中國煤成氣勘探三十年

中國煤成氣勘探三十年

0反復(fù)推行文名30年后，發(fā)表了一篇關(guān)于天然氣和石油的文章?？茖W(xué)發(fā)展的春天。1978年秋天,《石油勘探與開發(fā)》編輯部負(fù)責(zé)人楊兆潔向筆者索稿,筆者給予了該文稿。實(shí)際上文稿在1976年底已經(jīng)完成了,由于“文革”遺毒影響未及時(shí)主動提供出版。發(fā)表時(shí)文稿名是筆者經(jīng)過反復(fù)琢磨而選定的。顧名思義,文稿名中天然氣與石油先后排序,是筆者強(qiáng)調(diào)煤系在成煤作用中的成烴作用以天然氣為主,石油為輔。中國開始系統(tǒng)研究煤成烴,其標(biāo)志是《成煤作用中形成的天然氣與石油》一文的發(fā)表。中國第一次天然氣科技攻關(guān)始于“六五”的“煤成氣的開發(fā)研究”,這項(xiàng)研究開辟了中國煤成氣勘探的新領(lǐng)域,并為中國加速發(fā)展天然氣工業(yè)提供了科學(xué)依據(jù)。1天然氣年際變化比較20世紀(jì)80年代以前,中國僅以油型氣地質(zhì)理論為指導(dǎo)(一元論),還沒有把煤成氣作為主要?dú)庠催M(jìn)行勘探,導(dǎo)致天然氣勘探避開了具有良好含氣遠(yuǎn)景的含煤盆地和含烴地層,天然氣勘探效果不佳。自從確定腐殖型煤系是好的氣源巖,指出含煤盆地(地層)是天然氣勘探的重要方向后,從20世紀(jì)80年代開始,指導(dǎo)天然氣勘探理論從“一元論”發(fā)展為“二元論”(油型氣和煤成氣)。自此,中國天然氣勘探和開發(fā)規(guī)模從小變大,中國天然氣工業(yè)發(fā)展速度由慢變快。中國天然氣工業(yè)正處在發(fā)展高峰時(shí)期,且發(fā)展速度越來越快,這由以下2個(gè)主要標(biāo)志體現(xiàn)出來:其一,天然氣年探明地質(zhì)儲量日益增長,至2008年底全國探明天然氣總地質(zhì)儲量為6.4×1012m3,近6年平均年探明儲量為5105×108m3;目前年平均探明天然氣儲量相當(dāng)于1949年至1988年40年累計(jì)探明儲量(5127×108m3)。其二,天然氣年產(chǎn)量日益增多(見圖1),2008年中國天然氣產(chǎn)量為760×108m3,全國平均日產(chǎn)氣量為2.0821×108m3,遠(yuǎn)大于1958年全國年產(chǎn)量(1.0643×108m3)。中國天然氣年產(chǎn)量從100×108m3至近700×108m3,每提高100×108m3所需時(shí)間分別是20a、5a、3a、1.11a、1.06a和0.997a(見圖1)。30年來對煤成氣的研究持續(xù)不斷加強(qiáng)加深,先后有許多研究者發(fā)表了代表性、綜合性的論著[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35],這些研究對中國天然氣工業(yè)獲得高速發(fā)展起著重大的作用,特別對中國開拓煤成氣勘探新領(lǐng)域有重要意義,從而使煤成氣儲量在天然氣儲量中所占比例基本隨時(shí)間不斷提高,促進(jìn)中國天然氣儲量也不斷增加(見圖2),為中國天然氣工業(yè)迅速發(fā)展提供了資源保證。