天然气氢同位素交换的实验与模型研究

天然气是洁净、高效的能源，在我国能源结构中，天然气的比例逐年增加。与石油相比，大规模生成天然气往往较晚，即天然气多在较高的地温条件下形成的。天然气的同位素很容易受到后期因素的影响，特别是在较高的温度下，天然气形成或运移过程中容易与地层水发生气-水氢同位素交换。当前的氢同位素交换实验多是在低温、常温下进行的，且没有建立与温度相关的氢同位素交换速率方程，很难用于地质条件下。通过不同温度下的气-水同位素交换实验，建立依赖于温度的氢同位素交换速率模型，以未受其他因素影响的碳-氢同位素演化路径为背景，追溯、重建温度不断变化的地质条件下天然气的运聚过程与同位素变化规律，不但具有一定的理论价值，而且可以有效区分不同的后期变化造成的同位素变化样式，具有一定的实用价值。