油和水中烷基酚分配模式研究：基于油水梯度配比实验

原油中酚类化合物在水驱过程中随着含水率上升具有极强的“敏感性”,这一特征暗示酚类化合物在油相和水相中分配行为差别明显,对该规律的认识,有望根据酚类含量的变化判断油藏中水驱前缘的方向。笔者等通过研究油水梯度配比实验后的酚类化合物的分配特征,确定烷基酚在原油和水中的分配规律并计算得到烷基酚的油—水分配系数：苯酚的油—水分配系数为1. 98,C1烷基酚的平均油—水分配系数大小为4. 60;C2烷基酚平均油—水分配系数为12. 82;C3烷基酚油—水分配系数平均值为54. 69。实验结果表明,原油中烷基酚的含量随着含水率的增加而下降,并且C1烷基酚对含水率具有较高的敏感性,其中间甲基酚与对甲基酚变化尤为明显。根据实验结果并结合前人的研究提出了一种烷基酚在油和水之间分配的理论模式,用于描述不同水/油比率中的烷基酚的分配规律。根据分配模式可知,具有不同油—水分配系数的烷基酚异构体在原油和水之间的分配存在差异,这种差异随着水/油比率的增加而呈现先扩大后缩小的趋势,原油中的烷基酚最终含量都趋近于零。该分配模式能拓展油藏地球化学的研究领域,以期在油田注水开发中发挥重要作用。     

油和水中烷基酚分配模式研究：基于油水梯度配比实验

原油中酚类化合物在水驱过程中随着含水率上升具有极强的“敏感性”,这一特征暗示酚类化合物在油相和水相中分配行为差别明显,对该规律的认识,有望根据酚类浓度含量的变化判断油藏中水驱前缘的方向。笔者等通过研究油水梯度配比实验后的酚类化合物的分配特征,确定烷基酚在原油和水中的分配规律并计算得到烷基酚的油—水分配系数：苯酚的油—水分配系数为1.98,C1烷基酚的平均油—水分配系数大小为4.60;C2烷基酚平均油—水分配系数为12.82;C3烷基酚油—水分配系数平均值为54.69。实验结果表明,原油中烷基酚的浓度随着含水率的增加而下降,并且C1烷基酚对含水率具有较高的敏感性,其中间甲基酚与对甲基酚变化尤为明显。根据实验结果并结合前人的研究提出了一种烷基酚在油和水之间分配的理论模式,用于描述不同水/油比率中的烷基酚的分配规律。根据分配模式可知,具有不同油—水分配系数的烷基酚异构体在原油和水之间的分配存在差异,这种差异随着水/油比率的增加而呈现先扩大后缩小的趋势,原油中的烷基酚最终浓度都趋近于零。该分配模式能拓展油藏地球化学的研究领域,以期在油田注水开发中发挥重要作用。     

雅克拉凝析油气田油水界面甲烷天然释放及其源示踪

为评价油气田天然释放CH₄对大气CH₄源与汇的贡献, 采用静态箱法实地监测了新疆塔里木盆地雅克拉凝析油气田油水界面处甲烷的释放通量, 并采用在线大气甲烷碳同位素制样系统与稳定同位素质谱仪联机测试了通量箱甲烷碳同位素组成.结果表明, 由于油水界面边水活跃程度不同, 甲烷通量在空间变化很大, 最高的日释放通量达2.28 mg/m2·d, 最低-1.32 mg/m2·d, 日平均释放通量0.51 mg/m2·d, 标准偏差达1.23 mg/m2·d.油水界面处甲烷通量日变化规律基本相同, 凌晨至清晨时达到相对高点, 随后逐渐降低, 下午至傍晚时段为释放低值甚至负值, 夜晚时分又逐渐增加.通量箱中甲烷δ13C组成白天随甲烷浓度的线性降低而逐渐偏重, 夜晚δ13C随着甲烷浓度的线性增加而逐渐偏重.可见, 油水界面边水活跃, 其上方的土壤形成相对氧化的环境, 油气藏甲烷及烃类在向地表运移的过程中不断被土壤吸收氧化, 仅有少量运移至地表并逸散到大气中, 局部甚至均被吸收氧化, 而成为大气甲烷的汇.      

