非烃地球化学及其应用概述

非烃类生物标志化合物或分子标志化合物是含氧、硫、氮杂原子的有机化合物，每一个饱和烃生物标志化合物可能有多个骨架相似的含氧、硫、氮杂原子的非烃类生物标志化合物，迄今，饱和烃中常见生物标志化合物的非烃类型大都已能被识别。它们被广泛应用于石油成因理论研究和烃类生物标志物的生源研究，近十几年来，它们尚被应用于研究油藏地球化学，原油的二次运移，古环境、古气候等领域，近年来，非烃中的生物标志化合物还有被用于油一油对比和用键合在沥青质中生物标志化合物探索严重生物降解油油源的报道，总之，非烃地球化学应用范围不断得到扩展而日益受到重视。     

重稠油非烃馏分含氮硫氧化合物的综合色谱分离方法

原油及油源岩非烃馏分的研究是有机地球化学的薄弱环节，至于有关重要稠油非烃馏分的地球化学研究报道更是寥寥无几。本研究结果表明重稠油非烃馏分含氮硫氧化合物的色谱分离分析方法主要与重稠油非烃馏分含氮化合物的种类，分子量和化学性质有关，因此分离方案常常是多步色谱分离方法的有机组合。本采用多步分离，梯度洗脱的综合色谱分离方案，目的在于将主要杂原子化合物与组成原油总体的烃类和含硫芳香化合物分开，减少非烃杂原子与吸附剂的持续时间，该方案能很好的兼顾重调油中化合物种类多、分子量跨度大、极性变化范围大等特性，并且有效地分离出重现性好可用于地球化学研究的含NSO类化合物。这种方案将会给重稠油非烃组分化学研究带来一次飞跃。     

未熟有机质发酵后

采用对未熟有机质富集培养本源菌再进行类发酵(Eh>-300mV)的模拟实验方法,重点研究了发酵样品中某些生物标志化合物的变化,探讨了在低演化阶段,由于细菌对有机质的参与和改造,液态烃类形成的地球化学特征。样品发酵后,烃类,尤其是低相对分子质量烃类含量增加,CPI和OEP值接近或略高于1。族组成中,沥青质含量减少,烃类和非烃增加。饱和烃中,C-13位上带有正烷基侧链的三环萜烷出现;高含量的伽马蜡烷被检出;生物构型藿类化合物向地质构型藿烷转化,C-22位上立体异构化平衡参数明显增大,接近或达到异构化终点值;单芳甾类烃与三芳甾类烃共存;甾体化合物含量的总体趋势是相对贫乏,平衡参数较低。     

南羌塘鄂斯玛地区早白垩世沥青地球化学特征及意义

首次在南羌塘安多县鄂斯玛地区早白垩世地层中发现沥青。从沥青有机碳含量、族组分及生物标志化合物方面综合研究了其有机地球化学特征,并进行了油源对比。研究结果表明,样品的有机碳含量为3.42%~75.01%,显示其有较高的沥青含量;族组成中重烃组分(非烃+沥青质)质量分数最高,其次为芳香烃,饱和烃质量分数最低。生物标志物研究表明,沥青的成熟度较高,沥青母岩的沉积环境为还原环境,其有机母质主要为混合来源,特别是藻类做出了重要贡献。运用生物标志化合物的相对含量指标进行油源对比研究表明,沥青可能来源于索瓦组泥岩。该研究成果对南羌塘的油气勘探具有一定意义。     

油层不同开采时期原油组分变化特征

运用有机地球化学分离、分析技术对取自塔里木盆地的东河、塔中和轮南油田不同时期开采出的原油样品进行剖析,研究其宏观组成和微观分子在时空上的变化规律。分析结果表明,原油饱 /芳比值随开采时间的推移呈下降的趋势;饱和烃与非烃 +沥青质的含量变化有很好的相关性。随着开采时间的增长,原油中正构烷烃的主峰碳数后移,原油的轻 /重组分比降低。原油碱性氮、有机酸等非烃类化合物随开采时间的推移也呈降低的趋势。这些变化与原油在驱替过程中的自然色层吸附作用机理和原油中各种组分的相互作用关系有关。该项研究对于深入探索驱油机理、预测原油润湿性和提高采收率具有重要的实际意义。     

金湖凹陷西斜坡油气运移分子地球化学研究①

应用非烃技术、多馏分绝对定量技术,在分析苏北金湖凹陷原油、烃源岩地球化学特征、油源对比的基础上,重点对吡咯类含氮化合物在岩一油、油一油运移中的分馏效应进行了研究,并对骨架相似的另两类杂原子化合物一氧芴(二苯并呋喃)、硫芴(二苯并噻吩)的运移分馏效应作了初步探讨.结果表明,金湖凹陷西斜坡原油中吡咯类化合物具有较好的运移分馏效应,油气主体运移方向为东北至西南,相邻的三河次凹为其主要的油源区;杂原子化合物一氧芴、硫芴系列运移分馏效应不及吡咯类;绝对定量技术可弥补常规生物标志物在油气二次运移过程中异构体间分馏效应难以观察的不足,可作为继非烃技术后的另一评价油气运移过程的重要工具.     

