硫酸盐热化学还原反应对烃类的蚀变作用

doi:10.7623/syxb200505010

石油学报 ›› 2005, Vol. 26 ›› Issue (5): 48-52.DOI: 10.7623/syxb200505010

硫酸盐热化学还原反应对烃类的蚀变作用

朱光有, 张水昌, 梁英波, 戴金星, 李剑

中国石油勘探开发研究院, 北京, 100083

收稿日期:2004-12-06 修回日期:2005-04-05 出版日期:2005-09-25 发布日期:2010-05-21
作者简介:朱光有,男,1975年9月生,2003年获石油大学(华东)博士学位,现为中国石油勘探开发研究院博士后,主要从事石油地质和油气地球化学等方面研究.E-mail:zhugy922@sohu.com
基金资助:
国家重点基础研究发展规划项目(2001CB209100);中国石油天然气股份有限公司科技项目(No.040502-10-01)联合资助

Alteration of thermochemical sulfate reduction to hydrocarbons

ZHU Guang-you, ZHANG Shui-chang, LIANG Ying-bo, DAI Jin-xing, LI Jian

Research Institute of Petroleum Exploration and Development, CNPC, Beijing, 100083, China

Received:2004-12-06 Revised:2005-04-05 Online:2005-09-25 Published:2010-05-21

摘要/Abstract

摘要： 硫酸盐热化学还原反应(TSR)是指硫酸盐与烃类作用,将硫酸盐矿物还原生成H2S等酸性气体的过程,是高含H₂S天然气形成的重要机制。由于硫酸盐热化学还原反应是热动力驱动下烃类和硫酸盐之间的化学反应,因此伴随着烃类的氧化蚀变,烃类气体的组分和碳同位素则会发生相应的变化。对四川盆地东北部下三叠统飞仙关组和渤海湾盆地古生界高含硫化氢气藏中烃类气体组分和碳同位素的研究发现,在硫酸盐热化学还原反应消耗烃类的过程中,重烃类优先参与了该反应,从而导致天然气的干燥系数增大。同时,在硫酸盐热化学还原反应过程中,¹²C—¹²C键优先破裂,¹²C更多地参与了该反应,而¹³C则更多地保留在残留的烃类中,使反应后残留的烃类中相对富集¹³C,烃类气体碳同位素值增重2.0‰~4.0‰,且重烃类碳同位素的增重幅度大于甲烷。

关键词: 烃类, 蚀变作用, 硫酸盐热化学还原反应, 硫化氢, 碳同位素, 四川盆地, 渤海湾盆地

Abstract: The thermochemical sulfate reduction (TSR) refers to the process of sulfate reaction with hydrocarbons,which is the important mechanism for generating natural gas with high content of H₂S and CO₂.Because TSR is the reaction between hydrocarbons and sulfate under the driving of thermal force,the composition of hydrocarbons gas and the carbon isotope maybe vary correspondingly along with the oxidation and alteration of hydrocarbons.The composition of hydrocarbons gas and the carbon isotope of gas reservoirs with high content of H₂S in the Feixianguan Formation of the lower Triassic (T₁f) in the northeastern area of Sichuan Basin and the formation of Paleozoic Erathem in Bohai Bay Basin were studied.It is proved that the heavy hydrocarbons preferentially participated in the reactions of TSR and led to the drying coefficient of natural gas to increase during the process of hydrocarbon depleted by TSR.In the process of TSR,the bond of ¹²C-¹²C ruptured preferentially and more ¹²C participated in the reactions of TSR,while more ¹³C remained in the residual hydrocarbons,which causes the abundant ¹³C distributed in the residual hydrocarbons.Therefore,the drying coefficients of hydrocarbons gas increased after the alteration of TSR.Meanwhile,the increased values of carbon isotope of hydrocarbons gas are from 2.0‰ to 4.0‰ . Also,the increasing extent of carbon isotope for heavy hydrocarbons is greater than that of methane.

Key words: hydrocarbons, alteration, thermochemical sulfate reduction, hydrogen sulfide, carbon isotope, Sichuan Basin, Bohai Bay Basin

中图分类号:

TE112.1

朱光有, 张水昌, 梁英波, 戴金星, 李剑. 硫酸盐热化学还原反应对烃类的蚀变作用[J]. 石油学报, 2005, 26(5): 48-52.