中國天然氣年產(chǎn)量逐年增加,主要是依靠煤成氣在全國天然氣產(chǎn)量中比例的不斷增長,這在近10年來(1998—2007)表現(xiàn)得尤為明顯:1998年全國煤成氣產(chǎn)量69.51×108m3,當(dāng)年全國天然氣產(chǎn)量為222.80×108m3,煤成氣占全國天然氣總產(chǎn)氣量的31.20%;經(jīng)過10年至2007年,全國煤成氣產(chǎn)量442.30×108m3,是1998年的6.4倍,煤成氣占全國天然氣總產(chǎn)氣量的63.65%,其所占比例比10年前增加了1倍多(見圖3)。煤成氣產(chǎn)量對全國天然氣總產(chǎn)量有重要作用,中國儲量豐度最高(59×108m3/km2)的克拉2煤成氣田2007年產(chǎn)氣量為111.39×108m3,成為中國第1個(gè)年產(chǎn)超過100×108m3的氣田,并占當(dāng)年全國總產(chǎn)氣量的16%。由此可見,煤成氣的開發(fā)是推動中國天然氣產(chǎn)量迅速提高的一個(gè)重要支柱。2煤成氣盆地?cái)?shù)量在1979年之前僅用“一元論”指導(dǎo)天然氣勘探,沒有有的放矢地勘探煤成氣,勘探效益甚微,中國探明天然氣地質(zhì)儲量僅2264.33×108m3,在勘探中偶然發(fā)現(xiàn)少量煤成氣藏(田),所以全國天然氣儲量中只有9%是煤成氣。1979年之前中國發(fā)現(xiàn)煤成氣的盆地有6個(gè)(臺西盆地、四川盆地、鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地、塔里木盆地和柴達(dá)木盆地),其中除臺西盆地發(fā)現(xiàn)較多煤成氣田外,其他盆地僅發(fā)現(xiàn)1個(gè)或幾個(gè)氣田,如:塔里木盆地柯克亞氣田;鄂爾多斯盆地劉家莊氣田;渤海灣盆地文留氣藏;四川盆地中壩氣田、大興氣田等,全國發(fā)現(xiàn)氣田總數(shù)不足10個(gè)。1979年開始在“二元論”指導(dǎo)下進(jìn)行天然氣勘探,中國煤成氣盆地增至11個(gè),即新增加了鶯瓊盆地、珠江口盆地、東海盆地、松遼盆地、準(zhǔn)噶爾盆地(見圖4),全國共發(fā)現(xiàn)氣田124個(gè)。鄂爾多斯盆地、四川盆地和塔里木盆地勘探取得重大進(jìn)展,發(fā)現(xiàn)了大量煤成氣田。以下對這3個(gè)盆地進(jìn)行重點(diǎn)闡述。2.1氣田成氣：煤成氣田在中國油氣事業(yè)史上,鄂爾多斯盆地是個(gè)“功勛卓著”的含油氣盆地,這是由于:其一,中國的“石油”一詞源于該盆地,宋朝沈括在1080—1082年擔(dān)任陜北軍政首長時(shí),曾觀察研究這里的石油,在《夢溪筆談》一書中指出:“鄜(今富縣一帶)延(今延安一帶)境內(nèi)有石油,舊說高奴縣出脂水,即此也。”石油一詞襲用至今。其二,中國最早記述的氣苗發(fā)現(xiàn)于鄂爾多斯盆地,公元初班固在《漢書》中記載:鴻門(今陜西省神木縣西南)有“火井”,“火從地中出”。張抗認(rèn)為鴻門氣苗是中國最早發(fā)現(xiàn)的煤成氣。2007年探明的神木大氣田是煤成氣氣田,證明了我們的祖先在2000多年前已神奇地觀察到了天然氣田的存在。其三,中國陸上最早(1907年)的機(jī)械化石油勘探也始于鄂爾多斯盆地。20世紀(jì)80年代以前,鄂爾多斯盆地天然氣勘探一直是在“一元論”指導(dǎo)下進(jìn)行的,未把在盆地中廣泛分布的石炭系和二疊系煤系作為氣源巖來進(jìn)行勘探。20世紀(jì)80年代初,引入煤型氣理論指導(dǎo)該盆地天然氣勘探,使天然氣勘探有了正確的目標(biāo)和方向,從而使勘探儲量不斷增長,不僅探明了中國目前儲量最大的氣田——蘇里格氣田,而且使鄂爾多斯盆地成為中國含油氣盆地中發(fā)現(xiàn)儲量1000×108m3以上大氣田最多的盆地。