一、氣藏基本特征

川中地區(qū)已發(fā)現(xiàn)了八角場(chǎng)、龍女寺、南充、廣安等與侏羅系天然氣有關(guān)的油氣田（藏）。這些油氣藏有著良好的成藏條件：侏羅系發(fā)育的烴源巖是這些氣藏的重要物質(zhì)來(lái)源，同時(shí)存在部分?jǐn)鄬訙贤ㄏ路毤液咏M氣藏；儲(chǔ)集體大面積分布，儲(chǔ)蓋組合優(yōu)越，蓋層封蓋能力較好；圈閉類型多樣，且與油氣生成時(shí)間匹配較好。從川中地區(qū)侏羅系油氣藏中天然氣組分特征來(lái)看（表１），天然氣以烴類氣體為主，烴類氣體中又以甲烷、乙烷、丙烷占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。天然氣中甲烷的平均體積分?jǐn)?shù)（φ）為８５％左右，乙烷的平均體積分?jǐn)?shù)為７．４％左右，天然氣中重?zé)N含量相對(duì)較高。侏羅系天然氣干燥系數(shù)平均值均為０．８８，以濕氣為主。侏羅系天然氣不含Ｈ２Ｓ，為陸相成因氣。對(duì)比川中地區(qū)中、下侏羅統(tǒng)天然氣組分特征參數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，中、下侏羅統(tǒng)甲烷含量、乙烷含量、總烴含量、干燥系數(shù)等參數(shù)均較為相似，表明中、下侏羅統(tǒng)天然氣可能有相同的氣源。

二、天然氣成因類型

１.組分與天然氣成因類型

實(shí)驗(yàn)?zāi)M干酪根裂解氣與油裂解氣發(fā)現(xiàn)不同成因天然氣烷烴組分有明顯的差異：干酪根裂解氣Ｃ２／Ｃ３值變化較小，Ｃ１／Ｃ２值逐漸增大；油裂解氣Ｃ２／Ｃ３值變化較大，Ｃ１／Ｃ２變化較小。從川中地區(qū)侏羅系天然氣Ｃ２／Ｃ３值與Ｃ１／Ｃ２值關(guān)系圖來(lái)看（圖１），侏羅系天然氣Ｃ２／Ｃ３值變化相對(duì)較小，Ｃ１／Ｃ２值逐漸增大，表現(xiàn)出干酪根裂解氣的特征。這說(shuō)明川中地區(qū)中、下侏羅統(tǒng)石油對(duì)侏羅系天然氣來(lái)源沒(méi)有貢獻(xiàn)，其原因可能主要是侏羅系埋藏較淺，儲(chǔ)層中的石油還未達(dá)到裂解成氣的階段。從川東地區(qū)下三疊統(tǒng)油裂解氣烷烴含量變化特征來(lái)看（圖１），Ｃ１／Ｃ２值變化較小，Ｃ２／Ｃ３值變化較大，表現(xiàn)出典型的油裂解氣的特征。對(duì)比川東地區(qū)油裂解氣Ｃ１／Ｃ２值與Ｃ２／Ｃ３值變化特征，研究區(qū)侏羅系天然氣干酪根裂解氣的特征更為明顯。

２.碳同位素與天然氣成因類型

川中地區(qū)侏羅系天然氣碳同位素特征，總體表現(xiàn)為δ１３Ｃ１＜δ１３Ｃ２＜δ１３Ｃ３的正常系列分布特征，肯定了研究區(qū)天然氣的有機(jī)成因。從侏羅系天然氣δ１３Ｃ１和Ｃ１／（Ｃ２＋Ｃ３）關(guān)系圖來(lái)看（圖２），以熱成因氣為主，不存在生物成因氣。從天然氣母質(zhì)來(lái)源看，川中地區(qū)上三疊統(tǒng)與侏羅系天然氣整體分布在Ⅱ型與Ⅲ型干酪根熱成因氣區(qū)域內(nèi)，相對(duì)而言上三疊統(tǒng)天然氣更靠近Ⅲ型干酪根熱成因氣，表明其主要為煤型氣；而侏羅系天然氣更靠近Ⅱ型干酪根熱成因氣，表明其可能主要為油型氣；同時(shí)，侏羅系部分天然氣落在了Ⅲ型干酪熱成因氣區(qū)間內(nèi)，表明部分侏羅系天然氣為煤型氣。

