油层不同开采时期原油组分变化特征

运用有机地球化学分离、分析技术对取自塔里木盆地的东河、塔中和轮南油田不同时期开采出的原油样品进行剖析,研究其宏观组成和微观分子在时空上的变化规律。分析结果表明,原油饱 /芳比值随开采时间的推移呈下降的趋势;饱和烃与非烃 +沥青质的含量变化有很好的相关性。随着开采时间的增长,原油中正构烷烃的主峰碳数后移,原油的轻 /重组分比降低。原油碱性氮、有机酸等非烃类化合物随开采时间的推移也呈降低的趋势。这些变化与原油在驱替过程中的自然色层吸附作用机理和原油中各种组分的相互作用关系有关。该项研究对于深入探索驱油机理、预测原油润湿性和提高采收率具有重要的实际意义。     

江陵凹陷下第三系两个含油系统油源岩的地化特征

本文论述了江陵凹陷下第三系两个含油系统中原油地化特征截然不同是由两套烃源岩成烃母质不同和成熟度不同造成的。第一含油系统新沟咀组下段Ⅱ油组中、下部-泥隔层上部为主力烃源岩，已达到中等-好生油岩级别，可提供较丰富的油源。研究表明，这套主力烃源岩在不同区带存在自身单一油源供油或自身与外来双重油源供油两种模式，石油运移距离可达１０ｋｍ以上，它基本上控制了新沟咀组油田和荆沙组油藏的分布范围。第二含油系统潜江组烃源岩尽管埋深多浅于２０００ｍ（Ｒｏ＜０.５%）不成熟，但在潜江组潜三、四段地层中发现了有机质丰度很高，母质类型为ⅠＳ型和Ⅰ型干酪根的烃源岩，具有早期生成未成熟油的潜力，可以形成原生油藏，应在勘探中给予重视。     

颗石藻生烃的热模拟实验研究──Ⅰ．烃的产率、性质及烯烃、烷烃的特征

对同一种属但生长在不同环境中的两种颗石藻进行了加热模拟实验，探讨其成烃机理。实验发现，颗石藻含有丰富的石油烃类，加热生成的正构烷烃及类异成二烯烷烃分布与含颗石藻烃源岩相似。对颗石藻生烃的热演化规律研究表明，氯仿沥青大量产生及烃类组成发生较大变化的实验温度区间为２００～３００℃，此阶段产物相当于镜质体反射率Ｒ０为０．３５～０．５５的含颗石藻烃的源岩，为低成熟原油生成阶段。本文还研究了颗石藻热模拟产物中植烯类化合物和Ｃ＿（２０－）、Ｃ＿（２２－）类胡萝卜烷等类异成二烯烃随温度的变化，并检测出一种推测为Ｃ＿（２２－）二甲基－烷基环己烷的化合物。     

塔里木盆地深层烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成特征

塔里木盆地深层烃源岩主要是指埋深大于4000 m的寒武—奥陶系海相碳酸盐岩和三叠—侏罗系陆相泥岩、碳质泥岩和煤。研究表明,塔里木盆地深层烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成具有母质继承效应,寒武—奥陶系海相腐泥型烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成一般小于-28‰,而三叠—侏罗系陆相腐殖型烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成一般大于-28‰。对于高演化的寒武—奥陶系海相深层烃源岩而言,在热力作用下,其可溶有机组分的碳同位素组成普遍发生强烈逆转,并出现饱和烃>芳烃>非烃>沥青质的完全反序分布现象,显示出深层环境下高演化烃源岩可溶有机组分的碳同位素组成特征。      

砾岩在不同矿化度下的岩电参数变化规律

为解决地层含油饱和度计算误差的问题,用不同矿化度地层水进行了地层因素和电阻增大率的实验,发现了砾岩储层岩电参数的变化规律.进一步有效地利用这一规律可以对含油饱和度的计算误差进行校正,从而修正开发储量中的计算误差.这一规律的研究对克拉玛依砾岩油藏的开发具有重要的指导意义.     

原油热模拟实验中重排藿烷类变化特征及其意义

通过对TZ62井原油进行热模拟实验,探讨热演化程度对原油中重排藿烷类化合物形成分布的影响及其地球化学意义。实验发现：在400～500 ℃阶段,随着热演化程度的增加,原油中高碳数微晶蜡类长链化合物热裂解和原油中的沥青质热降解作用对重排藿烷的形成具有贡献作用。在500～550 ℃对应的原油裂解高峰阶段,藿烷类化合物浓度明显降低,且17α(H)-藿烷比重排藿烷类化合物具有更快的热裂解速率。在温度为550～600 ℃阶段,较高的热演化程度对17α(H)-藿烷甲基重排作用形成重排藿烷具有贡献作用。重排藿烷参数(17α(H)-重排藿烷/17α(H)-藿烷、Ts/Tm)在400～500 ℃变化较弱,几乎不受热演化程度的影响;在500～550 ℃的原油裂解高峰阶段,逐渐增大;在550～600 ℃发生反转,逐渐减小。重排藿烷参数可作为高成熟阶段原油成熟度判识的有效参数,其有效应用范围是生油窗晚期至原油裂解高峰期。     

