页岩气形成的地球化学特征和潜在的碳储存在泰国:一个例子从三叠纪淮河欣Lat形成
Piyaphong Chenrai
1、2*,
Thitiphan Assawincharoenkij
1*,
Sukonmeth Jitmahantakul
2和
Patthapong Chaiseanwang
1
- 1激活研究应用矿物和岩石学特别工作组(AMP明星),地质系,理学院,朱拉隆功大学,泰国曼谷
- 2石油地球科学、理学院、泰国曼谷朱拉隆功大学
评估潜在的页岩气和地质二氧化碳(公司玩2从三叠纪淮河欣Lat)存储在泰国形成了基于野外观察和矿物学和地球化学数据。本研究主要是集中在部分地区泥岩样品的淮河欣Lat形成。样品可以分为三组根据其矿物成分如下:煤的泥岩、碳酸carbonate-siliceous泥岩,泥岩。根据脆性指数矿物成分表明,样本显示超高碳酸盐和石英含量,这说明一个好的液压骨折的候选人。总有机碳,可推断出的有机物的样品代表贫困优秀代烃源岩潜力III型干酪根。沉积环境表明,淮河欣Lat形成发生在缺氧缺氧条件在一个水生沉积环境。形成适用于地质有限公司2存储,减少有限公司2在石油生产,提高产量。因此,本研究的结果可用于非常规页岩油气藏勘探和碳存储技术在泰国和邻近国家。
1介绍
富含有机物页岩和泥岩进行了广泛的研究由于其巨大的潜力为非常规和常规石油资源(柯蒂斯2002;有斑纹的et al ., 2015;曾庆红等人。,2015年;李et al ., 2018;他et al ., 2021年;杨et al ., 2021;赵et al ., 2021;Hazra et al ., 2022)。目前,先进技术的发展,如地平线钻井和水力压裂,解锁的能力非常规页岩气和页岩油资源的访问。这些非传统的页岩储层可以储存二氧化碳(有限公司2)在水力压裂后的骨折及毛孔内的过程。此外,公司2可以吸收有机质和粘土矿物在富含有机物页岩地层。碳捕获和储存(CCS)技术开发了石油勘探和生产技术的进展,因为CCS技术涉及到许多相同的技术作为石油勘探和生产工业(梅茨et al ., 2005)。成功的勘探和开发的页岩气在美国,全球石油工业增加了趋势增加非常规页岩气和页岩油盆地的勘探活动,这包括碳储存研究这些页岩盆地(例如,有斑纹的et al ., 2015;Pranesh 2018)。然而,页岩和泥岩通常包含各种各样的床上用品款式和材料来自不同的来源。与美国相比,东南亚地区页岩气勘探和开发的滞后和地质有限公司2存储在非常规页岩储层。
页岩气盆地在泰国和相邻区域控制的几个因素,如富含有机物页岩有效厚度、总有机碳(TOC)、有机质成熟度和脆性矿物含量。三叠纪淮河欣Lat富含有机物页岩是一个主要的石油烃源岩的呵叻高原和广泛发生在高原和邻近地区(Sattayarak et al ., 1989;瑞瑟,2011)。然而,石油勘探井渗透到淮河欣Lat页岩是有限的呵叻高原由于非常厚的覆岩(瑞瑟,2011)。因此,沉积盆地的发展和地球化学特征不同的岩相在淮河欣Lat页岩尚未系统地解释道。本研究结合野外观察与矿物学和地球化学数据确定矿物成分、泥岩的地球化学特征和沉积环境的某些部分淮河欣Lat形成。这些新见解将有助于促进下一阶段的勘探和高效开发页岩气地质有限公司2存储在泰国和类似地区。
2地质背景
研究区位于呵叻高原的西部边缘,泰国图1)。青藏高原北部边缘的泥盆纪晚泥盆世冈瓦纳和漂移之后作为大陆块(理发师et al ., 2011;梅特卡夫,2011;莫理,2012;莫理et al ., 2013;钟诺尔et al ., 2022)。两块大陆,印度支那和南部中国,形成了呵叻高原飘过Palaeotethys海洋后,然后开始碰撞在二叠纪末期(和记黄埔1989;梅特卡夫,1996)。早中三迭世另一个大陆块名叫Sibumasu开始与印度支那相撞形成Nan-Uttaradit呵叻高原的西部边缘缝合(图1)。在此碰撞,二叠纪碳酸盐和Saraburi组碎屑岩沉积深度浅海洋环境。二叠纪碳酸盐是主要的石油在该地区的水库。