至2007年底,在該盆地發(fā)現(xiàn)1000×108m3以上大氣田共6個(gè)(蘇里格、靖邊、大牛地、榆林、子洲和烏審旗大氣田),還有儲量在300×108～1000×108m3的神木大氣田和米脂大氣田,以上8個(gè)大氣田氣源均是煤系。此外還有2個(gè)小型煤成氣田(勝利井氣田和劉家莊氣田)。除劉家莊煤成氣田外,以上所有的煤成氣田均在20世紀(jì)80年代中期以后發(fā)現(xiàn)。鄂爾多斯盆地至今只發(fā)現(xiàn)1個(gè)很小的油型氣田(直羅氣田)。由此可見鄂爾多斯盆地發(fā)現(xiàn)的氣田以煤成氣田占絕對優(yōu)勢,而這些煤成氣田是在以煤成氣理論指導(dǎo)勘探以后才發(fā)現(xiàn)的(見圖5)。目前鄂爾多斯盆地成為中國五大產(chǎn)氣區(qū)(四川盆地、塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、鶯瓊盆地和柴達(dá)木盆地)之一。鄂爾多斯盆地產(chǎn)出的氣幾乎全部是煤成氣,2007年產(chǎn)氣123.03×108m3,至2007年底鄂爾多斯盆地累計(jì)產(chǎn)氣量為548.83×108m3,與產(chǎn)生相同熱量的煤相比,可分別減少二氧化碳、二氧化硫、粉塵和氮氧化物排放2.38×108t、263.43×104t、120.74×104t和65.86×104t。該盆地產(chǎn)出的天然氣,通過陜京一線、陜京二線、靖西線、陜寧線和陜蒙線分別向北京、西安、銀川和包頭輸氣,大大改善了這些大城市的空氣質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境。鄂爾多斯盆地上古生界氣田都是煤成氣已是共識,這由表1天然氣烷烴氣碳同位素組成可以確定。煤成氣的δ13C2組成重是鑒別的重要標(biāo)志。戴金星等認(rèn)為δ13C2值大于-27.5‰是煤成氣;王世謙則認(rèn)為δ13C2值大于-29‰是煤成氣。從表1可知鄂爾多斯盆地上古生界天然氣的δ13C2值為-27.42‰(免西2井)～-22.13‰(蘇1井),故均屬于煤成氣。研究者對鄂爾多斯盆地靖邊氣田奧陶系中天然氣成因歸屬則有不同意見。由表2可見,陜20井、陜26井、陜30井、陜36井和陜45井的δ13C2值小于-29‰,具有油型氣特征,但其余多數(shù)井δ13C2值大于-29‰,故是煤成氣。陳安定、徐永昌和黃第藩等認(rèn)為奧陶系馬家溝組碳酸鹽巖既是儲集層也是主要?dú)庠磶r,故靖邊氣田以油型氣為主。陳安定計(jì)算得出油型氣占75%,而來自石炭-二疊系煤系的煤成氣僅占25%左右。另一種意見指出靖邊氣田奧陶系有機(jī)碳平均含量為0.19%～0.24%。張水昌等認(rèn)為有機(jī)質(zhì)豐度低至0.1%～0.2%的純碳酸鹽巖不能作為有效烴源巖;梁狄剛等認(rèn)為海相工業(yè)烴源巖不必很厚,但TOC值大于等于0.5%;Tissot等和Bj?rlykke指出碳酸鹽巖烴源巖有機(jī)碳下限為0.3%或更高,由此可見靖邊地區(qū)奧陶系很難作為烴源巖。蔣助生等和李劍等研究指出Ⅲ型烴源巖比Ⅰ型烴源巖的苯和甲苯的碳同位素組成重。榆林、烏審旗和蘇里格3個(gè)上古生界氣田煤成氣δ13CB(苯碳同位素組成)值為-21.34‰～-18.61‰,δ13CT(甲苯碳同位素組成)值為-23.71‰～-17.15‰;靖邊氣田馬家溝組天然氣的δ13CB值為-20.84‰～-15.15‰,δ13CT值為-21.72‰～-16.04‰,具有相似的特征,證明氣源基本相同,靖邊氣田天然氣來自煤系。