劉文匯，羅厚勇，騰格爾，王萬春，王 杰，盧龍飛，陶 成，王 萍，趙 恒

(1.中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214151； 2.中國(guó)石化 油氣成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 214151；3.中國(guó)科學(xué)院 地質(zhì)與地球物理研究所 油氣資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 甘肅 蘭州 730000)

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碳酸鹽巖儲(chǔ)層中原油裂解及碳同位素演化模擬實(shí)驗(yàn)

劉文匯1,2，羅厚勇1,2，騰格爾1,2，王萬春3，王 杰1,2，盧龍飛1,2，陶 成1,2，王 萍1,2，趙 恒3

(1.中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214151； 2.中國(guó)石化 油氣成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 214151；3.中國(guó)科學(xué)院 地質(zhì)與地球物理研究所 油氣資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 甘肅 蘭州 730000)

為了研究碳酸鹽巖儲(chǔ)層中原油裂解產(chǎn)物及其同位素演化特征，采集塔里木盆地塔河油田TK772井奧陶系鷹山組產(chǎn)層的原油，利用半開放實(shí)驗(yàn)體系“地層孔隙熱壓生排烴模擬儀”開展仿真碳酸鹽巖儲(chǔ)層條件的原油裂解成氣模擬實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)氣體產(chǎn)物地球化學(xué)特征進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碳酸鹽巖中原油裂解成氣過程主要受溫度的影響，實(shí)驗(yàn)中硫酸鎂的加入導(dǎo)致了TSR(硫酸鹽熱化學(xué)還原反應(yīng))的發(fā)生，影響了原油裂解過程及其產(chǎn)物特征，導(dǎo)致重?zé)N規(guī)模裂解的溫度降低，消耗大量重?zé)N的同時(shí)導(dǎo)致大量非烴氣體生成。原油裂解烷烴氣碳同位素變化主要受熱演化程度控制，表現(xiàn)為隨溫度的升高逐漸變重，但有硫酸鹽存在的溫度條件下烷烴氣碳同位素序列發(fā)生部分倒轉(zhuǎn)(δ13C1<δ13C2>δ13C3)。研究表明，碳酸鹽巖儲(chǔ)層中TSR反應(yīng)會(huì)改變天然氣的化學(xué)組成，是高含硫氣藏中普遍存在的碳同位素序列倒轉(zhuǎn)的重要原因。

碳同位素；原油裂解；TSR(硫酸鹽熱化學(xué)還原反應(yīng))；碳酸鹽巖儲(chǔ)層;鷹山組;塔里木盆地

硫酸鹽熱化學(xué)還原反應(yīng)(Thermochemical Sulfate Reduction，TSR)是一種在深部高溫碳酸鹽巖儲(chǔ)層氣藏中硫酸鹽礦物在熱應(yīng)力作用下被烴類還原成硫化物同時(shí)烴類被氧化的有機(jī)-無機(jī)-流體相互作用的地質(zhì)-地球化學(xué)過程。TSR因在深部碳酸鹽巖油氣藏、MVT型(密西西比河谷型)鉛鋅礦床中普遍存在而倍受關(guān)注。國(guó)內(nèi)外研究表明，全球碳酸鹽巖儲(chǔ)層中的高濃度硫化氫主要由TSR形成[1-6]。TSR作用會(huì)改變?cè)?、天然氣的性質(zhì)[7-10]，改變儲(chǔ)層物性[11]，并對(duì)研究天然氣保存的死亡線[12]和油氣勘探開發(fā)具有重要的意義。為了再現(xiàn)漫長(zhǎng)地質(zhì)條件下的TSR反應(yīng)，地質(zhì)學(xué)家開展了大量的TSR模擬實(shí)驗(yàn)[13-16]。已有TSR模擬實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是在鋼質(zhì)容器、玻璃管和黃金管系等封閉體系中進(jìn)行的，有機(jī)反應(yīng)物包括正構(gòu)烷烴[17]、濕氣[13]、原油[18]等，無機(jī)反應(yīng)物主要有硫酸鎂、硫酸鈣、硫酸鐵、硫酸鋁等。封閉體系最大優(yōu)點(diǎn)是可以模擬TSR的最終產(chǎn)物和產(chǎn)量，但很難反映TSR的具體反應(yīng)過程，在實(shí)驗(yàn)中除考慮溫度、壓力和介質(zhì)外，很難模擬接近地質(zhì)實(shí)際條件下的靜巖壓力、流體壓力和生烴空間等。

