水驱对原油饱和烃馏分影响的分子地球化学表征

利用GC、GC/MS分析技术,对水驱开发的曲9油藏进行了原油饱和烃馏分的动态变化对比。研究表明,随着水驱推进,在9个多月的动态监测中,原油饱和烃馏份表现出明显的变化规律,逐渐升高的有饱和烃相对含量、C₁₅-RD/C₁₅-D、C₁₅8β（H）-D/C₁₆8β（H）-HD、TTs/17α-H、RS/17α-H等比值;逐渐降低的有芳烃相对含量、轻重比参数∑nC_21-/∑nC₂₂₊、∑nC_14-/∑nC₁₅₊;基本保持稳定不变的有异构烷烃比值Pr/Ph、iC₁₈/Pr、iC₁₈/Ph,萜烷比值C₂₁/C₂₂TT、C₂₄/C₂₃TT、∑C_19-26/∑C_28-29TTs、C₃₀*/C₂₉Ts、C₃₅R/C₃₄R、Ol/C₃₀H、G/C₃₁R、C₃₁22S/（22S+22R）、C₃₀M/C₃₀H、Ts/（Ts+Tm）、C₂₉Ts/（C₂₉Ts+C₂₉H）,甾烷比值C₂₇-DS/C₂₇-RS、C₂₉20S/（20S+20R）、C₂₉ββ/（ββ+αα）、C₂₇-重排甾烷20S/（20S+20R）等;先升高再降低,或先降低再升高的分异变化的有Pr/nC₁₇和Ph/nC₁₈。水洗作用造成芳烃相对含量与轻重比的降低,生物降解作用引起了三环萜烷与规则甾烷相对藿烷的富集,二者虽然对相近碳数的异构烷烃、萜烷、甾烷比值影响甚微,却合力促使了补身烷参数的升高。注水过程中的色层效应进一步导致了饱和烃馏分的分异。     

本源微生物降解辽河原油的非烃分子结构变化

利用高效本源降解菌在不同时间范围内对辽河油样进行了微生物降解模拟实验,以研究不同降解程度原油分子结构的变化规律。微生物作用前后原油样品做族组分分离及进一步的中性氮化合物和酸性化合物分离,然后对其不同组分进行色谱质谱分析和红外光谱分析。结果表明,辽河油样中的非烃化合物经微生物作用以后,正构一元酸含量随降解时间的增加而增加,且变化幅度逐渐增大;五环三萜类羧酸中C28组分和莫烷酸系列随着降解时间的增加含量上升;轻度的微生物降解作用对咔唑、甲基咔唑、二甲基咔唑等化合物没有明显影响,中等强度降解具有一定的影响;从胶质、沥青质红外光谱图看出,微生物能够降解该原油胶质、沥青质。侧链长度随降解程度增加而变短;芳香环结构抗微生物降解能力强,缩合程度变化不大;而取代基上的烷烃易被微生物氧化,氧化程度随降解程度增加而增加,产生酸类、醚类物质。探讨原油微生物降解中非烃化合物结构及其地球化学特征对石油勘探开发都有重要指导作用。     

二连盆地宝勒根陶海凹陷烃源岩生物标志化合物特征与油源对比

二连盆地宝勒根陶海凹陷虽然取得了很好的勘探成果,但油气成藏基础研究还非常薄弱。依据生物标志化合物特征对烃源岩进行分类,在此基础上开展油族划分和油源对比研究。地球化学特征表明,研究区有效烃源岩可划分为三类:第一类烃源岩为腾格尔组一段（K₁bt₁）中上部“高有机质丰度、低成熟度、高C₂₇甾烷相对含量、高伽马蜡烷含量、低Pr/Ph比值”烃源岩;第二类烃源岩为K₁bt₁下部“高有机质丰度、中等成熟度、中等C₂₇甾烷相对含量、中等伽马蜡烷含量”烃源岩;第三类烃源岩为阿尔善组（K₁ba）“较高有机质丰度、较高成熟度、低C₂₇甾烷相对含量、低伽马蜡烷含量、高Pr/Ph比值”烃源岩。依据生物标志化合物特征,油砂中的原油可划分成4个油族:油族1为K₁bt₁未熟油,原油来源于第一类烃源岩;油族2为K₁bt₁成熟油,原油来源于第二类烃源岩;油族3为K₁bt₁未熟油与K₁bt₁成熟油的混合油,原油来源于第一类烃源岩和第二类烃源岩;油族4为K₁bt₁成熟油与K₁ba成熟油的混合油,原油来源于第二类烃源岩和第三类烃源岩。从油气来源预测有利区,K₁bt₁烃源岩所指向的有利区的面积为26.85 km2,K₁ba烃源岩所指向的有利区面积为79.30 km2。     

