川东北地区元坝气田与普光气田长兴组气藏特征对比分析

　[收稿日期]2011208210

　[作者简介]陈丹(19812),女,2004年长江大学毕业,硕士,工程师,现主要从事油气地球化学方面的研究工作。

川东北地区元坝气田与普光气田长兴组

气藏特征对比分析

陈　丹　(中国石化勘探南方分公司勘探研究院,

四川成都610000)

[摘要]通过天然气地球化学特征、地层水地球化学特征对比分析表明,元坝气田和普光气田长兴组气藏

天然气中烃类气体均以甲烷为主,非烃气体H 2S 含量普光气田高于元坝气田;元坝气田天然气甲、乙烷碳同位素明显重于普光气田;普光气田长兴组气藏水型为重碳酸钠型与氯化钙型,元坝长兴组气藏水型为氯化钙型,显示元坝气田长兴组在油气聚集和赋存方面可能更有优势。烃源岩分布和气源对比研究认为,二叠系烃源岩是普光和元坝气田长兴组天然气的主要气源层;成藏模式的对比分析表明元坝气藏和普光气藏的输导体系存在一定的差异,普光气藏输导体系为断层和储集层,而元坝气藏为裂缝和储集层。

[关键词]元坝气藏;普光气藏;长兴组;气藏特征[中图分类号]TE12211

[文献标识码]A [文章编号]100029752(2011)1020011204

川东北目前探明了盆地储量最大、储量丰度最高的普光气藏[1,2],也发现了具有大中型气田特征的元坝气藏。两气藏构造上位于开江2梁平海槽台地边缘两侧,是发育大中型生物礁气藏的有利相带[3,4],具有相似的沉积和成藏背景。普光气田和元坝气田同属于台地边缘生物礁气藏,对两气藏展开成藏作用的比较研究,明确其相似性和差异性,对油气成藏富集规律的研究和勘探开发都具有重要的意义。

1　天然气地球化学特征

111　天然气组分

天然气组成分为烃类气和非烃类气体。烃类气体中依据CH 4所占的比例常用干燥系数(C 1/∑C 125)表示,分别以干燥系数0195和0170为分界线,将天然气分为干气、湿气和高湿气3种类型。

根据测试井段气样组分分析资料求平均值(表1),元坝气田和普光气田长兴组气藏天然气中烃类气体分别占84193%和7713%,其中均以C H 4为主,相对含量均高于9915%;C +2以上重烃很少,多数低于1%;相应的干燥系数基本上都在0199以上,高者近于110,表明为高热演化程度的干气。

表1　普光气田和元坝气田长兴组天然气组成

气藏井号

组分含量/%

CH 4C 2H 6C 3H 8CO 2H 2S N 2He H 2C 1/∑C 125相对密度

/kg ・m -3元坝

Yb1

89153010701198711811201010103019992016241Yb118211601060

111316118012501010102019993016313Yb1018115101078010091116371154151010120165019989-Yb102841330105010391724136114501010102019991016828Yb2871120103071614154016501010103019997016596普光

Pg27510701240815715166014301010102019968017356Pg6751920105010281741417101490101010601999001734Pg9701530103014111416016100019995017861Pg8

87167

0106

0101

10121

1194

0102

011

019992

016615

天然气化学成分组成的另一个特点是非烃气体含量高,其中主要是H 2S 和CO 2。元坝气田H 2S 平

・

11・石油天然气学报(江汉石油学院学报)　

2011年10月　第33卷　第10期Journal of Oil and G as T echnology (J 1J PI )　

Oct 12011　Vol 133　No 110

均含量5188%,CO 2平均含量6145%;

普光气田两者的平均含量远高于元坝气田,分别达11124%和10141%。由于非烃气体丰富,因而天然气相对密度较高,元坝气田平均相对密度为016495g/cm 3,普

光气田其平均值达017407kg/m 3。H 2S 含量的差异,可能表明与储岩的孔隙性质及相应的TSR (硫酸盐热化学还原作用)作用强度大小有关。 图1　元坝地区和普光地区甲烷碳同位素

和乙烷碳同位素相关图

112　天然气碳同位素特征

乙烷碳同位素反映原始母质类型,甲烷碳同位素侧重于反映热演化程度[5]。普光气田长兴组天然气的甲烷碳同位素大多集中在-3011‰～-3115‰范围,进一步说明天然气演化程度很高;相比之下,乙烷的碳同位素值分布范围相对较宽,主要分布在-2319‰～-3213‰之间。元坝地区长兴组天然气甲烷碳同位

素较重,δ13

C 1值多在-28186‰～-2918‰之间,明显重于普光地区的同层位气层;乙烷碳同位素也很重,δ13C 2值为-25131‰～-3217‰(图1)。元坝地区这

些天然气碳同位素重的原因主要是成熟度高所致。该气层埋深达7000m 上下,古地温可能达200℃以上,天然气的热演化程度很高,导致烷烃气碳同位素很重,与其很干的化学组成相一致。另外,TSR 作用对烷烃气的碳同位素比值也会有重要影响,一般随TSR 作用的持续增强,乙烷及甲烷碳同位素会逐渐变重。同时,元坝地区可能比普光地区含有更多陆源有机质的龙潭组烃源岩直接生成的天然气的贡献,是该区天然气的碳同位素比普光气田要重的原因之一。

2　地层水化学特征

地层水中各种离子的含量反映了所在地层的水动力特征和水文地球化学环境,在一定程度上可以说明油气的保存和破坏条件。无机组分是油田水化学组分的重要组成部分,常量包括K +、Na +、Ca 2+、

Mg 2+、Ba 2+、Cl -、HCO -3、SO 2-4

等。从水型分析数据表(表2)可以看出,普光地区长兴组p H 值为9,Cl -含量介于26139～30005mg/L ,HCO -3含量介于1305～3084mg/L ,Na ++K +含量介于15703～18813mg/L ,Ca +含量介

于636～3807mg/L ,总矿化度介于50982～51771mg/L ,水型为重碳酸钠型与氯化钙型。元坝地区长兴组p H 值为6,Cl -含量介于37598～106000mg/L ,Na ++K +含量介于12112～13113mg/L ,Ca +含量介于6311～42900mg/L ,总矿化度介于58133～170000mg/L ,水型为氯化钙型。据氯钠比等特征系数,烃类聚集与水型关系的密切程度序列为:氯化钙型>重碳酸钠型>氯化镁型>硫酸钠型。这表明元坝气田和普光气田地层水在纵向水文地质剖面上具有深层交替停滞状态特征,地层水处于还原环境,反映储层良好的封闭条件,对油气聚集与赋存非常有利。同时,元坝气田长兴组在油气聚集和赋存方面可能更有优势。

表2　元坝气田和普光气田长兴组地层水化学组成及类型

气藏井号

p H 值离子浓度/mg ・L -1

Na

+

+K

+

Ca

2+

Mg

2+

Cl

-

SO 2-4

HCO -3CO 2-3

总矿化度

/mg ・L -1

水型

普光Pg8915703380720130005283130546751771CaCl 2Pg991881363630261399383084134250982Na 2CO 3元坝

Yb96121126311211237598---58133CaCl 2Yb2

6

13113

42900

1730

106000

622

2460

-

170000

CaCl 2

3　天然气来源

分析资料表明,川东北各层系海相可能烃源岩的有机质丰度有较大的差异。如图2所示,下三叠统飞仙关组(T 1f )岩性主要为鲕滩白云岩及泥晶灰岩,TOC (总有机碳含量)值很低,大多在015%以

・21・　石油天然气学报(江汉石油学院学报)2011年10月