原油裂解成气动力学参数及其应用研究

 采用黄金管限定体系,对塔里木盆地牙哈、哈得原油样品进行了热模拟实验,研究了原油样品热裂解生成气态烃的产率特征及其动力学参数。结果表明,牙哈、哈得原油样品裂解具有高的C_1-5产率(738.87 ml/g、598.98 ml/g)和C_2-5产率(256.85 ml/g、188.63 ml/g)。牙哈、哈得原油样品裂解成气动力学参数存在差异:牙哈原油样品裂解气甲烷、乙烷、丙烷生成的活化能范围分别为（66～83）×4.186 kJ/mol、（59～72）×4.186 kJ/mol、（59～65）×4.186 kJ/mol,频率因子各为2.07×1016s_-1、1.0×1014s-1、1.0×1014s-1;哈得原油样品裂解气甲烷、乙烷、丙烷生成的活化能范围分别为(63～84)×4.186 kJ/mol、(57～63)×
4.186 kJ/mol、(58～70)×4.186 kJ/mol,频率因子各为1.42×1016s-1、1.0×1014s-1、1.0×1014s-1。以塔东地区满东1气藏为例进行了动力学模拟应用研究,认为原油的大量裂解为满东1气藏提供了主要气源。     

论川东北地区发现的高密度甲烷包裹体类型与油裂解气和页岩气勘探评价

据甲烷包裹体的产出特征和显微激光拉曼分析研究,近年来在川东北地区先后发现了多种类型的高密度甲烷包裹体,揭示了油气藏和石油包裹体的高温热演化作用的重要信息：普光气田三叠系碳酸盐和碎屑岩储层中含焦沥青的高密度甲烷包裹体分别反映了早期油藏阶段矿物捕获的石油包裹体经后期高温极端裂解的成因;普光5井碳酸盐储层中含H2S而不含焦沥青的高密度甲烷包裹体,反映了古油藏高温裂解阶段新生方解石捕获了储层中富含CH4也有“TSR”成因的H2S流体的信息;五科一井下志留统黑色硅质岩石英中发现的高密度甲烷包裹体和少量含轻烃包裹体,反映了本区富有机质的下志留统高演化程度的黑色页岩在地质历史中存在高压甲烷和轻烃产出的证据。以上各种高密度甲烷包裹体成因机理和形成的高温度高压力条件,为川东北地区古油藏裂解气和志留系“页岩气”的勘探评价提供了科学依据。     

塔里木盆地库车坳陷烃源岩生成甲烷的动力学参数及其应用

根据压力下黄金管封闭体系热模拟实验结果 ,应用 Kinetics和 GOR- Isotope Kinetics专用软件 ,获得了塔里木盆地库车坳陷三叠系—侏罗系烃源岩的生烃动力学参数及碳同位素动力学参数。库车坳陷侏罗系煤、煤系泥岩及三叠系泥岩热解生成甲烷具有各自的活化能分布范围 ,分别是 197～ 2 6 8k J/ mol、180～ 2 6 0 k J/ mol、2 14～2 89k J/ m ol,频率因子各为 5 .2 6 5× 10 1 3s- 1、9.76 1× 10 1 1 s- 1、2 .2 70× 10 1 4s- 1 ,反映它们的生烃行为有所差异 ;其相应的碳同位素动力学参数也有差别 ,平均活化能分别是 2 2 8k J/ mol、2 0 5 k J/ mol、2 31k J/ mol。在此基础上 ,应用这些动力学参数 ,并结合地质背景 ,进一步探讨了依南 2气藏天然气的成因和运聚成藏模式。研究表明 ,依南 2气藏天然气主要来源于库车坳陷阳霞凹陷中心侏罗系煤系烃源岩 ,主要聚气时间为 5～ 0 Ma,对应 Ro 为 1.2 5 %～ 1.95 % ,天然气散失率为 2 5 %～ 30 %。该研究对塔里木盆地 ,乃至我国其他地区天然气藏的成因评价与成藏过程研究具有参考和借鉴意义。     

烃源岩生排烃动力学研究〗——以惠民凹陷临南洼陷沙河街组烃源岩为例

本研究以惠民凹陷临南洼陷沙河街组为例,应用GOR—Evaluation模拟软件,提出了以动力学为基础、定量评价烃源岩生排烃历史的方法。该方法的要点在于:应用黄金管—高压釜限定体系热模拟实验装置,研究典型烃源岩生烃动力学参数;结合临南洼陷烃源岩EOM/TOC—-深度剖面,模拟计算烃源岩开始排烃时的烃产率(Hpm);通过分析烃源岩地球化学资料,进行烃源岩分类、建立生排烃模拟的综合地球化学参数。应用该方法研究了临南洼陷Es13暗色泥岩、Es2-33暗色泥岩与暗色页岩的生排烃特征。研究结果表明:临南洼陷Es2-33暗色页岩与暗色泥岩Hpm值分别为150 mg/g与170 mg/g;临南洼陷X101井Es2-33暗色页岩、Es2-33暗色泥岩及Es13底暗色泥岩生油门限分别出现在20 Ma、13 Ma与19 Ma,排油门限分别出现在10 Ma、8 Ma及2 Ma。这三类烃源岩的生烃门限对应Easy Ro在0.55%左右,但他们的排油门限存在明显的差别,Easy Ro变化范围0.61%～0.69%。该研究方法的优点在于,将实验数据模拟与实际地球化学资料相结合,避免了复杂排烃参数的设定与排烃机理的解释,研究结果可应用于烃源岩生排烃定量评价、有效烃源岩圈定及油气资源量预测等方面。     