川中地区侏罗系烃源岩和原油中三环萜烷分布特征及指示意义

借助气相色谱-质谱技术,通过对川中地区侏罗系大安寨段烃源岩及原油样品的系统地球化学分析,揭示了生物标志物中三环萜烷系列的分布特征,并探讨了其对于沉积环境和生物来源的指示意义.结果表明：大安寨段烃源岩及原油姥植比Pr/Ph中等,C₁₉—C₂₆三环萜烷呈现C₂₁优势.C₁₉₊₂₀和C₂₃的相对百分含量较低,C₂₄TeT/C₂₆TT值大于1,指示大安寨段沉积时期水体较浅,生源构成以菌藻生源为主,兼有丰富的高等植物生源的混源输入,形成于弱还原的淡水湖相环境.     

非洲Melut盆地北部不同地区原油有机地球化学特征及意义

为了明确Melut盆地北部不同地区原油母质来源、沉积环境及亲缘关系,采用饱和烃色谱及色谱-质谱方法,开展了盆地北部不同地区原油地球化学特征分析及对比。研究表明,盆地北部各地区原油正构烷烃无明显奇偶优势,Ts/Tm值1.36～3.47、C₃₁升藿烷22S/(22S+22R)比值0.54～0.60、αααC₂₉20S/(20S+20R)与C₂₉αββ/(ααα+αββ)比值大于0.4,总体表现为成熟原油;伽马蜡烷指数普遍小于0.1,C₂₁三环萜烷具有明显优势,Pr/Ph值0.97～2.31,均值1.61,指示其烃源岩形成于弱还原-弱氧化的淡水湖相环境;生油母质为II～III型混合型。不同地区原油母质来源及成熟度有差异：Moleeta次凹东坡原油为单峰后峰态分布,高碳数正构烷烃含量占优势,C₂₄TeT/C₂₃TT平均值大于1,具有明显的陆源高等植物贡献,原油成熟度较低,发育重质—中质油;Jamous次凹深洼区原油为前峰优势的双峰态分布,C₂₄     

庙西凹陷严重生物降解原油序列中三环萜烷的异常分布成因初探

对渤海湾盆地一系列生物降解原油的色谱-质谱分析结果表明,庙西凹陷PL15-8D与PL9-4井四个严重生物降解原油三环萜烷系列分布较为异常,主要表现为以C₂₃为主峰的后峰型、C₂₀与C₂₃为主峰的微弱双峰型以及以C₂₀与C₂₄为主峰的双峰型分布模式。强烈的生物降解作用导致C₁₉~C₂₃三环萜烷优先于C₂₄₊三环萜烷被不同程度地侵蚀,是形成这一异常分布的根本原因。三环萜烷系列相对丰度与绝对浓度的变化规律表明,不同碳数三环萜烷的生物降解作用同时发生,但其降解速率有明显差别,即抗生物降解能力不同。三环萜烷系列化合物（除C₂₀三环萜烷以外）的抗生物降解能力具有随碳数增加而增强的趋势,而C₂₀三环萜烷抗降解能力似乎强于C₂₁~C₂₃三环萜烷。原油中未检测到脱甲基三环萜烷,表明三环萜烷的降解并非通过微生物的脱甲基化作用,推测其降解途径是微生物氧化三环萜烷C环支链末端的甲基,形成对应的羧酸化合物。四个原油样品甾烷、藿烷与三环萜烷被微生物严重侵蚀,不能用于油源对比研究,而三芳甾烷未受生物降解影响,可作为研究区严重生物降解原油油源对比的有效指标。     