胶束电动毛细管色谱法测定岩屑样品中的苯系化合物

用胶束电动毛细管色谱法测定了同一井位、不同深度岩屑样品中的苯、甲苯、乙苯和二甲苯化合物。采用 50 μm× 57cm毛细管柱 ,以 50mmol/L十二烷基硫酸钠 - 2 0mmol/L四硼酸钠溶液 (pH 9 1 6)作为缓冲溶液 ,电压 2 5kV ,检测波长 2 0 0nm ,1 6min内 ,苯、甲苯、乙苯和二甲苯可获得良好的分离。用峰面积定量 ,线性范围为 2～ 1 0 0mg/L ,最小检测浓度分别为 :0 75mg/L苯 ;0 45mg/L甲苯 ;0 39mg/L乙苯 ;0 1mg/L邻 二甲苯 ;0 31mg/L对 二甲苯。加标回收率分别为 :苯 1 0 1 % ,甲苯 99% ,邻二甲苯 97% ,乙苯 95% ,对二甲苯 1 0 0 %。方法用于实际岩屑样品的测量 ,获得各含量范围在 0 .0x～ 0 .xμg/ g ;3次平行测定的RSD在 3 3%～ 34%。     

钨、锡流-熔分配实验结果及其矿床成因意义

本文用实验确定了钨、锡在成分不同的花岗质熔体相与共存水热流体相的流-熔分配系数(D_(Me)~(V/L))及其与介质溶液(NaF,KF,HF,NaCl等水溶液)摩尔浓度间的函数关系。实验结果表明,钨、锡的分配行为明显不同。在相同条件下,随体系的不同,D_W~(V/L)比D_(Sn)~(V/L)大几倍至二十倍。钠和钾对钨、锡的流-熔分配行为的影响基本相同,而氟和氯对钨、锡的分配行为的影响相差甚远,花岗质熔体的主成分对D_W~(V/L)和D_(Sn)~(V/L)有复杂的影响。利用这些结果探讨与花岗岩有关的钨、锡矿床的成矿机理,得出了一些与前人不同的新认识。     

浅层地下水中磺胺嘧啶与胡敏酸相互作用及相态间分布特征

研究抗生素在浅层地下水中不同相态间的分布特征,对于了解抗生素的行为特征及评估其危害具有重要的意义。本文利用三维荧光淬灭法研究了胡敏酸(humic acid, HA)对磺胺嘧啶(sulfadiazine, SD)在地下水中不同相态间分布规律的影响及相互作用,探讨了HA浓度、pH值、温度对SD在不同相态间分布的影响,对淬灭过程进行拟合并计算了分配系数、淬灭参数以及热力学参数。结果表明:地下水中SD浓度(0.5 mg/L)较低时或者HA浓度增加(0~20 mg/L)时,HA可显著促进悬浮相中SD比例的增加;SD对HA的淬灭机理为形成复合物的单一静态淬灭,结合位点数均约为1,荧光淬灭常数K_sv为5.271×10³ L/mol,淬灭速率常数K_q为5.271×10¹¹ L/(mol·s),属于自发的放热过程;体系处于低温(15 ℃)、弱碱性(8~10)pH值环境时,SD对HA的淬灭作用最强,HA对SD进入悬浮相的促进作用最明显。     

胶束电动毛细管色谱法测定海底表层沉积物中的苯系化合物

用胶束电动毛细管色谱法对海底表层沉积物中的苯系化合物进行了分析测定。采用57cm×50μm毛细管柱，以50mmol/L十二烷基硫酸钠-2.0mmol/L四硼酸钠溶液（pH9.16）作为操作缓冲溶液，并加入φ=20%的甲醇作为有机改性剂，电压25kV，检测波长200nm，15min内苯、甲苯、乙苯和二甲苯可获得良好的分离。用峰面积定量，线性范围为2～100mg/L，最小检测浓度分别为0.75mg/L苯，0.45mg/L甲苯，0.39mg/L乙苯，0.1mg/L邻-二甲苯，0.31mg/L对-二甲苯。将该法用来分析石油勘探远景区域海底表层沉积物中的苯系化合物，检测浓度范围为(0.0x～0.x)μg/g。     

