海底沉积物中不同形式烃类气体的地球化学意义

顶空气法和酸解烃法将东沙群岛海域海底浅表层沉积物中不同形式的烃类气体释放出来,通过分析两类气体在沉积物中的含量及其甲烷碳同位素,发现两类气体的成因和来源不同。笔者认为,相对而言,吸附气(包裹气)反映的是一种更为早期的信息,而游离气(溶解气)则更具有“现代性”。笔者进一步认为,两类气体的不同形成过程,对于天然气水合物调查具有不同的意义,其中游离气(溶解气)具有直接的指示意义,而吸附气(包裹气)可能指示成岩时沉积物中的空间信息。     

大分子烃类拉曼光谱特征及在烃包裹体研究中的意义

拉曼光谱分析发现,无论大分子烃类含碳数如何不同,分子结构如何复杂,大分子烃类的拉曼谱图有很多相同性,即烃类的拉曼谱图只受烷烃骨架、环烷基和苯环等的影响,并由此形成了四类大分子烃类的拉曼谱图：烷烃类、复杂烷烃类（以环烷基为主）、结构平坦相连的芳香烃类和结构复杂的芳香烃类。烃是石油的主要组分,因此,被包裹在矿物中的石油——烃包裹体的拉曼谱图也只有四种：发强荧光烃包裹体、含沥青烃包裹体、含低碳数芳烃包裹体和烷烃包裹体。激光拉曼对烃包裹体组分有个总体特征的体现,用激光拉曼分析烃包裹体组分中具体烃的种类是不科学的。但通过烃包裹体的拉曼谱图特征,可以研究烃包裹体组分特征、古油藏成熟度及油气演化程度等信息。     

壤中游离气方法及其在油气化探中的应用

油气藏中的轻烃气体能够以微弱但可检出的量近似垂直地渗漏到地表土壤中,其中一部分烃类以游离态赋存在土壤或岩石颗粒空隙中.壤中游离气中的烃类能反映深部油气藏烃类的现代补偿性活跃微渗漏,被认为是油气地球化学勘探的最可靠方法之一.壤中游离气采集是获得第四系沉积层中微渗漏烃类地球化学异常的关键技术.自行研制了便携式游离气采集新装...     

极地冻土区浅表土壤烃类组成特征及指示意义

漠河盆地是我国主要极地冻土分布区,通过在漠河盆地西北部冻土区进行地球化学方法试验,浅表土壤中检出酸解烃和吸附烃两种烃类气体,其中吸附烃含量较高,甲烷平均值为12.48μL/L,最高值达49.93μL/L,酸解烃相对偏低。烃类三维荧光光谱显示凝析油特性,为热解成因气,表明深源气体不断迁移到地表表现出地球化学微观信息,结合该地区冻土、温压等条件,指示冻土区深部具有油性气和天然气水合物的存在。     

大庆兴城地区天然气地球化学特征及成因

大庆兴城地区天然气组分和碳同位素具有“杂、干、重、反”4个基本特征,即天然气组分复杂多样,烃类气体中甲烷含量高,碳同位素重,烷烃碳同位素普遍出现反转序列.甲烷气体碳同位素重和烷烃碳同位素普遍出现反转序列是无机烃的特征,但并非其独有的特征.与烃类气体伴生的非烃类气体CO₂、He的高含量与同位素分析表明具幔源成因特征,结合大庆兴城地区地质背景,认为不但非烃类气体具无机成因气,而且烃类气体中也有无机成因气的存在,反映出兴城地区天然气为有机成因与无机成因的混合气体.无机气体是岩浆与火山活动的产物.     