查干凹陷下白垩统稠油地球化学特征及成因分析

通过对稠油进行常规物性、碳同位素和有机地球化学分析,系统阐述了查干凹陷稠油地化特征及其形成的主控因素。查干凹陷存在原生和次生两类稠油,原生稠油非烃含量高于饱和烃含量,原油族组分富集轻碳同位素,C₂₉规则甾烷系列中以ααα构型为主,αββ构型甾烷含量低,没有重排甾烷。三环萜/五环萜值低,伽马蜡烷含量高,姥植比值低,其成烃母质沉积于高盐还原环境,多种地化参数表明原生稠油是巴音戈壁组烃源岩低熟演化阶段排烃的产物。次生稠油为油气运聚成藏之后,由于后期保存条件改变并经历次生改造作用形成的高密度、高黏度和低凝固点的原油。次生稠油埋深一般小于1200 m,主要为生物降解油,其中部分属于多期混源稠油。次生稠油正构烷烃损失严重,类异戊二烯烃不同程度遭受侵蚀,甾萜烷分布完整,表征原油达到中等降解程度。研究表明,原油稠化是多种稠化因素共同作用的结果,生物降解作用是研究区稠油形成的主要机制,查干凹陷后期的构造抬升为原油稠化提供了必要条件,活跃的水介质条件为浅层喜氧微生物活动提供了良好的氧化环境和营养物质。     

桂北376铀矿床烃气地球化学研究

烃气测量法在锡、金、铜、铅锌等金属矿床找矿中得到了广泛应用,而该技术在花岗岩型铀矿找矿中的应用鲜有报道。本文对桂北376铀矿床已知矿体开展了烃气测量试验,结果显示：相较于其他金属矿,该铀矿区花岗岩和土壤中总烃含量极低,而且花岗岩总烃含量(平均19.42μL/kg)高于上覆土壤(平均6.32μL/kg)。花岗岩中U与多数烃气组分呈负相关,与重烃呈正相关,重烃在U迁移过程中作用强于轻烃;花岗岩烃气标准化配分模式以C₁、iC₄和C₂^-正异常为特征;铀矿化程度与iC₄/nC₄、(C₁+iC₄+C₂^-)/(C₂+C₃+nC₄)及C₂^-/C₃^-比值呈正相关,与C₂₊/∑C比值呈负相关等可为寻找铀矿提供依据。3...     

东疆上二叠统烃源岩中的短链甾烷

为了研究东疆地区主要盆地上二叠统烃源岩的有机地球化学特征,对三塘湖盆地和准噶尔盆上二叠统芦草沟组和平地泉组的6块烃源岩抽提物的饱和烃进行GC-MS分析,在m/z217质量色谱图中检测到C_19-21～C₂₆ 短链甾烷系列化合物。对该系列化合物地球化学特征的研究表明,东疆主要盆地在上二叠统具有相似的沉积环境、母源和生烃特征,均以干旱条件下的咸化湖相环境为主;水体中藻类等低等水生生物和微生物发育;这些原生有机质在沉积过程中经历过微生物改造作用;原始有机质与微生物降解的产物在地质条件得以共同保存,成为生烃的母质。     

砂岩储层中原油微生物降解的模拟实验研究

模拟辽河冷东-雷家地区的砂砾岩储层条件，采用该地区的正常原油，在３０℃恒温和充氧下以及有营养元素的水溶液中，进行了原油喜氧微生物降解实验。实验表明，经微生物降解后，原油的化学组成发生了较大变化，饱和烃含量下降，沥青质、非烃含量上升；水溶液的ｐＨ值下降，并在其中检测出了有机酸，可见在微生物的代谢过程中，原油中的烃类分子被部分转化为水溶性含氧酸性产物。降解实验的油样与取自同一地区的两个重质原油饱和烃气相色谱图比较，两者在组成上极其相近，其结果说明辽河油田的重油成因，是原油遭受了喜氧微生物的降解。实验对微生物降解过程的动力学进行了初步研究。微生物对饱和烃馏分中不同化合物的降解序列为:短链正构烷烃、长链正构烷烃、异构烷烃、环状烷烃。但当各组分间的浓度发生较大变化时，降解序列会有所不同。     