内分泌干扰物的环境危害:雌激素及其硫酸盐在土壤中的吸附规律

雌激素(E1)及其硫酸盐化合物(E1-3S)是能改变生物机体内分泌功能并对机体引起有害效应的内分泌干扰物,主要表现为危害人类的生殖机能、造成发育异常及引发某些癌症等。其大量存在于直接暴露的放牧草场中,主要是动物粪便中。由于雌激素性质不稳定,当被土壤吸附后易被代谢为其他物质,造成了对土壤吸附作用过高的估计,使得难以准确评估其对人体的危害程度。为此,笔者以质量浓度为555mg/L的CaCl2溶液(混合态)以及动物尿液(自由态)2种不同类型溶液作为雌激素载体,研究了尼日利亚纳萨拉瓦州3个不同地区农业土壤介质对不同形态雌激素的吸附规律。结果表明:2类物质的吸附均符合Freundlich非线性等温线过程,土壤对E1-3S的分配系数(2.4～6.4L/kg)比E1(34.2～46.8L/kg)中小一个数量级;3种土壤中,由于有机碳质量分数(分别为Lafia:8.2%;Doma:4%;Azara:5%)、矿物成分以及pH值的不同,致使它们对物质的吸附系数差别较大;雌激素在相同土壤、不同溶液中的吸附系数差别也较大,其在Azara土壤中CaCl2溶液及动物尿液中的分配系数分别为71.7L/kg和39.8L/kg。传统方法中以CaCl2溶液作为载体获得的吸附含量用于评价雌激素污染风险是不合理的,需采用实际载体溶液进行的实验结果才有应用价值。     

再论流体势及其与圈闭和油气藏关系

在Hubbert(1953)关于流体势和圈闭的经典论文基础上,从流体势计算的基本原理出发,论证了气势与水势、油势计算表达式的具体形式是不同的,如等地温梯度的静水压力场中理想气体的势包含压力的对数函数与线性函数之和,而不只是包含压力的线性函数.表述了同一求势面所对应的测势面对于不同流体是不同的;指出了圈闭的溢出点通常是等势面与非渗透层面交线的切点;应用简洁的数学分析方法,推导了地下水三维流动情形下油(气)等势面某点切平面坡度与水头、渗滤速度关系的表达式,其中坡度绝对值与渗滤速度关系的表达式为:tanθ=√v2x v2y/|vf vz|,其中vf=K[ρw-p(p)]g/μ,式中:θ为切平面的倾角;vx、vy和vz分别为沿坐标轴ox、oy和oz方向的渗滤速度分量;K和μ分别为渗透率和水的动力黏度;ρw、ρ(p)分别为水和油(气)的密度.根据这些基础性的分析,对被广泛引用的Levorsen(1954)的背斜-水动力复合油藏中水头与油水界面产状的关系示意图进行了两点修改:将油水界面改为曲面、将油水界面处油藏的测势面改为高于油水界面处水的测势面的水平面;对向斜部位聚集油气的水动力条件进行了讨论,认为只有两(各)翼水流都向下流动且水流强度中等条件下才能在向斜部位聚集油气.     

淮南张集矿水文地球化学特征及水源识别

为了研究淮南张集矿的地下水水化学特征及其水源,共收集45个样品的常规水化学资料(其中,第四系水12个、煤系水27个、灰岩水6个)。借助Piper图和Durov图划分了三个含水层的水质类型,并对主要组分的特征进行了分析。通过对比分析各含水层不同组分的箱线图,研究发现当[K++Na+]500mg/L、[Cl-]450mg/L、[TDS]1500mg/L时,能区分出煤系水;当[K++Na+]200mg/L、[HCO-3]250mg/L、[SO2-4]35mg/L、p H9时能区分出灰岩水,剩下的可能是第四系水。在此基础上建立的水源识别模型对第四系水、煤系水、灰岩水进行判别,正确率分别为:96.3%、100%、93.7%,有较好的水源识别效果。     

薛岔地区长6油层组油水分布特征研究

目的通过分析研究,厘清研究区长6储层油水分布特征。方法顺延砂体走向和垂直砂体走向分别制作两条油藏剖面图,通过对剖面图详细分析,得出目的层油水分布规律。结果研究区砂体呈条带状展布,纵向上层间非均质性较强,油层厚度较薄,厚度变化较快。结论研究区长6储层油水接触关系正常,但油水分异程度差,油水同层现象普遍,纯油层较少,差油层、油水同层较为发育,并且油水相变迅速,以连片层状或透镜体状为主。     

Measurement of partition coefficients of phenol and cresols in gas-charged crude oil/water systems

An instrument has been constructed for monitoring the partition coefficients of phenol and cresols between crude oil and water under sub-surface conditions. The device has the capacity for introducing methane gas into crude oil, thereby allowing measurements under live oil (solution gas-containing) conditions. The partition coefficients of phenol and cresols have been measured in crude oil: water substrates under “live” oil and “dead” oil (without solution gas) conditions over a temperature range 25–150 °C. Over the range investigated it is seen that the introduction of gas (crude oil saturated at 100 bar with methane) into the system resulted in an approximate doubling of partition coefficients compared to the equivalent dead oil: brine systems. The partition coefficient data obtained using the device may be employed in a number of petroleum exploration and production activities such as the determination of residual oil saturation of a water-flooded petroleum reservoir. Partition coefficient measurements may help in predicting toxic organic solute loadings in oilfield discharge waters.     