岩石吸留烃气相色谱快速检测技术及其应用研究

在油气勘探有机地化实验室中，岩石中全烃制备分析方法主要有“岩石氯仿抽提物及气相色谱分析技术”、“岩石热解气相色谱分析技术”等，而这些技术都存在操作烦琐、不适合钻井现场分析等缺陷，而新开发的岩石吸留烃气相色谱快速检测技术，就是利用气相色谱仪特点研制出解吸装置及技术，省去了实验室中繁杂的烃类制备过程，直接进岩样测定岩石中吸留烃C3—C40单体烃化舍物。本方法不仅适舍实验室岩石中全烃分析，更适合现场分析，在柴达木盆地某深探井现场地化录井及识别真假油显示的实际应用效果好，是油气地球化学勘探的一种新方法。     

油气化探样品酸解气中甲烷与氢气的相关性研究

酸解烃是油气化探方法中准确度相对较高的一项指标,已得到广泛的应用,深入研究酸解气有助于对其机理的进一步解释,并且有利于开发新的分析指标。本文利用气相色谱法测定了油气化探样品经盐酸分解后所得气体中烃类组分与非烃气体组分的含量,发现了酸解气中甲烷与氢气的含量具有正相关性。进而通过X射线荧光光谱和X射线衍射分析样品的元素和矿物组成、样品再粉碎分析以及激光拉曼光谱分析包裹体成分等实验,获得以下结论:(1)酸解气中的甲烷和氢气含量与样品元素组成无关,与碳酸盐矿物正相关,其含量可以反映深部油气的情况;(2)两种气体并不是以物理吸附形式存在于样品中,而是存在于更小的空间内,证明了酸解烃分析方法具有相当高的稳定性;(3)获得了甲烷和氢气同时存在于包裹体的直接证据,由此推测这两种气体可能具有同源性。由于甲烷和氢气含量相关性的存在,酸解脱气中氢气的含量测定有望成为油气化探的新指标,应用于油气资源调查。     

基于传统吸附烃概念的烃类检测新技术

烃类是地表油气地球化学勘查地下油气藏的直接指标.目前我国油气化探中常用的酸解烃法检测出的烃类,不应定义为"吸附烃",它是介质吸收的产物,属结合态烃类,应定义为"吸收烃".地表酸解烃异常十分稳定,重现性好,能够很好地证明地质历史上曾经有过的烃类运移过程,但在反映目前深部油气信息方面具有多解性.针对酸解烃法的弱点,依据烃类垂向运移理论和物质吸附作用原理,自行设计开发、研制了一套吸附烃脱气装置,建立了土壤吸附烃提取新技术和检测方法.该方法有利于在近地表获取油气系统的动态信息,强化烃类测量法对其信息源的探测,可以提高地表油气化探预测油气分布的成功率.     

用壤中游离烃现场分析解释技术直接寻找浅层油气藏

壤中游离烃技术采用车载高精度气相色谱仪和车载专用钻机采样设备,进行壤中气态烃（C1—C5）直接进样分析。该技术较好地解决了壤中气采集与分析过程中的密封性和微量、超微量烃气的检测问题,实现了样品采集、分析与解释的现场化和一体化。相对于土壤吸附烃或酸解烃测量,游离烃异常能够更好地反映地下油气藏中烃气的现代活动状况,且较少受到地表景观和岩性条件的影响。内蒙古二连盆地吉尔噶郎图凹陷的稀油勘探和新疆塔里木盆地大宛齐地区浅层油气藏的滚动勘探应用实例表明,该技术在浅层油气田勘探领域具有较好的应用效果。同时指出,壤中游离烃技术,还不能很好地判断异常与油气的绝对对应关系,不能回答含油气多少等问题。在圈闭评价或钻探中,化探成果要与地震、地质等资料紧密结合,进行综合分析,特别强调不要跨跃勘探阶段使用化探资料。     

油气化探土壤样品解吸气技术实验研究

油气地球化学勘探中常用的顶空轻烃和物理吸附烃属于吸附态的烃类,两者在处理土壤样品时没有粉碎,使得吸附烃没有完全解吸。油气化探土壤样品解吸气技术就是利用自行研制的油气化探原位土壤样品保存与解吸装置,通过实验选择加饱和盐水或纯净水,改变样品量、样品解吸时间、负压条件,从而确定解吸气提取的最佳实验条件,建立油气化探土壤样品解吸气提取的方法。运用重复性对该方法进行评价,并选择富安油田试验区的一条已知地质剖面开展土壤中解吸烃指标的应用,研究结果表明,解吸气技术在油气藏上方具有较好的化探异常响应。     

