注水开发过程中原油的水洗作用初探

注水开发过程中的水洗作用是一个以往被忽略,但又十分重要的问题.通过对3口井、时间间隔为20年的6个原油样品系统的地球化学测试与对比研究,探讨了注水开发过程中水洗作用对原油的改造作用以及各种地球化学参数的变化特征和规律.结果表明,在注水开发过程中,水洗作用对芳烃的影响远大于饱和烃,主要表现在芳烃组分的含量明显降低,一些芳烃类化合物的含量和芳烃参数也发生了显著的变化.认为这些变化是注水开发过程中原油遭受水洗作用的特征性标志,并对油源对比和油气运移等研究具有参考意义.     

塔里木盆地塔东2井原油成因分析

塔东2井原油为高密度、粘度大,δ13C相对较重的稠油.原油中轻烃、环状萜类、甾烷及芳香甾烷组成与分布均具有海相原油的特点.具有时代意义生物标志物的油源对比结果表明,该原油来源于寒武系烃源岩,具有自生自储特点.高反射率热解沥青的存在、芳烃馏分中高含量的多元稠环芳烃及正构烷烃碳同位素相对较重的特点,表明原油在成藏后经历了短期高温热事件的影响.     

塔里木盆地塔东2井原油成因分析

塔东2井原油为高密度、粘度大，δ^13C相对较重的稠油。原油中轻烃、环状萜类、甾烷及芳香甾烷组成与分布均具有海相原油的特点。具有时代意义生物标志物的油源对比结果表明，该原油来源于寒武系烃源岩，具有自生自储特点。高反射率热解沥青的存在、芳烃馏分中高含量的多元稠环芳烃及正构烷烃碳同位素相对较重的特点，表明原油在成藏后经历了短期高温热事件的影响。     

不同成因原油全扫描定量荧光特征及其影响因素

为揭示不同成因类型原油的三维全扫描荧光特征及其主控因素,对50个不同成因类型的原油的三维荧光特征进行了分析。原油样品代表了未熟—低熟至高成熟度范畴原油、淡水与咸水湖相、沼泽相成因原油、高蜡低硫与低蜡高硫油、常规油与重质油等类型。结果表明,分析原油三维荧光谱图及其定量参数有所差异。原油的荧光强度随芳烃含量增加而增加,沼泽相高蜡油荧光强度总体高于湖相原油;荧光强度随成熟度增加而降低、荧光主峰波长随成熟度增加而变短,反映芳烃总量与相对高分子量芳烃丰度具有降低趋势。稠油的荧光谱图不同于常规油,具有波长分布范围宽、主峰不明显等特征。成熟度、母源岩有机质类型与生源、次生改造等多种因素对原油的三维荧光特征有控制作用。     

板桥凹陷原油芳烃组成特征及地球化学意义

板桥凹陷原油以低密度、低粘度、低含硫和高凝固点、高含蜡量为特征的中—高蜡凝析油—轻质油为主。芳烃色谱—质谱分析结果显示,常规多环芳烃含量高达66.33%～80.81%;其次是三芴系列,在15%～30%之间;芳香甾烷系列含量仅有5.55%。常规多环芳烃又以二环的萘系列和三环的菲系列为主。用甲基菲指数（MPI1）折算的RC反映板桥凹陷原油处于成熟—高成熟阶段,其中,板深35原油（Es3,4 731 m）折算的RC值达到1.60%。三芳甾烷含量和低碳数三芳甾烷比值与甲基菲指数（MPI3）、甲基二苯并噻吩指数（MDR）均有良好的相关性。三芴系列组成特征反映了原油成因环境为偏沼泽相的弱氧化—还原环境。     

塔里木盆地塔河油田原油芳烃地球化学特征及其成因

芳烃是原油的重要组分,含有丰富的地球化学信息,但塔里木盆地塔河油田原油芳烃地球化学研究仍是薄弱环节。通过对塔河油田原油的系统采样和GC-MS分析,研究了原油中萘、菲和三芴系列等芳烃化合物组成特征并分析了其成因,进行了油源对比。研究认为,烷基萘和芴系列化合物分布特征指示原油形成于海相还原环境,母质来源为菌藻类;甲基菲和烷基二苯并噻吩系列化合物显示原油成熟度较高;油源对比研究表明塔河油田原油主要来源于中、上奥陶统烃源岩。这些研究成果为塔河油田的油气勘探提供了科学数据,对我国同类型海相碳酸盐岩油气田原油有机地球化学及成因研究具有一定的参考意义。     