准噶尔盆地腹部非均一捕获包裹体研究

不少学者在准噶尔盆地腹部储层砂岩样品中检测到大量的明显高于样品所处地层经历的最高温度的包裹体均一温度数据。经作者研究发现,具有异常高均一温度的包裹体多为捕获自油水非均一体系的三相包裹体,显微镜下即可观察到包裹体内含有气相、液相油和液相水三相,油相在紫外光下发黄色荧光,气相和水相不发荧光,在不同井J₁s、J₁b样品中均有分布,且丰度极高,主要赋存于颗粒愈合裂隙及溶蚀成因的愈合微溶孔和颗粒次生加大边中,多与气态烃包裹体、含气态烃盐水包裹体、盐水包裹体以及纯液体包裹体等不同类型的包裹体共生,均一温度主要分布在130~200℃之间,无明显规律性。综合分析表明,这类包裹体形成于始新世-中新世时研究区内油气调整过程中迁移的油水过渡带中。根据共生的含气态烃盐水包 裹体均一温度,结合埋藏史和热演化史,恢复了包裹体捕获时,为38~17Ma,且浅 部比深部地层中包裹体形成时间较晚,代表了古油水界面到达某一深度的不同时间。     

胡尖山油田元72区延9油藏油水识别及分布特征

胡尖山油田元72区延9段油藏属于低孔中渗岩性一构造油藏。研究区块处于开发后期,部分井出现含水上升快,域底水含水高等现象。通过常规测井响应识别油水特征,同时选取典型样品的测井参数,运用交会法、P1/2正态概率法和视地层水电阻率法等对油层组进行综合识别。然后,根据单井油水综合识别成果对各井的油水层进行纵、横向的连井分析,通过对各个方向油水连井剖面以及油水在平面上展布特征的分析,得出研究区目地层的油水特征及分布规律,为胡尖山油田元72区延9油藏的下一步开发方案的调整和优化提供基础。     

塔河油田十区西碳酸盐岩缝洞型油藏的宏观油水分布控制因素

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏的储层非均质性强,油水分布状况复杂。弄清其在区域尺度上(10 km×10 km)的宏观油水分布规律,对于缝洞型油藏开发过程中的控水稳油意义重大。本文以塔河油田十区西为研究区,在全方位高精度三维地震数据处理、解释和反演的基础上,对岩溶古构造和开发过程中的油水动态进行综合分析,探讨研究区碳酸盐岩缝洞型油藏的油水宏观平面分布格局的控制因素。结果表明:研究区在加里东中期第I幕岩溶发生期形成了相对均匀的古岩溶含水层,在海西早期油气充注进古岩溶含水介质以后,海西晚期发生的深部热液活动对缝洞体进行了封闭定容,造成缝洞分隔,并且奠定了目前油水在平面上的宏观分布格局。     

Characteristics of hydrothermal-structure-controlled fracture-vug dolomite reservoir and its influence on oil-water distribution: Lower Cretaceous,Baiyinchagan sag,Erlian Basin,North China

Fractures and vugs were used as the primary dolomite reservoir space in the study area, which improved the reservoir’s physical properties and influenced the distribution pattern of oil and water that were developed in the Upper Tenger Formation, Lower Cretaceous, Baiyinchagan sag, Erlian Basin. Based on the core observation data, thin slice analysis, and image logging, the cave-fractured reservoir was primarily developed in the actic region near the side of a depositional fault. Tectonic and diagenetic fractures were the primary types of fractures. High-angle tectonic fractures in the closure and open status were developed well in dolomitic mudstone, while a low-angle fracture and reticulate fractures were developed in the tectonic-hydrothermal hybrid process and were filled with hydrothermal minerals. The reservoir was located in low-lying land; therefore, detrital grain pressolution fractures were formed by burial diagenesis. Intergranular and intrangranular dissolved pores, which were formed by hydrothermal activity, were developed primarily in the highly dolomite lithology. According to the diagenesis temperature of dolomite from a carbon-oxygen isotope analysis, multiple hydrothermal fluid injection events occurred, and dolomitization ensued before massive hydrocarbon migration. The dissolution of organic acids formed by hydrocarbon charges after dolomitization and inorganic acid produced by burial di agenesis for soluble minerals effectively promoted the reservoir properties. Strong heterogeneity due to lithology and fracture-vug systems led to intricate oil-water relationships. Four statuses occurred, including cave-fracture oil, isolated oil, stored oil, isolated water, and stored water. The oil-water distribution patterns were established based on the core observation.     