碰撞事件是紧随其后的是一个晚三叠世构造扩展,这创造了half-graben盆地,非海相沉积序列作为淮河欣Lat形成(图2;库珀et al ., 1989;Sattayarak et al ., 1989;·et al ., 1993;布斯和Sattayarak, 2011;Phujareanchaiwon et al ., 2021)。的沉积环境淮河欣Lat形成广泛的解释是fluvio-lacustrine沉积物的晚三叠世(Norian)基于Estheria动物群的时代,孢子和花粉(Chonglakmani Sattayarak, 1978;Phujareanchaiwon et al ., 2021;Chitnarin et al ., 2022)。此外,淮河欣Lat形成厚覆盖的非海相中生代呵叻高原序列(图1)。
图1。(一)研究位于碧差汶府的位置,地图中央泰国。(B)地质研究区域的地图显示A和B的位置位于淮河欣Lat形成。
图2。地层学的呵叻高原包括石油系统元素和关键事件(修改瑞瑟,2011)。
在晚白垩世期间到现在,几个构造变形的呵叻高原影响淮河欣Lat岩石和石油系统在该地区包括区域隆起,走滑断层,区域侵蚀,手臂和折叠(库珀et al ., 1989;Bunopas维拉拉,1992年;穆雷打造et al ., 1993;El Tabakh et al ., 1999;莫理,2012)。因此,淮河欣Lat形成只是暴露呵叻高原的西部边缘。公开的淮河欣Lat分为两个盆地形成,Na,越南河粉的歌声,Sap Phlu盆地位于西北和西南的呵叻高原,分别为(Arsairai et al ., 2016)。Sap Phlu盆地是一个小盆地,而Na越南河粉歌盆地是一个较大的盆地,油气成藏正在调查。烃高峰一代的富含有机物页岩淮河欣Lat形成被认为发生在晚三叠世(Kozar et al ., 1992)。
淮河欣Lat形成分为两个主要单元,上下序列,它包含五个成员(图2;Chonglakmani Sattayarak, 1978)。较低的序列由越南河粉海(PoH)成员和山姆Khaen (SK)成员。的上序列由Dat Fa (DF)成员,富你好(PuH)成员,我莫(IM)成员。越南河粉海成员主要由火山岩和一些砂岩和砾岩夹层。山姆Khaen成员主要包含企业集团与一些石灰岩床层,通常是发现与砂岩和页岩相互贯穿。Dat足协成员由钙质、碳质页岩、泥质灰岩化石。上覆Dat Fa成员、富嗨成员特点是砂岩,与一些企业集团页岩、泥质灰岩。我莫成员只是暴露在一些地区,由火山岩夹层之间的页岩、砂岩和石灰岩。
野外观察和样品收集在两个露头进行暴露在山顶Na越南河粉盆地(歌图1)。第一个露头(位置)是位于碧差汶府的暴露沿着2216号公路,主要由silisiclastic岩石(图1)。第二个露头(位置B)也位于Phetchabun省,第一个露头以北大约7公里,主要由碳酸盐泥岩(图1)。这两个露头属于Dat Fa成员根据岩性描述Chonglakmani和Sattayarak (1978)。
3材料和方法
露头的岩性地层研究是研究和精心挑选收集岩石样本分析地球化学特征。位置产生一个良好的曝光和连续的各种岩性的露头。测量部分的位置是通过路边跟踪,包括厚(5 - 7米)深色泥岩间隔可能表明富含有机物层。这个位置的岩性由砂岩、煤的泥岩、碳酸盐岩泥岩,carbonate-siliceous泥岩(图3 a, B和图4)。植物化石碎片和煤的泥岩地层的观察。碳酸盐泥岩从位置包含介形亚纲动物,可以看到标本。叠层石也观察到在某些碳酸泥岩地层在位置a位置B Phetchabun坐落在一个旅游景点区域称为大峡谷南Nao地质公园。部分沿着悬崖很暴露,这使得它很难完成地层研究(图4)。位置B的岩性主要由碳酸盐泥岩与丰富的叠层石(图3 c,4)。小细砂岩和粉砂岩床上可以观察到从这个位置。七收集岩石样本包括四个样本位置和三个样本位置B (图4)。这些样本收集的挖掘大约0.10和0.30米的露头避免风化部分样本。剩下的风化部分被移除之前样品粉碎成碎片用锤子和颚式破碎机。然后,样本与清洗盘磨机研磨机磨成粉烤石英金沙。包含样本和球磨机的玻璃器皿清洗与二氯甲烷(DCM)确保所有污染物被移除。
