甲烷是最主要的温室气体之一,甲烷含量的不断增加已经引起全球学者的广泛关注,甲烷对全球气候的影响显得尤为重要。近十几年来,地质甲烷释放研究不断深入,地质甲烷的源与汇逐渐成为了全球温室效应研究的热点之一。探索和揭示含油气盆地甲烷的微渗漏机理和释放机制,客观正确地评价含油气盆地甲烷释放对环境的影响,对减少地质甲烷天然释放的不确定度具有十分重要的理论意义和科学价值。本研究选取埋藏较浅、封盖条件较差的大宛齐油田作为研究对象,通过监测地表甲烷通量,研究地下不同深度壤中气、热释烃气体组成变化规律及其甲烷、二氧化碳的碳同位素变化特征,评估大宛齐油田甲烷释放通量,探讨和揭示油气田甲烷微渗漏的机理。研究结果显示:大宛齐油田甲烷释放普遍存在,74.32%的采样点表现出甲烷释放,25.68%的采样点为负通量。通过剖面通量监测结果与石油地质资料结合进行分析可知,甲烷通量受地质构造、油层厚度、油气藏埋深、储油层的气油比以及上覆岩性渗漏性等多种地质因素的综合影响。从地表甲烷通量与地下壤中气和热释烃分析结果来看,地表甲烷通量与二者相关性很弱,也印证影响大宛齐油田微渗漏甲烷地表通量的影响因素是极其复杂的。通过研究近地表不同深度的壤中气、热释烃气体组成变化规律及其甲烷、二氧化碳的碳同位素变化特征,以探讨油气田甲烷微渗漏机理,示踪大宛齐油田释放甲烷的来源。研究显示:大宛齐油田地下的壤中气甲烷、烃类气体及二氧化碳浓度均远高于背景地区,说明存在来自地下油气藏甲烷及烃类气体,而二氧化碳的高浓度则表明部分烃类气体在迁移向上过程中被甲烷氧化菌所氧化;同时,从地下4m至近地表处,壤中气和热释烃中甲烷、烃类气体及壤中气中二氧化碳均呈现明显的下降趋势,说明来自油气藏的烃类气体在运移向上过程中,由于甲烷氧化菌和土壤的吸附作用,使其迅速下降。壤中气中甲烷的δ13C值分布在-46.3‰～-18.9‰之间,属于热解成因天然气范围;二氧化碳的δ13C值分布在-23‰～-9.5‰之间,说明二氧化碳来源于有机质氧化。以上研究结果均表明,大宛齐油田存在来自于地下深处油气藏的微渗漏甲烷。大宛齐油田夏季和冬季的甲烷通量变化很大,夏季表现出甲烷释放,为甲烷的源,而冬季由于冻土的存在,大宛齐油田多为负通量,为甲烷的汇。根据冬夏两季的甲烷通量,运用渗漏因子方法估算大宛齐油田甲烷通量为69.56t/y。此研究结果补充和丰富了中国乃至全球含油气盆地微渗漏甲烷通量数据库,并为完善大气甲烷源与汇的平衡提供科学的依据。