Effect of waterwashing on light ends compositional heterogeneity

A number of experiments have been carried out to study in the laboratory the effects of waterwashing on light ends composition. The experimental data were then compared with the results of a simple numerical model. Both approaches confirm the fast removal of the light aromatics by the flushing water and the very slow alteration of the C₁₀₊ compounds. The experimental results also indicate that the normal paraffins are removed faster than the cycloalkanes which is not in agreement with their respective solubility data. the simulations show that, over geological time, compounds such as benzene and toluene should be completely absent in an oil column which is not the case. Therefore, it is likely that in nature oil-water interactions are not as effective as one could imagine, which has implications for oil migration, as well as for the understanding of hydrodynamism phenomena in oil pools.     

原油与硫酸盐的热化学硫酸盐还原反应模拟实验及动力学研究

利用高压釜反应装置,在一定温度和压力下考察了吐哈原油和胜利原油与硫酸镁的热化学还原反应,热模拟实验在350～450℃含水条件下进行。利用库仑仪和气相色谱仪对反应后的气体产物进行分析,油相的总硫含量用库仑仪进行测定,固体产物组成利用红外光谱仪与X射线衍射仪进行分析,并对反应动力学进行了研究。结果表明,原油中的LSC含量对...     

原油热模拟实验中重排藿烷类变化特征及其意义

通过对TZ62井原油进行热模拟实验,探讨热演化程度对原油中重排藿烷类化合物形成分布的影响及其地球化学意义。实验发现：在400～500 ℃阶段,随着热演化程度的增加,原油中高碳数微晶蜡类长链化合物热裂解和原油中的沥青质热降解作用对重排藿烷的形成具有贡献作用。在500～550 ℃对应的原油裂解高峰阶段,藿烷类化合物浓度明显降低,且17α(H)-藿烷比重排藿烷类化合物具有更快的热裂解速率。在温度为550～600 ℃阶段,较高的热演化程度对17α(H)-藿烷甲基重排作用形成重排藿烷具有贡献作用。重排藿烷参数(17α(H)-重排藿烷/17α(H)-藿烷、Ts/Tm)在400～500 ℃变化较弱,几乎不受热演化程度的影响;在500～550 ℃的原油裂解高峰阶段,逐渐增大;在550～600 ℃发生反转,逐渐减小。重排藿烷参数可作为高成熟阶段原油成熟度判识的有效参数,其有效应用范围是生油窗晚期至原油裂解高峰期。     

高孔高渗型特稠油藏油水界面不统一特征及成因: 以辽东湾坳陷旅大5油藏为例

辽东湾坳陷新近系旅大5特稠油油藏存在储层高孔高渗,油水关系不统一,界面呈波状等特殊现象.通过油源对比、原油稠化分析、岩性相划分、孔喉类型分类等研究表明:旅大5油藏为次生油藏,原油为来自辽西南洼沙三段的低熟稠油,原油先期在东营组地层聚集成藏,受新构造运动破坏后再次运移至浅层,再次运移使低熟稠油进一步次生稠化,导致原油在浅层聚集前已稠化为次生稠油,为异常油水关系提供先决条件;研究区新近系发育辫状河相沉积,可识别出4种沉积微相、10种岩性相,沉积作用控制不同岩性相微观孔喉类型影响储层渗透性,进而决定稠油充注效能;油层间的砂砾岩储层主要为块状层理砾岩相和大型交错层理砂砾岩相沉积,喉道类型为中高排驱压力细喉道型,储层渗透率低形成物性封堵,限制次生稠油充注形成水层;次生稠油密度高、粘度大、流动性差,进入储层后难以及时和孔隙水置换形成水平油水界面,而是呈倾斜式由外部充注压力驱动“平推挤入”储层,充注过程中优先充注渗透率高的储层,充注停止后原油不再流动,此时低渗透储层未被充注,从而形成油水关系不统一、界面呈“波形”等现象.