Mango轻烃参数在塔里木原油分类中的应用

根据Ｍａｎｇｏ稳态催化动力学轻烃成因模式所得到的参数可作为塔里木盆地原油分类的有效指标。不同成因原油之间Ｋ２［Ｐ３／（Ｐ２＋Ｎ２）］值有明显的变化,在海相油中其平均值（０．２０～０．２３）较低,陆相油中（０．２９～０．３６）较高,表明该参数与源岩的有机质类型及沉积环境性质有关。Ｎ１６／Ｎ１５和（Ｎ１６＋Ｎ１５）／（Ｐ２＋Ｐ３＋Ｎ２）等不同结构类型轻烃化合物的比值能区分海、陆原油。不同成因原油的Ｃ７轻烃组成反映出不同的碳环优势（ＲＰ）,海相原油轻烃富含二甲基环戊烷（５ＲＰ）,而陆相原油以甲基环已烷占优势（６ＲＰ）。     

塔里木盆地气－液溶解平衡机制下的原油轻烃行为及其地质意义

塔北地区普遍存在气顶型凝析气藏和带油环的凝析气藏。与传统烃类热演化理论相矛盾的是：１）天然气的成熟度远高于油环原油或凝析油；２）高－过成熟天然气与同藏的原油间存在明显的物性不匹配。结合地质背景，认为这种矛盾是由后期形成的干气进入已形成的油藏并溶解原油轻烃这一过程所致，凝析气中的轻烃是气－液溶解平衡的产物。地质历史时期凝析气与油环分离或产生凝析油气藏或混入其它油藏的蒸发分馏作用过程导致了轻烃的油藏再分配，形成了塔北地区纵向上原油轻烃的“反序”分布趋势及某些参数的异常分布。认为烃类的气－液相溶解平衡作用是原始原油轻烃分布特征后期演变的主要控制机制之一。其实质是不同性质轻烃气液两相差异性分配基础上的物理化学分异过程。     

塔里木盆地气－液溶解平衡机制下的原油轻烃行为及其地质意义

塔北地区普遍存在气顶型凝析气藏和带油环的凝析气藏。与传统烃类热演化理论相矛盾的是:１）天然气的成熟度远高于油环原油或凝析油；２）高－过成熟天然气与同藏的原油间存在明显的物性不匹配。结合地质背景，认为这种矛盾是由后期形成的干气进入已形成的油藏并溶解原油轻烃这一过程所致，凝析气中的轻烃是气－液溶解平衡的产物。地质历史时期凝析气与油环分离或产生凝析油气藏或混入其它油藏的蒸发分馏作用过程导致了轻烃的油藏再分配，形成了塔北地区纵向上原油轻烃的“反序”分布趋势及某些参数的异常分布。认为烃类的气－液相溶解平衡作用是原始原油轻烃分布特征后期演变的主要控制机制之一。其实质是不同性质轻烃气液两相差异性分配基础上的物理化学分异过程。     

轻烃指纹分析及其应用

轻烃指纹分析包括对天然气、原油以及岩石轻烃的分析.利用轻烃分析技术获得的指纹特征参数,不仅可以反映油气的成因类型、演化程度,用于气-油-源岩的对比,而且还可用于同源油气形成后经水洗、生物降解、热蚀变等的影响而造成的细微化学差异的判别,反映油气的保存条件.在对天然气和原油轻烃分析先进技术进行概述的基础上,着重论述了岩石轻烃低沸点溶剂密封快速抽提分析技术,并对轻烃指纹分析方法的应用发展作了探讨.     

