石油运移研究的新方法

石油运移研究的新方法刘洛夫毛东风（石油大学北京昌平１０２２００）关键词咔唑类化合物石油运移石油含氮化合物的研究已从单一的石油化工领域延拓到石油勘探领域，这是石油含氮化合物研究的重大进展。近年来，国外学者〔１〕成功地应用中性吡咯含氮化合物中的咔唑类来...     

低熟油、烃源岩中含氮化合物分布规律及其地球化学意义

对八面河地区原油、油砂以及不同成熟度和岩性有异的烃源岩中吡咯类化俣物的分布特征及其潜在的地球化学意义进行了探讨。结果表明，随着成熟度的增加，八面河地区烃源岩中吡咯类化合物中屏蔽化程度高的异构体比屏蔽化程度低的异构体富集，咔唑及苯并咔唑系列中低相对分子质量的同系物比高相对分子质量的同系物富集，苯并[a]咔唑比苯并[c]咔唑富集。八面河地区原油中吡咯类化合物有较为明显的运移分馏效应，观察到高、低相对分子质量的同系物间的运移分馏效应比不同类型异构体间的分馏效应更为显著，而前者受成熟度的影响可能相对小于后者；发现吡咯类化合物的油气运移分馏效应不仅体现于不同氮官能团屏蔽、半屏蔽和暴露三类异构体间，同样体现于同一类型的同分导师构体之间，指示此类化合物有较强的活性。吡咯类化俣物与烃类化合物一样具有多方面潜在的地球化学意义。     

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。     

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.     

八面河油田油气运聚、成藏模式探讨

八面河油田原油中吡咯类化合物及与其具有类似骨架的杂原子芳烃—二苯并噻吩、二苯并呋喃等具有较为明显的运移分馏效应 ,指示八面河断裂构造带中北部断裂、构造较为发育地带为主要油气注入点 ,绝大部分油气自主要注入点沿地层上倾方向作侧向运移 ;广北斜坡带运移分馏效应不太明显 ,反映各油气单元间连通性较差及油源、油气运聚成藏过程较为复杂 ;滩海一带原油具有较强的运移分馏效应 ,指示原油具有非原地性 .含氮化合物运移分馏效应反映 ,断层、不整合面为八面河油田油气运移的主要通道 ,牛庄、广利洼陷为八面河油田可能的油源区 ,反映绝大多数油气主要来自正常生油门窗内的成熟烃源岩 .     

八面河油田油所运聚、成藏模式探讨

八面河油田原油中吡咯类化合物及与其具有类似骨架的杂原子芳烃－二苯并噻吩、二苯并呋喃等具有较为明显的运移分馏效应，指示八面河断裂构造带中北部断裂、构造较为发育地带为主要油气注入点，绝大部分油气自主要注入点沿地层上倾方向作侧向运移；广北斜坡带运移分馏效应不太明显，反映各油气单元间连通性较差及油源、油气运聚成藏过程较为复杂；滩海一带原油具有较强的运移分馏效应，指示原油具有非原地性。含氮化合物运移分馏效应反映，断层、不整合面为八面河油田油气运移的主要通道，牛庄、广利洼陷为八面河油田可能的油源区，反映绝大多数油气主要来自正常生油门窗内的成熟烃源岩。     

塔里木塔中隆起古生界原油咔唑类化合物的分布及意义

石油在运移过程中,极性含氮化合物与围岩(如孔隙、裂缝、断层等)表面相互作用。随着运移距离增加,其在原油中的含量不断降低,并发生石油极性含氮化合物的分馏作用。以前的研究表明,石油中咔唑类含氮化合物的分布受母质类型、沉积环境、成熟度的影响很小,而主要受石油运移的影响。本文主要运用咔唑类化合物的分布来研究石油的运移并迫踪烃源岩。文中对来自塔里木盆地塔中地区6口井的7个原油样品的咔唑类化合物的类型、含量及其分布特征作了详细的探讨。得到     

