塔里木盆地柯克亚地区天然气和凝析油的地球化学特征与成区

柯克亚气田的油气成因复杂，对原油和可能烃源岩的分子标志物特征进行了剖析，在凝析油中检测到3-甲基甾烷，不含4-甲基甾烷，富含重排藿烷和C30^-未知萜烷．表明油源主要来自于二叠系源岩。柯克亚的天然气重烃含量高，属湿气，乙烷碳同位素偏重；天然气氩同位素和成熟度特征均指示混源气特征，通过气源判识天然气主要来源于石炭系一二叠系源岩，部分来源于侏罗系源岩。天然气的乙烷δ^13C值明显重于凝析油全油δ^13C值，揭示柯克亚地区凝析油和天然气分属不同来源。     

准噶尔盆地三叠系生源油藏的发现及其意义

首次在准噶尔盆地发现了来源于三叠系烃源岩的典型原油，其地球化学特征与以往发现的石炭系、二叠系和侏罗系烃源岩生成原油均不同。该原油全油碳同位素δ^13C值为-3l‰左右，与石炭系和侏罗系原油差异很大；生物标志物中富含重排甾烷、Ts、C29Ts及C30重排藿烷，而伽马蜡烷和β-胡萝卜烷含量低，与三叠系烃源岩抽提物中生物标志物的分布十分相似，而与二叠系和侏罗系明显不同。二叠系、三叠系和侏罗系烃源岩的地球化学特征对比分析研究表明，三叠系是仅次于二叠系的良好烃源岩，具有较高的生烃潜力，是该盆地中又一套重要的烃源岩层系。油源对比表明该原油来源于三叠系烃源岩。三叠系生源原油的发现对该盆地油气勘探具有十分重要的意义。     

柯克亚油田原油地球化学特征和油源研究

应用GC/MS、GC/MS/MS分析技术,剖析了塔西南地区侏罗系和二叠系两套烃源岩生物标志物组合特征,建立了区分的指标体系,即二叠系源岩重排藿烷、C30-未知萜烷含量丰富,侏罗系源岩重排藿烷含量较低,但检测到二萜类化合物,而在二叠系源岩中未检测到该类化合物。柯克亚原油重排藿烷、C30-未知萜烷发育。精细油-岩对比结果表明,柯克亚原油主要来源于二叠系烃源岩,同时原油中检测出微量的二萜类化合物,说明侏罗系烃源岩也有一定的贡献。     

叶城凹陷柯东1井凝析油及柯克亚原油的油源分析

塔里木盆地叶城凹陷拥有多套烃源岩层,主要为石炭系卡拉乌依组、二叠系棋盘组与普司格组2-3段、侏罗系煤系地层与叶尔羌群等,这些烃源岩都可能是柯东1井凝析油和柯克亚第三系原油的母源。在这一地区,油源一直是一个很具争议性的问题。选取了叶城凹陷克里阳构造带柯东1井2个凝析油、柯克亚构造带7个第三系原油,以及叶城凹陷各烃源岩层具有代表性的17个烃源岩样品,对其生物标志物及正构烷烃单体烃稳定碳同位素比值等参数进行了详细的测试分析。油油对比揭示,柯东1井原油与柯克亚第三系原油在正构烷烃组分、成熟度与稳定碳同位素组成等特征上具有明显的相似性,显示同源的特征。油源对比显示,普司格组2-3段下部是这些原油的源岩。这一烃源岩层具有与柯克亚地区原油一致的成熟度和相似的特征性生物标志物,即高含量的重排藿烷、Ts和 C27-C29重排甾烷等,而其他烃源岩层则不具备这类特征。较高成熟阶段形成的原油,解释了普司格组2-3段烃源岩可溶有机质与柯东1井等原油在单体烃稳定碳同位素比值上具有2‰~3‰的差别。     

渤海海域中西部地区气藏伴生油地球化学特征和油源研究

通过碳同位素与色谱质谱分析,探讨了渤海海域中西部地区气藏伴生油的碳同位素与生物标志物地球化学特征,依据4-甲基甾烷和伽马蜡烷含量,将气藏伴生油分为3类,再结合源岩的地球化学特征,对气藏伴生油进行了油源研究。研究表明,气藏伴生油多数属于高蜡油,补身烷分布一致,三环萜烷丰度较低,甾烷组成具有较好的相似性,但伽马蜡烷、4-甲基甾烷分布有差异。油源对比结果表明,气藏伴生油主要来源于沙河街组烃源岩,东下段烃源岩也有贡献。     