真菌孢子烷烃生物标志物特征及其热演化试验的初步研究

以一种类似地层中无孔多胞孢的现代真菌链格孢属孢子为样品，研究真菌孢子的原生烃烷烃馏分生物标志物及其热解生烃特征。实验结果表明，真菌孢子样品原生烃类的烷烃馏分，主要由正烷烃、异构烷烃和链烯烃相成。正烷烃约占抽提物总量的０．１８％、ｎＣ１９，烷占正烷烃总量的２４．１％。     

页岩油在纳米级狭缝中吸附特征的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟方法研究了页岩油在纳米级有机质狭缝内和二氧化硅矿物狭缝内的吸附特征。在COMPASS(condensed-phase optimized molecular potential for atomistic simulation study)力场下模拟了355K、18 MPa(松辽盆地青山口组Ro=0.9%时的地质条件)条件下,混合烃类分子在纳米级狭缝内的吸附行为,对比了有机质和矿物的吸附能力以论证前人的研究,证明了模拟的正确性;分析了混合烃、各烃组分在二氧化硅狭缝和有机质狭缝中的密度分布特征及温度对有机质狭缝内烃分子吸附的影响。结果表明:(1)混合烃类分子在纳米级狭缝壁面处出现了3个较明显的吸附层,每个吸附层的厚度在0.4~0.5nm之间,且石墨烯单位面积的吸附能力约为石英的1.31倍;(2)由于竞争吸附作用,并非所有的烃类都在靠近固体壁面处吸附最多,那些容易扩散的气态烃和拥有特殊化学键的芳香烃更容易吸附在狭缝壁面处;(3)温度升高,使狭缝内混合烃类分子吸附相密度降低,但由于多组分竞争吸附作用的存在,并不是所有烷烃的密度峰值随着温度的升高而降低,5种混合烃类分子中的正构烷烃和支链烷烃的第1吸附层的密度峰值有所升高。     

矿物尺度下烃类气体的赋存特点与地质意义

以山东焦家金矿I号主矿体为研究对象,选取128线金矿体周围不同地质体岩石样品,对样品中疑似碳酸盐矿物,通过岩矿鉴定、激光拉曼、电子探针等方法进行分析,从矿物尺度对烃类气体的赋存特点进行研究,以期获取烃类气体参与成矿的直接证据。研究发现,样品中的疑似碳酸盐矿物电子探针测定成分与纯净的方解石成分吻合,在金矿体周围不同地质体中均可见方解石以极细小的颗粒充填于矿物裂隙或矿物颗粒之间形成细脉,具有后期形成的特点;其次,电子探针数据与酸解烃法得出的烃类气体含量整体呈现出一致的变化关系,具向外渗滤扩散的特点。研究证实了疑似碳酸盐矿物确实为碳酸盐矿物,且其为烃类气体的赋存提供了载体,找到了烃类气体参与成矿在矿物尺度上的直接的证据,同时证明了酸解烃法能够有效提取与成矿有关的烃气信息,对寻找金属矿床具有一定的指导作用。     

我国不同赋存状态烃类气体的研究现状与展望

不同赋存状态烃类气体（包括游离的天然气、吸附气、酸解气、水溶气和油溶气）研究对于烃源岩评价、天然气成因判识、油气复合关系研究，油气源对比和油气勘探均具有十分重要的理论和应用价值。我国经过“六五”、“七五”和“八五”期间组织天然气地学攻关，在该领域内取得了较大进展。综述了我国不同赋存状态烃类气体的研究现状，分析了研究中存在的几个问题，并展望了其理论和应用前景。     

