解析气获取新技术的完善及其在油气地学中的应用研究

岩石解析气在天然气成因、气源对比以及地化勘探方面的应用有过不少探索，但进展缓慢，这主要与解析气获取技术方法落后、对酸解气和解析气意义存在混淆以及因之导致应用目标的选择不当有关。考虑上述因素，申请人建立了高真空、低渗漏、低本底的岩石解析气脱气装置，并通过完善和规范解析气提取实验步骤和流程，确保解析气测试结果的科学性和准确性。拟以此为技术支撑，研究解析气和酸解气的特征和两者在油气地学研究中的内涵，明确二者适宜的应用领域，深入研究岩石吸附气形成机理及影响因素，研究解析气组分和同位素组成等地化特征、变化规律及意义。申请人已初步用新方法尝试性研究了一些烃源岩解析气组分、同位素组成特征并与相关烃源岩和天然气进行对比，三者之间显示了很好的成因联系。和此前研究成果比较，新方法有质的跃进，为天然气气源对比和烃源岩评价提供一种崭新的、有效的方法和手段。此方法对煤层气和页岩气相关研究也具有重要意义。

新研制的解析气脱气集气装置，避免了前人装置的缺点，具有样品适应范围广、进样量大，真空破碎时间短、温度低，高真空脱气，无水集气等明显优势，从而确保了获取气体样品能够真实反映烃源岩解析气的地化特征。获取的解析气主要以烃类气体及二氧化碳气体为主，烃类气体相对百分含量最高可达到80%以上，可稳定检测出δ13C1~δ13C3数据，部分样品检测出δ13C4~δ13C5数据，所含地化信息丰富，完全满足了解析气地球化学研究和应用的需要。利用新建立的装置进行初步理论研究, 结果表明: (1) 利用烃源岩解析气的乙烷碳同位素组成判识烃源岩类型, 与应用烃源岩有机地球化学参数判识结果完全一致, 说明利用天然气的乙烷碳同位素组成作为判识母质类型的参数是可行的; (2) 利用烃源岩解析气甲烷碳同位素组成计算的烃源岩热演化程度Ro值与烃源岩实测镜质体反射率吻合极好, 证实了利用统计学方法得到的天然气甲烷碳同位素组成与热演化程度的对应关系是可靠的; (3) 首次建立了天然气气－源直接对比方法, 运用自然源岩样品解析气的实测δ13C1和实测Ro值建立的lgRo vs δ13C1表达式, 为油气勘探区进行精细油气源对比创造了条件。解析气应用研究表明: 利用烃源岩真空解析气地球化学分析，获取上古和下古烃源岩形成天然气的地球化学端元值，从而能够更好的判识下古天然气的成因以及下古烃源岩对鄂尔多斯盆地中部气田的贡献比例。