油氣化探在天然氣勘探中的應(yīng)用

袁攀

摘 要：油氣化探是一種低成本、高效率的油氣勘探方法，以直接檢測烴類氣體來尋找油氣藏，天然氣勘探常用油氣化探技術(shù)來勘探氣田。本文研究了天然氣化探異常形成的機(jī)理，基于天然氣化探的主要指標(biāo)，對天然氣勘探中油氣化探技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供天然氣勘探工作參考。

關(guān)鍵詞：油氣化探；天然氣勘探；應(yīng)用

0. 引言

油氣化探技術(shù)是以檢測烴類氣體的方法直接尋找油氣藏，是經(jīng)濟(jì)且高效的油氣勘探新技術(shù)，在區(qū)域評價、圈閉評價以及勘探評價方面發(fā)揮了重要作用[1]。隨著計算機(jī)技術(shù)和油氣勘探技術(shù)的進(jìn)步，油氣化探技術(shù)取得了較快的發(fā)展，但油氣化探指標(biāo)對石油和天然氣的反映差別不大，如何利用油氣化探技術(shù)尋找天然氣田是當(dāng)前需要重點研究的問題。

1. 天然氣化探異常形成的機(jī)理

油氣地表出現(xiàn)的地球化學(xué)異?，F(xiàn)象是因地質(zhì)問題而產(chǎn)生，在地質(zhì)活動當(dāng)中，地下深層油氣的生成、聚集和氧化等過程都會在地表形成特殊現(xiàn)象。傳統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)認(rèn)為油氣只會在側(cè)向出現(xiàn)大規(guī)模的運移，而現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)則肯定了油氣中的成分會滲透巖層向地表遷移，這是油氣化探的理論依據(jù)。地下油氣的活動與其周邊的環(huán)境密切相關(guān)，對周圍介質(zhì)和油氣覆蓋層有深遠(yuǎn)的影響，油氣會改變周圍介質(zhì)中的元素組合，同時也會改變自身的化學(xué)性質(zhì)，油氣運移的影響區(qū)域會逐漸形成新的元素動態(tài)平衡體系[2]。在油氣生成后，油氣的運移現(xiàn)象才會出現(xiàn)。油氣運移具有連續(xù)性，在反復(fù)的運移過程中，油氣會留下可被檢測的地球化學(xué)痕跡。油氣化探就是對這些遺留的物質(zhì)進(jìn)行檢測，在了解了遺留物質(zhì)化學(xué)特征后，綜合地質(zhì)勘探資料、油氣化學(xué)變化的時間差以及油氣運移的空間差來預(yù)測含油氣區(qū)域。

與石油相比，天然氣的流動性更強(qiáng)，天然氣形成后便會在地質(zhì)作用下進(jìn)入儲集層，在儲集層中仍然會保持運移狀態(tài)，只有遇到圈閉才會停止運移，聚集成氣田。在地質(zhì)變化的作用下，天然氣儲集層會發(fā)生改變，天然氣將再次發(fā)生運移，天然氣最終可能再次聚集在新的圈閉中，也可能逐漸散失，天然氣的運移過程就是反復(fù)的聚集與散失。在此過程中，天然氣有氣態(tài)或水溶狀態(tài)兩種形式，兩種形態(tài)都會使天然氣向地表運移，在地表形成天然氣化探異?，F(xiàn)象。對油氣化探原理及天然氣化探異?，F(xiàn)象的研究是油氣化探實踐工作的基礎(chǔ)，在充分了解油氣化探的理論后能有效指導(dǎo)實際勘探工作。

2. 油氣化探在天然氣勘探中的具體應(yīng)用

天然氣具有組分分子小、重量輕、粘度小以及不易被巖石吸附的特性，并且有較快的運移速度和擴(kuò)散能力，可以在地下更大的范圍內(nèi)進(jìn)行運移，因此，天然氣的油氣化探和石油的油氣化探有很大區(qū)別，其烴類氣體的成分和結(jié)構(gòu)有明顯差異[3]。石油中烴類成分占80%以上，其中以不飽和烴為主，氣態(tài)低分子烴的成分不多。天然氣則由氣態(tài)低分子烴和非烴氣體構(gòu)成，混合氣體中的甲烷成分最多，其它氣體的含量較少。在天然氣化探的指標(biāo)檢測中，要了解天然氣的化學(xué)成分，合理判斷勘探區(qū)域的油氣屬性。