图3。(一)砂岩和含煤的泥岩露头从一个位置。(B)碳酸盐岩泥岩露头从一个位置。(C)从位置B碳酸盐泥岩露头。
图4。淮河欣Lat露头的详细的地层柱状图A和B的位置。
样品粉末(10 g)干60°C 3 h。然后,他们为主要氧化物(即进行了分析。、SiO2,艾尔。2O3,total-Fe2O3K2啊,那2曹,O,分别以MnO, TiO2和P2O5)使用一个力量中心——AXS S4先锋x射线荧光光谱仪(光谱仪)地质系,泰国朱拉隆功大学。这种光谱仪分析是在60 kV / 50 mA。旋进的主要氧化物数据好于0.01%的水平。x射线衍射(XRD)分析了在相同的位置使用一个力量中心——AXS D8高级衍射仪配备40 kV copper-target管和运营和30 mA。样品粉末进行扫描从5到70°2θ增加0.02°。半定量x射线衍射分析是基于x射线粉末衍射和矿物质ICDD数据库纳入力量EVA®软件。第一步是矿物鉴定,其次是手动缩放的山峰矿产提供最适合观察XRD衍射图。矿产转换从一个区域的百分比计算,那里是一个独特的峰值区间的确定使用力量EVA®软件。计算两点之间执行区域(入口点)的峰值,告知最大峰值的位置和峰净面积。
样品粉末(每100克)分析了TOC内容由日本岛津公司TOC分析仪使用固体样品模块(ssm - 5000 a)。TOC测量是由核心实验室、美国休斯顿。无机碳被移除之前用盐酸(HCl)分析。TOC含量在有机碳的重量百分数(wt %)。在这项研究中,潜在烃源岩评价使用TOC内容和被用来确认样品的沉积环境。
样品粉末(50克)分析rock-Eval热解来衡量的内容自由挥发性/光碳氢化合物(S1)和碳氢化合物裂解干酪根或剩余烃潜力(S2);此外,氧指数(OI)、氢指数(HI),(达峰时间)和最大温度测量使用Rock-Eval 6核心实验室、美国休斯顿。惰性气氛和进一步的样本正交残余碳在氧化炉燃烧掉。火焰离子化检测器(FID)是用于检测期间释放碳氢化合物的热解和在线红外检测是用来测量CO和有限公司发布2。进行了热解的温度范围300°C - 650°C的速度25°C /分钟。氧化开始在300°C,随后增加温度高达750°C的温度梯度25°C /分钟所有残余碳烧掉。
沥青是由复杂的碳氢化合物,可以被有机溶剂提取固液萃取技术(天梭Welte, 1984;萨克森et al ., 2011)。沥青萃取或可推断出的有机物(加工)提取粉50克的样品使用索氏仪器48 h和二氯甲烷(DCM)和甲醇的混合物(CH3哦)(93:7)。提取过程完成后,溶液的浓度是分离为饱和烃,芳烃,树脂通过硅胶柱层析法。结果记录在ppm (ppm)。色谱柱(50×2.5厘米)清洗使用丙酮和二氯甲烷,然后包装硅胶的40 - 370目为24小时激活在120°C和铝箔封顶。然后,己烷被用来从总额中提取脂肪族烃碳氢化合物。二氯甲烷和正己烷的混合物(7:3)被用来提取芳香碳氢化合物。树脂用甲醇提取。只有饱和烃馏分或脂肪族烃馏分进行了分析。
所有样本的饱和烃馏分溶于己烷和分析使用气相色谱分析-质谱法(gc - ms)在科学技术研究中心设备(STREC),泰国朱拉隆功大学。安捷伦7000 C的GC - MS分析了GC / MS三重四重的气相色谱仪可以直接附着在离子源(70 eV电离电压100 mA灯丝发射电流,280°C进气温度)。气相温度在80°C程序开始,增加到310°C 4°C /分钟的速度,和举行310°C 30分钟。色谱扫描期间获得的,它有一个35 - 700分子量和selected-ion-monitored (SIM)复合识别和集成。
4的结果
4.1主要矿物组成
表1显示详细的矿物成分从XRD数据样本。矿物成分以白云石为主(0 - 63.24 wt %,平均为37.32 wt %)和石英(1.67 - -70.13 wt %,平均22.33 wt %)其次是长石(钠长石)(0 - 37.26 wt %,平均22.18 wt %)。方解石含量范围从0到31.27 wt %,平均为9.32 wt %。黄铁矿只是从煤泥岩样品,检测范围从4.57到14.09 wt %。