塔里木阿瓦提凹陷乌鲁桥油苗地化特征及来源

阿瓦提凹陷乌鲁桥油苗全油碳同位素较重(-29.4‰)。在甲基菲分布分数图版上落在高成熟油区;甲基菲比值为2.03,高于塔里木盆地现已发现的高成熟凝析油和成熟度较高的原油,表明该油苗的成熟度高。萜烷、甾烷分布具有C29Ts、重排藿烷含量低,伽玛蜡烷丰度较高,中等—高丰度C28甾烷,低重排甾烷等分布特征。这与凹陷及其周缘的石炭系—二叠系、三叠系及中—上奥陶统这三套烃源岩的明显不同,而与寒武系烃源岩相似。综合分析认为乌鲁桥油苗来源于寒武系烃源岩成熟晚期阶段生成的烃类。     

准噶尔盆地油气源、油气分布与油气系统

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,同时存在6大类原油和3大类天然气,广泛分布于盆地不同地区。西北缘原油总体相似,碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰),胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷、伽马蜡烷丰富,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷,为第二类原油,来源于二叠系湖相烃源岩。腹部绝大多数原油与西北缘原油相似,但胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、伽马蜡烷等有差异,来源于不同凹陷的二叠系湖相烃源岩;少量原油碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷以C_(19)、C_(20)为主,藿烷丰富而伽马蜡烷极低,以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主,为第四类原油,来源于侏罗系煤系烃源岩。东部存在5种类型原油,第一类原油碳同位素组成特别重(δ~(13)C-26‰),来源于石炭系烃源岩;第二类原油与腹部地区绝大多数原油十分相似,来源于二叠系湖相烃源岩;第三类原油碳同位索组成轻,重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富,来源于中上三叠统湖相烃源岩;第四类原油源于侏罗系煤系烃源岩;混合类原油为二叠系、三叠系、侏罗系原油的混合,各自贡献平均分别为20%、15%和65%。南缘存在4类典型原油,为第二、第四、第五和第六类原油,其中第二、第四类分别源于二叠系和侏罗系;第五类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、Pr/Ph1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷丰富,来源于白垩系湖相烃源岩;第六类原油主要为中低成熟原油,碳同位素组成δ~(13)C~28‰~-26‰,C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈"V"型分布,甲藻甾烷异常丰富,来源于古近系湖相烃源岩。准噶尔盆地天然气有油型气、混合气和煤型气,前两类主要来源于二叠系湖相烃源岩和石炭系海相烃源岩,煤型气主要来源于石炭系和侏罗系煤系烃源岩。不同类型油气分布与不同时代烃源灶具有良好对应关系:石炭系油气主要分布于陆东-五彩湾;二叠系油气主要分布于西北缘、腹部与东部;三叠系原油仅分布于东部;侏罗系原油主要分布于东部与南部;白垩系原油仅分布于南缘中部;古近系原油仅分布于南缘西部。按照盆地构造特征及不同时代烃源灶与油气关系,将准噶尔盆地划分为西部、中部、东部、南部及乌伦古5个油气系统及15个子油气系统。     

黔北坳陷小草坝古油藏储层沥青来源与成因研究

小草坝古油藏是黔北坳陷新近发现的一个具有一定规模但还未被系统研究的古油藏。储层沥青的实测反射率值大于3.4%,甲基双金刚烷指数MDI大于65%,表明这些固体沥青已处于过成熟阶段,它们是早期聚集的原油经历了热裂解作用改造后的产物,目前已变成了焦沥青。通过与源于下寒武统牛蹄塘组烃源岩的岩孔古油藏中同体沥青地球化学特征的系统对比,发现它们在各类生物标志物包括链烷烃、甾萜烷及三芳甾烷系列的分布与组成特征上十分相似,此时已无法据此分辨这两个古油藏中同体沥青的来源及异同,表明高演化固体沥青中的分子地球化学特征出现了明显的趋同现象,与此相关的参数在高、过成熟地区的油源研究中已失去了实用价值。但它们在具有有机母质继承性的碳同位素组成上存在显著差异,如小草坝古油藏中固体沥青的δ~(13)C值均大于-26‰,而岩孔古油藏中固体沥青的δ~(13)C值都小于-32%‰,其δ~(13)C差值大于-6‰,表明小草坝古油藏中的固体沥青不可能来源于具有轻碳同位素组成的下古生界烃源岩。相邻地区上古生界石炭-二叠系含煤源岩中干酪根的δ~(13)C值介于-27‰~-22‰之间,这与小草坝古油藏中固体沥青的δ~(13)C值十分接近,表明它们之间的关系更为密切。由此可见,有机质的碳同位素组成较分子地球化学参数可以为高演化地区的油源研究提供更加可靠的地球化学信息。研究区以上古生界烃源岩为油源的古油藏的确认,表明该地区还存在一个新的勘探领域。     

