应用高分辨率质谱分析苏丹高酸值原油成因

苏丹Muglad和Melut盆地是苏丹乃至整个中、西非剪切带最富含油气的盆地,所发现的原油主要为中质油(重度为20°～34°API),其次为重质油(重度小于20°API),普遍高含沥青质、高含蜡、高酸值、低含硫。为了探讨高酸值原油的成因,选择了苏丹地区18个不同酸值的原油样品,尝试高分辨率质谱分析上述原油有机酸的组成。结果表明,高酸值原油的有机酸主要由环烷酸组成;环烷酸的平均相对分子质量随降解作用程度增加而增大,分子碳原子数分布范围变宽;环烷酸以一环、二环、三环环烷酸为主。生物降解作用是形成高酸值原油的主要原因。     

二连盆地稠油地球化学及其成因探讨

稠油在二连盆地内广泛分布,其成因可分为原生稠油和次生稠油两类。原生稠油来自未成熟或低成熟的白垩系烃源岩的直接排烃和原油运移过程中的分异,主要为普通稠油(粘度为100～5000mPa·s),而次生稠油则是原生稠油受生物降解、水洗和氧化等次生稠变的产物,并具有不同的稠化程度。基于大量稠油物性、饱和烃色谱和色质分析数据,探讨了不同类型稠油的特征,并根据稠化程度的差异将二连盆地稠油归纳为一个稠变序列,即低成熟—未成熟稠油(粘度100～2000 mPa·s)、轻度生物降解稠油(粘度500～5000 mPa·s)、中度生物降解稠油(粘度1000～50000 mPa·s)、重度生物降解稠油(粘度>50000 mPa·s)。随原油稠化程度的不断增加,其产物从普通稠油变化为特稠油。原油在盆地斜坡带和凹中隆起的高部位最容易发生次生稠变而形成稠油。多种稠变作用的叠加是二连地区稠油大面积分布的主要原因。     

乍得Bongor盆地反转构造特征及形成机制：来自地震剖面及沙箱模拟实验的证据

结合区域地震剖面解析和沙箱模拟实验,探讨分析了乍得Bongor盆地反转构造特征及其形成机制。结果表明：（1） Bongor盆地中发育三种典型的反转构造类型：挤压反转单斜构造、挤压反转向斜构造和挤压反转背斜构造。该类反转构造 一部分具有反转断层相关褶皱样式,主要沿高角度边界断层和基底地垒边界断面发育,形成演化与断裂活动息息相关,另 一部分呈散花状背斜构造样式,属于地层纵弯上拱褶皱,主要发育于斜坡断阶带之间;（2） 区域剥蚀作用对盆地反转构造 演化具有重要的影响,其对盆地内深部地层反转褶皱发育具有促进作用,为深部构造圈闭形成提供条件,而对浅部地层的 反转褶皱发育则表现出阻碍或破坏作用,不利于浅层构造圈闭的形成。     

反转构造研究进展及其盆山一体化研究思路

近年来反转构造作为盆地和造山带研究的一个重要方面,在油气勘探领域中的重要作用也日趋显著.介绍了盆地反转构造的研究概况,总结了过去近80年的盆地反转构造研究历程,阐述了反转构造的概念、识别方法、分类、定量研究、成因机制.随着诸多新方法技术的应用和原有技术精确度的提高,盆地反转分析越来越朝着多元化、综合化方向发展.反转构造定年、反转构造综合分析方法、反转作用与盆地演化研究等集中体现了现阶段盆地反转构造研究的进展.详细总结了反转构造在造山带内的应用进展,指出了先存构造的结构对反转构造几何学特征的控制作用以及正确区分薄皮构造与厚皮构造在反转研究中的重要性.造山带前缘的逆冲体系作用也是引起前陆盆地反转的主要因素,走滑反转和斜向反转在造山带中也很普遍.通过对沉积盆地和造山带反转构造研究的分类介绍,提出了盆山一体化反转构造研究的思路,并基于盆山耦合关系理论,阐述了构造反转在油气成藏和富集成矿中的作用.这种思路是顺应地球系统科学和大陆动力学研究的需要而提出的.此外,新方法技术的综合运用是盆山一体化反转构造研究的重要支撑和必然趋势.     