表1。矿物的岩石样本的淮河欣Lat形成。
岩石类型进行分类和脆性指数,本研究使用了一个三角图格拉泽et al。(2014)。三元图被用来收集样品的矿物组成,总内容的石英、长石、云母(QFM),方解石、白云石、铁白云石、菱铁矿、和镁(碳酸盐),高岭石,伊利石、绿泥石、蒙脱石(粘土)等于100%。结果表明,淮河欣Lat泥岩两位置,A和B,相对丰富的碳酸盐矿物和粘土矿物很差(图5一个)。2216号公路的泥岩样本(位置)被分成飞船在硅质泥岩和carbonate-dominated煤岩类型(图5一个),而泥岩样品从大峡谷南Nao(位置B)属于一种碳酸盐泥岩(图5一个)。煤的泥岩从位置被列为clay-rich硅质泥岩的图(图5一个)。
图5。(一)煤岩类型分类三角图的基础上矿物组分从样品淮河欣纬度(修改后形成格拉泽et al ., 2014)。(B)矿物三元情节比较淮河欣Lat泥岩与美国类似物(修改后有斑纹的et al ., 2015)。大多数样品之外形成但煤的泥岩比得上Barnett形成比鹰福特。绿色矩形,红色矩形和蓝色矩形代表样本的位置,而红点表示样本位置b .注意QFM指石英、长石、云母和QFP指的是石英,长石和黄铁矿。
三元图的矿物成分图5 b可以用来评估以脆性指数(MBI)。矿物成分是埋藏成岩作用的结果,是用于水力压裂由于脆性矿物的存在。三元图将样品的矿物成分划分为三大类:粘土为主(高岭石、伊利石、绿泥石、蒙脱石),硅酸盐为主(石英、长石和黄铁矿)和碳酸盐(方解石和白云石)为主(图5 b)。如图表所示,样本主要分为两组:brittle-mineral-rich泥岩和clay-rich泥岩(图5 b)。石英、长石、黄铁矿方解石和白云石主要脆性矿物样本,而其他人则塑料矿物质。塑料矿产煤的泥岩、中发挥主导作用,表明煤的泥岩在该研究领域很容易变换。其他的岩石样本适合基于他们的MBI水力压裂。此外,图5 b显示了一个比较研究样本和两个来自美国的类似物如下:鹰福特和巴内特的形成。煤的泥岩躺在巴内特的形成,而其他人不匹配两个阵型。
4.2主要元素地球化学
重大变化可观测到的样本的主要元素浓度(表2)。SiO2样品的浓度变化从13.91到45.88 wt %,平均为38.48 wt %。也观察到的巨大差异2O3(5.32 - -20.45 wt %)、曹(0.24 - -60.26 wt %),分别以(0.91 - -12.19 wt %)和K2O内容(1.03 - -3.26 wt %)的平均值13.36 wt %, 21.00 wt %, 5.98 wt %,分别和2.54 wt %。的TFe2O3(总铁)浓度的样品从4.68到17.36 wt %,平均为7.95 wt %。一个异常高的TFe2O3内容(17.36)在样本A4可能是由于黄铁矿发生(表1)。钠(Na)相比,煤的泥岩样品浓度低碳酸泥岩和carbonate-siliceous泥岩(表2)。碳酸泥岩和carbonate-siliceous泥岩的Na内容反映了斜长石的存在(钠长石)(表1,2)。
表2。主要元素的数据从淮河欣Lat地层岩石样本。
最丰富的元素硅(Si)、铝(Al),钙(Ca)、铁(Fe),镁(Mg) (表2)。主要是与石英和硅在细粒度沉积物粘土矿物(傅et al ., 2010 a;傅et al ., 2010 b;曾庆红等人。,2015年)。因此,Si / (Si +基地+ Fe)比率可以用来显示陆源出处距离的比例随距离增加(李et al ., 2018)。Si / (Si +基地+铁)比的样品变化从0.54到0.71,平均为0.64 (表2),表明样本附近陆源沉积出处。
4.3数量的有机物质(有机碳丰富性)
