珠江口盆地东部油气系统地球化学-Ⅰ:油组划分、油源对比及混源油确定

对珠江口盆地东部原油和烃源岩抽提物进行了详细的生物标志化合物检测,结果发现存在两类不同特征的原油,第一类原油含有丰富的C30 4-甲基甾烷,而C19三环萜烷、双杜松烷(主要是T构型)等代表陆生高等植物生源的分子化合物浓度低,与典型湖相沉积的文昌组烃源岩有良好的可比性;另一类原油具有高丰度的双杜松烷和C19三环萜烷以及较高的Pr/Ph值等,代表着偏氧化环境下以高等植物生源为主的恩平组湖沼相烃源岩的贡献,但这类原油中同时也不同程度地含有只是在文昌组岩石中才有的C30 4-甲基甾烷,因而认为这类油是两套烃源岩的混源产物,恩平组原油的混合比例最高可达80%以上 ,主要分布在惠州凹陷及其南边的西惠地凸起上.原油配比实验表明,即使在文昌组生成的原油中加入50%～80%的恩平组原油,混合油仍表现出文昌组生源的特征.因此,4-甲基甾烷的存在不能作为判识珠江口盆地东部油源主要是文昌组的唯一证据.文昌组烃源岩对珠一坳陷商业性油藏的贡献是普遍的,但恩平组烃源岩对惠州凹陷周边凸起上的油田/油藏的显著贡献不容忽视.正是由于恩平组生成的原油的再次注入,使得早期发生生物降解了的油藏再次充满,使油质变轻.     

非烃地球化学及其应用概述

非烃类生物标志化合物或分子标志化合物是含氧、硫、氮杂原子的有机化合物，每一个饱和烃生物标志化合物可能有多个骨架相似的含氧、硫、氮杂原子的非烃类生物标志化合物，迄今，饱和烃中常见生物标志化合物的非烃类型大都已能被识别。它们被广泛应用于石油成因理论研究和烃类生物标志物的生源研究，近十几年来，它们尚被应用于研究油藏地球化学，原油的二次运移，古环境、古气候等领域，近年来，非烃中的生物标志化合物还有被用于油一油对比和用键合在沥青质中生物标志化合物探索严重生物降解油油源的报道，总之，非烃地球化学应用范围不断得到扩展而日益受到重视。     

用生物标志物定量计算混合原油油源的数学模型

多烃源层叠合盆地混源油油源的定量计算是十分困难的问题.典型原油的人工混合配比实验显示,当两个生物标志物浓度不同的原油相混合时,各类生物标志物的比值参数随端元原油混入量呈非线性变化,以生物标志物比值参数和简单的二元线性关系方程定量计算混源油的混合比例将导致错误的结论.三个或者三个以上原油相混合时,各类生物标志物比值参数的变化更加复杂,各端元原油的贡献更加难以判识.但是,人工混合模拟实验表明混合油中生物标志物绝对含量与端元油的混入量呈线性关系,数学推导证明了这种线性关系,由此推导出相应的数学计算模型,其中:二元混合时比值参数与混入量呈双曲线关系,三元混合呈双曲面关系,四元及其以上的多元混合呈多维曲面,可以矩阵的方式定量计算各端元油的比例.依据这些数学模型,应用生物标志物的绝对含量和(或)生物标志物比值参数均可以定量计算出混源原油中各类原油的贡献比例.数学模型比通常的人工模拟实验方法更加经济、方便、精确和可靠.     

陆相生物气纵向分布特征及形成机理研究——以柴达木盆地涩北一号为例

生物气主要有两种生成途径:乙酸发酵和二氧化碳还原.一般,海相环境以二氧化碳还原型为主,而陆相淡水-微咸水沉积环境主要以乙酸发酵型为主,随着深度增加,二氧化碳还原所占比例提高.通过对中国柴达木盆地三湖地区涩北一号构造区新涩3-4井系列取样分析认为,生物甲烷的两种产生途径并不严格按照深度分布.乙酸发酵成因类型分布在浅层(160～400 m)及井底部位(1650～1700 m); 近地表(50～160 m)及中深部是二氧化碳还原型.浅层乙酸发酵型甲烷明显偏重的稳定碳同位素值与相对封闭的泥岩环境及相对有限的母质来源有关; 而井底部位(1650～1700 m)正常乙酸发酵型生物甲烷与粉砂岩为主的相对开放的环境有关,该层段水中极高的乙酸含量说明充分的营养供给不会造成甲烷碳同位素明显变化,同时也意味着本层段地下水活动强烈,从外界携带大量营养底物进入.分析结果同时表明一定浓度的烯类气体暗示着该区细菌活动性强的事实.商业性的聚集以CO2还原成因类型为主,乙酸发酵所占比例较少.     