南海珠江口盆地惠州凹陷东南缘远源凸起带油气成因及来源

惠州凹陷是中国南海珠江口盆地东部最重要的富生烃凹陷,位于其东南缘的远源凸起带普遍缺失烃源岩地层,距离油源远,是典型的源外远源油气藏,油藏中原油成因及来源尚未明确。通过对惠州凹陷内原油和烃源岩样品进行生物标志化合物、同位素特征的系统对比,结合对断裂-砂体-不整合运移通道和遮挡条件的分析,应用Pathway软件模拟分析三维油气运移路径,跳出静态模式的禁锢,从动态的角度分析油气成藏过程。本文认为,惠州凹陷东南缘远源凸起带原油主要来源于文昌组烃源岩,其生物标志物主要表现为低C₁₉/C₂₃三环萜烷值(<0.7)、低C₂₀/C₂₃三环萜烷值(<0.8)、高C₂₇重排甾烷/C₂₇规则甾烷值(>0.25)、低ETR值(<0.4)、高4-甲基甾烷/ΣC₂₉甾烷值(>0.4)和低双杜松烷T/C₃₀藿烷值(<1)。油气三维运移路径模拟结果显示,油气在惠州凹陷H26洼生成后,在惠-流构造脊控制下沿优势运移路径向东沙隆起方向运移,并在构造脊顶端的远源凸起带L11-1油田聚集成藏。远源凸起带的原油与同一优势运移路径上的其他油田原油样品的生物标志物特征和碳同位素特征具有非常高的相似性。故本文推断,远源凸起带原油主要来自惠州凹陷H26洼陷文昌组中深湖相烃源岩。     

利用芳烃化合物研究东濮凹陷西斜坡地区原油成熟度

采用GC-MS分析技术探讨了东濮凹陷西斜坡胡状集-庆祖集油田原油芳烃化合物成熟度参数,包括烷基二苯并噻吩系列、脱羟基维生素E和三芳甾烷系列化合物。分析结果表明,芳烃化合物分布特征、脱羟基维生素E的β/α异构体比值、4/1MDBT、2,4/1,4DMDBT比值、C₂₀/(C₂₀+C₂₆)TAS以及三芳甾烷的相对含量均反映胡状集-庆祖集油田二台阶构造带内的原油为烃源岩低熟阶段的产物,而来自长垣断层断裂带和长垣断层下降盘的原油属于烃源岩成熟阶段的产物。     

二连盆地赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油地球化学特征和油源对比

赛汉塔拉凹陷位于二连盆地腾格尔坳陷西部,是二连盆地低熟油分布区。采用有机地球化学和生物标志物分析方法,对赛汉塔拉凹陷下白垩统腾二段低熟原油和油砂样品进行了地球化学特征和油源对比研究。赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油具有饱和烃含量相对较低、非烃和沥青质含量相对较高的族组成特征,正构烷烃分布以前峰型为主,主峰碳为C₂₁或C₂₃,Pr/Ph低(0.29~0.59),Pr/nC₁₇ 较低(0.29~0.58),Ph/nC₁₈较高(0.57~1.37),C₂₉甾烷20S/(20S+20R)为 0.27~0.40、C₂₉甾烷ββ/(αα+ββ)为0.29~0.39,伽马蜡烷指数多为0.31~1.34,三环萜烷含量低,反映出原油生成于半咸水—咸水还原环境,生源以藻类输入为主。油源对比研究认为,赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油有两种来源:一种是来自下伏腾一段烃源岩咸水环境成熟早期阶段生烃;另一种是来自洼槽中心低成熟的腾二段烃源岩自生自储。     

泥灰岩的生、排烃模拟实验研究

本文采用加水热模拟实验方法对东濮凹陷卫城地区下第三系低熟泥灰岩进行了生、排烃模拟实验研究，重点分析了液态产物（热解油、沥青Ａ、沥青Ｃ）的特征及演化规律。热解油中轻质烃（Ｃ₆－Ｃ₁₄）占有重要的地位，其相对含量随演化程度的增高变化特征是从大到小然后再增大，轻质烃的准确定量为评价泥灰岩的生油量提供了重要参数；热解油、沥青Ａ、沥表Ｃ三者的产率及组成变化的对比研究反映了泥灰岩（碳酸盐岩）中不同赋存状态有机质对成烃的贡献以及排烃机制。     