4­‐­甲基甾烷在油源对比中的应用--以渤南洼陷北部陡坡带为例

同一洼陷不同次洼的烃源岩及生成的原油,由于古气候、古沉积环境较为相似,其常规生物标志化合物和同位素特征差别非常小,给油源分析带来困难。通过GC-MS分析提取原油和烃源岩中分子化石信息,主要依据4 甲基甾烷的相对含量和不同构型的4 甲基甾烷的分布特征来进行油源对比,为类似地区的油源分析提供了一种新思路。渤南洼陷发育Es4s和Es3x两套主力烃源岩,中部次洼、西部次洼和渤南深洼Es3x烃源岩的4 甲基甾烷/C29甾烷值分别为4.51、2.79、1.27,是由于烃源岩中沟鞭藻有机质占总有机质的比例不同所造成。不同地区原油C20、C21、C23三环萜烷和ααα20RC27、C28、C29规则甾烷等特征非常相似,成熟度相当,中、西、东三个地区原油的4 甲基甾烷/C29甾烷值分别为2.89,2.39和2.06,区别明显,各个地区4 甲基甾烷的构型也不同。对比结果表明,渤南洼陷北部陡坡带Es4s和Es3x油气均为近源成藏,主要来源于其临近次洼的Es3x烃源岩。     

煤成甲烷、乙烷碳同位素动力学研究和应用--以鄂尔多斯盆地上古生界煤成气为例

同位素动力学模型的发展和应用使天然气的研究工作进入了一个动态的研究阶段。迄今为止,大多数研究工作集中在甲烷的碳同位素动力学模拟。而少有地球化学家对乙烷及其他重烃气组分的碳同位素组成的动力学模拟加以重视。本文在甲烷碳同位素动力学模型基础上,编制了限定体系下乙烷的同位素动力学模拟软件。并在热解模拟实验的基础上对鄂尔多斯盆地上古生界煤成气甲烷、乙烷的同位素演化进行了模拟,获得长期累积甲烷、乙烷的同位素值分别为δ^1C1=-33．46‰3、δ^13C2=-23．1‰,与上古生界储层中天然气的组分特征（δ^13C1=-32．95％。、δ^13C2=-23．41‰）基本一致,与下古生界天然气的同位素组成存在着明显的差别,说明上古生界煤与上古生界天然气存在着源—气的对应关系;而对下古生界天然气来说,上古生界煤系不是主要的气源岩。     

东海陆架盆地丽水西凹陷油气地球化学特征及其成因和来源

东海陆架盆地西部丽水西凹陷油气成因和来源争议较大。根据钻井地球化学分析测试结果、地震勘探资料,运用天然气地球化学、油气成藏过程研究思路,重新认识丽水西凹陷L36气田油气成因和来源,提出下一步油气勘探方向。L36气田天然气组分、干燥系数分析表明,天然气为“凝析油-湿气带”演化阶段产物,天然气成熟度R_o不小于1.1%。通过天然气碳同位素组成与中国近海典型油型气碳同位素特征的对比分析,认为L36气田天然气为油型气,估算天然气成熟度R_o在1.12%~1.14%之间,天然气来源于丽水西凹陷下古新统月桂峰组湖相烃源岩。L36气田产出的凝析油C₇轻烃具有甲基环己烷含量占优特征,与湖相烃源岩来源的凝析油C₇轻烃组成特征存在显著差异;中古新统灵峰组浅海相烃源岩具有甾烷C₂₇20R/C₂₉20R小于1、不含C₃₀4-甲基甾烷、伽马蜡烷含量低的特征,指示L36气田凝析油来源于下古新统灵峰组浅海相烃源岩,证实了丽水西凹陷除发育下古新统月桂峰组湖相烃源岩外,还发育有中古新统灵峰组浅海相烃源岩。基于以上对烃源岩的分析,提出了丽水西凹陷下一步的油气勘探目标,即凹中断背斜构造背景上的岩性圈闭、凹中断鼻及其构造背景上的岩性圈闭和仙桥构造带,为寻找丽水西凹陷新的油气储量阵地提供新的认识。     

