【摘 要】
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通过气体组份和碳、氢同位素组成分馏确定了鄂尔多斯盆地延长组的典型页岩剖面遭受了微生物降解作用.降解程度与页岩埋深及在页岩储层中所处位置有关.研究表明甲烷和乙烷能够被微生物降解,烷烃气体被降解的相对速度:C3=nC4=nC5＞iC5=iC4＞C2＞C1＞＞neoC5.随着降解程度增加,δ13C1组成无明显变化,δ13C3和δ13nC4在微生物降解的早期也变化不大,然而δ2HC1明显变重;因此,使用丙
【机 构】
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甘肃省油气资源研究重点实验室/中国科学院油气资源研究重点实验室,甘肃兰州730000
【出 处】
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第一届全国气体同位素技术及地球科学应用研讨会
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通过气体组份和碳、氢同位素组成分馏确定了鄂尔多斯盆地延长组的典型页岩剖面遭受了微生物降解作用.降解程度与页岩埋深及在页岩储层中所处位置有关.研究表明甲烷和乙烷能够被微生物降解,烷烃气体被降解的相对速度:C3=nC4=nC5＞iC5=iC4＞C2＞C1＞＞neoC5.随着降解程度增加,δ13C1组成无明显变化,δ13C3和δ13nC4在微生物降解的早期也变化不大,然而δ2HC1明显变重;因此,使用丙烷和正丁烷的碳同位素组成异常变重无法识别中等及以下程度的微生物降解作用.相反,乙烷的碳、氢同位素组成在较弱的生物降解时即可发生明显的变重,是识别轻微的生物降解的有效参数.生物降解是研究区页岩含气性的重要影响因素之一.
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利用EA-IRMS可以在10min内同时测定气溶胶样品中总碳和总氮成分的稳定同位素及其含量.结果表明,该方法无需复杂的预处理过程,同位素测试标准偏差小于0.15‰,所需含量相对较低(10μg).对2015年冬季南京北郊地区实际气溶胶样品分析发现,采样期间PM2.5的主要来源为燃煤和机动车尾气.使用2种同位素进行源解析降低了1种同位素方法中存在的不确定性,但定量分析仍需要其他手段辅助.
稳定同位素地球化学在地质学和地球化学的发展上占有重要的地位和独特的意义.随着同位素分析技术的突破和提升,区别于传统单一稳定同位素的团簇同位素已经发展成为一个应用广泛、影响深远且潜力巨大的研究方向,在未来可能对地球和生命科学领域的发展产生巨大的推动作用.通过系统地梳理和总结团簇同位素的基本原理和分馏机制,及其在天然气研究中的应用来简单展示这一新兴方法的应用前景.
对凝析油、中质油、重质油等类型的原油分别进行顶空气烃类固相微萃取和柱层析法分离饱和烃馏分,并对萃取产物和饱和烃馏分开展了其组成及碳、氢同位素测试.结果表明,除了凝析油样品,2种处理方法获得的烃类化合物气相色谱特征差异明显,原油经传统的柱层析色谱法分离后得到的为nC10以后的烃类,而顶空气体中烃类丰富,萃取到的化合物为碳数范围为nC6～nC17的正、异构烷烃及环烷烃、苯系物等.在开展同位素组成分析时
通过甲烷碳同位素分析、烃源岩评价和构造演化史研究等手段,对柴达木盆地西北南翼山和开特米里克地区天然气成藏过程进行解剖,发现这2个地区甲烷碳同位素存在明显差异,气藏类型不一致,而构造形成期次的不同是导致其分别形成凝析气藏和干气藏的主要原因.指出开特米里克构造形成时期晚于烃源岩生气高峰期,因而仅捕获了烃源岩成熟阶段晚期生成的天然气,碳同位素较重,而南翼山构造形成时间较早,捕获了烃源岩成熟阶段生成的大量
根据Bigeleisen-Mayer公式,设计了迭代算法,利用MatLab软件的符号运算功能,编制了源程序来求解平衡温度值.分子简谐振动频率的获得是通过利用Gaussian09软件计算得到的,并利用实验数据对其进行了矫正.通过与前人的计算结果比较,可知利用形式相对简单的Bigeleisen-Mayer公式,可得到精度较高的平衡温度值.在此基础上研究了二氧化碳与甲烷间同位素平衡分馏的应用问题.四川盆
采用全烃地球化学方法,即利用天然气组成与碳同位素(C1-4)、轻烃(C4-8)、中分子量烃(C8-20)以及生物标志化合物(＞C15)互为印证、互为补充,并全面研究不同演化阶段油气地球化学特征.分析准噶尔盆地沙南油田的原油各项地球化学指标,并进行油源对比,明确沙南地区原油的来源.研究表明沙南地区和三台—北三台地区的原油来自于同一套烃源岩,即阜康凹陷二叠系烃源岩,而沙北地区原油来自于另一套烃源岩.
研究发现,热解煤层气氢同位素组成是草本沼泽泥炭轻于森林沼泽泥炭;成煤母质形成的气候环境对热成因煤层气氢同位素组成具有显著的影响,与低纬度热带湿润环境中形成的草本泥炭相比较,高纬度寒冷干旱环境的草本泥炭热解煤层气具有轻的氢同位素组成.随着模拟残余样品中RO值的增加,热解甲烷和乙烷的δD值都增大,并且相同温度点生成的甲烷和乙烷的δD值表现为δDCH4＜δDC2H6.这些研究成果为煤层气同位素地球化学研
为探讨四川盆地高石梯—磨溪地区大安寨段湖相致密云化储层成因机制,利用碳氧同位素地球化学分析技术等手段,结合研究区古地形和湖盆演化规律,系统分析该套云化储层沉积环境以及成因机制.研究表明,该区湖相云化储层δ13C主要分布在0.1‰～0.5‰,平均0.31‰;δ18O分布在-4‰～-7‰,平均-5.42‰.根据碳、氧同位素投点图,该区主要落于第二象限,且碳氧同位素相关性大于0.7,为封闭性咸化沉积环境
四川盆地西北部下二叠统不同构造天然气差异明显,成因复杂,来源未定.在烃源岩评价基础上,通过对川西北部下二叠统天然气同位素分析,区分不同构造天然气类型,结合烃源岩和储层抽提物生标化合物特征,开展气源追踪和天然气成因综合研究.研究认为:下二叠统天然气为多源产物混合的结果,天然气乙烷同位素的高低反映深层原油裂解气混合量的多少.北部河湾场和吴家坝地区天然气甲烷和乙烷碳同位素均较轻,属于典型的腐泥型有机质来
页岩气单井产量在投产的第1～2年下降较快,此后产量平稳.页岩气化学组成、碳同位素、稀有气体组分及同位素随生产时间会发生明显变化.对四川盆地长宁和威远地区志留系龙马溪组页岩气井产出气进行连续采集(半年1次,连续3年),并对页岩气的气体地球化学特征成进行了分析研究.发现随生产时间的增加,威远地区页岩气中CH4含量有所降低,而碳同位素组成变重,乙烷的变化不太明显;稀有气体,特别是放射性成因的4He和40