准噶尔盆地彩南地区天然气干燥系数异常高原因分析

摘要

为明确准噶尔盆地彩南地区天然气干燥系数普遍偏高的原因,厘清天然气运移成藏规律,开展了天然气组分和碳同位素、储层中岩石矿物组成、方解石全岩碳氧同位素分析以及实验室烃类氧化模拟实验。该区侏罗系天然气以甲烷为主,干燥系数普遍大于0.95,δ^(13)C_(1)值基本大于-32‰,C_(7)轻烃中以甲基环己烷占优势,甲基环己烷指数大于50%,指示来源于高—过成熟石炭系烃源岩。从天然气运移判识指标ln(C_(1)/C_(2))与δ^(13)C_(1)-δ^(13)C_(2)图版来看,从彩47井区—彩31井区—彩003井,ln(C_(1)/C_(2))值逐渐增大,但δ^(13)C_(1)-δ^(13)C_(2)值并未呈现变小或变大趋势,说明运移或成熟度并不是研究区天然气组分与碳同位素变化的主控因素。烃类热氧化模拟实验显示,油气中醇类在125℃时会被MnO_(2)氧化生成甲烷和二氧化碳,当温度达到200℃时才能氧化甲烷生成CO_(2),从而改变油气的组成,造成天然气中甲烷含量增高。运用背散射电子探针技术,发现研究区侏罗系干气层段具有两类方解石,其中一类方解石中Mn含量较高,Mn含量可高达3%,在阴极发光下呈现亮橘红色、橘黄色特征,且方解石全岩碳同位素负偏,较正常方解石全岩碳同位素负偏5‰~10‰,随着方解石Mn含量越高,其全岩碳同位素越负,证实该区侏罗系干气层段存在普遍的弱烃类氧化作用。彩南地区侏罗系天然气干燥系数异常高的原因是腐植型烃源岩经过高成熟—过成熟演化后,在富含氧化性矿物的侏罗系储层中聚集成藏,后遭受烃类氧化作用,甲烷含量进一步增加,造成天然气干燥系数普遍偏高。