鄂尔多斯盆地马岭油田延9油层组油气运移研究

我们首次对马岭油田延9油层组原油充注点和运移方向、期次、通道及动力进行了系统地研究。结果表明,马岭油田延9油层组原油中咔唑类化合物的运移分馏效应明显,不同地区原油样品中咔唑类化合物异构体分布特征反映了延9原油具有3个充注点,运移方向为向南东方向和向北西方向运移;纵向上是由下向上,即从延10以下层位向上运移的方向。油藏储层包裹体均一化温度分布呈现出两个主峰温度,说明油气经历了两次运移期和充注期。研究资料显示马岭油田延9油层组原油运移通道在纵向上主要是河道深切谷和延9与延10油层组河道砂体的相互纵向叠置直接接触部位,或者是延10油层组泥岩很薄处形成的油气运移窗口;横向上为联通的多分支河道。油气运移的纵向动力主要为毛细管力和剩余压力。该研究成果对鄂尔多斯盆地侏罗系油气的进一步勘探和开发具有一定的指导意义。     

东营凹陷沙三 、 沙四段石油运移地球化学特征及意义

摘 要　 利用生物标志化合物、 碳同位素和原油烷烃色谱等地球化学指标研究了东营凹陷沙 三段(Es 3 )、 沙四段(Es 4 )油气运移的基本规律。 油源对比证实, 利津和牛庄洼陷 Es 3 、 Es 4 生 油岩分别向其附近和周缘地区提供了油源。 根据 “ 地质色层” 原理, 分析了原油中烷烃含量、 nC 21 - / nC 22 + 比值、 甾烷 C 29 ααα ββ ββ+αα 比值、 烷烃主峰碳数、 δ 13 C 值、 原油密度和粘度等地 球化学指标的变化规律, 表明利津和牛庄洼陷内石油具有 “ 离心” 式运移的典型特征, 反映 了压实流盆地古流体势场对油气运移的控制作用。 研究结果对压实流盆地油气运移、 聚集理 论模型和模拟方法的研究具有重要的地质意义。     

原油中吡咯类化合物的地球化学特征及其意义

本文分析了塔里木盆地轮南海相、松辽盆地新站淡水湖相、朝阳沟-长春岭淡水-半咸水相、柴达木盆地尕斯库勒盐湖相原油中吡咯类化合物的分布特征,发现不同成因类型原油中吡咯类含氮化合物的丰度与相对分布有着显著的差异。文中进一步探讨了沉积环境、成熟度、母源、运移作用对该类化合物的可能控制作用。结果表明原油中吡咯类化合物的丰度与相对分布可能受控于多种地球化学因素,运移分馏作用与沉积环境可能是控制该类化合物的主要因素。成熟度、原始生源对该类化合物也有一定的影响。非烃中吡咯类含氮水合物在指示油气运移方向、指相以及成熟度方面有着潜在地球化学意义。     

酒西坳陷部分原油生物标记物特征异常分析

酒西坳陷大部分原油的生物标记物分布特征较单一,主要表现为三环萜烷、降新藿烷、C30重排藿烷和重排甾烷不发育,伽玛蜡烷相对比较发育,C29甾烷异构化参数较低,一般在0.45~0.5之间,尚未达异构化终点,反映其源岩成熟度并不高。此类原油主要源于青西凹陷下沟组沉积于较强还原环境的藻纹层泥质白云岩。此外,酒西坳陷还发现了部分在生物标记物特征上有别于该区“主体原油”的原油,其表现为三环萜烷、C29Ts、C30重排藿烷和重排甾烷、伽玛蜡烷相对比较发育,而且部分原油(如窿8井、窿4井和窿10井原油)成熟度较高,甾烷C2920S/(20S+20R)值高达0.56~0.58(已达异构化终点),属酒西坳陷成熟度最高的原油,特别是这些原油中绝大部分的C29ββ/(ββ+αα)值也高于“主体原油”,表明其经受了较长距离的运移。根据生物标记物所反映的沉积环境和生源前身物分析以及将其与酒东坳陷主要源于赤金堡组的原油的比较结果,认为在酒西坳陷中,这部分相对于“主体原油”而言的生标特征异常原油可能源于青西凹陷深部的赤金堡组,这一认识对酒泉盆地的深层油气勘探具有实际指导意义。     

东营凹陷生物降解稠油甾烷分子的选择蚀变

为分析生物降解原油中甾烷生物标志物分子发生选择性蚀变的先后顺序及生物降解作用对甾烷分子成熟度参数的影响,在渤海湾盆地东营凹陷广饶潜山油藏选择了发生不同程度生物降解作用的原油,利用色谱质谱(GC-MS)仪对其中甾烷进行了定量测试分析和对比。结果发现在生物降解过程中,不同级别的生物降解作用对甾烷具有不同程度的影响:6级以下的生物降解作用对甾烷的降解能力有限,甾烷及其相关化合物比值没有可以识别的改变;6级以上的严重生物降解作用会对甾烷生物标志物的相关参数产生显著的影响。在严重生物降解原油中(级别≥6):甾烷系列被降解和蚀耗的先后顺序为,ααα20R>αββ20R>αββ20S≥ααα20S,C27>C29>C28,规则甾烷优先于重排甾烷发生降解,C27,C28,C29甾烷优先于C20,C21甾烷发生降解;甾烷生物标志物分子参数C2920S/(20S+20R),C29ββ/(ββ+αα)会发生显著升高,不能真实反映成熟度大小。研究结果为正确评价生物降解原油的成熟度及甾烷生物标志物分子的选择性蚀变提供了新的科学依据。     