黄骅坳陷石炭-二叠系凝析油气地球化学特征及来源分析

深层油气勘探是未来油气资源的重要接替领域。渤海湾盆地下伏石炭-二叠系煤系烃源岩自油气勘探取得新突破以来,一直是深层油气领域研究的热点。黄骅坳陷新部署的QG8井奥陶系碳酸盐岩储层和YG1井二叠系砂岩储层获高产凝析油气流,其来源判别问题是深层油气勘探的关键。针对QG8、YG1井凝析油气开展的生物标志化合物、有机碳稳定同位素和原油物性研究表明：两口井的凝析油均为低黏度、低密度的典型轻质原油,具有姥鲛烷优势（Pr/Ph>2.8）,QG8井凝析油饱和烃δ¹³C为-29.1‰、芳烃δ¹³C为-26.8‰;天然气δ¹³C₁偏重,介于-39.7‰~-36.4‰之间,干燥系数大于0.8,重烃可达16.2%,为偏干湿气。QG8与YG1井凝析油特征与黄骅坳陷石炭-二叠系煤系烃源岩（饱和烃δ¹³C为-29.26‰~-26.87‰,芳烃δ¹³C为-26.62‰~-24.15‰）及KG4井原油物性（0.757 1~0.840 2 g/cm³）相近,天然气特征则相似于济阳坳陷GBG1井的煤成气（δ¹³C₁为-43‰~-35‰）,表明高产的凝析油气来自石炭-二叠系煤系烃源岩。证实渤海湾盆地深层石炭-二叠系煤系具有生烃潜力和油气勘探前景。     

利用生烃动力学和碳同位素生烃动力学探索油气田气体来源

利用气体碳同位素探索油气来源的传统方法由于受源岩类型、源岩成熟度等因素的影响,其实际应用受到很大的限制。生烃动力学和碳同位素动力学结合在这方面具有非常明显的优越性。本文利用热模拟实验,通过生烃动力学和碳同位素动力学计算,表明鄂尔多斯盆地上古生界苏里格气田气体的主要是他源阶段累积气,来源于气田南部高成熟区域、西部的天环坳凹陷气体的贡献比例分别为49%、22%,气田区域的源岩累积气体占29%。     

祁连山冻土区含天然气水合物层段岩心热模拟实验研究

以热模拟实验为手段,对祁连山冻土区DK-2和DK-3孔含天然气水合物层段岩心(泥岩、油页岩和煤)热模拟烃类气体的组分、碳同位素组成与天然气水合物进行对比,以探寻这些气源岩与天然气水合物气源之间的可能联系。实验结果显示：低温(300 ℃以下)条件下,产生的气体以非烃CO₂为主,烃类气体含量少,且泥岩产生烃类气体量<油页岩产生烃类气体量<煤产生烃类气体量,表现出不同岩石吸附气体的差异性特征;随着热模拟温度增加,产生的烃类气体量明显增加,至500 ℃时达到最高,相反CO₂产气量变化不大;随热模拟温度增加,泥岩、油页岩、煤所产生烃类气体的碳同位素值呈现先变轻后变重的演化趋势和δ¹³C₁ ＜δ¹³C₂＜δ¹³C₃的正碳同位素序列特征;泥岩在350~400 ℃条件下或油页岩在380~400 ℃条件下所产生的烃类气体在组成和同位素特征上与天然气水合物中烃类气体较为相似,推测天然气水合物气源与深部泥岩或油页岩具有地球化学成生联系,相反煤产生的烃类气体虽然在组成上与天然气水合物中烃类气体较为相近,但两者同位素值相差较远,推测煤与天然气水合物气源关系不大。     