塔里木盆地碳酸鹽巖形成的油型氣的δ13CB值(-28.89‰～-23.78‰)和δ13CT值(-31.11‰～-23.18‰)則比靖邊氣田天然氣的相應(yīng)同位素輕得多。張文正等指出鄂爾多斯盆地中部奧陶系天然氣、凝析油輕烴與石炭-二疊系凝析油一致,因此,奧陶系產(chǎn)層的天然氣主要來自上古生界。但上述陜20井等井油型氣從何而來?夏新宇認(rèn)為這些油型氣來自以上古生界太原組為主的石灰?guī)r,因?yàn)槠溆袡C(jī)碳含量一般為0.5%～3.0%,但由于石灰?guī)r較薄,形成油型氣量相對不大,生氣強(qiáng)度0.86×108～2.6×108m3/km2,約為含煤地層生氣強(qiáng)度的10%。也就是說,靖邊氣田氣源中煤成氣大約占90%,油型氣占10%。2.2須家河組煤系四川盆地是中國乃至世界最早開始利用和勘探天然氣的盆地。2007年產(chǎn)氣量169.47×108m3,是當(dāng)年中國產(chǎn)氣最多的盆地。四川盆地主要發(fā)育2套煤系:上三疊統(tǒng)陸相須家河組;上二疊統(tǒng)海陸交互相龍?zhí)督M。這2套煤系均是煤成氣的烴源巖,并皆發(fā)現(xiàn)了與之有關(guān)的煤成氣田(藏)。與須家河組煤系有關(guān)的煤成氣田(藏)勘探開發(fā)較早,規(guī)模相對較大;與龍?zhí)督M煤系有關(guān)的煤成氣田(藏)發(fā)現(xiàn)較晚。2.2.1油氣藏分布及分布根據(jù)對須家河組及其上層位中眾多氣田(藏)大量煤成氣的碳同位素組成進(jìn)行對比研究,發(fā)現(xiàn)須家河組煤系形成的煤成氣大部分在本組成藏,因而在煤系發(fā)現(xiàn)許多氣田(藏),主要分布在川中與川西地區(qū);但也有少部分運(yùn)移至上覆地層中成藏,在其中發(fā)現(xiàn)部分氣藏,主要分布在川西地區(qū);在極少部分須家河組儲集層中也發(fā)現(xiàn)來自下伏地層氣源巖的油型氣氣藏。目前共發(fā)現(xiàn)與須家河組煤成氣有關(guān)的氣田(藏)39個(gè)。須家河組煤系中煤與暗色泥巖以Ⅱ2和Ⅲ型有機(jī)質(zhì)為主,盆地不同地區(qū)氣源巖厚度(見圖6)與生氣強(qiáng)度不一。在川西坳陷區(qū),該組厚度達(dá)1800～2500m,而在川中隆起厚度為600～1000m,向東南方向逐漸減薄,煤層與暗色泥巖有隨地層變薄而變薄的特征,由此決定了氣田主要分布在川西和川中地區(qū),而川東和川南地區(qū)的須家河組僅為少數(shù)氣田含氣層段,儲集層厚度和氣藏規(guī)模均較小,例如臥龍河氣田和合江氣田的須家河組氣藏。須家河組一、三、五段以煤和暗色泥巖為主,是氣源巖;二、四、六段以碎屑巖為主,是儲集層。2.2.1.原生煤成氣計(jì)算由表3可知,須家河組自生自儲煤成氣田(藏)的烷烴氣碳同位素組成絕大部分呈正碳同位素系列,即δ13C1<δ13C2<δ13C3<δ13C4,證明是原生型煤成氣;因?yàn)檫@些氣田(藏)δ13C2值為-28.20‰(磨64井)～-20.68‰(大興5井),均與王世謙研究四川盆地各時(shí)代天然氣碳同位素組成后指出的δ13C2值大于-29‰是煤成氣的標(biāo)準(zhǔn)吻合,所以表3中各氣田(藏)都是煤成氣,其中廣安氣田是目前須家河組最大的煤成氣田,至2007年底探明地質(zhì)儲量為1355.6×108m3。