地層孔隙熱壓生排烴模擬儀(半開放體系)，是能夠?qū)崿F(xiàn)生烴物質(zhì)在半封閉高溫高壓條件下生、排烴的模擬體系，實(shí)驗(yàn)過程中考慮了影響生烴物質(zhì)生排烴過程的靜巖壓力、流體壓力、生烴空間、升溫壓速率和流體性質(zhì)等多種因素。采集塔河油田七區(qū)TK772井，奧陶系鷹山組(O1-2y)產(chǎn)層的原油，利用半開放體系地層孔隙熱壓生排烴模擬儀，開展仿真地層條件下的原油裂解和TSR生排烴實(shí)驗(yàn)，對(duì)比研究原油在灰?guī)r儲(chǔ)層中的熱演化差異。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物地球化學(xué)特征的系統(tǒng)分析，探討原油在不同反應(yīng)類型下的生排烴特征。

1 樣品基本特征

原油樣品采自塔河油田七區(qū)TK772井，奧陶系鷹山組(O1-2y)產(chǎn)層，深度5 557.5～5 591.5 m。該原油族組分為：飽和烴25.28%，芳烴28.66%，非烴12.23%，瀝青質(zhì)17.26%，含硫量2.46%。原油組分碳同位素分析得出，飽和烴-32.8‰，芳香烴-32.6‰，非烴-32.4‰，原油-32.8‰。為了與儲(chǔ)層介質(zhì)相吻合，實(shí)驗(yàn)過程中加入塔里木盆地奧陶系灰?guī)r顆粒作介質(zhì)。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 實(shí)驗(yàn)裝置

地層孔隙熱壓生排烴模擬儀主要由高溫高壓反應(yīng)系統(tǒng)、雙向液壓控制系統(tǒng)、自動(dòng)排烴產(chǎn)物收集與流體補(bǔ)充系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)控制系統(tǒng)和外圍輔助設(shè)備組成(圖1)[19-21]。該裝置的獨(dú)特之處在于，它采用外部機(jī)械加壓模擬靜巖壓力(靜巖壓力能達(dá)到200 MPa)和地層壓力，并通過高壓泵注入適量的去離子水模擬地層水實(shí)現(xiàn)孔隙流體壓力，通過裂解造成的體積膨脹壓力達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的(孔隙)流體壓力值時(shí)，進(jìn)行幕式排烴，自動(dòng)控制將產(chǎn)物排出溫壓裝置進(jìn)入產(chǎn)物收集系統(tǒng)，模擬有機(jī)質(zhì)在有限生烴空間里、地質(zhì)條件相同的靜巖壓力、地層壓力、流體壓力和圍壓的條件下生排烴。

圖1 地層孔隙熱壓生、排烴模擬儀結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of structure of the hydrocarbon generation and expulsion simulation under the condition of stratum-porosity and thermo-compression

2.2 實(shí)驗(yàn)條件

為了模擬和對(duì)比碳酸鹽巖儲(chǔ)層中有無硫酸鹽存在時(shí)原油裂解產(chǎn)物特征，分別開展了碳酸鹽巖無膏(系列A：原油+灰?guī)r+去離子水)和碳酸鹽巖含膏(系列B：原油+灰?guī)r+硫酸鎂+去離子水)2個(gè)系列模擬實(shí)驗(yàn)，模擬相當(dāng)于埋深3 000，4 000，6 000，7 000，8 000 m 5個(gè)壓力點(diǎn)，模擬溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)埋深設(shè)為375，400，450，500，525 ℃ 5個(gè)溫度點(diǎn)。在正常壓力系統(tǒng)的地層內(nèi)，上覆載荷壓力等于上覆巖石顆粒和孔隙水的重力之和，一般為埋深處?kù)o水壓力的2.2～2.5倍(本實(shí)驗(yàn)取值2.3)。流體壓力經(jīng)驗(yàn)值為靜水壓力的1～1.4倍(本次實(shí)驗(yàn)取1.0～1.2倍)，模擬實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)流體壓力高于靜水壓力的1.2倍時(shí)，儀器會(huì)通過排烴閥自動(dòng)釋壓，將實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物排入產(chǎn)物收集系統(tǒng)；而當(dāng)流體壓力低于靜水壓力時(shí)，則通過流體補(bǔ)充閥門自動(dòng)泵入去離子水以增加流體壓力到靜水壓力值。靜巖壓力依據(jù)模擬埋深設(shè)定為69，92，138，161，184 MPa，流體壓力設(shè)為24～96 MPa(表1)。由于原油在375 ℃前裂解量很小，實(shí)驗(yàn)開始后前3 h迅速?gòu)氖覝厣?75 ℃，恒溫10 min，接著3 h升溫至目標(biāo)溫度點(diǎn)，然后恒溫24 h至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。