塔里木盆地轮南地区碳酸盐岩油气藏原油酸值的分布特征及其形成机制

轮南地区是塔里木盆地北部的主要含油气区,该地区奥陶系原油中酸值含量普遍较低,分布范围在0.01～1.41mg KOH/g,大多数原油属于低含酸原油,少数属于含酸原油或高酸原油,酸值在平面上表现出明显的"西高东低"特征。通过原油物性对比、地球化学分析及成藏过程的研究发现,原油的酸值与其母质类型、成熟度、生物降解程度及油气充注史均有一定的关系,尤其与生物降解作用密切相关。通过对原油生物标志化合物的分析,判定该区含酸原油为混合成因,这与油气成藏过程分析结果是一致的。原油中酸性物质含量会影响原油的性质,原油的酸值与物理性质具有明显的相关关系,轮南地区油气性质差异明显,具有"西油东气"的分布格局,原油的密度、胶质沥青质含量、含硫量等也具有"西高东低"的分布特点,而气油比、含蜡量等则表现为相反的分布特征。     

中非裂谷系Bongor盆地强反转裂谷构造特征及其对油气成藏的影响

近年来,强反转裂谷盆地在油气勘探中引起越来越多的关注,中非裂谷系是强反转裂谷盆地的重要发育区。文中以Bongor盆地为例,分析了盆地的构造特征及其对油气成藏的影响,在此基础上指出勘探方向。研究表明,反转是Bongor盆地最显著的构造特征,受区域挤压应力场作用,Bongor盆地在晚白垩世和中新世发生了两期反转,特别是发生在晚白垩世桑托期(Santonian)的反转造成盆地整体大幅度抬升,地层遭受强烈剥蚀,剥蚀量达600~1 600m,盆地剥蚀呈现出西强东弱、北强南弱的特点。反转导致残余地层发生明显的褶皱变形,并最终控制了盆地构造圈闭的成型;同时造成上成藏组合油藏的改造、破坏,使得Bongor盆地成藏模式以源内成藏为主。因此,围绕初陷期凹陷、立足下成藏组合是下步勘探的主要方向。     

新疆三塘湖盆地马朗凹陷石炭系原油形成过程及勘探意义

新疆三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖构造带马25井石炭系火山岩储层中发现了原油和固体沥青共存,通过储层多级分离抽提和原油地球化学分析,并对这些原油(或固体沥青)的形成过程与其勘探意义进行了研究,结果表明这些原油和沥青可能主要来自下石炭统烃源岩,具有较低姥植比和伽玛蜡烷含量、高丰度三环萜、高Ts/Tm比值和重族组分碳同位素(δ13C-28.0‰)特征;现今油藏原油富含生物降解标志物(25-降藿烷),同时却无明显其它生物降解特征(正构烷烃、甾藿烷等保存完整),反映多期充注特征,即二叠纪中晚期成藏后遭受生物降解,白垩纪后期又再次充注形成;下石炭系有效烃源岩的存在预示着本区具有深部下石炭统源岩贡献的油气藏勘探前景。     

南海北部陆缘盆地反转构造研究:以莺歌海盆地临高隆起和珠江口盆地琼海凹陷为例

为揭示南海北部陆缘盆地反转构造的几何形态、演化及形成时期,文中利用反转构造定量分析方法,以莺歌海盆地临高隆起和珠江口盆地琼海凹陷反转构造为例,对两盆地中的反转构造生长指数、位移-距离曲线和反转率进行了定量分析。结果表明:莺歌海盆地临高隆起构造反转始于早渐新世,主要反转期为晚渐新世—早中新世,反转程度中等,为上盖下正的断层型反转构造;珠江口盆地琼海凹陷构造反转主要发生在晚中新世,反转程度轻微,为上凸下凹的褶皱型反转构造.两反转构造均具有良好的生、储、盖条件和时空配置关系,为有利的油气聚集区。     

巴西桑托斯盆地油气分布特征及其成因分析

巴西桑托斯盆地油气田分布具有“外重内轻,外大内小”的分布特征.轻质油藏（原油API°介于36°～58°之间）或气藏分布于近岸水深小于1 000 m范围内,且储量较小;而水深大于1 500 m区域则主要以正常原油为主（原油API°介于25°～32°之间）,储量大.桑托斯盆地油气分布特征与盐下、盐上烃源岩性质,热演化程度以及盐岩分布有关.盐下湖相烃源岩主要为Ⅰ型有机质,倾向于生油,中央凹陷区处于高、过成熟阶段,而东部隆起带深水区域处于成熟阶段;盐上海相烃源岩主为要Ⅱ2-Ⅲ型有机质,倾向于生成轻质油和气,中央凹陷及以西区域处于油窗晚期.研究表明盐上凝析油主要来自盐上高成熟海相烃源岩的贡献;而中央坳陷北部以及以外深水区原油主要来自盐下中等成熟的优质湖相烃源岩.阐明桑托斯盆地油气分布特征及其成因,有助于深入了解桑托斯盆地成烃成藏以及油气分布规律,从而对于桑托斯盆地区块优选,降低投资风险具有重要意义.     

