四川盆地华蓥山地区二叠系龙潭组页岩中气体组成及其页岩气意义摘要
四川盆地二叠系龙潭组海陆过渡相页岩的页岩气成藏条件良好,页岩中残余气体组成对气体来源、页岩气潜力判识具有重要的作用。对华蓥山地区二叠系龙潭组页岩的TOC含量、残余气体的化学组成和碳同位素组成进行测定,探讨了龙潭组页岩中残余气体的组成、来源及成因,对龙潭组页岩气评估提供依据,取得以下的认识:1.华蓥山地区二叠系龙潭组页岩中气体化学组成以CO2和H2为主,上下层段的气体化学组成具有明显差异:H2和CO2含量分别为6.9-87.7%和4.9~89.0%,平均含量为38.2%和48.7%。H2O的含量较高,平均4.94ul/g。CH4含量为4.1~30.7%,平均为8.1%,占烃类气体的88.2~98.4%;C2H6含量为0.1~0.8%,平均为0.4%。湿度(ΣC2-3/ΣC1-3)介于2~12%之间,平均为6.5%。上部层段以H2为主(37.4~87.7%,平均68.8%),下部层段以CO2为主(74.0~88.9%,平均为80.3%)。2.华蓥山龙潭组页岩中烷烃气体中CH4和C2H6碳同位素组成呈现正序分布特征,C2H6和C3H8呈现反序特征:δ13C1值介于-42.6~-37.7‰,δ13C2介于-33.7~-24.7‰,δ13C3介于-29.7~-27.5‰,δ13CCO2介于-11.9~-5.2‰。上部层段δ13CCO2较轻(-11.9~-10.8‰,平均-10.6‰),下部层段δ13CCO2较重(-7.5~-5.2‰,平均-5.9‰)。页岩中残余气体CH4、C2H6和C2H6、C3H6不同的配分模式特征表明气体的成因与来源不同。3.华蓥山龙潭组页岩中气体主要我有机质热裂解成因,以干酪根的初次裂解来源气为主,存在液态烃裂解气的少量贡献:龙潭组页岩中δ13C1<δ13C2和δ13C2>δ13C3的分布特征指示烷烃气体为干酪根的裂解气混合高成熟阶段液态烃裂解气。N2、H2、CO2与TOC含量呈正相关关系,可能是有机质热裂解成因,另一部分可能来源于二叠纪峨眉山地幔柱。下部层段中高含量的CO2是有机热裂解成因叠加了二叠纪地幔柱来源的CO2。4.华蓥山龙潭组页岩中残余气体组成和有机质特征表明龙潭组具备页岩气形成潜力:龙潭组页岩厚度大,TOC含量高,以Ⅱ型有机质为主,热演化程度较高;龙潭组页岩中气体高含量的氢有助于页岩气的富集。与Barnett页岩具有可对比性,表明龙潭组具备页岩气成藏的基础条件和形成潜力。
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