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在鄂西渝東地區(qū)的某探井的同位素現(xiàn)場測試過程中，我們發(fā)現(xiàn)牛蹄塘段泥漿氣甲烷碳同位素值表現(xiàn)出來顯著的規(guī)律性變化特征，而這種甲烷碳同位素垂向上的變化特征不能單純地用成熟度因素進(jìn)行解釋。

牛蹄塘段泥漿氣甲烷碳同位素值隨深度變化特征

同是牛蹄塘頁巖段，以深度3000m為界，其上下段泥漿氣甲烷碳同位素值及其變化趨勢存在明顯的區(qū)別。將上、下段泥漿氣樣品的組分?jǐn)?shù)據(jù)分別投影至ln(C1/C2)與 ln(C2/C3)交匯圖版中，可以看出2950m-3000m頁巖氣當(dāng)中干酪根裂解氣所占比例要明顯高于下段。

牛蹄塘段頁巖氣成因判識

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)乙烷相對含量與甲烷碳同位素的變化具有很好的對應(yīng)關(guān)系：甲烷碳同位素變輕，C2/C1隨之增大，亦步亦趨，二者的同步變化極有可能受控于同一關(guān)鍵因素——原油裂解氣的比例。并且，在頁巖層之上深度為2570m和2870m的上下區(qū)域，存在兩個C2/C1高值區(qū)，而在地層巖性上恰好對應(yīng)的都是灰質(zhì)粉砂巖段，在生油窗時(shí)都是有利的液態(tài)烴類滯留區(qū)域。

牛蹄塘段頁巖氣同位素及組分與地層特征對比

基于上述證據(jù)，分析牛蹄段頁巖氣富集規(guī)律：牛蹄塘段頁巖氣甲烷碳同位素垂向上的大幅度變化取決于原油裂解氣比例，原油裂解氣的比例取決于生油窗時(shí)頁巖的排烴效率，而排烴效率與頁巖本身以及頂?shù)装宓奈镄詶l件有直接關(guān)系3000m以上的頁巖段，TOC并不低，具一定生烴能力，但其上部緊鄰的灰質(zhì)砂巖為其提供了較好的排烴通道，越靠近上部排烴效率越高，殘留油量越少，頁巖氣中后期干酪根裂解氣比例越高，同位素越重；3000m以下的頁巖段，上有厚層頁巖阻礙，其下有致密灰?guī)r阻擋，排油效率較低，“憋住”了大量液態(tài)烴類，也導(dǎo)致其后期裂解產(chǎn)生的頁巖氣同位素偏輕。