2.2.1.c1—2須家河組上覆地層中煤成氣藏由表3和表4對比可知,在新場、孝泉、遂南、金華鎮(zhèn)、平落壩、大興等須家河組煤成氣田(藏)的上覆地層中,發(fā)現(xiàn)了δ13C1—4值與之基本相似的氣藏,即天然氣δ13C2組成很重,δ13C2值為-27.76‰(金7井)～-21.20‰(川孝163井),具有煤成氣特征,這些天然氣是從須家河組運(yùn)移來的。這些煤成氣藏絕大部分分布在川西地區(qū),這可能與西部緊鄰具有多期構(gòu)造活動和大地震的龍門山斷裂帶有關(guān),使煤成氣便于向上運(yùn)移。2.2.1.油型氣藏和下伏各地層中的烷烴氣須家河組煤系是氣源巖,通常推測在其中分布的應(yīng)均是煤成氣藏,但系統(tǒng)分析須家河組各氣藏δ13C1—4值發(fā)現(xiàn),除絕大部分δ13C2值大于-29‰的煤成氣外(見表3),還有一小部分氣藏(5.3%)δ13C2值小于-29‰(見表5)。由表5可知,臥龍河氣田臥淺1井、納溪?dú)馓锛{淺1井和納14井以及合江氣田合8井須家河組天然氣δ13C2值分別為-30.32‰、-30.03‰、-30.66‰和-33.79‰,均小于-29‰。戴金星等研究中國天然氣烷烴氣碳同位素組成后指出,凡δ13C2小于-29‰的天然氣是油型氣,所以須家河組這部分氣藏是油型氣藏。這類油型氣藏發(fā)現(xiàn)于須家河組氣源巖明顯變薄的川南和川東地區(qū)。這些油型氣來自哪些源巖?根據(jù)這些油型氣藏與下伏各地層中氣藏烷烴氣碳同位素組成的對比,確定氣源來自下伏不同地層。從表5可知,臥龍河氣田和納溪?dú)馓锏捻毤液咏M氣藏(臥淺1井、納淺1井和納14井)與嘉陵江組各氣藏δ13C2值相當(dāng)接近,并具有正碳同位素系列(δ13C1<δ13C2<δ13C3),因此其氣源來自嘉陵江組的天然氣。關(guān)于嘉陵江組天然氣的氣源巖,以往觀點(diǎn)認(rèn)為主要是上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M煤系,并有志留系腐泥型烴源巖的貢獻(xiàn)。由于產(chǎn)于普光2井龍?zhí)督M的天然氣δ13C2值為-25.19‰,組成很重,所以臥龍河氣田和納溪?dú)馓锏捻毤液咏M氣藏以及嘉陵江組氣藏氣源巖不可能是龍?zhí)督M煤系;同時(shí),臥龍河氣田臥67井、臥127井、臥58井、臥88井、臥120井嘉陵江組以下層位(P1和C2hl)和納溪?dú)馓锛{6井、納17井、納21井、納33井以下層位(P1m)(見表5)烷烴氣碳同位素組成均發(fā)生了倒轉(zhuǎn),即表現(xiàn)為δ13C1>δ13C2且δ13C3>δ13C2(前人研究指出具有δ13C1>δ13C2且δ13C3>δ13C2特征的天然氣其氣源巖為志留系),與該兩氣田須家河組烷烴氣具正碳同位素系列不同,所以此兩氣田須家河組油型氣也不可能來自P1及更深的烴源巖。推測這兩個(gè)氣田須家河組油型氣可能是有機(jī)碳含量基本達(dá)到0.5%、高的達(dá)1.06%的上二疊統(tǒng)長興組碳酸鹽巖的產(chǎn)物。由表5可見,合江氣田須家河組氣藏(合8井)烷烴氣δ13C1>δ13C2,發(fā)生倒轉(zhuǎn),與臥龍河氣田和納溪?dú)馓镯毤液咏M氣藏烷烴氣具正碳同位素系列不同,氣源巖不可能是長興組碳酸鹽巖。合江氣田須家河組(合8井)油型氣δ13C1與δ13C2值與下伏嘉陵江組(合10井、合12井、合9井)、飛仙關(guān)組(合18井)和茅口組(合4井)天然氣相近,說明不同層位的天然氣氣源具有同一性,同時(shí)不同層位烷烴氣碳同位素組成均發(fā)生了倒轉(zhuǎn),表示氣源巖均為志留系烴源巖。