川东北地区长兴组酸性气藏中硫化氢来源及成因

作者：李开开; 蔡春芳; 姜磊; 贺训云; 黄政

来源：石油与天然气地质, 2015, 36(02): 183-192.

• 晶格硫酸盐
• 差异压实
• 硫酸盐热化学还原反应
• 硫化氢
• 酸性气藏
• 长兴组
• 川东北地区

川东北地区长兴组(P3ch)和飞仙关组(T1f)天然气藏中检测出的高浓度H2S气体目前被认为是硫酸盐热化学还原作用(TSR)成因。然而,长兴组内并无类似于飞仙关组的膏岩层或硬石膏结核发育,因此长兴组气藏的酸化过程成疑。通过针对研究区地层古压力以及输导体系方面的探讨,并结合碳酸盐岩晶格硫酸盐(CAS)含量、同位素以及稀土微量元素分析,研究认为:1长兴组气藏中高浓度H2S气体不太可能由飞仙关组酸性气藏"倒灌"形成,而是由本地地层中发生的TSR作用所导致;2嘉陵江组(T1j)和黄龙组(C2h)沉积时期蒸发性卤水以及长兴期海水并非主要来源,而飞仙关期蒸发性卤水的倒灌为长兴组TSR反应的发生提供了主要的SO2-4来源,并导致其内的TSR成因方解石具有与飞仙关组方解石相似的正Eu异常、高Sr(高达7 767×10-6)和Ba含量(高达1 279×10-6)以及相对同时期海水较高的87Sr/86Sr比值(0.707 240.707 55);3卤水穿层流动主要发生于沉积期或成岩早期,沉积-准同生期渗透回流作用和早-中埋藏阶段差异压实作用为卤水运移的主要机制;4长兴组白云岩化过程中释放的CAS也可能是重要的SO2-4来源,并导致该层位气藏中H2S及储层沥青δ34S值较飞仙关组略有偏负。

• 单位
  中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心; 中国石油杭州地质研究院; 中国石油天然气集团公司