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《中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第三卷(油气·矿产·水资源)》2004年
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Methane-dominated thermochemical sulphate reduction in the Triassic Feixianguan Formation East Sichuan Basin,China:towards prediction of fatal H_2S concentrations

Richard H.Worden  
【摘要】:正New sour pools have recently found in the Lower Triassic Feixianguan Fm carbonate reservoirs in the East Sichuan Basin in China with H_2S up to 17.4%by volume.A recent blowout from a well drilled into this formation killed hundreds of people as a result of the percentage concentrations of H_2S.In order to assess the origin of fatal H_2S as well as the cause of petroleum alteration,H_2S concentrations and the isotopes,δ~(34)S andδ~(13)C have been collected and measured in gas samples from reservoirs.Anhydrite,pyrite and elemental sulphurδ~(34)S values have been measured for comparison.The high concentrations of H_2S gas are found to occur at depths3000 m(temperature now at~100℃) in evaporated platform facies oolitic dolomite or limestone that contains anhydrite nodule occurrence within the reservoirs.Where H_2S concentrations are greater than 10%itsδ~(34)S values lie between +12.0 and +13.2‰CDT.This is within the range of anhydriteδ~(34)S values found within the Feixianguan Fm(+11.0 to + 21.7‰;average 15.5±3.5‰CDT).Thus H_2S must have been generated by thermochemical sulphate reduction(TSR) locally within the reservoirs.Burial history analysis and fluid inclusion data reveal that the temperature at which TSR occurred was greater than about 130-140℃,suggesting that the present depth-temperature minimum is an artifact of post-TSR uplift.Both methane and ethane were actively involved in TSR since the petroleum became almost totally dry(no alkanes except methane) and methaneδ~(13)C values become significantly heavier as TSR proceeded.Methaneδ~(13)C difference thus reflects the extent of TSR. While it is tempting to use a present-day depth control(3000 m) to predict the distribution of H_2S in the Feixianguan Fm,this is an invalid approach since TSR occurred when the formation was buried some 1000-2000 m deeper than it is at present.The likelihood of differential uplift across the basin means that it is important to develop a basinal understanding of the thermal history of the Feixianguan Fm so that it is possible to determine which parts of the basin have been hotter than 130-140℃.

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