烃气测量法在黄土覆盖区找矿中探索研究

崤山中河银铅矿位于小秦岭成矿带,矿区大部分区段被黄土所覆盖,基于传统地球化学测量方法在黄土覆盖区找矿无效,而烃类气体具有穿透性强以及迁移距离远的特性,我们将有机烃气测量技术在该区开展了探索性的找矿预测可行性试验研究。通过对该矿区已知矿体、矿体周围围岩、矿体正上方和周围黄土等不同介质进行烃类组分含量特征以及异常展布特征分析,结合烃类组分微观组成结构对比分析,发现黄土中隐含深部找矿信息,显示了烃气测量方法在黄土覆盖区找矿的可行性,为这类特殊景观区今后找矿提供了地球化学技术支撑。     

烃源岩解析气在克拉美丽地区气源对比中的应用

正烃源岩解析气是指烃源岩形成的烃类气体经运移后呈吸附态保存于源岩中,借助各种物理方法使之从吸附态转化为游离态并予以收集的气体(史宝光等,2012)。烃源岩解析气可真实反映烃源岩自生天然气特征,是进行气源对比的一种新的研究手段(史宝光等,2013)。本次选取了准噶尔盆地     

Corynespora foveolatum菌孢原生烃类与热解产物烷烃生物标志物特征

以一种类似地层中蠕虫状无孔多胞孢的现代真菌孢子Ｃｏｒｙｎｅｓｐｏｒａ ｊｏｖｅｏｌａｔｕｍ菌孢（竹棒孢）为样品,研究了地层中同类菌孢的原生烷烃生物标志物及其热解生烃特征。实验结果表明,Ｃｏｒｙｎｅｓｐｏｒａ ｆｏｖｅｏｌａｔｕｍ菌孢原生烃类烷烃组分主要由正构烷烃组成,并以ｎＣ２９为主峰碳,ｎＣ２９占正烷烃总量的４２．８％。除含量不高的植烷和姥鲛烷外,几乎不含异烷烃和烯烃,烷基苯和烷基环已烷的含量也     

南海东北部东沙海域沉积物烃类有机地球化学研究及其意义

采用GC—MS技术测定了南海东北部东沙海域沉积物柱样HD196A中的有机物，共检测出90多种烃类化合物：正构烷烃、类异戊二烯、支链烷烃、多环芳烃等化合物。正构烷烃分布曲线的形状、碳数范围、主峰位置以及CPI值和0EP值说明，沉积物中的有机质主要来源是大陆高等植物和海洋浮游生物藻类和细菌源，并以陆源高等植物来源占优势。研究还表明，随着深度增加，柱样中重烃减少，而轻烃增加，奇偶优势指数趋近于1，长链烷烃和支链烷烃减少，芳烃的甲基化和甲基重排作用等，均显示出该区沉积物成熟度较高。同时结合该区已有的研究资料（烃类气体——甲烷、重烃组分分布，以及热释光、有机碳等），其高值异常区与本次研究站位相吻合，显示该海区具有烃渗漏来源，是海底油气和天然气水合物找矿的有利地区。     

地表化探中甲烷稳定碳同位素的应用及存在问题

甲烷稳定碳同位素组成（δ^13C1）作为气态烃的示踪剂,是近地表油气化探中常用的判别烃类来源的方法。油气化探中分析土壤中不同赋存状态的烃类的甲烷稳定碳同位素,一直沿用有机地球化学中的标准来确定地表土壤中的烃类属何种成因,所获得的结果往往令人难以信服。通过对已知区近地表土壤不同赋存状态烃类的甲烷碳同位素特征分析,认为由于分馏现象、成壤母岩、运移机制等,近地表化探烃类异常的甲烷碳同位素有其自身的特点,在应用时应考虑甲烷碳同位素比值的干扰因素,从而把地表痕量轻烃稳定碳同位素与地下深部油气建立相应的联系,反映真假异常,提高油气化探异常的可信度。     

模糊聚类分析用于吸附丝/气相色谱油气化探中的数据处理

在K－V指纹法[1]的基础之上,浙江大学分析测试中心与101化探大队合作,成功地研究出了吸附丝/气相色谱油气化探的新方法②由于毛细管柱超群的分离能力,该方法为我们提供了大量的地下油气信息,主要反映地表烃气中C5－C16之间烃类物质