernard of shallow gas in Baise Basin ◆: 上法; □: 子演; △: 仑圩; ×: 塘寨; 3 : 花茶; ●: 那坤; + : 雷公; ■: 元5; ø : 江泽 ◆: Shangfa; □: Ziyin; △: L unxu; ×: T angzhai; 3 : H uacha; ●: N akun; + : L eigong; ■: Yuan 5; ø : J iangze 盆地浅层气上述两参数呈区域性变化趋势。远离 生烃凹陷的上法、雷公地区的浅层气中以甲烷为主, C1ö(C2+ C3) 比值在200以上; 甲烷 ∆ 13C 偏轻, 变化 为- 65‰～ - 75‰, 应属较典型的生物气。那坤和百 5、百51及塘寨、花茶等地区邻近生烃凹陷的浅层气 中重烃含量高, C1ö(C1+ C2) 值低于100; 甲烷碳同 位素较重, ∆ 13C1为- 58‰～ - 66‰, 表明有一定比例 的热成因气混入。西部坳陷江泽地区及东部坳陷南斜 坡的元5井和北斜坡仑22井的甲烷碳同位素比值与其 它浅层气相比, 显得较重, 变化在- 55‰左右, 在图 5中属特殊点群, 但它们所含的重烃含量并不高, 表 明不是由于混入热成因气所致, 可能是其成因或气源 岩母质类型不同。盆地浅层气的化学组分和碳同位素 比值的变化呈渐变趋势表明混合成因占主导地位。 所以, 可将百色盆地浅层气划分为生物气、生物 气一低熟混合气、油层菌解气三种成因类型。 211 生物气 其特征是, 烷烃气中以甲烷为主, 含量一般在 99% 以上, C2+ 重烃含量极低, 一般低于1% ; 甲烷碳 同位素偏轻, ∆ 13C1基本上低于- 68‰; 天然气密度 低, 变化在0155上下。 这类天然气主要分布在东部坳陷离烃源岩凹陷 中心较远的上法、雷公地区及花茶、塘寨等地区, 埋 深浅于550 m 的浅层气藏中。 212 生物气—低熟混合气 这类天然气由生物气与低熟热解气混合而成, 两 者混合的比例随气藏的埋深而变化。在800 m 以上气 藏主要以生物气为主, 按甲烷碳同位素质量平衡估 算, 热解气所占比例一般小于15% , 随气藏埋深增加, 热解气所占比例可上升到40% 以上。这类天然气的鉴 别特征是: 烷烃气中甲烷含量下降, 变化60%～ 98% , C2+ 重烃相应增加为2%～ 40% ; 甲烷 ∆ 13C 变重, 变化 为- 56‰～ - 68‰; 天然气密度变重。 这类气藏主要分布在东部坳陷邻近烃源岩凹陷 中心的那坤和百5、百51块及塘寨、花茶等地区, 埋 深大于550 m 的气藏中。 213 油层菌解气 西部坳陷江泽地区及东部坳陷南斜坡元5等井浅 层气地化特征与上述两类天然气有所不同, 其甲烷碳 同位素偏重, ∆ 13C1在- 55‰左右; 而其C2+ 重烃含量 并不高, 江泽地区的江4井低于1% , 元5井低于2% , 表明 ∆ 13C1偏重并非热解气混入比例较高所致。它们 的乙烷碳同位素组成相对偏轻。其轻烃组成及碳同位 素系列的变化显示出生物降解迹象, 加之与生物降解 油藏共生, 可认为这些浅层气为油层菌解气, 即由油 层原油经微生物降解作用形成的生物气。 在东部坳陷南斜坡有较广泛的生物降解稠油藏 分布, 因而可望在这一地区发现更多的这类浅层气。 3 浅层气的形成机制 311 早期成气作用 百色盆地内生物气广泛分布盆地烃源层在演化 过程中具备生物气形成的地质地化条件。那读组及百 岗组烃源层在早期沉积埋藏阶段, 曾生成大量生物 气, 由于缺乏圈闭, 大部分聚集在邻近砂岩透镜体内 和源岩孔隙中或溶于地层水中; 随地层进一步埋深, 有机质从未成熟阶段逐渐进入液态烃大量生成的成 熟阶段。在这个过程中烃源岩进入低熟阶段前生物气 生成强度逐渐降低, 替而代之的是低熟过渡带气及原 油伴生气开始生成。在中新世之后, 由于盆地的整体 抬升遭受剥蚀, 导致地层压力降低, 原储存在砂岩体 和气源岩中的生物气及低熟热解气释放出来, 就近运 移到后期构造活动形成的合适圈闭中成藏。 312 后期成气作用 建都岭组沉积期后, 约在3000～ 2500万年前, 盆 地发生褶皱抬升遭受剥蚀, 平均剥蚀量达770 m。由 于有机质的热降解作用具有不可逆性, 百岗组和那读 组烃源岩在盆地抬升之后由于地温的降低而停止了 热成烃作用。另一方面, 由于上覆地层被剥蚀掉, 烃 源层埋深减少, 而后期构造运动在产生的大量断裂又 为地表水、微生物及其所需养料渗入烃源层提供了通 道, 在这样的地质条件下, 百岗组及那读组烃源岩进 入了后期生物气生成阶段。 092 Guangxi Sciences,V ol110 N o14,N ovem ber 2003