有机酸分布与天然气藏的关系

Question

如题所述

Answer 1

俄罗斯科学家在研究地层水时发现，位于产油区的地层水，其有机酸的含量常常高于非产油区。Carothers等（1978）的研究发现，短链有机酸的热脱羧作用与天然气的形成和运移有着必然的联系。在高温条件下，短链有机酸极易发生脱羧反应，如CH₃COO^2-＋

，人们猜测这也许是天然气产生和运移的重要机理。Carothers等（1978,1983）发现，地层水中有机酸含量（乙酸94%、丙酸5%、丁酸2%）与天然气中各成分的含量（CH₄90%、C₂H₆5%、C₃H₈2%）之间具有良好的相关性，他们认为这种关系绝不会是一种巧合。他们计算显示，地层水中有机酸脱羧的产气量相当大，与油气田天然气的产量大致相等。地层水中的

的δ¹³C值也表明，在CO₂和CH₄之间达到了质量平衡，这一结论同样证实这一观点。

图3-18　鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组地层水rCl^-/rMg²⁺比值平面分布图

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系马家沟组地层水普遍含有C₁-C₅短链有机酸，分布范围为9.17～94.49mg/L，多数分布于20～50mg/L之间；有机酸组成以乙酸为主，乙酸多占总有机酸含量的40%～90%，并含有部分甲酸及少量的丙酸和丁酸。从平面分布（图3-14）来看，有机酸总含量呈现两个主要高值区（＞40mg/L），分别是陕6—陕5—陕参1井区和陕61—陕91井—陕58—陕33井区。从勘探实践证实，这两个有机酸含量高值区（＞40mg/L）正好位于以靖边为中心的中部，是中部气田主体带上天然气富集的最有利地带。

图3-19　鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组地层水rMg²⁺/rCa²⁺比值平面分布图

实际上，油田水中有机酸含量较高时，可作为指示油气藏的直接或间接标志，这已有一些研究报道（黄福堂等，1993,1996；高锡兴，1994；刘崇禧，1988；李伟等，1994；蔡春芳等，1997）。黄福堂等（1993,1996）研究认为，松辽盆地西北部地层水中有机酸含量以龙虎泡、古龙和三肇地区为中心部位呈环带平面展布，与其油气藏分布区相吻合，并且产油层水中有机酸含量（75～1500mg/L）明显高于非产油层水（大多小于50～75mg/L）。高锡兴（1994）对黄骅坳陷油田水研究指出，有机酸的高浓度分布井段与油气分布井段相一致，正好是油田水总矿化度、Na⁺+K⁺、Ca²⁺浓度最高的井段，也与次生孔隙带基本吻合。李伟（1995）、蔡春芳等（1997）对塔里木盆地油田水研究也有类似认识。