鄂尔多斯盆地苏里格庙与靖边天然气单体碳同位素特征及其成因

苏里格庙上古生界砂岩气藏天然气重烃含量高,干燥系数低,为湿气;靖边奥陶系风化壳气藏天然气重烃含量低,干燥系数高,属干气。苏里格庙天然气的正构烷烃碳同位素具有δ13 C₁<δ13 C₃ <δ13 C₂ <δ13 C4的规律,靖边天然气具有δ13 C₁<δ13 C₂ <δ13 C₃ 的规律。二者高碳数烷烃的同位素差别较大,尤其是苏里格庙的乙烷碳同位素比靖边平均重 3.6‰。根据天然气单体碳同位素及其含量变化,苏里格庙天然气属煤成气,靖边天然气属煤成气与油型气的混合气。苏里格庙和靖边天然气中均含少量CO₂ 气,其碳同位素表明苏里格庙除苏 5井为无机CO₂ 气外,均为有机CO₂ 气;靖边林 1、林 5井为无机CO₂ 气,陕参 1井为有机CO₂ 气。结合烷烃气和CO₂ 气,苏里格庙天然气可以分为含有机CO₂ 煤成气和含无机CO₂ 煤成气。碳同位素比值与Ro 关系分析认为,苏里格庙的天然气成熟度处于成熟到高成熟阶段,其相应气源岩的平均Ro 为 1.2 9%～ 1.39%,这一结果与该区二叠系煤岩的成熟度符合较好。     

银额盆地哈日凹陷Y井油气地球化学特征与油气源对比

Y井是银额盆地哈日凹陷施钻的第一口揭示二叠系厚度较大的参数钻井,于二叠系试获天然气9.15×104m3/d(无阻流量),并产少量凝析油。在对Y井天然气及凝析油组分、同位素,以及凝析油生物标志化合物等分析的基础上,探讨了天然气和凝析油成因类型。结果表明,天然气为油型(腐泥型)凝析油伴生气,凝析油为高成熟腐泥型,生烃母质以水生生物为主,烃源岩演化进入高成熟阶段。将Y井凝析油与哈日凹陷周缘杭乌拉剖面出露的下二叠统埋汗哈达组烃源岩生物标志化合物特征进行对比,二者具有良好的亲缘关系,Y井凝析油及天然气源于二叠系,进一步证实了银额盆地石炭系—二叠系良好的油气资源前景。     

渤海湾盆地渤中19-6气田凝析油特征及油气关系

2018年中国东部最大整装凝析气田——渤中19-6气田的发现,一举打开了渤海湾盆地深层天然气勘探的新领域,展现了油型盆地天然气勘探的巨大潜力。渤中凹陷发育多套不同成熟度的烃源岩,位于渤中凹陷西南部的渤中19-6气田凝析油与天然气并存,近年来于该地区的天然气成因及形成条件多有研究,但是对于凝析油的形成则少有研究。本文以渤中19-6气田为例,探讨多套烃源岩发育的复杂油气区凝析油的成因及与天然气的关系。渤中19-6气田6个凝析油样品化学组成及其变化特征精细分析对比表明:该区凝析油以低碳数正构烷烃为主,含有较丰富的环己烷、甲基环己烷等环烷烃和苯、甲苯等低碳数芳烃,金刚烷类化合物较发育,高碳数生物标志化合物含量较低,综合判断凝析油属于混合偏腐殖型高熟原油。结合该区凝析油与天然气对比结果认为,该区凝析油和天然气属于同一套烃源岩在同一阶段所生成的烃类化合物,两者相伴而生,均属于烃源岩原生产物。     

塔里木盆地迪那2大型凝析气田的地质特征及其成藏机制

塔里木盆地库车坳陷迪那2凝析气田是中国目前发现的储量规模最大的凝析气田,含气层位为古近系苏维依组与库姆格列木群;储集岩以粉砂岩、细砂岩为主,属于低孔低渗储层,近似于致密砂岩气.气藏储量丰度大于15亿方/km2,气油比为8100～12948m3/m3,凝析油含量60～80g/m3;储层温度129 ～ 138℃,地温梯度为2.224℃/1OOm;地层压力为105 ～106MPa,压力梯度为0.39MPa/1OOm,压力系数为2.06～2.29,属于常温超高压凝析气藏.天然气以湿气为主,碳同位素较重,属于典型的煤成气;原油碳同位素较重,生物标志化合物体显出陆相油特征.研究认为,油气主要来自阳霞凹陷侏罗系煤系烃源岩;圈闭形成时间较晚,根据热史、埋藏史、烃源岩热演化史、流体包裹体等资料以及天然气碳同位素动力学拟合的油气充注成藏时间都表明,迪那2凝析气田的成藏时间是在2.5Ma以来,是一个典型的晚期快速充注成藏的大型凝析气田.晚期前陆逆冲挤压作用在形成超压的同时,发生了储层的致密化和烃类的充注,储层致密化过程与烃类充注同步.