2.3 實(shí)驗(yàn)流程

將灰?guī)r粉碎至20～40目，樣品裝入高壓釜樣品室前先稱量濾片、灰?guī)r、原油及硫酸鎂的重量，各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)分別加入灰?guī)r17～19 g，裂解系列(系列A)加入原油2.1 g左右，不加入硫酸鎂，TSR系列(系列B)加入原油2.1 g左右，加入硫酸鎂4.5～7.5 g，原油和硫酸鎂的重量比約為1∶2(表2)。裝樣密封后反復(fù)充入2～4 MPa的氮?dú)庖耘懦龢悠肥覂?nèi)的空氣3次后抽真空；施加20 MPa的靜巖壓力，并用高壓泵打入80 MPa的去離子水試漏，打開計(jì)算機(jī)信息采集系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)流體壓力的變化情況，待確認(rèn)反應(yīng)裝置不漏后開始實(shí)驗(yàn)。

表1 原油溫、壓共控生、排烴模擬實(shí)驗(yàn)參數(shù)

表2 模擬實(shí)驗(yàn)反應(yīng)物信息

2.4 產(chǎn)物收集與分析

模擬氣排出后進(jìn)入密閉氣液分離器內(nèi)，與先前排出的水和凝析油混合，用冷凝器冷卻。同時(shí)將密閉氣液分離器的出口處與氣體定量取樣管相連接后，對(duì)儲(chǔ)氣罐(氣體定量和取樣)抽真空約20 min后，打開氣液分離器的出口開始放氣，采用負(fù)壓取氣，對(duì)氣體產(chǎn)物進(jìn)行定量并采用排飽和鹽水集氣法收集氣體。待高壓反應(yīng)釜的溫度自然冷卻至室溫，打開氣液分離器，收集液態(tài)產(chǎn)物即得到排出油。待高壓釜冷卻至室溫后從樣品室中取出模擬實(shí)驗(yàn)固體殘留物并稱重，用氯仿抽提72h得到氯仿瀝青“A”，即為殘留油。模擬實(shí)驗(yàn)氣體產(chǎn)物組分及同位素分析在中國(guó)科學(xué)院蘭州油氣資源研究中心完成，用氣體同位素質(zhì)譜儀MAT271測(cè)試天然氣組成，非烴組分相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)誤差小于0.01%，烴類組分標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.1%，具體方法見文獻(xiàn)[22]。