舒兰盆地构造格架的地球物理制约

舒兰盆地位于佳伊地堑中南段,伊通盆地东北部,是北东向展布的一个狭长状断陷盆地,前人仅对舒兰盆地开展过初步的地质调查,但对盆地构造特征、演化过程的研究相对薄弱.综合区域地质资料、孢粉资料等,分析对比了舒兰盆地与伊通盆地的新生代沉积地层;通过电法、地震剖面解析,认为盆地南段为半地堑式构造特征,中段为地堑式构造特征,盆地北段从西北至东南呈阶梯状加深的构造形态;结合钻井资料分析认为,盆地基底岩性南段以上二叠统杨家沟组为主,中段主要由花岗岩和白垩系组成,北段主要由白垩系组成;综合分析认为,舒兰盆地构造演化可划分为3个构造演化阶段,即初始断陷期(古新世早期)、断陷期(古新世—渐新世)和挤压反转期(渐新世—中新世).     

NATURE OF NAPHTHENIC ACIDS IN BAKU CRUDE OILS AS A FUNCTION OF THE DEPTH OF OCCURRENCE

The author analyzes data on the contents of naphthenic acid in crude oils. Characteristics and properties of naphthenic acids in oils of adjacent formations are compared. The final conclusion denies the existence of any general relationship between the content of naphthenic acids and the depth of occurrence of oils of the deposits of the Apsheron Peninsula. --Royer and Roger, Inc.     

烃源岩生成有机酸过程的高分辨质谱研究

研究石油中有机酸的生成过程对研究储层改造、石油润湿性及页岩油可动性评价具有重要意义。在热压生烃模拟实验基础上,对Ⅲ型烃源岩不同演化阶段生成油中的非烃馏分进行了负离子电喷雾傅立叶变换离子回旋共振质谱分析,研究了烃源岩生成有机酸过程。对样品生成有机酸分析表明,在整个演化过程烃源岩都能生成有机酸,在低演化阶段主要生成脂肪酸,随演化程度的升高,脂肪酸丰度快速减少,芳环酸开始大量生成。随演化程度的增加,芳环上短链取代基发生断裂,并促进了有机酸的缩合,使得生成的有机酸缩合度逐渐提高,高碳数有机酸逐渐减少;烃源岩生成脂肪酸系列中存在偶奇优势,生成的C16、C18脂肪酸存在异常高丰度, C16、C18脂肪酸异常丰度现象可能是污染造成的,是否与烃源岩类型及成熟度有关尚需进一步研究。     

微生物改造有机质不同演化阶段油气的生成

石油是生物地质作用的产物,沉积物中有机质的组成和结构影响着石油天然气的生成。微生物改造有机质形成石油、天然气具有明显的阶段性:1)易溶于水的有机质和分子量小、成分简单的化合物优先参与到成油中形成低熟油。2)成熟油的有机母质主要为来自水生生物、藻类的脂肪和蛋白质,其次为来自陆源有机质中的碳水化合物脂肪分解菌、蛋白质分解菌、产氢菌等;脂肪酸初始阶段不溶于水,只有当环境中不存在占优势的其他碳源物质时,微生物才能利用和分解脂类进行生长。3)高演化阶段生存着大量的嗜热、超嗜热产甲烷菌,来自于陆源植物的纤维素、木质素、高分子聚合物等许多在成熟阶段难以降解的有机质在高演化阶段可以发生降解。成油过程要经过降解有机质、去除含氧基团、产氢菌产氢、耗氢菌用氢等过程,较成气过程更为复杂。     

Determination of naphthenic acids in crude oil by chemical ionization mass spectrometry

Naphthenic acids in petroleum are considered a class of biological markers. Their potential use in source correlation and as an indicator of biodegradation was reported in the past ( Dzidic et al. ,1988 ; Behar and Albrecht, 1984). Due to their highly complicated properties, detailed characterization of the acids is difficult. A method based on positive ion CI (chemical ionization) mass spectrometry using isobutane reagent gas to produce ( M 15)^ ions was applied to the analysis of naphthenic acid esters. Since the complex mixture of naphthenic acids cannot be separated into individual components, only the determination of relative distribution of acids classified in terms of hydrogen deficiency was possible. The identities and relative distribution of fatty and mono-, di-, tri-, and higher polycyclic acids were obtained from the intensities of the ( M 15 )^ ions according to z-series formula CπH2π 2 O2 of naphthenic acids. The components are characterized on the basis of group type and carbon number distributions. A comparison of the FAB and CI results showed that the group type distributions obtained bv both methods agree surprisingly well.The results indicated this method is simple, rapid and easy to operate. The geochemical implication of naphthenic acids was investigated by using a set of well-characterized crude oil samples. It is found that the naphthenic acid distribution can be used as a fingerprint for oil-oil and oil-source correlations.     