TOC分析提供的信息数量的有机物质在岩石样本。研究样本具有较高的平均TOC含量为5.91 wt %,范围从0.91到20.17 wt % (表3)。TOC含量最高出现在煤的泥岩样品,而carbonate-siliceous泥岩TOC值最低为0.91 wt %样本A2 (表3)。结果表明,TOC通常超过了干酪根阈值为0.2 wt %碳酸盐岩为0.5 wt %页岩油气的生成所需(天梭Welte, 1984;亨特,1995)。TOC所有样本的内容显示,样品是好优秀的石油烃源岩的基础上彼得斯和Cassa (1994)。煤的泥岩样品的加工内容明显高,在2939 - 4127 ppm (表3)。其他两个研究地点也有类似的样本值在100 - 200 ppm (表3)。所有样本位置都穷,优秀的一代石油烃源岩潜力图6;天梭Welte, 1984)。
表3。总有机碳(TOC),可推断出的有机物(加工),并从淮河rock-Eval热解样品的结果欣Lat形成。注意:S1 =从岩石样品游离烃显示主要是轻质烃和意味着石油和天然气,S2 =烃裂解干酪根或剩余油气潜力,S3 =二氧化碳(有限公司2)从正交释放有机物,达峰时间=最高温度的S2峰,你好=氢指数(S2 / TOC) x100, OI =氧指数(S3 / TOC) x100,和π=生产指数(S1 / (S1 + S2)]。
图6。(一)总有机碳(TOC)和可榨出的有机物(加工)交会图法显示样品的生烃潜力。(B)TOC的交会图法和剩余烃潜力(S2)的油气生成潜力研究的形成。红色矩形,绿色矩形,和蓝色的矩形代表样本的位置,而红点表示样本位置B。
TOC之间的交会图法和加工表明,碳酸盐岩泥岩的生烃潜力差样本,而煤的泥岩具有良好的生烃潜力(图6)。应该注意的是,TOC和加工内容只能用于确定沉积岩中有机质的数量。TOC和加工内容不能用于确定有机质的类型和起源,而且这样做可能会导致误解的碳氢化合物潜在的样品。因此,从热解分析被用来支持其他参数的有机相,有机质类型烃源岩研究中区域(表3)。此外,S2的数量也是策划针对TOC含量评价烃源岩的生烃潜力(图6 b)。
S1和S2热解产量的范围在0.03 - -0.05毫克HC / g岩石和0.10 - -8.34毫克HC / g岩石,分别为(表3)。最高的值被记录在煤的泥岩、TOC值也高(表3)。一般来说,一个S2值低于4.0毫克HC / g岩石表明烃源岩与可怜的遗传潜力,而收益率大于4.0被称为烃源岩。S2和TOC之间的交会图法表明,煤的泥岩被归类为很好的油气潜在的烃源岩(图6 b)。与此同时,其他岩石样本有公平良好的生烃潜力。然而,埃里克(2016)建议如果S2值低于0.2毫克HC / g岩石,热解数据并不可靠。
4.4有机质质量(干酪根分类)
有机质类型可以通过热解参数定义和TOC内容转换为氢指数(HI)和氧指数(OI)内容,可以修改Van-Krevelen图绘制。嗨和OI值取决于样品的有机质来源和条件在沉积形成。嗨含量高可以表明,有机质沉积在缺氧的条件下,在高OI内容通常与氧化有机物(Chenrai Fuengfu, 2020)。嗨,OI之间的关系是用于有机质类型进行分类或干酪根类型包括干酪根类型,II, III。此外,当有机质过成熟或经历了微生物降解,它可以变成干酪根类型IV,没有生烃潜力(天梭Welte, 1984)。
干酪根类型的样品从淮河欣Lat形成本研究测定使用修改后的Van-Krevelen图,这表明样品的有机质由III和IV型干酪根(图7)。IV型干酪根可能来源于氧化陆生植物或改写从其他来源(天梭Welte, 1984),它是强烈退化,在沉积或热成熟过程中导致降低HI值。因此,TOC和S2的样本值绘制确认修改的干酪根类型Van-Krevelen图(图7 b)。煤的泥岩样品被归类为III型干酪根,这表明主要gas-prone烃源岩(图7 b)。与此同时,其他岩石样本分为IV型干酪根(图7 b)。
图7。(一)修改的范Krevelen图氢指数和氧指数显示的干酪根质量研究样本。(B)交会图法的总有机碳(TOC)和剩余烃潜力(S2)显示质量的干酪根的研究样本。红色矩形,绿色矩形,和蓝色的矩形代表样本的位置,而红点表示样本位置B。