腐泥煤的煤化作用研究

腐泥煤的煤化作用特征目前了解甚少.对我国产出的不同时代、不同煤化程度腐泥煤,结合热模拟试验,并通过与腐殖煤的对比,较系统地研究了在煤化作用过程中,腐泥煤的宏观和微观岩石学特征、元素组成和化学结构的演变规律。在此基础上,探讨了腐泥煤的煤化作用机理,研究了其煤化程度指标,提出了其煤级划分方案。      

塔河油田稠油中25-降苯并藿烷的检出及其意义

与苯并藿烷相比,25-降苯并藿烷的研究较少,目前这类化合物仅检出于加拿大和我国川西北的降解沥青中。本研究在塔河油田井下奥陶系储层稠油中检测到了完整系列的25-降苯并藿烷（C31-C34）,发现25-降苯并藿烷与苯并藿烷的比值与现有的生物降解评价参数有较好的可比性,且该参数在不同降解程度原油中的差别比其他参数更大,故今后有必要对其开展更深入的研究,以便更精细地评价原油的生物降解程度。     

正构二十四烷裂解成气碳同位素动力学模拟及其地质意义

以甲烷的量子化模型及正构二十四烷(n C24)金管限定体系裂解成气实验为基础,从理论上进一步论述了量子化模型应用于重烃气体（乙烷和丙烷）碳同位素动力学模拟的适应性,计算了甲烷、乙烷及丙烷生烃动力学与碳同位素动力学参数, 重点探讨了δ13C2与δ13C3变化的主控因素。研究结果表明, n C24裂解生成的气态烃碳同位素与早期报道的n C18、n C25及原油裂解生成的气态烃碳同位素具有可比性,可应用于地质条件下解释原油裂解气的某些地球化学特征。n C24生烃地质模型表明,其在150～160℃是稳定的,主要裂解温度介于180～200℃之间,与目前所报道的原油裂解地质模型吻合。随热解程度的增加,δ13C2与δ13C3体现了比δ13C1更明显的变化。气藏充注历史控制的同位素累积效应对天然气碳同位素有很大的影响,与累积聚集气相比,阶段聚集气的δ13C变重,并在更大程度上影响了演化曲线的分异。在此基础上,应用n C24裂解成气碳同位素分馏地质模型探讨了塔里木盆地某些油气藏天然气碳同位素值变化的原因。     

层序地层学应用于陆相湖盆中隐蔽油气藏的成因解释

研究表明 ,赋存于沉积地层中的油气藏与各种级别的层序地层界面存在着密切的联系。陆相盆地中油气受层序界面、初次湖泛面、最大湖泛面以及更次级的层序地层界面的影响与控制 ,形成不同类型的隐蔽型油气藏。因此 ,从层序地层和沉积过程的角度解剖含油气盆地中不同构造和古地理单元岩性—地层油气藏形成的机理和油气藏类型 ,分析主要层序地层界面对沉积地层中油气藏形成和分布的控制作用 ,具有重要的理论和现实意义。本文从层序地层和沉积过程的角度解剖陆相盆地中不同古地理、古地貌单元隐蔽油气藏形成的机理和油气藏类型 ,阐述主要层序地层界面对油气藏形成过程和分布规律的影响与控制作用 ,并进一步对不同成因类型的油气藏提出简要的分类方案。     

渤海湾盆地渤中凹陷下第三系烃源岩生烃史

渤海湾盆地渤中凹陷主要发育有两套烃源岩:Es₃烃源岩与Ed₂烃源岩。由于该区地处海域,埋藏较深,对成烃史一直较少涉及。应用生烃动力学方法,对该凹陷沉积中心及斜坡带烃源岩生烃史进行了模拟计算。结果表明,该凹陷中心Es₃生油岩主生油期出现在20～14Ma,主生气期出现在15～10Ma;Ed₂生油岩主生油阶段出现在10～5Ma,目前仍处在主生气阶段。该凹陷斜坡带Es₃生油岩主生油期出现在10～5Ma,目前仍处在主生气阶段,Ed₂生油岩尚处在主生油阶段。结合渤中凹陷储盖组合及运聚、圈闭条件,本研究认为目前在该凹陷及其周围发现的油气藏主要来源于该凹陷10Ma以后生成的油气,油源区主要是斜坡带Es₃与Ed₂生油岩,而凹陷中心烃源岩主要对天然气藏有一定贡献。