3 結(jié)果與討論

3.1 氣態(tài)烴產(chǎn)率特征

從表3及圖2可以看出，不同溫壓條件下、有無硫酸鎂加入的條件下原油裂解都會(huì)生成一定量的氣體產(chǎn)物，且氣體產(chǎn)率均隨溫壓的升高而增大，在525℃，53 MPa時(shí)氣體產(chǎn)率達(dá)到最大值，系列A為407 mL/g，系列B為440mL/g。在375℃和400℃時(shí)，兩個(gè)系列氣體產(chǎn)率相當(dāng)，但在400℃以上，系列B的氣體產(chǎn)率明顯高于系列A，說明硫酸鎂的加入促進(jìn)了原油裂解和氣體的生成。從圖2和圖3可以看出，系列A烷烴氣產(chǎn)率高于系列B，而非烴氣體產(chǎn)率明顯低于系列B，表明硫酸鎂的加入在消耗烴類氣體的同時(shí)生成了大量的非烴氣體(圖4)，非烴氣體以CO2為主(圖5)。系列B模擬實(shí)驗(yàn)各溫壓點(diǎn)打開氣液分離器后雖然能聞到強(qiáng)烈的臭雞蛋氣味(H2S)，但由于采用的是排水集氣法收集氣體產(chǎn)物，因此極易溶于水的H2S在組分分析中并沒有檢出，但也可以表明硫酸鎂的加入導(dǎo)致了TSR的發(fā)生。兩個(gè)系列相同溫壓實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的排出水總量相近，表明實(shí)驗(yàn)過程中去離子水的注入和排烴次數(shù)相當(dāng)，證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較強(qiáng)的可比性。

模擬實(shí)驗(yàn)氣體產(chǎn)物測(cè)試結(jié)果顯示，氣體產(chǎn)物包括烴類氣體和非烴氣體，烴類氣體包括甲烷(CH4)和重?zé)N氣體(C2-6)，非烴氣體包括二氧化碳(CO2)，氮?dú)?N2)和氫氣(H2)等。在實(shí)驗(yàn)溫壓范圍內(nèi)，兩個(gè)系列各氣體組分的產(chǎn)率隨溫度的升高變化不盡相同。圖6和圖7顯示，兩個(gè)系列的CH4產(chǎn)率變化趨勢(shì)與氣態(tài)烴產(chǎn)率變化趨勢(shì)相似，均隨溫度的升高而增大，而且模擬實(shí)驗(yàn)氣態(tài)烴產(chǎn)物以甲烷為主。除525 ℃之外，在整個(gè)溫壓范圍內(nèi)系列A的產(chǎn)率均大于系列B，在450 ℃時(shí)產(chǎn)率差距最大，在525 ℃時(shí)產(chǎn)率達(dá)到最大值，分別為173 mL/g和184 mL/g。系列A中C2H6產(chǎn)率均高于系列B。系列B中C2H6產(chǎn)率隨溫度的升高逐漸增大，在525℃時(shí)產(chǎn)率達(dá)到最大值(45 mL/g)。系列A 乙烷產(chǎn)率在500℃時(shí)達(dá)到高峰(52 mL/g)，之后降低。系列A重?zé)N氣體(C2+)的產(chǎn)率變化保持先增長(zhǎng)后降低的階段變化特征，系列B重?zé)N氣體(C2+)產(chǎn)率隨溫度的升高逐漸增大，在525 ℃時(shí)產(chǎn)率達(dá)到高峰。

綜合分析反應(yīng)物和生成物特征，表明實(shí)驗(yàn)過程中包含了兩種反應(yīng)：①烴類裂解反應(yīng)，熱模擬實(shí)驗(yàn)過程中只要存在烴類，就必然存在烴類的裂解反應(yīng)；②硫酸鹽熱化學(xué)還原反應(yīng) (TSR)，反應(yīng)體系中硫酸鹽具有氧化性，烴類具有還原性，兩種物質(zhì)相聚在適當(dāng)?shù)臒崃ψ饔孟戮蜁?huì)發(fā)生硫酸鹽熱還原反應(yīng)，發(fā)生烴類的氧化降解和硫酸鹽的還原，即發(fā)生了TSR，相比系列A原油的熱裂解，系列B烴類氣體產(chǎn)率降低，非烴氣體的產(chǎn)率高。TSR加速了重?zé)N氣體的生成和裂解，使相同條件下系列B重?zé)N氣體的產(chǎn)率低于系列A，說明TSR加速了重?zé)N氣體的裂解。TSR減小烴類氣體產(chǎn)率的同時(shí)使CO2產(chǎn)率增大，在450℃時(shí)，CO2產(chǎn)率達(dá)到最大值(171 mL/g)，由于系列B中加入了灰?guī)r，氣體產(chǎn)物中的CO2可能由TSR、有機(jī)質(zhì)裂解和無機(jī)成因CO2復(fù)合而成。