2.2.2地內(nèi)煤成氣成分龍?zhí)督M是一套海陸過渡相含煤鐵沉積,主要為深灰、灰黑色泥頁巖、巖屑砂巖夾煤層,在盆地各處沉積相有變化。向川北、川東一帶,逐漸過渡為淺海碳酸鹽巖沉積,稱吳家坪組,主要為石灰?guī)r、含硅質(zhì)灰?guī)r,有時(shí)夾硅質(zhì)層,底部見鋁土質(zhì)黏土巖、炭質(zhì)頁巖夾薄煤層。在川西南地區(qū),相變?yōu)橐惶滓躁懴嗪荷绊搸r為主的地層,稱宣威組。但在盆地內(nèi)不管相變?nèi)绾?都含煤層或薄煤層,均具有形成不同豐度煤成氣的源巖基礎(chǔ),對煤成氣資源有貢獻(xiàn)。與龍?zhí)督M有關(guān)的煤成氣藏的發(fā)現(xiàn),是四川盆地近幾年勘探的重要成果,但至今未在龍?zhí)督M中發(fā)現(xiàn)自生自儲的氣藏。根據(jù)δ13C2值小于-29‰劃為煤成氣的標(biāo)準(zhǔn),判斷近年來川北地區(qū)許多氣井在長興組和飛仙關(guān)組中發(fā)現(xiàn)的天然氣是由下伏龍?zhí)督M運(yùn)移來的煤成氣(見表6)。普光2井龍?zhí)督M(P2l)、長興組(P2ch)和飛仙關(guān)組(T1f)的δ13C1值為-30.96‰～-30.05‰,非常接近,δ13C2值為-28.81‰～-25.19‰(除4959.6m處為-29.87‰外),基本是煤成氣的特征(見表6)。但四川盆地飛仙關(guān)組和長興組氣藏并不是只聚集龍?zhí)督M的煤成氣,如:龍門氣田和板橋氣田飛仙關(guān)組氣藏中天然氣是煤成氣占相當(dāng)大比例的混合氣;沙坪場氣田和高峰場氣田飛仙關(guān)組氣藏是以油型氣為主的混合氣;廟高寺氣田飛仙關(guān)組和長興組中聚集志留系油型氣為主的混合氣。因此,四川盆地飛仙關(guān)組氣藏和長興組氣藏的氣源具多源性,可以根據(jù)烷烴氣碳同位素組成來確定氣源歸屬。2.3煤成氣與中、下侏羅統(tǒng)煤系地層格架的性質(zhì)研究20世紀(jì)50年代在塔里木盆地北部庫車坳陷北緣發(fā)現(xiàn)了與中、下侏羅統(tǒng)煤系有關(guān)的依奇克里克煤成油田。據(jù)此,人們一直想找此類油田,但長期未取得明顯效果,這是由于當(dāng)時(shí)未認(rèn)識到中、下侏羅統(tǒng)成烴以氣為主以油為輔,以及該油田原為深埋煤成氣田,后由于儲集層埋藏顯著變淺,烴類輕組分烷烴氣比烴類分子大的油類組分更易快速擴(kuò)散而形成殘余型煤成油田。煤成油的伴生氣具有明顯的煤成氣的碳同位素組成特征(見表7)。20世紀(jì)70年代末煤成氣理論在中國出現(xiàn)后,許多學(xué)者都指出塔里木盆地氣源巖為中、下侏羅統(tǒng)煤系,是我國煤成氣勘探最有利地區(qū),“煤成氣遠(yuǎn)景最佳”、“發(fā)現(xiàn)煤成氣田可能性很大”,為塔里木盆地之后煤成氣勘探和重大發(fā)現(xiàn)提供了重要的理論基礎(chǔ)和方向。20世紀(jì)末克拉2大氣田的探明,特別是“西氣東輸”工程興建,大大促進(jìn)了塔里木盆地天然氣特別是煤成氣的勘探。目前該盆地發(fā)現(xiàn)的煤成氣田分布在盆地邊緣的庫車坳陷及南緣毗鄰處,另外在塔西南坳陷也發(fā)現(xiàn)少量煤成氣田(見圖7)。