油氣藏微滲漏甲烷對溫室氣體的貢獻及其排放機理研究

《油氣藏微滲漏甲烷對溫室氣體的貢獻及其排放機理研究》是依託杭州電子科技大學，由唐俊紅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：油氣藏微滲漏甲烷對溫室氣體的貢獻及其排放機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：唐俊紅
• 依託單位：杭州電子科技大學

項目摘要

CH4是地球大氣中的主要溫室氣體之一，其中地質CH4微滲漏對大氣CH4源匯的貢獻近年來成為全球環境變化研究的熱點。不同類型油氣藏，其CH4釋放通量具有明顯差異。在前期評估的深層油氣藏CH4通量對大氣CH4源匯貢獻基礎上，擬選擇典型的淺層油氣藏大宛齊油田為研究區，監測其CH4通量時空變化，建立淺層油氣藏CH4釋放通量預測方程和評估模型，系統地評估淺層油氣藏CH4通量；並結合前期預測的深層油氣藏CH4通量，合理地評價塔里木盆地CH4天然釋放對大氣CH4的貢獻。同時，根據油氣田CH4通量、土壤環境影響因子變化以及不同深度壤中氣組成及同位素特徵，針對不同地質構造條件和油氣藏分布控制因素，結合計算機模擬方法，研究輕烴在地表的擴散和氧化過程，探索油氣藏微滲漏CH4排放機理。研究結果將補充和完善中國及全球微滲漏CH4通量資料庫，並為正確係統地評估含油氣盆地微滲漏CH4釋放對大氣CH4的貢獻提供科學的依據

結題摘要

甲烷是一種潛在的溫室氣體，估算和預測全球甲烷的源和匯，對全球環境保護和氣候變化具有重要的意義。近年來，地質甲烷微滲漏對大氣甲烷源匯的貢獻逐漸成為了全球環境變化研究的熱點之一。探索油氣藏微滲漏甲烷的排放機理，評估不同類型的油氣藏，對豐富全球地質甲烷滲漏資料庫，完善全球甲烷源與匯的平衡，具有重要的理論意義和科學價值。 本項目選取新疆塔里木盆地北部庫車凹陷大宛齊油田為研究對象，通過監測地表甲烷通量的和壤中氣的測試分析，研究了該油田包括斷層區、油氣區、背景區微滲漏甲烷的釋放。研究顯示，甲烷微滲漏普遍存在，甲烷平均釋放通量為17.45 mg m-2 d-1，最高可達329.9 mg m-2 d-1；地下3m壤中氣和熱釋烴分析結果顯示，甲烷和各類烷烴濃度遠遠高於背景地區；通量箱中甲烷的δ13C同位素值為-30.7‰ ~ -46.3‰，明顯重於大氣背景值；夏季微滲漏明顯高於冬季，這可能是由於冬季厚達5米的凍土層阻礙了微滲漏。由上可知，大宛齊油田地下深處有機物裂解的烴類通過微滲漏的方式運移至地表並釋放到大氣中。大宛齊油田甲烷通量表現出顯著的空間差異性，但是各採樣點的土壤物性差異很小。在斷層區，甲烷釋放通量明顯高於非斷層區。通過整合油氣勘探資料和剖面採樣結果，對比地表和地下甲烷濃度發現，甲烷異常高值多分布在斷層附近，並呈現沿構造帶展開的趨勢，說明了斷層為控制甲烷微滲漏最主要的因素。以滲漏因子的方法，建立淺層油氣藏CH4釋放通量預測方程和評估模型，估算大宛齊油田甲烷通量為112.2 t/y。 大宛齊油田與雅克拉凝析氣田對比發現，淺層油氣藏大宛齊油田甲烷微滲漏平均釋放通量明顯高於雅克拉凝析氣田。前者斷層更為發育，而且油氣層埋藏較淺、封蓋條件較差，烴類氣體更容易滲漏到地表。該研究結果補充和完善了中國及全球微滲漏甲烷通量資料庫，並為正確係統地評估含油氣盆地微滲漏甲烷釋放對大氣甲烷的貢獻提供科學的依據的意義。