表3 模擬實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物特征

圖2 總氣體產(chǎn)率Fig.2 Yield of the total gas

圖3 烷烴氣產(chǎn)率Fig.3 Yield of alkane gas

圖4 非烴氣體產(chǎn)率Fig.4 Yield of non-hydrocarbon gas

圖5 CO2產(chǎn)率Fig.5 Yield of carbon dioxide

圖6 系列A烷烴氣產(chǎn)率Fig.6 Yield of alkane gas in series A

圖7 系列B烷烴氣產(chǎn)率Fig.7 Yield of alkane gas in series B

3.2 烷烴氣碳同位素特征

碳同位素是天然氣地球化學(xué)研究的重要指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于天然氣的成因判識(shí)，次生演化及氣源對(duì)比中，具有極其重要的意義。天然氣的同位素組成一方面與成氣母質(zhì)的同位素組成有關(guān)，另一方面也與生物化學(xué)和熱演化過程中的同位素分餾作用有關(guān)，一般認(rèn)為12C—12C鍵能較小，在低演化階段就能大量斷裂，而13C—12C和13C—13C需要更高的熱能才能斷裂，所以隨著熱演化程度增高，烷烴氣的碳同位素組成逐漸變重。除此之外，天然氣的碳同位素組成還與運(yùn)移，成藏過程等有關(guān)。因此，它們蘊(yùn)含著豐富的地球化學(xué)信息，當(dāng)然也相應(yīng)地存在多解性。而在此次模擬實(shí)驗(yàn)中，碳同位素的分餾主要受溫度和反應(yīng)過程的影響。

圖8 系列A氣態(tài)烴碳同位素特征Fig.8 Carbon isotopic characteristics of gaseous hydrocarbons in series A

圖9 系列B氣態(tài)烴碳同位素特征Fig.9 Carbon isotopic characteristics of gaseous hydrocarbons in series B

在TSR過程中，存在烴類碳同位素分餾現(xiàn)象，由于12C和13C各自鍵能的差異，決定了12C優(yōu)先參與TSR，致使剩余的烴類富集13C，導(dǎo)致烴類碳同位素組成增重，而輕的碳同位素最終轉(zhuǎn)移到次生方解石和(或)CO2中。圖8顯示，原油裂解(系列A)過程中，氣態(tài)烴碳同位素組成總體上隨溫度的增大而變重，在400℃時(shí)各組分碳同位素值有細(xì)微下降，這是很多生烴模擬實(shí)驗(yàn)氣態(tài)烴產(chǎn)物都具有的特征，原因有待進(jìn)一步分析。在450℃前各組分碳同位素組成變化不大，每個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)都具有δ13C1<δ13C2<δ13C3的隨著碳數(shù)的增加碳同位素值逐漸增大的正碳同位素序列，指示其為有機(jī)烷烴氣，與實(shí)驗(yàn)采用原油作為生烴母質(zhì)相符。圖9顯示，原油TSR(系列B)過程中，氣態(tài)烴碳同位素組成總體上隨溫度的增大而變重，在450℃前各組分碳同位素組成變化不大。350℃和400℃時(shí)碳同位素組成發(fā)生部分倒轉(zhuǎn)，即出現(xiàn)δ13C1<δ13C2>δ13C3的碳同位素部分倒轉(zhuǎn)序列，這是海相碳酸鹽巖層系油氣藏中普遍存在的現(xiàn)象，但沒有模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的驗(yàn)證。在450℃以上，各烷烴氣碳同位素值快速變重，出現(xiàn)δ13C1<δ13C2<δ13C3的隨著碳數(shù)的增加碳同位素值逐漸增大的正碳同位素序列，指示其為有機(jī)烷烴氣，與實(shí)驗(yàn)采用原油作為生烴母質(zhì)相符。有機(jī)成因烷烴氣碳同位素組成倒轉(zhuǎn)的成因，主要有以下幾種：有機(jī)烷烴氣和無機(jī)烷烴氣的混合；煤成氣和油型氣的混合；同型不同源氣或同源不同期氣的混合；烷烴氣的某一或某些組分被細(xì)菌氧化等。本次研究證實(shí)了TSR作用一定條件下確實(shí)會(huì)導(dǎo)致有機(jī)烷烴氣碳同位素組成發(fā)生部分倒轉(zhuǎn)。