Effect of water washing on hydrocarbon compositions of petroleum sandstone reservoir rocks in Tarim Basin, NW China

Gross compositions and distribution of saturated and aromatic hydrocarbons in Carboniferous sandstone reservoire rocks in oil and water zones for Tzhong-10 well of the Zhongyang Uplift in the Tarim Basin were studied in dteail by means of Rock-Eval Pyrolysis,thin-chromatograph-flame ionization detection(TLC-FID),gas chromatography,gas chromatography-mass spectrometry.The results suggest that the gross composition of reservoir hydrocarbons between the oil zone and the water zone show significant differences,Water wahing has a dramatic effect on saturated hydrocarbon blomarkers,especially drimane series compounds,Drimane series compounds in the water zone have been depleted completely.However,the contents of tricyclic iterpanes and pentacyclic triterpanes tend to decrease slightly,but the water-zone reservoir hydrocarbons contian a large amount of gammacerane.This suggests that gammacerane be more resistant to water washing than diterpanes and homohopanes.The contents of pregnane,homopregrane,diasteranes relastively decrease as a result of water washing.Water washing has a noticeable effect on polycyclic aromatic hydrocarbon compounds,especially aromatic sulfur compounds,and the contents of dibenzothiophene series compounds and benzonaplyiothipophene decrease significantly as a result of water washing.However,the conterts of bicyclic and tricyclic aromatic hydrocarbons decrase slightly and those of tetracyclic and pentacyclic aromatic hydrocarbons,especially benzofluoranthene and benzopyrenes,increase markedly owing to adecrease in light aromatie hydrocarbons as a result of water washing.     

不同采出程度下石油组分变化特征

利用GHM烃分析仪对水驱模拟实验过程中不同阶段的采出原油进行分析,研究其原油组成的变化规律,探索原油组成与采出程度之间的内在关系。实验表明 :原油的采出程度与采出流体PV数之间具有良好的对应关系;随着采出程度逐渐提高,原油中正构烷烃的碳数范围及主峰碳数逐渐后移,原油的轻 /重比值呈现降低趋势。实验还证明,某些在空间上呈圆柱型、具有规则支链的分子比相近碳数的直链分子更容易被驱出。该项研究对于从微观角度深入探索驱油机理、提高原油采收率具有实际意义。     

强烈气洗作用导致原油成分变化的定量计算:以库车坳陷天然气藏为例

库车坳陷以产天然气为主,同时产出少量原油和凝析油,油气充注不同步,普遍具有"油早气晚"的特点,晚期大量天然气的侵入,必然对早期聚集的油藏发生改造作用。对气藏中原油成分变化的定量计算和讨论,可为天然气的注入强度定量评价提供直接证据。未遭受气洗的原油,正构烷烃摩尔浓度的对数与相应的碳数呈线性关系,而气洗作用可使轻组分的正构烷烃最先溶解于干气中,并随着天然气继续向前运移,原始油藏中的轻组分正构烷烃大大减少。以此为理论基础,建立了正构烷烃损失的定量计算模型。结果表明克拉2构造原油正构烷烃损失程度最高,平均可达70%左右,大北构造带原油正构烷烃损失程度差异较大,与该地区断块发育有关。气洗作用导致原油正构烷烃减少,而金刚烷、多环芳烃等在天然气中溶解度较低的化合物得以浓缩富集,相对含量大大增加。轻芳烃含量也会随之而增加,原油芳香度增加,石蜡度降低。在模拟实验基础上对气洗程度进行了定量评价,初步估算表明,克拉2构造原油遭受的气洗作用最强,是其他构造带的2～5倍。     

Oil geochemistry derived from the Qinjiatun–Qikeshu oilfields: insight from light hydrocarbons

A suite of 27 oils from the Qinjiatun–Qikeshu oilfields in the Lishu Fault Depression of the Songliao Basin was analyzed using whole oil gas chromatography. In combination with the relative distribution of C₂₇, C₂₈, and C₂₉ regular steranes, detailed geochemical analyses of light hydrocarbons in oil samples revealed crude oils characterized by the dual input of lower aquatic organisms and higher terrestrial plants. Several light hydrocarbon indicators suggest that the liquid hydrocarbons have maturities equivalent to vitrinite reflectances of around 0.78%–0.93%. This is consistent with the maturity determination of steranes C₂₉ 20S/(20S + 20R) and C₂₉ ααβ/(ααα + αββ). Crude oils derived from the two distinct oilfields likely both have source rocks deposited in a lacustrine environment based on light hydrocarbon parameters and on higher molecular weight hydrocarbon parameters. The results show that light hydrocarbon data in crude oils can provide important information for understanding the geochemical characteristics of the Qinjiatun–Qikeshu oils during geologic evolution.     