生物标志物藿烷类的单体碳稳定同位素研究

对 5个广东泥炭样品和 3个准噶尔盆地西北缘原油样品中支链烷烃和环烷烃进行了分离,应用色谱 -同位素比值质谱 (GC -IRMS)测定了其中藿烷类单体碳稳定同位素比值,研究它们的碳同位素组成变化,结果表明泥炭中藿烷类δ13C为 - 2 1.7‰～ - 34.4‰,与湖相页岩和原油中藿类相比,相对富集13C;同一样品中,不同碳数和不同构型的藿烷之间,δ13C相差 4.4‰～ 1 2.8‰,说明同一沉积环境中可能生长具有不同碳同位素组成藿类先质的多种微生物,相对亏损13C的C₂₉βα、C₂₉ββ、C₃₁βα藿烷可能来自甲烷菌,相对富集13C的C₂₉αβ、C₃₀ αβ藿烷可能来自化学自养型细菌;准噶尔盆地原油中藿烷类碳同位素δ13C为 - 30.6‰～ - 53.4‰,原油之间藿烷δ13C值具有明显差别,它们指示克乌断裂带东部原油来自二叠系,西部原油来自侏罗系与三叠系。     

Discussion on Petroleum Migration in Bamianhe Oilfield of Dongying Depression, East China

Petroleum migration process of Bamianhe oilfield of Dongying depression, East China is evaluated on the basis of our detailed work on geochemistry of the crude oil and the source. Molecular tracers, especially nitrogen compounds, are employed in assessing style of oil migration and accumulation. Additionally, absolute quantitative results of heteroaromatics including dibenzofuran, dibenzothiophene and fluorene with similar basic frames to pyrrolic nitrogenic compounds are also used to evaluate the quantity of petroleum migration. According to apparent migration effects of the pyrrolic nitrogen compounds, it is indicated that most of Bamianhe oil was derived from potential source kitchen-Niu-zhuang sag, migrated and accumulated at Bamianhe fault belt through selective paths according to a main filling point displayed. Generally, upward migration trend from the main point along the south slope is noted. There are observable migration effects from Guangli subsag to the north Bamianhe and Yangjiaogou oilfields showing Guangli subsag was a secondary kitchen accounting for the oils in the north portion. Significant vertical migration effects shown in several cross sections demonstrate that faults well developed in the area play an important role in oil migration and accumulation. Unformality, sandstone reservoirs distributed locally also suggest important fairways in connecting sources with traps. The tectonic and a combination of tectonic and lithological mechanism are identified as the critical mechanisms in entrapping hydrocarbons. Migration trend suggested by nitrogenic compounds agrees well with analysis of lateral compositional variety and thermal maturity gradient. This study also confirms well with our previous studies. It is the location of source rocks, tectonic and stratigraphic characteristics that have a comprehensive control on the model of hydrocarbon migration and accumulation in Bamianhe oilfield. Results also show that the oils are mostly derived from the deep parts of the Niuzhuang and Guangli sags within normal oil window.     

苏北盆地溱潼凹陷油气运聚模式

通过对苏北盆地溱潼凹陷不同构造带部分具代表性油藏原油的饱和烃、芳烃生物标志物和吡咯类含氮化合物分布特征的分析,结合油区构造研究和油源对比成果,讨论了研究区油气的运移方向与运聚模式。结果表明,研究区不同构造带原油中吡咯类含氮化合物分馏效应存在差别,处于断阶带南侧的成熟原油运移效应明显,来源于其西北侧的俞垛次凹始新统阜宁组二段烃源岩;断阶带北侧的原油运移分馏效应较差,推测其主要来源于北侧的储家楼次凹阜宁组二段烃源岩,以短距离侧向运移为主;内斜坡带原油主要来自于储家楼深凹阜宁组二段烃源岩,沿其构造带上倾方向自西南到东北方向,含氮化合物分馏效应明显;坡垒带与外斜坡带阜宁组三段原油成熟度偏低,吡咯类含氮化合物浓度较高,原油自东北向西南方向以短距离运移为主,主要来自于深凹的低熟烃源岩。不同构造带的油气成藏模式也不一致,断阶带为阶梯状断块油气聚集模式,内斜坡带与坡垒带主要分布受断层控制的断块—岩性油藏,外斜坡带为反向正断层垒块控油模式。     