HI值从本研究范围从6到45毫克/克TOC值最高的发生在煤的泥岩样品(表3)。HI值表明,淮河欣Lat形成在该研究领域有可怜的生烃潜力的基础上彼得斯(1986)。然而,你好可以减少越来越成熟。因此,低嗨本研究样本的值可能是由于热成熟度(例如,一个更高的水平Chenrai Fuengfu, 2020)。这是你好之间支持的阴谋和最高温度(图8)。基于交会图法图8成熟度级别的样品在该研究领域目前发生在过成熟阶段。与此同时,达峰时间也可以用来评价烃源岩的成熟水平通过使用生产指数(PI)参数(图8 b)。π之间的交会图法和最高温度显示,样本还处于过成熟阶段(图8 b)。然而,π和高最高温度极低的煤的泥岩样品表明样本中的异常值。π和达峰时间值之间的不一致可能是由于各种可能性,如岩性、矿物组成、铀含量和有机质氧化或重做(高et al ., 2019;杨和高天成,裸家族驿站除了跻身2020年)。
图8。(一)氢指数的交会图法和最高温度显示干酪根的类型和热成熟度的研究样本。(B)交会图法的最高温度和生产指数(PI)展示了成熟的研究样本。红色矩形,绿色矩形,和蓝色的矩形代表样本的位置,而红点表示样本位置B。
4.5分子地球化学
有机质类型和沉积条件研究的区域是复杂的,因为TOC和热解数据很差,这可能是由于强烈的成熟。在这项研究中,有机质类型和沉积条件决定使用有机地球化学non-biomarker及生物标志物参数等数据。采用gc - ms方法分析生物标志物的特征从脂肪族烃馏分和non-biomarker参数(表4)。这种方法可以用于解释有机质类型、沉积环境、条件和热成熟度。
表4。地球化学结果和样品的饱和烃生物标志物比率从淮河欣Lat形成。
C19H40姥鲛烷和植烷(C20H42)普通类异戊二烯的叶绿醇侧链的叶绿素分子(1989英里,)。叶绿醇可以转化成姥鲛烷氧化条件下和/或减少条件下植烷的沉积环境。姥鲛烷和植烷比例(Pr / Ph值)是用来确定沉积环境和有机质的氧化还原条件类型(鲍威尔,1988;钱德拉et al ., 1994;大而Gize, 1996年)。然而,有机质病情non-redox可能报告更高的公关/ Ph值比在热成熟度(鲍威尔,1988)。根据Didyk et al。(1978),公关/ Ph值比率值低于1.0代表一个缺氧的条件与咸水或碳酸盐环境有关,而好氧的条件值高于3.0显示陆源输入的患病率(Peters等人。,1995年;Peters等人。,2005年)。此外,一个中间或缺氧条件范围从1.0到3.0 (Amane和秀树,1998)。
样品的平均公关/ Ph值比是1.14 (表4)。煤的泥岩样品展示公关/ Ph值比率在0.99和2.02之间(表4)。其他的样本显示较低的比率,从0.70到1.57 (表4)。此外,大多数碳酸泥岩样品的公关/ Ph值比率低于1.0,除了样本A1从位置公关/ Ph值为1.57。因此,公关/ Ph值比率的样品可以表明,碳酸盐岩在缺氧条件下泥岩沉积高盐度环境。相比之下,在低氧条件下煤的泥岩沉积。
从图7,修改后的Van-Krevelen图是看似不合格的干酪根分类研究区域由于低嗨和低OI。因此,类异戊二烯/链烷用于有机质类型使用姥鲛烷(Pr) / n-C17和植烷(Ph) / n-C18图(例如,Shanmugam 1985;萨克森et al ., 2011;Alkhafaji et al ., 2015)。图表表明,有机质的研究样本淮河欣Lat形成来自一个过渡和藻水生环境(图9)。此外,公关/ n-C17和Ph / n-C18图通常是用作有机质成熟的指标和生物降解的程度(Peters等人。,2007年)。有机质含量高的图是一致的(TOC > 0.5 wt %)在缺氧缺氧环境,支持的公关/ Ph值比率(表4;图9)。
图9。情节的姥鲛烷/ n-C17 (Pr∕n-C17)与植烷/ n-C18 (Ph / n-C18)样本淮河欣Lat形成。红色矩形,绿色矩形,和蓝色的矩形代表样本的位置,而红点表示样本位置B。
常规甾烷分布可以指示在沉积岩中有机质来源,可分为三组:C28, C29 C27。定期C27甾烷表明海洋浮游生物的影响,定期C28甾烷可以形成于淡水湖泊环境与酵母、真菌、浮游生物和藻类,定期C29甾烷表明高等陆生植物与棕色和绿色藻类(Volkman 1986)。然而,定期C29甾烷也可以来源于微藻类或蓝细菌(Volkman和麦克斯韦,1986年)。此外,一些C27并定期C28甾萜类化合物可能来自于浮游和/或藻淡水输入(Volkman和麦克斯韦,1986年)。C28 C27的相对数量,定期C29甾萜类化合物被转换为相对百分比和绘制三元图中给出图10。
