天然气形成和地化特征改.ppt

YS101 YS1 YS102 CS1 YS1 YS102 YS101 营城组含气面积:16.83km2 有效厚度153.6m，有效孔隙度:7.8% 体积系数:0.0036，含气饱和度:69.6% 探明储量：433.6×108m3 松南气田 达尔罕断层 煤的现代物质结构概念：认为煤是由稠环芳香 核、桥键和烷基侧链组成的大分子聚合物。 成煤有机质主要是富含杂原子的纤维素和木质素。 煤化作用的实质：就是腐质型有机质脱氧、 去氢、富碳的过程。芳核上的不稳定官能团， 特别是含氧、含碳的官能团（如羧基、羟基、 氨基以及甲氧基）的脱落，富氢的烷基侧链断 裂，芳香核不断缩合，以CH4、CO2、 H2O、 N2、H2S等挥发性物质排出形成煤系气。 泥炭 褐煤 烟煤 煤的演化类似Ⅲ型干酪根，初期以O/C原子 比下降为主，后期以H/C原子比下降为主。 在煤的干馏实验中1kg煤可生成200LCH4、 75LCO2、10LN2、H2O和少量重烃化合物。 注：+++常见，比较常见，+少见，-罕见或未见 动物的有机质硬体 + + 有孔虫 动物外壳 动物有机 碎屑组 富氢显微组分成烃后渗透出烃类的演变产物 + ++ + + 渗出沥青体 各向异性体 镶嵌结构 微粒体 次 生 有机组 是藻类、浮游动物、细菌等低等水生生物强烈降解的产物，在生油和运移后，留下的固体残渣为微粒体。 + 微粒体 - + 藻类体 沥青质体 腐泥组 来源于陆生植物的类脂物质,高-过成熟阶段烃类排出，荧光消失，演变成各向异性体 ++ 各向异性体 ++ + + 孢子体、角质体 树脂体、壳屑体 木栓质体 壳质组 高等植物木质纤维组织，丝炭化作用的产物 ?++ 惰性体 ++ + + 氧化丝质体 火焚丝质体 丝质体 菌类体 惰屑体 惰质组 高等植物木质纤维组织，凝胶化作用的产物，高变质下镜质体可转变为各向异性体 +++ + ++ 镜质体 镶嵌结构 各向异性体 + ++ +++ ++ 荧光均质镜质体 无荧光均质镜质体 基质镜质体 结构镜质体 镜屑体 无结构镜质体 镜质组 组 分 亚 组 分 组 分 成 因 已鉴定的组分 高成熟 — 过成熟阶段 已鉴定的组分 成 熟 阶 段 组 济阳坳陷煤系烃源岩显微组分分类与分布表 （以济阳坳陷古生界C-P和中生界J1+2新生界第三系为例） 煤岩 在煤化过程中煤的显微组 分中挥发物含量变化 壳质体 镜质体 丝质体 植物遗体 泥炭 褐煤 烟煤 无烟煤 超无烟煤 成岩 作用 泥炭化 作用 煤 化 作 用 变 质 作 用 成 煤 作 用 成煤作用的阶段 CO2为主，占天 然气的70~90% 烃类气小于20% CO2降至10%，烃类 气为70~90%。仍然以 气态烃甲烷为主，但重 烃含量明显增加 甲烷气占80~90%。几乎 没有重烃气，二氧化碳 量很少。是甲烷的主要 生成期，也是干气带。 煤化过程中成烃阶段示意图 煤 的 生 气 、 成 油 可 以 分 为 三 个 阶 段 主要 产物 甲 烷 气 湿 气 期 干 气 期 t/oC CH4 CO2 N2 煤化过程中煤系气的产率曲线 煤 成 烃 模 式 肖贤明根据我国煤成烃盆地煤系烃源岩具体地质－地化特征，建立起了四种成烃模式，分为A，B，C，D类。 A类： 成烃演化模式与II型干酪根甚至I干酪根相似。它代表了我国广泛分布的特种煤，以生油为主，在高成熟阶段后，可产出大量天然气。目前我国发现吐哈侏罗系煤成油 B类： 成烃模式液态窗呈双峰形。这种模式主要见于我国第三纪含煤盆地。由于我国第三纪煤一般成熟度较低，大多只进人第一个生烃期，烃类主要源于树脂体，即形成未熟～低熟油。这类油气资源在我国东南沿海不断发现。 C类： 成烃模式与III型干酪根成烃模式类似。这类煤层以镜质组为主，液态窗主范围为Ro0.65％～1.30％。我国C-P煤成烃盆地的煤层以这种成烃模式为主，如有匹配的圈闭构造，可形成一定规模煤成油气田。 D类： 成烃模式多见于我国中生代煤盆地。生烃母质以镜质组占绝对优势，液态窗范围宽，主生烃期不明显。这类煤层以煤成气为主，并伴有一定数量轻质油。准噶尔、塔里木库车实际上亦属这类成烃模式。 从煤中形成气体的热动力学条件和化学机理与 分散有机质基本相似。其主要差别如下： 1 富集状有机质在转化初期，受氧化作用影响较大 2 粘土矿物对富集状有机质转化的催化作用较小 3 煤中富集状有机质对温度反应迟缓 4 煤有较大的吸附容量，可保存较多的气体于煤层 我国煤成气的分布： 几乎分布在我国东、中、西部各个盆地中，几乎有含煤地层的盆地都煤成气分布，如松辽盆地下白垩系深层天然气来源于侏罗系煤系地层。华北地区石炭~二叠系煤二次生气；四川盆地上三叠~侏罗系天然气是来源于上三叠统须家河组煤系