准噶尔盆地中部Ⅰ区块现今油气运移方向研究

根据石油成熟度梯度、原油中吡咯类含氮化合物丰度和异构体参数变化特征以及原油中高分子量正构烷烃的分布特征,结合车—莫古隆起的构造演化,探讨了准噶尔盆地中部Ⅰ区块油藏可能的油气运移方向。结果表明,研究区原油间运移分馏效应十分复杂,近期原油主要运移方向是由南向北,即油气是从南部的征1井区向沙1井、庄1井区运移。     

乌兰花凹陷原油特征及成因

乌兰花凹陷是二连盆地南部新发现的富油凹陷,对乌兰花凹陷原油物理性质和地球化学性质进行了系统的分析以揭示其特征及来源。原油物理性质显示,乌兰花凹陷原油比重（API gravity）介于20.2°~40.0°之间,主体为正常原油。原油生物标志化合物参数表明,不同构造带之间原油特征存在差异,可以划分为两类原油。一类以土牧尔构造带原油为主,具有低姥值比（Pr/Ph）和C₂₁/C₂₃三环萜烷,相对较高的伽马蜡烷/C₃₁藿烷和规则甾烷/C₃₀藿烷的特征,原油主要为烃源岩在成熟阶段早期的产物,主要以藻类来源为主。另一类原油包括赛乌苏和红井构造带原油,具有高姥值比（Pr/Ph）和C₂₁/C₂₃三环萜烷,相对较低的伽马蜡烷/C₃₁藿烷和规则甾烷/C₃₀藿烷,主要为陆源有机质和藻类有机质混合来源,原油具有更高的成熟度。原油碳同位素和正构烷烃单体烃碳同位素表明这两类原油应是一套烃源岩在不同成熟阶段的产物,原油主要来源于南洼槽阿尔善组烃源岩。阿尔善组烃源岩的非均质性和成熟度导致了两类原油的差异。      

重排藿烷:示踪油藏充注途径的分子标志物

基于C₃₀重排藿烷（C₃₀DH）和C₃₀藿烷（C₃₀H）热稳定性差异,研究了C₃₀DH/C₃₀H作为油气运移方向和充注途径的可行性.结果发现:C₃₀DH结构稳定性高于C₃₀H,C₃₀DH/C₃₀H参数具有成熟度属性;同时对比分析C₃₀DH/C₃₀H参数与咔唑类参数的相关性,认为两者之间正相关性明显,表明C₃₀DH/C₃₀H参数不仅是良好的热成熟度参数还是良好的石油充注运移参数.M油田位于Fula凹陷东部,M油田原油为弱氧化-还原、淡水-微咸水环境下低等藻类与高等植物混源生成,属于同一族群原油.利用C₃₀DH/C₃₀H参数示踪Fula凹陷M油田石油充注方向,油气运移途径主要为自北向南,同时还发育自西向东的运移途径;咔唑类参数也验证了C₃₀DH/C₃₀H参数示踪油气运移的准确性.结果表明C₃₀DH/C₃₀H参数是示踪石油充注途径的有效参数.      

刍云深水凹陷高成熟原油芳烃地球化学特征研究

对白云凹陷采集的27个原油样品的芳烃组成进行了系统的研究。其分布特征和相对含量表明,原油母质具明显的陆源高等植物输入特征,沉积环境以氧化环境为主,根据萘系列、菲系列、二苯并噻吩系列化合物的相对含量分布差异,优选有效的烷基萘、烷基菲、烷基二苯并噻吩成熟度指标,综合分析了白云凹陷原油成熟度特征。原油总体属于成熟一高成熟原油,结合生物标志化合物组成可划分为A、B两类,A类原油的成熟度高于B类原油。还选用有效的成熟度参数探讨了白云凹陷油气运移规律,如三甲基萘比值,该参数指示油气运移方向沿白云主洼中心向周围运移,且邻近番禺低隆起,运移方向由西向东,即沿着成熟度由高到低方向运移。