鄂尔多斯盆地甘泉地区延长组长8段原油地球化学特征及来源

通过系统采集鄂尔多斯盆地东南部甘泉地区原油、砂岩和烃源岩样品,分析了延长组长8段原油地球化学特征,明确了原油成因和来源。研究表明:长8段原油为正常原油,具有低黏度、低初馏点、低凝点和低含硫量的特征;生物来源为混合型输入,形成于弱氧化-弱还原环境,是生油高峰阶段的产物。根据C₃₀重排藿烷和二环倍半萜类分布特征可将原油分为Ⅰ类和Ⅱ类原油,Ⅰ类原油主要分布于长8₁段,Ⅱ类原油主要分布于长8₂段。长9段和长8段烃源岩具低C₂₄TeT/C₂₆TT、高-异常高C₃₀重排藿烷含量、低8β(H)升补身烷和8β(H)补身烷含量的特征,长7段烃源岩与之相反。油源对比结果表明,Ⅰ类原油为长7烃源岩贡献,Ⅱ类原油为长8和长9段烃源岩贡献。甘泉地区主要发育长8₂油藏,其西部原油为长8和长9烃源岩贡献,而东部原油主要为长9烃源岩贡献,长7烃源岩次之。研究认识到长8和长9烃源岩的烃类贡献可能是促使长8₂段较长8₁段富集的重要因素,对下步勘探有指导意义。     

泥炭的热模拟研究──过渡带气形成机理探讨

本文对现代泥炭进行了低温长时间模拟实验研究,并探讨了过渡带气的形成机理。甘南泥炭气、液态烃产率高。液态烃由热解油和残余气仿沥青“Ａ”两部分组成,热解油中以Ｃ_５─Ｃ_１４较轻馏分为主,残余氯仿沥青“Ａ”则以非烃、沥青质为主。随热演化程度增高,烃类增加,非烃和沥青质急剧减少。模拟气体组成以非烃气体（ＣＯ_２等）为主,随温度升高,气态烃产率升高,烃类气体中以甲烷为主。２００℃～４００℃温度下产生的甲烷碳同位素δ１３Ｃ为－５３.８２～－３３.６６‰。研究表明低热演化阶段伴随腐殖物质的降解和干酪根的分子重排作用能产生甲烷同位素较轻的生物－热催化过渡带气。     

羌塘盆地毕洛错地区古油藏地球化学特征与油源对比

羌塘盆地是一个大型中生代海相沉积盆地,盆地内发育多套烃源岩,并发现多处古油藏和油气显示,确定古油藏油源对油气勘探至关重要.为明确古油藏油源,对古油藏和烃源岩样品进行地球化学分析.研究表明古油藏可分为2类:Ⅰ类古油藏整体处于成熟-高成熟阶段,C₂₄四环萜烷丰度较高,三环萜烷丰度低,C₂₉规则甾烷占有一定优势,C₂₉藿烷含量较高,体现出以陆源有机质贡献为主的特征.Ⅱ类古油藏整体处于低成熟-成熟阶段,以C₂₃三环萜烷为主峰,低丰度C₂₄四环萜烷,C₂₇规则甾烷占优势,表明母质来源以低等水生生物为主.油源对比表明,两类古油藏来源于不同的烃源岩,Ⅰ类油藏来自于上三叠统扎那组烃源岩,Ⅱ类油藏主要为下侏罗统曲色组烃源岩的贡献.      

渤中19-6潜山构造带凝析油中轻烃地球化学特征及意义

为了明确渤海湾盆地渤中19-6大气田的地化特征和成因,选取研究区潜山凝析气藏7个凝析油样品进行全油色谱分析,剖析其轻烃组成特征,探讨轻烃参数在该区的地质应用.结果表明:渤中19-6凝析油的Mango轻烃参数K₁和K₂值相对稳定,表明研究区原油成因类型基本一致.C₆~C₈组成中正构烷烃具显著优势,甲基环己烷指数平均为39%;庚烷值与异庚烷值,正庚烷/甲基环己烷（F）比值较高,反映它们较高成熟度;轻烃参数计算原油生成温度为125.8~128.1 ℃,其相对偏低,可能与取样过程中凝析油的相态变化有关;2-甲基戊烷/3-甲基戊烷,2-甲基己烷/3-甲基己烷比值高,K₂值低;凝析油正构烷烃摩尔浓度呈三段式分布,甲苯/正庚烷和原油蜡含量随深度而增加.结合饱和烃参数以及金刚烷参数揭示渤中19-6潜山油气为湖相腐泥Ⅱ₁型母质在高成熟阶段（Ro=1.05%~1.30%）的产物,气藏形成后发生一定程度分馏造成油气组分调整.