沁水盆地北部太原组煤层气碳同位素特征及成因探讨

为了研究沁水盆地北部寺家庄太原组煤层甲烷（CH4）及二氧化碳（CO2）的成因,对11口煤层气井排采气进行了化学组分和同位素测试,探讨了煤层CH4及CO2的成因及联系。结果表明:沁水盆地北部煤层CH4平均体积分数为98.6%,CO2为0.25%,N2为1.07%;煤层CH4碳同位素值介于-33.2‰-40.8‰,平均值为-37.1‰,以煤热裂解成因为主,含有微生物CO2还原成因CH4,属于混合成因煤层气。沁北煤层CH4碳同位素分馏起主导作用的是解吸-扩散-运移作用,储层浅部压力小,含轻碳同位素的CH4优先解吸,经扩散运移至上部地层进而逸散到大气中。煤层CO2的δ13C值为-15.9‰+0.05‰