图10。三角图的相对丰度的C27 C28,并定期C29甾萜类化合物显示样品的来源和沉积环境的淮河欣Lat形成。红色矩形,绿色矩形,和蓝色的矩形代表样本的位置,而红点表示样本位置B。
在这项研究中,定期C29甾烷的优势C28并定期C27甾萜类化合物显然是煤的泥岩样品所示(表4;图10)。与此同时,其他样品包括各种有机物的混合来源。的结果图可以区分样本位置A和B的位置是由陆地有机来源或高等植物,而位置B是由浮游生物的水生环境。同时,硅质碎屑的沉积物的沉积相变化位置B碳酸盐沉积物的位置。因此,研究部分逐渐变化从一个浅(位置)深(位置B)水环境。
碳酸盐岩烃源岩通常表现出优势C29-hopane (norhopane) C30-hopane(藿烷)与C29 / C30藿烷比例高于1。相比之下,泥岩烃源岩表现出优势的C30-hopane C29-hopane C29 / C30藿烷比例大多低于1 (Alimi 2017)。样品的生物标志物分析显示,C29 / C30藿烷比例通常超过0.80,除了煤的泥岩(A3)比率为0.59。这些比率表明C29-hopane略高于C30-hopane和表明,碳酸盐岩烃源岩主要发生在研究区(Waples Machihara 1991;Alimi 2017)。
Ts (C27 18α(H) -22年,29岁的30-trisnorneohopanes)和Tm (C27 17α(H) -22年,29岁的30-trisnorhopane)可用于烃源岩的热成熟和岩性使用Ts / (Ts + Tm)比(Bordenav et al ., 1993)。在石油生成的退化,比Ts (Tm不太稳定Bordenav et al ., 1993)。有机烃源岩成熟当Ts /的值(t + Tm)比率在0.35和0.95之间(Peters等人。,2007年)。此外,Ts / Ts + Tm比例也可能受到碳酸盐烃源岩的岩性的变化是明显低于泥岩烃源岩(Waples Machihara, 1991;Bordenav et al ., 1993;彼得斯和Moldowan, 1993;Sherifa Reza, 2018)。所有样品在这项研究中,发生在0.41 - -0.59的范围平均值为0.53,这表明目前有机物质在成熟阶段(表4)。Ts /结果(Ts + Tm)比率在这项研究与最高温度数据。
5讨论
5.1页岩气勘探的意义
类异戊二烯的结果比、类异戊二烯/正烷烃和常规甾烷表明,有机质积累在混合aquatic-terrigenous环境(表4;图9,10)。研究区中的样本显示相对较高的TOC值和被归类为III型干酪根,这表明gas-prone代。地球化学数据的研究表明,产生的样本经历了高成熟复杂的构造事件。然而,在这一地区的一个或多个位置可以满足条件,将淮河欣Lat形成活跃烃源岩。
之前在淮河欣Lat形成油气勘探活动主要关注页岩烃源岩(Arsairai et al ., 2016;Phujareanchaiwon et al ., 2021;Arsairai et al ., 2022)。然而,这项研究的初步结果表明,碳酸盐岩泥岩的淮河欣Lat也是一个潜在的石油烃源岩形成。这个重要的发现将有利于研究区潜在的前景和勘探目标,在已知的淮河欣Lat地层进入石油峰值窗口在晚三叠世(Kozar et al ., 1992)。淮河欣Lat烃源岩的地球化学结果显示良好的烃源岩性质,具有高脆性指数(图5 b)。矿物组成、样品展示超高碳酸盐和石英含量,这表明高fracability和良好的水力压裂潜力。因此,碳酸盐岩泥岩烃源岩为潜在的页岩气勘探前景提供指导。此外,生物标志物参数和沉积环境指标提出并讨论了在研究中也非常有用对未来石油勘探研究中区域。
5.2地质有限公司2存储的影响