鄂尔多斯盆地陕北地区长10油源及成藏条件分析

在鄂尔多斯盆地的陕北志丹地区勘探发现了长10油藏,原油密度为0．8152g／cm^3,全烃色谱图的主峰为nC13～nC15油质较轻。轻烃组分中环烷烃较为丰富,芳烃含量低,呈姥植均势（Pr／Ph为1．21～1.45）,原油的δ^13CP08值为-31．78％。,甾萜烷分布与主要参数特征为：重排藿烷类相对丰度很高、伽马蜡烷低,Ts／Tm比值很高（5.54～7．26）C30^＊／C50藿烷比值高（0．67～0．72）,C29Ts／C30藿烷比值高（0．38～0．52）,甾烷中重排甾烷较高、αβ和βα构型甾烷丰富。ααα-20R构型甾烷呈不对称“V”型分布,反映了较为典型的湖相油型油特征。油-油、油-源对比显不,该区长10原油来自长7优质烃源岩。石油可能是在湖盆中部长7优质烃源岩发育的地区通过垂向倒灌进入长10油层组、经侧向运聚成藏的。据此,预测盆地长9和长10油层组具备良好的成藏与勘探潜力。     

含油流体包裹体：地球化学分析与地质应用

利用含油流体包裹体可以获得与原油和源区常规分析同等质量的可靠地球化学数据。细致而又小心谨慎地对待各测试步骤(如样品清洗、背景空白等)是成功进行包裹体油气成分分析的基础。从技术上来说，每一分析步骤都具有挑战性，但如果我们能按步骤循序渐进，就不仅能够分析那些含有大量石油包裹体的样品(如当今或古油藏样品)，而且可以测试含极少量石油包裹体的样品(如迁移路径或极古老岩石样品)。包裹体中可被测试的碳氢化合物多种多样，包括低分子量的碳氢化合物、n-链烷、类异戊二烯、生物标志物、芳香族碳氢化合物等。流体包裹体内石油成分分析在地质上有广泛应用，比如可以更好地重建储集区石油重注史、确定盆地中以前未知的活性源岩。在储集区内由生物降解造成的石油再造和(或)水洗作用经常被抹去，流体包襄体分析则可以解释储集区复杂成油阶段，当然更可以去除钻孔泥浆添加剂或其他污染物的影响。此外，也可以获知地球早期生物圈碳氢化合物的组成及多样性，以及在勘探区或盆地进行二次迁移路径填图。     

岩盐中合成烃包裹体与母油的地球化学特征及其在油源对比中的意义

油气包裹体广泛应用于油气成藏研究,但油气包裹体能否继承母油荧光及地球化学特征等,尚缺乏直接的实验证据。本文在开放体系下用NaCl挥发结晶法对一轻质原油进行合成烃类包裹体实验,通过镜下观察和激光剥蚀色谱-质谱技术分析合成的烃包裹体和母油的荧光特征、成分特征及地化特征,研究两者的异同点。结果表明,在NaCl合成烃类包裹体中共发现三种相态的包裹体:纯液相烃包裹体、气液两相烃包裹体和气油水三相包裹体;共有绿黄色荧光、蓝色荧光两种不同颜色的荧光特征。相对于母油,合成包裹体的饱和烃和芳烃类化合物中的轻质组分含量较低,可以推测在母油被捕获成为包裹体的过程中,不同的化学成分存在差异性捕获。但合成包裹体的Pr/Ph等地化参数和不同系列化合物相对含量与母油相差不大,能很好地反映母油的沉积环境等地化特征。因此,包裹体成分信息可以应用于油源对比分析。