Acidic compounds in biodegraded petroleum

Twelve oil samples have been characterised by titration, FT-IR and chromatographic analysis to determine the differences between the organic acid composition of biodegraded and non-biodegraded oils. The biodegraded oils have higher total acid and total base contents, both by titration and extraction. The molecular weight ranges of the extracted acids are lowest in the biodegraded oils, and the equivalent weight calculations indicate a dominance of multi-functional molecules. Gel permeation chromatography gives a molecular weight range with most of the molecules between 300 and 500 g/mol. FT-IR shows that the extracted acids from biodegraded oils are more carboxylic and aliphatic while the non-degraded oils are more phenolic. Molecular analysis of the derivatised extracts give UCM envelopes for biodegraded oils, and no molecular identification. The results indicate that the acidic constituents in biodegraded oils are a product of the biodegradation, as the composition is very different from the non-biodegraded oils.     

Characteristics of Sources of Oils of Romashkino Field by Composition of Saturated and Aromatic Biomarkers

Composition of saturated biomarkers revealed the presence of at least two sources of oils of the Romashkino field with the monotypic conditions. All the studied oils are characterized by presence of a large number of components—anoxia testifiers in the photic layer of sedimentation basin in the fractions of aromatic compounds. These are products full or partial hydrogenation, cyclization and degradation of polyene compounds. Total content of this group of compounds is measured in these fractions for the first time. It is shown that the total content of the anoxia testifiers is high. Thus the specific characteristic of oil source rocks is defined—their formation in the conditions of existence of anoxia in the photic layer during the entire accumulation time of initial organic matter, and the thickness of the layer infected with hydrogen sulphide was significant. On the basis of composition and content of the anoxia testifiers it is shown that the hydrogenation of initial polyenes prevailed in diagenesis over the processes of cyclization.     

有机质供给和保存在烃源岩形成中的控制作用

烃源岩形成研究一直集中于海相盆地的“生产力模式”和“保存模式”之争, 湖相盆地研究较少.利用二连盆地烃源岩有机碳、碳酸盐碳同位素、热解参数、还原硫等地球化学分析数据, 表征了湖盆古生产力和陆源有机质输入, 研究了有机质供给和保存在烃源岩形成中的控制作用, 发现不同的湖盆中有机质供给和保存对烃源岩形成的控制作用明显不同.有机质供给量大的湖盆原始有机质含量高, 烃源岩形成主要受有机质供给控制, 受有机质保存条件影响小, 即使在含氧的水底也会有部分有机质来不及氧化而富集形成烃源岩; 有机质供给量小的湖盆原始有机质含量低, 氧化环境中大部分有机质被降解难以形成烃源岩, 只有还原环境下有机质才能得到较好的保存, 有机质保存是控制烃源岩形成的主要因素.      

东海陆架盆地南部中生界分布特征与油气勘探前景

在充分利用前人对东海陆架盆地中生代油气勘探成果的基础上,对最新处理的地震剖面和重磁反演剖面进行了精细解释和综合研究,结合海陆中生界对比结果认为:东海陆架盆地南部中生界分布广、厚度大,平均厚度可达6 000 m,而且具有“东厚西薄、南厚北薄”的特征。侏罗系主要分布在闽江和基隆凹陷,厚度分布稳定,w(TOC)平均值>1.0%;而白垩系在整个陆架盆地南部均有分布,具有向基隆凹陷加厚的趋势,w(TOC)平均值<1.0%。东海陆架盆地南部的基隆凹陷是下一步油气资源战略选区的首选目标,而台北低凸起很可能具有良好的油气远景。     

Amino acid abundances and stereochemistry in hydrothermally altered sediments from the Juan de Fuca Ridge, northeastern Pacific Ocean.

The Juan de Fuca Ridge is a hydrothermally active, sediment covered, spreading ridge situated a few hundred kilometres off the west coast of North America in the northeastern Pacific Ocean. Sediments from seven sites drilled during the Ocean Drilling Program (ODP) Legs 139 and 168 were analyzed for total hydrolyzable amino acids (THAA), individual amino acid distributions, total organic C (TOC) and total N (TN) contents. The aim was to evaluate the effects of hydrothermal stress on the decomposition and transformation of sedimentary amino acids. Hydrolyzable amino acids account for up to 3.3% of the total organic C content and up to 12% of the total N content of the upper sediments. The total amounts of amino acids decrease significantly with depth in all drilled holes. This trend is particularly pronounced in holes with a thermal gradient of around 0.6 degrees C/m or higher. The most abundant amino acids in shallow sediments are glycine, alanine, lysine, glutamic acid, valine and histidine. The changes in amino acid distributions in low temperature holes are characterized by increased relative abundances of non-protein beta-alanine and gamma-aminobutyric acid. In high temperature holes the amino acid compositions are characterized by high abundances of glycine, alanine, serine, ornithine and histidine at depth. D/L ratios of samples with amino acid distributions similar to those found in acid hydrolysates of kerogen, indicate that racemization rates of amino acids bound by condensation reactions may be diminished.