不同母質(zhì)類型的干酪根具有不同的碳同位素值，而干酪根中的碳同位素又能較好地傳遞給它們生成的烷烴氣，從而使得不同母質(zhì)來(lái)源天然氣中烷烴氣碳同位素具有一定的差異。天然氣主要烷烴氣中，又以乙烷對(duì)母質(zhì)碳同位素的繼承性最好，剛文哲等通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M證實(shí)了該結(jié)論。乙烷碳同位素對(duì)母質(zhì)良好的繼承性，使其成為天然氣成因類型劃分的重要指標(biāo)。但是，對(duì)于利用乙烷碳同位素區(qū)分煤型氣與油型氣的界限值，不同的學(xué)者有不同的觀點(diǎn)。然而，不同界限值差異較小，因此本文采用較常用的界限值（油型氣δ１３Ｃ２值＜－２８‰，煤型氣δ１３Ｃ２值＞－２８‰）來(lái)判別研究區(qū)天然氣的成因類型。從川中地區(qū)上三疊統(tǒng)與中、下侏羅統(tǒng)天然氣δ１３Ｃ２與δ１３Ｃ２－１關(guān)系圖來(lái)看（圖３），以δ１３Ｃ２＝－２８‰能較好地將上三疊統(tǒng)與中、下侏羅統(tǒng)天然氣成因類型進(jìn)行區(qū)分：上三疊統(tǒng)天然氣都分布在δ１３Ｃ２值＞－２８‰的區(qū)域內(nèi)，天然氣成因類型為煤型氣；中、下侏羅統(tǒng)天然氣則主要分布在δ１３Ｃ２值＜－２８‰的區(qū)域內(nèi)，天然氣成因類型為油型氣；部分中、下侏羅統(tǒng)天然氣樣品與上三疊統(tǒng)天然氣有較為相似的δ１３Ｃ２與δ１３Ｃ２－１值，落在了δ１３Ｃ２值＞－２８‰的區(qū)域內(nèi)，表現(xiàn)出煤型氣的特征。因此，川中地區(qū)中、下侏羅統(tǒng)天然氣以油型氣為主，部分為煤型氣。

