古圈闭烃气与矿物反应特征
古圈闭烃气与矿物发生反应，并对储层物性进行二次改造，即油藏的次生构建。H2S与CO2具有伴生性，随烃类分子数的增多，反应更容易产生，即较重的烃类分子与矿物相对容易产生反应，可以导致圈闭中大分子气体减少、干燥系数增加。元素硫、H2S、石膏及油田水SO42-的δ34S值基本一致，其中H2S与单质硫同位素值相差2‰左右，比硫酸盐岩矿物的硫同位素值低10‰左右，H2S浓度及油田水溶解SO42-浓度一致性较好，研究认为，鲕粒灰岩中膏质岩与烃类在温度大于150℃时发生反应生成H2S，从而对周围储层进行溶蚀，产生较多的次生孔洞，孔隙度和渗透率为16%、7.0×10-2μm2，而这些地区将是未来勘探的重点。
关键词：古圈闭；矿物；次生构建；化学反应
目前国内主要大型圈闭富含天然气资源，通过研究发现大多数都经历从古油藏向天然气转变的过程，即油藏的次生构建过程。比较典型的有四川盆地宣汉地区的大型天然气藏，主要有罗家寨、普光、大湾等，是中国当前探明的石油天然气藏中硫化氢含量最高、蕴含量最大的地区，天然气中H2S比重高到12％～19％左右，H2S是油藏烃气与矿物反应的产物。目前常见的天然硫化氢的主要成因包括3种：烃类与硫酸盐岩矿物热化学反应、含硫化合物的热分解、生物作用成因。但是，生物因素和含硫物质分解产生的硫化氢比重一般为4%～6%，因此宣汉地区气藏中富含硫化氢的根本原因被认为是烃气与硫酸盐岩矿物热力作用下的化学还原反应生成的[1-4]。烃类与硫酸盐矿物热化学还原反应定义为：温度在150℃左右时，在热力作用下，烃类与硫酸盐岩产生化学反应，使硫酸盐岩发生反应释放H2S、CO2等气体的过程，反应产物包括硫化氢、二氧化碳、元素硫、方解石和沥青等，方程表达式为：CaSO4+烃类→CaCO3+H2S+H2O±S±CO2。本文通过分析宣汉典型气藏烃气与硫酸盐矿物化学反应的相关证据，分析成因机理，并重现其对气藏储层的次生构建作用，从而为寻找优质储层提供指示。
1CO2和烃气与主要气体产
图1为宣汉正相关关系含量分布在相关性。烃消化烃类的化学反应的容易发生，反应，可以增加。渡口的天然气藏系数（C1/C1或不含的气H2S相关与硫酸盐发生产物为CO2和汉气藏H2S和系，高含硫化在4%～11%区烃气与硫酸盐的过程。分析认的活化能减小即较重的烃以导致圈闭中口河、罗家寨藏中，乙烷以1+）为0.997气藏，它的天关性分析生还原反应过H2S，二者具CO2的含量分化氢天然气往往区间，体现出二盐岩矿物作用本认为，随烃类，化学活跃性烃类分子与矿物大分子气体减寨、铁山坡、普上的重烃含量7；周围区域含然气干度相对过程中产生的具有伴生关系布图，二者往富含CO2，二者成因上具本质是一个不类分子数的增性更强，反应物相对容易发减少、干燥系普光等高含量非常低，干含有硫化氢较对较低，如铁的最系。有，其具有不断增多应更发生系数H2干燥较少铁山气藏等。由于各TSR对烃类类碳数的增活泼，与硫重烃类易于中重烃类含程对干燥系过程中，C2生反应，从烷，并最终导生TSR反应普光气低，一般小各种烃类参与类的消耗具有增加，反应的硫酸钙发生TS于或优先发生含量降低、干系数增大也有～C5的烃类从而使天然气导致该类天然应的气体少很气藏的天然气于0.08％，干与TSR反应的选择性。研究活化能越小R形成H2STSR反应，从燥系数增大重要的影响气体比甲烷更气C2+重烃的减然气中的C2+重很多。气中乙烷以上干燥系数(C的活性不同，致究发现，随着，化学性质变将更易发生从而造成天然，当然热成熟。在发生TSR更易与硫酸盐减少速率高于重烃含量比未上的重烃含量1/Cl+)绝大多数致使着烃变得，即然气熟过R的盐发于甲未发量极数在0.998以卜，是中国目前发现的最干的天然气，也是中国目前发现高含硫化氢天然气储量规模最大的地区，高的硫化氢含量和较干的天然气，显然不仅仅是由于热演化过程造成的(邻区飞仙关组不含硫化氢天然气显然没有高含硫化氢天然气干，如福成寨、铁山等不含硫化氢气藏)，与TSR对烃类的选择性消耗作用有密切关系，如图2天然气H2S与重烃含量的关系图所示，H2S与重烃含量之间大致表现为负相关关系。因此较干的天然气和较高的硫化氢含量是TSR发生的证据之一。
2单质硫及硫酸盐的硫同位素特征
如图3所示，H2S的硫同位素特征成为分析H2S形成机理的重要手段。Worc$enandSmalley对元素硫和H2S的硫同位素分析揭示，元素硫和H2S的634S值与反应物石膏(CaSlJ4)及油田水5042一的634S值基本一致，而且变化幅度不大，表明了反应中S的来源是单一的。3CO２和对于宣于８％，从然而δ13CCO2δ1
3CCO2分布