2.3.1氣田干燥系數(shù)及13c1由表7可見,在庫車坳陷,所有天然氣的δ13C2值均比鄂爾多斯盆地(見表1)和四川盆地(見表3、表4)的重,δ13C2值為-25.5‰(英買6井)～-17.8‰(吐孜2井),具有明顯的煤成氣特征。由圖7可見,凡是分布在Ro值小于1.4%區(qū)域的煤成氣田(藏)(吐孜洛克、依南2、迪那1、迪那2、提爾根、牙哈、紅旗、英買7、羊塔克、玉東2)及煤成油田(依奇克里克、卻勒)中的天然氣,幾乎都是濕氣(除依奇克里克地區(qū)由于儲集層上升,輕烷烴氣快速擴(kuò)散被改造為煤成油田外),這充分說明煤系在生油窗內(nèi)不是成油為主,而是成氣為主。這些濕氣氣田大部分是凝析氣田,δ13C1值主要分布在-35‰～-31‰,δ13C2值主要在-23‰～-20‰(見表7)。位于Ro值大于1.6%區(qū)域的氣田(克拉2、克拉3和大北1)均是干氣氣田(大宛齊油田除外,關(guān)于該油田如何形成,將另文闡明),δ13C1值主要在-31‰～-25‰,δ13C2值主要在-21.5‰～-18.0‰。由上可見濕氣氣田的δ13C1和δ13C2組成明顯比干氣氣田的輕。因此,氣田的干燥系數(shù)和δ13C1及δ13C2值受屬地?zé)N源巖成熟度的控制,這從一個(gè)側(cè)面反映了氣田氣聚集具有顯著的地域性,天然氣未經(jīng)歷長距離的運(yùn)移聚集。干燥系數(shù)的不同以及δ13C1和δ13C2值的差異,反映兩者成藏的區(qū)別。在中國所有煤成氣盆地或地區(qū)中,庫車坳陷的煤成氣總體上儲量豐度最高,該地區(qū)也是中國目前年產(chǎn)煤成氣最多的地區(qū),2008年的產(chǎn)氣量為135.6×108m3,占全國天然氣總產(chǎn)量(760×108m3)的17.8%。2.3.2柯克亞氣田的天然氣構(gòu)成在塔西南坳陷發(fā)現(xiàn)了柯克亞氣田和阿克莫木氣田,對其天然氣成因有不同的觀點(diǎn)。對柯克亞凝析氣田天然氣(油)成因有以下觀點(diǎn):①煤成氣;②煤成氣和油型氣的混合氣;③深源無機(jī)成因氣。由表8可見,柯克亞氣田各井烷烴氣不具有無機(jī)成因氣負(fù)碳同位素系列(即δ13C1>δ13C2>δ13C3>δ13C4)的特征,故不是深源無機(jī)成因氣,反而具有有機(jī)成因氣特征,基本為正碳同位素系列(即δ13C1<δ13C2<δ13C3),僅δ13C3、δ13C4值發(fā)生部分倒轉(zhuǎn)(δ13C3>δ13C4)。柯克亞氣田各井的δ13C2組成很重,為-26.28‰～-25.80‰(見表8),均重于四川盆地煤成氣判別標(biāo)準(zhǔn)δ13C2值(大于-29‰)和全國煤成氣劃分標(biāo)準(zhǔn)δ13C2值(大于-27.5‰),因此,柯克亞氣田的天然氣是煤成氣?？驴藖啔馓锸侵袊撼蓺饫碚撔纬汕八锬九璧匕l(fā)現(xiàn)的唯一的煤成氣田。由表8可見,阿克莫木氣田阿克1井各層段天然氣的乙烷含量均很低,為干氣。該井各層位都具有δ13C1<δ13C2的正碳同位素系列,同時(shí)δ13C1和δ13C2組成都很重,δ13C1值為-25.20‰～-22.60‰;δ13C2值為-21.90‰～-19.90‰。對該井的天然氣成因和氣源,前人有不同的觀點(diǎn):①根據(jù)阿克1井δ13C1和δ13C2組成很重認(rèn)為,這樣重的δ13C值“在世界范圍內(nèi)也屬罕見”,故這些天然氣為石炭-二疊系烴源巖高溫裂解氣,或?yàn)榛旌蠚?以石炭-二疊系氣源巖為主,有侏羅系煤系氣源的混入;②根據(jù)阿克1井δD值(-13.1‰)以及δ13C1和δ13C2值均是塔里木盆地中最重的認(rèn)為,這