2.1常規(guī)指標(biāo)

通過檢測地表淺層的地球化學(xué)形跡，可以分析其中的烴類氣體成分，以便預(yù)測油氣運移的大致過程，從而發(fā)現(xiàn)油藏，天然氣藏也可以用同樣的方法來尋找。對地球化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行常規(guī)分析，根據(jù)烴類氣體的成分來分析其化學(xué)性質(zhì)，再與研究區(qū)域的地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析，便能夠?qū)ふ姨烊粴獠?。天然氣油氣化探的勘測方法主要有頂空氣、酸解烴等，是尋找天然氣的常用方法。

2.2烴類氣體對比

由于烴類氣體中的甲烷及其它氣體在同一環(huán)境下的輕重組分相對穩(wěn)定，在環(huán)境發(fā)生變化的時候，輕重成分的比例也隨之改變。當(dāng)?shù)叵聝又刑細(xì)浠衔镞\移到地表，由于環(huán)境的變化，大量的烴類氣體會散失到大氣當(dāng)中，根據(jù)甲烷和烴類的不同性質(zhì)，重?zé)N將富集在地球表面，而甲烷會逸散到大氣中。當(dāng)近地表面的重?zé)N快速積累，烴類的濕度就會增大，該區(qū)域地表將形成時濕氣?，F(xiàn)象，顯示出地下為油藏；當(dāng)近地表面烴類的輕組成分快速積累，就會形成異常干燥現(xiàn)象，顯示出地下為氣藏[4]。兩種不同的效應(yīng)是原始烴的比例在到達(dá)地表后的變化所致，氣藏和油藏會顯現(xiàn)出不同的烴類地球化學(xué)現(xiàn)象，根據(jù)油氣烴類成分的差異，就能為尋找天然氣藏提供充分的判別依據(jù)。

2.3甲烷穩(wěn)定碳同位素示蹤

碳同位素的特征是判別天然氣成因的有效方法，天然氣中含有大量的甲烷氣體，甲烷穩(wěn)定碳同位素的結(jié)果能夠顯示出油氣的屬性，油氣化探通過酸解烴或水溶烴就能尋找到天然氣藏。水溶烴的方法比較常用，由于水有良好的溶解性，可以溶解液態(tài)烴和氣態(tài)烴。在烴類溶解于水的過程中會出現(xiàn)同位素分餾，根據(jù)水溶烴的結(jié)果可以判斷天然氣的儲藏概況。

3. 結(jié)語

綜上所述，油氣化探在已知的天然氣藏上方淺層能夠發(fā)生明顯的地球化學(xué)效應(yīng)，是勘探天然氣藏的有效方法。根據(jù)天然氣形成的機(jī)理，油氣化探可以應(yīng)用多種方法檢測地層的烴類氣體，通過合理組合方法與指標(biāo)，能夠發(fā)揮尋找天然氣藏的作用。目前，油氣化探在天然氣勘探的實踐當(dāng)中取得了一定的效果，其技術(shù)和方法也在不斷改進(jìn)，油氣化探技術(shù)應(yīng)當(dāng)在天然氣勘探中廣泛應(yīng)用。■

參考文獻(xiàn)

[1] 謝學(xué)錦. 油氣化探，何去何從？（代序）[J]. 地質(zhì)通報，2009（11）

[2] 馬永生. 普光氣田天然氣地球化學(xué)特征及氣源探討[J]. 天然氣地球科學(xué)，2008（01）

[3] 張水昌，朱光有，陳建平，梁英波. 四川盆地川東北部飛仙關(guān)組高含硫化氫大型氣田群氣源探討[J]. 科學(xué)通報，2007（S1）

[4] 程 軍，孫長青，趙克斌，茍學(xué)敏. 尋找天然氣的化探技術(shù)與方法[J].天然氣勘探與開發(fā)，2008（02）endprint