4 結(jié)語

利用地層孔隙熱壓生排烴模擬儀，考慮到地下原油裂解生排烴過程經(jīng)歷的靜巖壓力、流體壓力、生烴空間、升溫壓速率和流體性質(zhì)等多種因素，成功開展了接近地層條件下碳酸鹽巖層系中的原油裂解和TSR生排烴模擬實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，原油在灰?guī)r中的直接裂解和有硫酸鎂參與的TSR裂解氣體產(chǎn)物特征具有較大差異。盡管兩個(gè)系列氣體產(chǎn)率均隨溫度的升高而增大，但系列B由于硫酸鎂的加入發(fā)生了TSR，導(dǎo)致重?zé)N規(guī)模裂解的溫度降低，消耗大量烴類的同時(shí)導(dǎo)致非烴氣體(CO2)大量生成，使裂解烷烴氣產(chǎn)率小于系列A。兩個(gè)系列烷烴氣碳同位素均隨溫度的升高逐漸變重，表明原油裂解氣中烷烴氣碳同位素組成主要受熱演化程度控制，一定條件下原油TSR生成的烷烴氣具有δ13C1<δ13C2>δ13C3的碳同位素部分倒轉(zhuǎn)序列，這是海相碳酸鹽巖層系含硫油氣藏中普遍存在的同位素地球化學(xué)現(xiàn)象，接近地質(zhì)條件的模擬實(shí)驗(yàn)證明TSR是烷烴氣碳同位素發(fā)生倒轉(zhuǎn)的重要原因。

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(編輯 張亞雄)

Simulation experiments on crude oil cracking and carbon isotopic evolution in carbonate reservoirs

Liu Wenhui1,2，Luo Houyong1,2，Tenger1,2，Wang Wanchun3，Wang Jie1,2，Lu Longfei1,2，Tao Cheng1,2，Wang Ping1,2，Zhao Heng3

(1.WuxiResearchInstituteofPetroleumGeology,Exploration&ProductionResearchInstitute,SINOPEC,Wuxi,Jiangsu214151,China;2.SINOPECKeyLaboratoryofHydrocarbonAccumulation,Wuxi,Jiangsu214151,China;3.KeyLaboratoryofPetroleumResourcesResearch,InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofSciences,Lanzhou,Gansu730000,China)

To study the characteristics of crude oil cracking and isotopic evolution in carbonate reservoirs,crude oil samples were collected from Well TK772 in the Ordovician Yingshan Formation,Tahe oilfield,Tarim Basin.We carried out the simulation experiment of oil cracking into gas process under simulated carbonate reservoir conditions by using the semi-open experiment system “hydrocarbon generation and expulsion simulation instrument under the conditions of stratum-porosity and thermo-compression”,and then analyzed the geochemical characteristics of gaseous products.The experiment results showed that oil cracking process in a carbonate reservoir was mainly influenced by temperature,and the occurrence of the TSR was caused by the adding of magnesium sulfate.TSR affected the oil cracking process and the characteristics of its products,resulting in the drop of temperature for the large scale cracking of heavy hydrocarbons,and the generation of large amount of non-hydrocarbon gases in addition to the consuming of large amount of heavy hydrocarbons.The alkane gas carbon isotopic composition is mainly controlled by thermal evolution degree.The carbon isotopes get heavier progressively along with the increasing of temperature,but the alkane gas carbon isotopic sequence partially reverses (δ13C1<δ13C2>δ13C3) at certain temperature intervals when sulfates exist.The study shows that TSR not only could alter the chemical composition of natural gas,but also might be an important factor for alkane gas carbon isotopic sequence reversion that is common in the carbonate gas reservoirs with high content of sulfur.

carbon isotope,crude oil cracking,TSR,carbonate reservoir,Yingshan Formation,Tarim Basin

0253-9985(2016)05-0627-07

10.11743/ogg20160502

2015-10-10;

2016-08-14。

劉文匯(1957—)，男，教授、博士生導(dǎo)師，油氣地質(zhì)、地球化學(xué)。E-mail:whliu.syky@sinopec.com。

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2012CB214801)。

TE135

A