ZHU Guang-you, ZHANG Shui-chang, LIANG Ying-bo, DAI Jin-xing, LI Jian. Alteration of thermochemical sulfate reduction to hydrocarbons[J]. Editorial office of ACTA PETROLEI SINICA, 2005, 26(5): 48-52.

[1]	鲁雪松, 柳少波, 田华, 马行陟, 于志超, 范俊佳, 桂丽黎, 刘强. 深层背斜圈闭中泥岩盖层完整性评价方法及其应用——以四川盆地川中地区震旦系气藏为例[J]. 石油学报, 2021, 42(4): 415-427.
[2]	王德英, 张宏国, 官大勇, 任健, 刘朋波, 程燕君. 环渤中地区新近系控藏模式与高丰度油藏勘探实践[J]. 石油学报, 2021, 42(3): 273-282.
[3]	赵贤正, 蒲秀刚, 周立宏, 金凤鸣, 韩国猛, 时战楠, 韩文中, 丁娱娇, 张伟, 王国娜, 刘学伟, 汪虎. 深盆湖相区页岩油富集理论、勘探技术及前景——以渤海湾盆地黄骅坳陷古近系为例[J]. 石油学报, 2021, 42(2): 143-162.
[4]	宋明水. 胜坨油田成藏条件及勘探开发关键技术[J]. 石油学报, 2021, 42(1): 128-142.
[5]	周立宏, 韩国猛, 马建英, 陈长伟, 杨飞, 张莉华, 周可佳, 陈双清, 杨帆, 董越崎, 周静. 歧口凹陷西南缘沙河街组一段下亚段古环境特征与沉积模式[J]. 石油学报, 2020, 41(8): 903-917.
[6]	闫海军, 彭先, 夏钦禹, 徐伟, 罗文军, 李新豫, 张林, 朱秋影, 朱迅, 刘曦翔. 高石梯—磨溪地区灯影组四段岩溶古地貌分布特征及其对气藏开发的指导意义[J]. 石油学报, 2020, 41(6): 658-670,752.
[7]	王彤, 朱筱敏, 张自力, 刘宇, 郭诚, 李卓. 莱州湾凹陷北洼沙河街组三段砂岩储层孔隙定量演化模式[J]. 石油学报, 2020, 41(6): 671-690.
[8]	谷一凡, 周路, 蒋裕强, 倪佳, 李俊良, 朱讯, 付永红, 蒋增政. 四川盆地高石梯区块震旦系灯影组四段储层类型及气井产能模式[J]. 石油学报, 2020, 41(5): 574-583.
[9]	何治亮, 聂海宽, 胡东风, 蒋廷学, 王濡岳, 张钰莹, 张光荣, 卢志远. 深层页岩气有效开发中的地质问题——以四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组为例[J]. 石油学报, 2020, 41(4): 379-391.
[10]	胡安文, 牛成民, 王德英, 李慧勇, 叶涛, 许鹏. 渤海湾盆地渤中凹陷渤中19-6构造凝析油气特征与形成机制[J]. 石油学报, 2020, 41(4): 403-411.
[11]	杨威, 魏国齐, 谢武仁, 马石玉, 金惠, 苏楠, 孙爱, 沈珏红, 郝翠果, 武赛军. 川中地区龙王庙组优质储层发育的主控因素及成因机制[J]. 石油学报, 2020, 41(4): 421-432.
[12]	高国辉, 曹剑, 罗冰, 肖笛, 张亚, 陈聪. 四川盆地西北部中二叠统海相混合型烃源岩的证据及对双鱼石大气藏的成藏贡献[J]. 石油学报, 2020, 41(4): 433-445.
[13]	聂海宽, 李东晖, 姜涛, 颜彩娜, 杜伟, 张光荣. 基于笔石带特征的页岩等时地层测井划分方法及意义——以四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组为例[J]. 石油学报, 2020, 41(3): 273-283.
[14]	郭建春, 陶亮, 陈迟, 李鸣, 赵志红. 川南地区龙马溪组页岩混合润湿性评价新方法[J]. 石油学报, 2020, 41(2): 216-225.
[15]	王玉满, 王红岩, 沈均均, 拜文华, 董大忠, 邱振, 李新景, 王灿辉. 川北—鄂西地区下志留统龙马溪组上段厚层斑脱岩的新发现及地质意义[J]. 石油学报, 2020, 41(11): 1309-1323.

硫酸盐热化学还原反应对烃类的蚀变作用

Alteration of thermochemical sulfate reduction to hydrocarbons

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价