因的相对复硫酸盐矿物其CO2属有耗石膏及烃如图4的增大而降同位素值变而形成H+，因此在此过碳酸盐岩分现今CO具和方解石碳宣汉地区气藏从CO2含量来范围为-7.2布在无机成因复杂性。分析物化学作用及有机成因，通烃类，生成CO所示，气样降低，即随还变得更轻。同促使部分地过程中，轻烃分解成因的二具有相对较重碳同位素特藏来说，其CO来判断，其成‰～2.5‰，因范围内，可见析认为CO2成及地层碳酸盐岩通过反应方程式O2及H2S等气中δ13CCO2值原程度的深入时，生成的地层碳酸盐岩烃氧化成因的二二氧化碳可相互的碳同位素组特征2含量几乎都因为有机成因大于－10‰见其二氧化碳因主要与烃气岩的裂解有关式可知，反应气体[8]。随着H2S的含入，其CO2的H2S部分溶于岩生成CO2气体二氧化碳和海互融合而导致组成。都小因；，其碳成气和关，应消含量的碳于水体，海相致了现今CO2具具有相对较重的碳同位素组组成。布这反生的面周明显内发体生。
4备的体系
大于组鲕盐矿膏物钻遇有较海槽气藏层中看见生了5使地长期水溶于水较多孔、芯的量层内无是优作用将是6物的反应特征及由图5可以布在罗家寨、反映出烃气与的频次较高，周围的烃类与通过H2S气显的关联性，发育较厚的石生成的物质基烃气与矿烃气、硫酸的物质和热动系中，夹杂在于150℃时，鲕滩沉积发生矿物。通过实物质，如普６遇硫酸盐岩与较高的H2S含槽西部边缘相藏中无、低含中，常常见到见硫黄斑点分了TSR反应。烃气与矿宣汉地区气地下水中高含期高温，干酪溶解的SO42-反水中，从而对多的次生孔洞粒内溶孔及的侧面照片及层状分布的溶无充填，孔隙优质的碳酸盐用对后期天然是未来勘探的。
结论
通过分析宣及油气藏构建以看出，二者渡口河、普与硫酸盐岩矿而H2S气体与溶解的SO42气体与油田水高值区域位石膏盐层，显基础之一。矿物反应条酸盐岩矿物和动力条件，由在储集层中膏发生硫酸盐生于高水位环实际的钻井资６井钻探过硫与白云岩厚约含量。而铁山相带，储层中含H2S。飞仙到石膏周边部分布，直接佐。矿物反应及气藏飞仙关组含SO42-离子。酪根裂解及油反应，形成较对周围碳酸盐洞，如晶间溶及铸模孔等。及电子显微镜溶蚀孔洞，孔隙度、渗透率盐岩储层[10]。然成藏具有重的重点。宣汉地区主要者基本具有一普光、天东气矿物反应在气体的产生基础2-。水中SO42-浓度位于气田东北显示石膏很可条件分析和温度是化学由于反应常常膏质岩与烃类盐岩热化学反环境，生成了资料证实了存硫酸盐岩约39约42m等，上山气藏、龙岗中缺少石膏，仙关组高含硫部分被方解石佐证了在飞仙及储层构建组中含有较多在较大深度油裂解生成的较多H2S和C盐岩储层进行溶孔、晶内溶图6、图7镜下特征，显孔径较大，连率为15%、6.因此反应对重要的意义，要气藏烃气与2771一致性，高值气藏等附近[9]，气-水界面发础为气-水界度分布上具有北部，该区域可能是H2S气学反应发生必常存在于储层类接触，温度反应。飞仙关了较多的硫酸存在大量的石9m，坡5井上述各井均含岗气藏同位于因此其天然硫化氢气藏储石取代，并能仙关气藏中发建多膏质岩类，度下，经历了的烃气与地下CO2，它们溶行溶蚀，产生溶孔、粒间溶为PG6井岩显示白云岩大连通性好，孔8×10-2μm2，对储层的改造而这些地区与硫酸盐矿物化学反应，建作用，得1）目前过研究发现过程，即油然气藏中硫产物。判别其控制得出以下认识前国内主要大现大多数都经油藏的次生构硫化氢含量高因素，分析对识：大型圈闭富含经历从古油藏建过程。宣汉，是油藏烃气对储层的次生含天然气资源向天然气转变汉地区的大型气与矿物反应生构源，通变的型天应的产物。2）常见类与硫酸盐解、生物作见的天然硫化盐岩矿物热化作用成因。宣化氢的主要成化学反应、含硫汉地区气藏成因包括3种硫化合物的热中富含硫化氢种：烃热分氢被认为是烃气与硫酸盐岩矿物热力作用下的化学还原反应生成的。3)天然气藏富含H2S的同时，具有较高的CO2,二者具有伴生关系。H2S浓度及油田水溶解SO}2一浓度具有一致性，其H2S硫同位素值与储层的单质硫相差2%0左右，反映二者的S具有相同来源，显示H2S为烃气与硫酸盐岩矿物反应的结果，储层中具有硫酸盐矿物，具有反应的物质基础及温度。4)在较大深度下，经历了长期高温，干酪根裂解及油裂解生成的烃气与地下水溶解的SO}2一反应，形成较多H2S和CO2，它们溶于水中，从而对周围碳酸盐岩储层进行溶蚀，产生较多的次生孔洞，如晶间溶孔、晶内溶孔、粒间溶孔、粒内溶孔及铸模孔等，这些地区将是未来勘探的重点。
作者：唐婧 胡朋伟
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