天然氣中甲烷的碳同位素較其他烷烴氣具有更好的熱成熟繼承性，且甲烷碳同位素值隨熱成熟作用增加而增大，很多學(xué)者提出了它們之間的關(guān)系式（δ１３Ｃ１??遙錚??廡┕叵凳匠１揮美垂浪閭烊黃?某墑於取⒆紛傯烊黃?睦叢礎(chǔ)Ｍ?保?捎誒醋韻嗤?墑於鵲牟煌?鋼世嘈偷奶烊黃?ㄓ托推?⒚盒推?┘淄樘紀(jì)?凰刂得饗圓煌??虼慫?譴嬖誆煌??delta;１３Ｃ１??遙錒叵凳健Ｈ衾?妹盒推?delta;１３Ｃ１??遙錒叵凳郊撲閿托推?墑於戎禱蠐糜托推?delta;１３Ｃ１??遙錒叵凳郊撲忝盒推?墑於戎擔(dān)?撲憬峁???薊嵊胩烊黃?導(dǎo)食墑於戎蕩嬖誚洗蟛鉅歟?踔?jǐn)凯h(huán)?嫌謝???礪邸Ｋ?裕?雜誆荒芘斜鶚欠裎?托推?蠣盒推?奶烊黃??梢越?浼淄樘紀(jì)?凰刂搗直鶇?胗托推?朊盒推?delta;１３Ｃ１??遙錒叵凳劍?撲閭烊黃?墑於戎擔(dān)?岷鮮導(dǎo)侍烊黃?墑於戎擔(dān)?浣優(yōu)斜鹛烊黃?梢蚶嘈汀Ｗ髡叻直鷥?藎櫻簦幔瑁歟ǎ保梗罰擔(dān)?ⅲ疲幔猓澹潁ǎ保梗福罰?⒋鶻鸚牽ǎ保梗梗常┑拿盒推?胗托推?delta;１３Ｃ１??遙錒叵凳郊撲懔舜ㄖ械厙??尷堤烊黃?墑於戎擔(dān)ū恚玻??盒推?delta;１３Ｃ１??遙錒叵凳郊撲愕某墑於齲?遙錚┲搗植擠段Х直鷂?海埃?埃叮ァ?埃?保梗ァⅲ埃?埃擔(dān)ァ?埃?保罰ァⅲ埃?保罰ァ?埃?擔(dān)擔(dān)ィ?勻徽廡┙峁?胭?尷等瘸梢蛺烊黃?環(huán)?２煌?托推?delta;１３Ｃ１??遙錒叵凳交竦玫奶烊黃?墑於戎檔姆植擠段в肫驕?到銜?恢?jǐn)n?烊黃?妊莼?潭確植莢誄墑煊敫叱墑熘?洌?猿墑旖錐撾?鰨ū恚玻??肭叭瞬捎悶淥?椒ǖ玫降難芯殼?烊黃?墑於忍卣饕恢隆Ｕ饉得饔糜托推?delta;１３Ｃ１??遙錒叵導(dǎo)撲闐?尷堤烊黃?墑於戎凳強(qiáng)煽康模??幣菜得髁速?尷堤烊黃?梢蚶嘈臀?托推?

３.輕烴與天然氣成因類型

煤型氣主要來(lái)自富含芳香族結(jié)構(gòu)的Ⅲ、Ⅱ２型干酪根，油型氣主要來(lái)自富含脂肪族結(jié)構(gòu)的Ⅰ、Ⅱ１型干酪根，所以煤型氣更富集芳香族組成，油型氣更富脂肪族組成。Ｔｈｏｍｐｓｏｎ根據(jù)母質(zhì)類型的差異回歸出了脂肪族與芳香族演化曲線，油型氣主要分布在脂肪族曲線附近，煤型氣則主要分布在芳香族曲線附近。從川中地區(qū)上三疊統(tǒng)煤型氣、川西地區(qū)下三疊統(tǒng)油型氣、川南地區(qū)上二疊統(tǒng)油型氣與川中地區(qū)侏羅系天然氣庚烷值與異庚烷值關(guān)系圖來(lái)看（圖４），川中地區(qū)上三疊統(tǒng)天然氣分布在芳香族曲線附近，與其煤型氣成因類型相符；川中地區(qū)侏羅系天然氣與川西地區(qū)下三疊統(tǒng)油型氣、川南地區(qū)上二疊統(tǒng)油型氣均分布在脂肪族曲線附近，表明研究區(qū)侏羅系天然氣以油型氣為主。

由于不同成因天然氣?耍敝擔(dān)ㄍ跡抵瀉嶙?曖胱葑?甑謀戎擔(dān)┯幸歡ǖ牟鉅歟??耍敝滌氤墑於任薰兀?士梢岳?悶澠惺睹盒推?胗托推?４喲ㄎ韉厙?先??持料擄綜淹秤氪ㄖ械厙??尥誠(chéng)怠⒋ㄎ韉厙?氯??場(chǎng)⒋?系厙?隙??程烊黃?耍敝搗植繼卣骼純矗ㄍ跡擔(dān)??ㄎ韉厙?裕?Ｋ天然氣?耍敝的夂轄蝦茫?源ㄎ魈烊黃?梢蚍治鲆馴礱髕渲饕???承透衫腋?梢蠣盒推?４ㄖ校省⒋ㄎ鰨裕薄⒋?希校蔡烊黃?耍敝的夂瞎叵到蝦茫??氪ㄎ鰨裕?Ｋ煤型氣?耍敝的夂锨?咼饗圓煌???ㄎ鰨裕薄⒋?希校蔡烊黃??托推???愿?荽ㄖ匈?尷堤烊黃?耍敝滌氪ㄎ髏盒推?⒋ㄎ饔氪?嫌托推?耍敝抵?淶墓叵擔(dān)?梢耘卸洗ㄖ匈?尷堤烊黃??托推?

