中国矿业大学煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室中国矿业大学资源与地球科学学院宿州学院资源与土木工程学院山西省煤炭地质勘查研究院有限公司贵州省土地矿产资源储备局
研究煤层气地球化学特征及其成因,对煤层气成藏及资源勘查开发具有研究意义。为探究滇东雨汪区块煤层气成因及其地球化学特征,采集该区6口典型煤层气井的产出气气样,开展了组分测定、碳同位素和稀有气体同位素测试,系统分析了煤层CH4、N2等气体的成因,并结合水文地质环境,探讨了雨汪区块煤层气排采过程中气体的同位素变化及其控制因素。结果表明:雨汪区块煤层气井产出气中CH4平均含量为73.95% ~ 92.90%,乙烷、CO2、N2含量分别为0.20% ~ 0.40%、0.05% ~ 1.05%、6.15% ~ 25.32%。此外,He仅在产气第一天检测到,而碳原子数大于2的烃类未检测到;煤层气干燥系数(C1/C1~5)为0.9995 ~ 0.9997,属于高成熟干气;CH4的δ13C值为-36.7‰~-27.6‰,为有机质热成因气;CO2的δ13C值介于-19.1‰~-6.6‰,主体分布在 -18.0‰~-14.3‰,为有机成因;氮气含量平均为12.63%,含量相对较高,其φ(N2)/φ(Ar)值远大于84,以有机成因为主;氩气平均含量占比为0.06%,远大于0.017%,以大气成因为主;氦气平均含量为0.02%,3He/4He值为0.29×10-8 ~ 19.6× 10-8,主体范围为2.00×10-8 ~ 9.38×10-8,R/Ra值介于0.01 ~ 0.09,属于典型的壳源氦气,且4He、20Ne的变化趋势与4He/20Ne具有一致性;随着排采时间增加,气体纯度增高,产出气的烷烃同位素值呈现逐渐变轻的趋势。研究认为,雨汪区块煤层气“变干、变轻”是气体解吸、扩散和水溶解作用综合影响的结果。
0引言
1地质背景
2样品与实验
3结果与讨论
3.1气体组成
3.2同位素地球化学特征
3.2.1碳同位素
3.2.2氢同位素
3.2.3稀有气体同位素
3.3煤层气成因探讨
3.3.1成因类型
3.3.2煤层气“变干、变轻”原因讨论
4结论
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会