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Chemical, carbon and sulfur isotopic compositions constrain the origin of Upper Carboniferous-Lower Triassic gases in eastern Sichuan Basin, SW China

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Science China Earth Sciences 2024年第10期67卷 3169-3185页

作者： Chunfang CAI ilya kutuzov Wenhua MEI Daowei WANG Bing LUO Shipeng HUANG Bing HE Alon AMRANI China University of Petroleum National Key Lab Petroleum Resource&EngineeringBeijing 102249China State Key Laboratory of Lithospheric and Environmental Coevolution Institute of Geology and GeophysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100029China Institute of Earth Sciences The Hebrew UniversityJerusalem 91904Israel College of Earth and Planetary Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Yulin University Yulin 719000China Research Institute of Exploration and Development Southwest Oil&Gas Field CompanyPetroChinaChengdu 610051China PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration and DevelopmentBeijing 100083China

Methane dominated gas is one of the cleanest energy resources;however, there is no direct method to determine its source rock. Natural gases produced from the eastern Sichuan Basin together with seismic data were studied for their sources and secondary alteration by thermochemical sulfate reduction(TSR). Our results demonstrate that Upper Permian to Lower Triassic(P_(3)ch-T_(1)f) gases in the surrounding of the Kaijiang-Liangping area show volatile organic sulfur compounds(VOSCs) δ^(34)S values close to those of the associated H_(2)S, and may have been altered by methane-dominated TSR, resulting in positive shift in methane δ^(13)C_(1)values with increasing TSR extents. Other(or group 2) gases produced from the P_(3)ch-T_(1)f reservoirs from the southern area and the Upper Carboniferous to Middle Permian(C_(2)h-P_(2)q) from the eastern Sichuan Basin are not significantly changed by TSR, show similar δ^(34)S values between the kerogens and some VOSCs, and may have been derived from the Lower Silurian and Middle Permian source rocks. This study demonstrates a case for the first time showing the δ^(34)S values of VOSCs can be used as a tool for direct correlation between non-TSR altered gas and source rocks. Methane-dominated gas pools can be found using gas and source rock geochemistry combined with seismic data.

关键词： Sulfur isotopes Volatile organic sulfur compounds Thermochemical sulfate reduction Sichuan Basin Gas-source rock correlation

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化学及碳、硫同位素组成约束川东地区上石炭统-下三叠统天然气成因

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中国科学：地球科学 2024年第10期54卷 3219-3236页

作者：蔡春芳 ilya kutuzov 梅文华王道伟罗冰黄士鹏何冰 Alon AMRANI 中国石油大学油气资源和工程国家重点实验室北京102249 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 Institute of Earth Sciences The Hebrew UniversityJerusalem 91904Israel 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 榆林学院榆林719000 中国石油西南油气田公司成都610051 中国石油天然气股份有限公司石油勘探开发研究北京100083

以甲烷为主的天然气是最清洁的能源资源之一,但是目前还没直接的方法用以确定其烃源岩.为此,本研究分析了川东地区天然气地球化学和地震资料,确定热化学硫酸盐还原(TSR)等次生过程对天然气的改造作用,并探讨了天然气的来源.研究结果表明... 详细信息

以甲烷为主的天然气是最清洁的能源资源之一,但是目前还没直接的方法用以确定其烃源岩.为此,本研究分析了川东地区天然气地球化学和地震资料,确定热化学硫酸盐还原(TSR)等次生过程对天然气的改造作用,并探讨了天然气的来源.研究结果表明,第一类天然气分布于开江-梁平地区周围上二叠统-下三叠统(P_(3)ch-T_(1)f),其挥发性有机硫化合物(VOSCs)δ^(34)S值与伴生H_(2)S相近,可能经历了以甲烷为主的TSR作用;随着TSR程度的增强,甲烷δ^(13)C_(1)值发生正偏移.第二类来自川东地区的下石炭统-中二叠统(C_(2)h-P_(2)q)以及南部地区的天然气,未受到明显的TSR影响,天然气中某些VOSCs与干酪根之间的δ^(34)S值相似,可能来自下志留统和中二叠统的烃源岩.本研究提出VOSCs的δ^(34)S值可作为非TSR改造天然气与烃源岩直接对比的指标.天然气和烃源岩地球化学数据与地震数据相结合,可以作为一种有效勘探天然气藏的方法.

关键词：硫同位素可挥发性有机硫化合物热化学硫酸盐还原四川盆地气-源岩对比

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