在生物體中，五員環(huán)結(jié)構(gòu)（環(huán)戊烷系列的基本結(jié)構(gòu)）僅見(jiàn)于甾類、萜類化合物、前列腺素等生長(zhǎng)激素以及飽和、不飽和脂肪酸中，富集在腐泥型有機(jī)質(zhì)中；六員環(huán)結(jié)構(gòu)（環(huán)己烷系列的基本結(jié)構(gòu)）更多地可以由木質(zhì)素和纖維素的六員含氧環(huán)演化而來(lái)，與腐殖型有機(jī)質(zhì)的關(guān)系更密切，因此根據(jù)天然氣中Ｃ６輕烴組成可以判別天然氣成因類型。在Ｃ６輕烴化合物組成三角圖中（圖６），川中地區(qū)上三疊統(tǒng)煤型氣相對(duì)靠近代表腐殖型母質(zhì)來(lái)源的環(huán)己烷端元，這與其煤型氣成因類型相符。下侏羅統(tǒng)天然氣相對(duì)遠(yuǎn)離環(huán)己烷端元，表現(xiàn)出與腐泥型有機(jī)質(zhì)更好的相關(guān)性。根據(jù)環(huán)己烷指數(shù)判識(shí)天然氣成因類型標(biāo)準(zhǔn)（圖６），侏羅系天然氣主要表現(xiàn)為腐泥型干酪根成因氣，即油型氣。

４.天然氣成因類型綜合分析

烷烴組分特征表明，川中地區(qū)侏羅系天然氣主要為干酪根裂解氣，肯定了其有機(jī)熱成因類型。甲烷碳同位素值與烷烴含量關(guān)系也證實(shí)了研究區(qū)天然氣為有機(jī)熱成因氣，可能主要為油型氣，部分為煤型氣。天然氣的甲烷、乙烷碳同位素證據(jù)表明，研究區(qū)侏羅系天然氣主要為油型氣，有少量的煤型氣。利用δ１３Ｃ１??遙錒叵凳揭菜得髁速?尷堤烊黃?饕??托推?Ｌ烊黃?崽??櫓滌胍旄?櫓怠?耍敝怠ⅲ茫肚崽?槌刪?礱餮芯殼??尷堤烊黃?饕??托推?４由鮮黿峁?煽闖觶?煌?姆治齜椒ɑ竦玫奶烊黃?梢蚶嘈陀幸歡ǖ牟鉅歟?銎鏡シ矯娣治黿峁?巖宰既氛莆仗烊黃?梢蚶嘈停?虼耍?匭胱酆隙嘀址治齜椒ǖ慕峁?拍芑竦米既貳⒖煽康奶烊黃?梢蚶嘈托畔ⅰＷ酆咸烊黃?櫸幀⑻紀(jì)?凰丶扒崽?卣鞣治黿峁??芍?芯殼?烊黃?梢蚶嘈鴕愿衫腋?呀獬梢蠐托推??鰨??貝嬖諫倭康拿盒推?