塔里木盆地原油的轻烃分类及成因研究

通过对塔里木盆地不同地区不同层位205个原油样品的色谱分析研究,应用其轻烃的组分作关系图,将塔里木盆地原油划分为海相油(A)、湖相油(B)和煤成油(C)三大类。海相烃源岩中过渡金属及其配位体结构有利于五环优势,导致其生成的海相原油(A)具五环优势;陆相烃源岩中过渡金属及其配位体结构有利于三环优势和六环优势,导致其生成的陆相原油(B,C)具三环优势和六环优势。应用正庚烷值与异庚烷值作关系图,将塔里木盆地原油划分为海相油(A)、陆相油(B+C)两大类。海相油(A)沿脂肪族干酪根曲线分布,陆相油(B+C)大多沿芳香族干酪根曲线分布。对于同类烃源岩,随着埋深和压力不断增加,烃源岩中干酪根自由体积将不断减小,对六环优势抑制最大,对五环优势抑制较大,对三环优势抑制较小,对直接裂解抑制最小,导致其生成的原油中正庚值和异庚烷值随埋深增加而增加。     

中国西北侏罗纪煤系显微组分生烃潜力、产物地球化学特征及其意义

从吐哈盆地侏罗纪煤中分离富集了藻类体、孢子体、角质体、镜质体、基质镜质体和丝质体6种主要显微组分,进行了热解及热模拟实验,并对各显微组分热模拟生成的产物热解油进行了碳同位素组成等分析。各显微组分热解生烃潜力及其热解产物热解油的碳同位素组成表明,煤系有机质中藻类体的生油潜力最高,生成的液态烃类的碳同位素组成最轻;孢子体、角质体等陆源富氢组分生烃潜力低于藻类体,生成的液态烃类的碳同位素组成重于藻类体生成的液态烃类,与煤系含油气盆地中原油的碳同位素组成基本一致。这些富氢显微组分应该是煤系有机质中主要的生油显微组分。镜质体和基质镜质体的生油潜力相对较低,其生成的液态烃类的碳同位素组成比一般煤系原油重得多,而且这些组分本身对液态烃具有较强的吸附力,尽管其在煤系有机质中所占的比例很大,仍然难以成为生成液态石油的主要显微组分,只能在高成熟演化阶段成为良好的生气显微组分。丝质体等惰性组分生烃潜力极低,不可能成为生油组分。此外,结合原煤的显微组分组成、生烃潜力和元素分析,提出仅仅以壳质组的含量高低来评价煤的生烃潜力不完全可靠,热解是经济、快速、有效的评价方法。     

石油中饱合烃类的喇曼特征

本文试通过一些饱合烃类标样的喇曼分析,总结出石油中饱和烷烃组分的最大喇曼特征是在2700~2970 cm-1区域有一系列强烈的喇曼效应,有三种情况:1)直链烷烃类是以—CH3链基对称喇曼效应(约2872 cm-1)最强;2)带异构骨架链烷烃类是以—CH链基喇曼效应(约2911 cm-1)最强;3)环烷烃类是以—CH2链基对称喇曼效应(约2857 cm-1)最强。另外异构骨架在748 cm-1处有一强的喇曼效应,烷烃环基在804 cm-1处有一个强的喇曼效应。并发现不同的烃或烃混合物,若结构基团相同,喇曼谱图也相同;在混合烃组分(或烃类包裹体)的喇曼谱图中2905~2921 cm-1间喇曼峰应是—CH基团,而不能单作甲烷存在的证据。     

大分子烃类拉曼光谱特征及在烃包裹体研究中的意义

拉曼光谱分析发现,无论大分子烃类含碳数如何不同,分子结构如何复杂,大分子烃类的拉曼谱图有很多相同性,即烃类的拉曼谱图只受烷烃骨架、环烷基和苯环等的影响,并由此形成了四类大分子烃类的拉曼谱图：烷烃类、复杂烷烃类（以环烷基为主）、结构平坦相连的芳香烃类和结构复杂的芳香烃类。烃是石油的主要组分,因此,被包裹在矿物中的石油——烃包裹体的拉曼谱图也只有四种：发强荧光烃包裹体、含沥青烃包裹体、含低碳数芳烃包裹体和烷烃包裹体。激光拉曼对烃包裹体组分有个总体特征的体现,用激光拉曼分析烃包裹体组分中具体烃的种类是不科学的。但通过烃包裹体的拉曼谱图特征,可以研究烃包裹体组分特征、古油藏成熟度及油气演化程度等信息。     

“断代生物标记物”GC/MS/MS分析及其地质意义

本文目的是介绍用GC／MS／MS方法鉴定具有时代意义的“断代生物标记物”，并讨论GC／MS／MS获得的断代生物标记物参数的地质意义及应用。     

全二维气相色谱/飞行时间质谱与常规色质分析的地球化学参数对比

利用全二维气相色谱/飞行时间质谱和气相色谱/质谱分别对原油的饱和烃和芳烃组分进行分析,比较了一些常用的油气地球化学参数在两种仪器上的差异.结果表明,在计算的23个常用油气地球化学参数中,有10个参数的偏差在5%以内,说明部分油气地球化学参数在两种不同的仪器上分析结果基本一致.但对于伽马蜡烷/αβ-藿烷、Ts/Tm、2-乙基萘/1-乙基萘（ENR）、（2,6-二甲基萘＋2,7-二甲基萘）/1,5-二甲基萘（DNR）等参数,两种仪器的结果偏差较大;一些低含量的化合物在常规的色谱-质谱上检测不到,无法获得相关的地球化学参数.产生上述问题的原因在于常规色质在分析时受色谱柱分离能力和柱容量的限制,化合物易形成＂共馏峰＂,影响峰面积积分结果,低含量的化合物易受基线噪音和其他物质的干扰而无法检出.全二维气相色谱/飞行时间质谱在有效消除＂共馏峰＂及分离能力上要强于常规色质分析,能得到相对更真实的基线,在化合物的峰面积积分结果上更为精确,从而得到更客观的油气地球化学参数.因此,全二维气相色谱/飞行时间质谱可能成为油气地球化学研究的有效工具之一.