一般来说,公司2可以捕获并存储在地质构造和结构等各种捕获机制枯竭气藏,盐碱含水层,煤层气。然而,采油(采油)和增强气体恢复(EGR)技术可以用来增加石油和天然气的体积率和恢复从常规和非常规储层(Khosrokhavar et al ., 2014;Sherifa Reza, 2018;古德曼et al ., 2021)。这些技术需要注入流体,比如水,天然气,有限公司2传统的水库或水力压裂储层。因此,有限公司2可以储存在页岩气吸附有机质和粘土矿物的位移由注入天然气有限公司吗2(梅茨et al ., 2005;古德曼et al ., 2021)。公司的好处2注入非常规页岩储层如下:1)减少的成本注入液体,2)加速的位移速率由于更高的密度与甲烷相比,和3)更高的有机物的吸附能力相比,甲烷。此外,公司2注入估计提高天然气产量达7%美国(的马塞勒斯页岩区高戴克et al ., 2013)。古德曼et al。(2021)推荐methane-bearing页岩与TOC含量超过2.0 wt %地质有限公司2存储通过水力压裂。
TOC淮河欣Lat内容形成本研究表明,煤的泥岩样品合适的地质有限公司2存储区域与当前甲烷生成。碳酸盐泥岩具有良好的TOC从1.39到2.1 wt %和次要目标是由于甲烷产生的不确定性。TOC含量相对较低的碳酸盐泥岩样品可能是由于碳酸盐矿物的存在和相对的深度远有机质来源。此外,淮河欣Lat形成预计将广泛广泛和有很高的厚度由于沉积在一个大湖环境或水生沉积环境。由于研究区域是由碳酸carbonate-siliceous泥岩和泥岩、页岩储层之间的化学反应和酸化水有限公司2注射需要进一步研究。
6结论
在这项研究中,野外观察、矿物学的数据和从淮河欣Lat形成地球化学数据被用来解释有机物质来源和沉积条件和环境,和页岩气地质有限公司2存储形成的潜力进行评估。样品可分为煤的泥岩、碳酸carbonate-siliceous泥岩,泥岩。样品建议贫困优秀的一代烃源岩潜力III型干酪根。研究样品的地球化学研究表明,目前处于过成熟阶段。有机质是典型的高等陆生植物与未成年藻类输入。沉积环境表明,淮河欣Lat形成发生在缺氧缺氧条件在一个水生沉积环境。泥岩样品的矿物组成和脆性指数显示良好的水力裂缝的候选人。形成适用于地质有限公司2存储,减少有限公司2在石油生产,提高产量。
数据可用性声明
最初的贡献在这项研究中都包含在本文展示/补充材料,并进一步调查可以直接到相应的作者。
作者的贡献
图片是负责准备、创建和编写草案最初的手稿。助教进行地球化学分析和准备手稿。SJ负责审查和编辑草案。PaC进行地球化学分析。
资金
这项研究是由泰国科学研究和创新基金,朱拉隆功大学(DIS66230012)。
的利益冲突
作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
出版商的注意
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关键词:呵叻高原、碳存储、生物标志物、烃源岩、页岩气
引用:Chenrai P, Assawincharoenkij T, Jitmahantakul S和Chaiseanwang P(2022)页岩气形成的地球化学特征和潜在的碳储存在泰国:一个例子从三叠纪淮河欣Lat形成。前面。地球科学。10:1085869。doi: 10.3389 / feart.2022.1085869
收到:2022年10月31日;接受:2022年12月02;
发表:2022年12月21日。
编辑:
宝拉亚历山德拉Goncalves、地球科学学院、葡萄牙版权©2022 Chenrai、Assawincharoenkij Jitmahantakul Chaiseanwang。这是一个开放分布式根据文章知识共享归属许可(CC)。使用、分发或复制在其他论坛是允许的,提供了原始作者(年代)和著作权人(s)认为,最初发表在这个期刊引用,按照公认的学术实践。没有使用、分发或复制是不符合这些条件的允许。
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