三、天然氣來(lái)源

從川中地區(qū)烴源巖發(fā)育特征來(lái)看，陸相上三疊統(tǒng)至侏羅系發(fā)育了２套烴源巖：上三疊統(tǒng)烴源巖，母質(zhì)類型為腐殖型，成烴方向主要是煤型氣；侏羅系烴源巖主要發(fā)育于中、下侏羅統(tǒng)，母質(zhì)類型以腐泥型為主，成烴方向主要是油與油型氣。因此，從烴源巖發(fā)育層位與烴源巖成烴方向來(lái)看，侏羅系油型氣主要來(lái)自侏羅系自身烴源巖，少量侏羅系煤型氣來(lái)自上三疊統(tǒng)烴源巖。同時(shí)，川中地區(qū)存在部分溝通上三疊統(tǒng)與侏羅系的斷層，它們可能是上三疊統(tǒng)煤型氣進(jìn)入侏羅系油氣藏的主要通道。

從川中地區(qū)三疊系與侏羅系天然氣組分特征參數(shù)（甲烷含量與干燥系數(shù)）來(lái)看（圖７），下三疊統(tǒng)、中三疊統(tǒng)、上三疊統(tǒng)及侏羅系甲烷含量與干燥系數(shù)明顯不同，下三疊統(tǒng)、中三疊統(tǒng)天然氣甲烷含量與干燥系數(shù)相對(duì)最高，而且它們的這２項(xiàng)組分特征參數(shù)值十分相似，表明它們可能有相似的來(lái)源，前人研究證實(shí)它們主要來(lái)自二疊系海相烴源巖。上三疊統(tǒng)與侏羅系天然氣甲烷含量與干燥系數(shù)明顯小于下—中三疊統(tǒng)，而且上三疊統(tǒng)與侏羅系天然氣不含Ｈ２Ｓ，中下—中三疊統(tǒng)天然氣普遍含Ｈ２Ｓ，這說(shuō)明上三疊統(tǒng)與侏羅系天然氣中沒(méi)有二疊系海相烴源巖貢獻(xiàn)，它們來(lái)自比二疊系埋藏更淺的烴源巖，即上三疊統(tǒng)與侏羅系烴源巖。同時(shí)，對(duì)比上三疊統(tǒng)與侏羅系天然氣組分特征參數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，上三疊統(tǒng)組分特征參數(shù)十分一致，說(shuō)明它們有相似的來(lái)源；侏羅系組分特征參數(shù)也十分一致，說(shuō)明侏羅系天然氣也有相似的來(lái)源；上三疊統(tǒng)天然氣組分特征參數(shù)明顯不同與侏羅系天然氣，說(shuō)明上三疊統(tǒng)與侏羅系天然氣有不同的來(lái)源；侏羅系天然氣組分特征參數(shù)明顯小于上三疊統(tǒng)天然氣。因此，結(jié)合川中地區(qū)陸相烴源巖發(fā)育特征及上三疊統(tǒng)與侏羅系天然氣組分特征，可知上三疊統(tǒng)天然氣主要來(lái)自上三疊統(tǒng)烴源巖，侏羅系天然氣主要來(lái)自侏羅系烴源巖。綜合上述分析，不難得出川中地區(qū)侏羅系天然氣主要來(lái)自侏羅系烴源巖，少量的煤型氣來(lái)自上三疊統(tǒng)烴源巖。

四、結(jié)論

１．川中地區(qū)侏羅系天然氣以烷烴氣為主，重?zé)N含量相對(duì)較高，天然氣干燥系數(shù)較低，天然氣主要為濕氣。２．組分分析表明研究區(qū)侏羅系天然氣主要為干酪根裂解氣，侏羅系石油對(duì)其天然氣來(lái)源沒(méi)有貢獻(xiàn)；碳同位素分析表明侏羅系天然氣主要為油型氣，部分為煤型氣；輕烴分析表明侏羅系天然氣為煤型氣。利用不同方法獲得的天然氣成因類型存在一定的差異。綜合不同方法分析結(jié)果，得到川中地區(qū)侏羅系天然氣成因類型主要為干酪根裂解成因油型氣，少量為煤型氣。３．侏羅系天然氣主要來(lái)自侏羅系腐泥型烴源巖，僅少量的煤型氣來(lái)自上三疊統(tǒng)腐殖型烴源巖。（本文圖、表略）

本文作者：王鵬 沈忠民 劉四兵 朱童 單位：油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（成都理工大學(xué)）