金湖凹陷西斜坡油气运移分子地球化学研究

应用非烃技术、多馏分绝对定量技术,在分析苏北金湖凹陷原油、烃源岩地球化学特征、油源对比的基础上,重点对吡咯类含氮化合物在岩-油、油-油运移中的分馏效应进行了研究,并对骨架相似的另两类杂原子化合物-氧芴 (二苯并呋喃 )、硫芴 (二苯并噻吩 )的运移分馏效应作了初步探讨。结果表明,金湖凹陷西斜坡原油中吡咯类化合物具有较好的运移分馏效应,油气主体运移方向为东北至西南,相邻的三河次凹为其主要的油源区;杂原子化合物-氧芴、硫芴系列运移分馏效应不及吡咯类;绝对定量技术可弥补常规生物标志物在油气二次运移过程中异构体间分馏效应难以观察的不足,可作为继非烃技术后的另一评价油气运移过程的重要工具。     

鄂尔多斯盆地马岭油田延安组原油成因研究

马岭油田是鄂尔多斯盆地发现最早的油田之一,也是大陆河流相油气藏的典型代表,可是以往对马岭油田原油及其烃源岩地球化学研究很少,原油的成因更多的依靠于地质推测。本文对采集于马岭油田的21个原油和鄂尔多斯盆地14个烃源岩的烃类生物标志化合物进行了系统的分析,研究了它们的地球化学特征。生物标志化合物的分布和组成特征,指示了原油形成于弱还原环境淡水湖相;原油的母质除了菌藻类外陆源高等植物作出了重要贡献;原油均为成熟原油;油源对比表明,马岭油田原油的源岩为延长组烃源岩,特别是长7油层组烃源岩。     

混合原油的地球化学特征及成藏贡献率

含油气盆地中存在混合原油的现象非常普遍,按照形成条件可区分出4种不同的混合类型.地球化学研究表明不同有机相原油混合后体现各自母源的生物标志化合物组合特征;生物降解原油与正常原油混合后具有完整的饱和烃谱峰,同时还反映生物降解特点;不同成熟度的原油混合后既可检出热稳定性低的化合物,部分成熟度参数还可指示成熟特征;高成熟天然气与原油混合后,往往会使不同组分段的成熟度产生明显变化.特殊化合物绝对浓度定量法、生物标志化合物参数法、碳同位素法和拟合图版法是常见的定量成藏贡献率方法.针对混合原油地球化学识别和贡献率定量中的局限性,提出了利用指纹技术进行优化的思路.     

银额盆地吉格达凹陷原油地球化学特征及其意义

银额盆地石炭系—二叠系油源存在争议，在一定程度上制约了该区的油气勘探进程。通过对居延海坳陷吉格达凹陷蒙额参3井原油物理性质、地球化学特征的研究，以期明确原油的成因及来源，为油气勘探提供依据。研究结果表明，蒙额参3井华力西期侵入岩和二叠系白云质砂岩中的原油物理性质基本一致，为低密度低硫中质正常原油，原油族组成具有高饱和烃、低非烃和沥青质以及高饱芳比的特征，且下部原油饱芳比远高于上部原油。吉格达凹陷华力西期侵入岩与二叠系砂岩原油饱和烃气相色谱特征、C同位素及生物标志化合物特征共性与差异同在，指示生烃母质均来源于盐度较高的海相还原环境，以浮游植物为主；二叠系原油陆生高等植物的贡献较大。油源对比表明，蒙额参3井华力西期侵入岩和二叠系砂岩原油均与白垩系巴音戈壁组烃源岩生物标志化合物特征差异明显，与石炭系—二叠系烃源岩具有良好的亲缘关系。其中，二叠系原油与二叠系烃源岩具有较好亲缘关系，华力西期侵入岩原油与干泉组上段烃源岩关系更密切。石炭系—二叠系油源的发现拓展了银额盆地油气勘探新层系，对北方古生界油气勘探具有很好的指导作用。