准噶尔盆地烃源岩与原油地球化学特征

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,广泛分布于盆地不同地区。石炭系海陆交互相烃源岩分布于盆地大部分地区,泥岩有机质丰度中等,以Ⅱ型有机质为主,碳质泥岩和煤有机质丰度高、类型差。二叠系湖相烃源岩分布广、厚度大,有机质丰度高、类型好,干酪根碳同位素组成轻,是盆地中最主要的烃源岩。三叠系湖相烃源岩在盆地东部有机质丰度较高、以Ⅱ型有机质为主。侏罗系为煤系烃源岩,有机质丰度高,但以Ⅱ_2型和Ⅲ型有机质为主,干酪根碳同位素组成重。白垩系和古近系湖相烃源岩主要分布于盆地南部,有机质丰度中等,但以Ⅰ、Ⅱ型有机质为主。石炭系烃源岩目前主要处于高—过成熟阶段,二叠系、三叠系烃源岩主要处于成熟—高成熟阶段,侏罗系烃源岩在大部分地区未成熟—低成熟,只在南部与东部坳陷达到成熟—高成熟,白垩系和古近系烃源岩目前也只在南部坳陷处于低成熟—成熟演化阶段。准噶尔盆地目前发现了6大类典型原油,其地球化学特征存在很大差异。第一类原油碳同位素组成特别重(δ~(13)C-26‰);第二类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、含有丰富的胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷和伽马蜡烷,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷;第三类原油碳同位素轻(δ~(13)C-29‰)、重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富;第四类原油碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷含量低且以C_(19)、C_(20)为主,藿烷系列丰富,伽马蜡烷极低,甾烷以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主;第五类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、Pr/Ph1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷十分丰富;第六类原油主要为中低成熟油,碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈Ⅴ型分布,甲藻甾烷异常丰富。第二类原油广泛分布于盆地不同区域,其他类型原油均只分布于盆地局部地区。西北缘地区以第二类原油为主,可分为3个亚类;腹部地区以第二类原油为主,可分为4个亚类,还有少量第四类原油;东部地区有前4类典型原油,此外还有混合原油;南缘地区目前发现有第二、第四、第五及第六类4种典型原油,也有少量混合原油。     

不同岩石中分散可溶有机质裂解成气特征

通过模拟实验,对碎屑岩和碳酸盐岩中分散可溶有机质裂解生气的模式及产物特征进行了探讨。实验表明,分散于碎屑岩与碳酸盐岩中的可溶有机质在高温热裂解演化过程中,其产气率存在着明显的差别。对于碎屑岩而言,当分散可溶有机质丰度小于0.3%时,裂解产气率与岩石中分散可溶有机质含量呈正相关关系,大于0.3%时几乎不变,而碳酸盐岩中分散可溶有机质产气率与分散可溶有机质含量的关系不是很明显。赋存于两类不同岩石中的分散可溶有机质的裂解气的及干燥系数也存在着较大差异。结果表明上述地球化学特征均与岩石对类烃气体的选择性吸附有关。     

原油裂解过程中正构烷烃的组成变化特征及其地球化学意义

采用高温模拟技术,对原油样品进行模拟实验,并对其裂解过程中正构烷烃的组成和变化特征进行了地球化学研究。结果表明,原油大量裂解生成气态烃之前,原油中的高分子量正构烷烃已经开始裂解,以C1+5烃类裂解成C6～C14化合物为主。随成熟度的增加,C6～C14化合物进一步转化为C1～C5化合物,并伴随苯系物的产出,最终形成甲烷和裂解沥青。在正构烷烃的裂解过程中,苯及其同系物的丰度呈明显增加趋势,可以作为原油裂解程度的潜在判识标志。此外,利用同样的实验条件对正十六烷进行了对比模拟实验,其产物的组成和变化特征与原油中正构烷烃的基本相同。     

中国北方沙漠风成沙不同粒级组分的Sr-Nd 同位素特征

古尔班通古特、腾格里和鄂尔多斯三个沙漠不同粒级组分的风成沙具有不同的εNd（0）和87Sr/86Sr 比值：古尔班通古特沙漠中分别为-3~-5.3 和0.712452~0.716895;腾格里沙漠中分别为-9.9~-12.3 和0.716753~0.723033;鄂尔多斯沙漠中分别在-13.1~-18 和0.714028~0.71678。三个沙漠不同的Sr-Nd 同位素特征,表明它们可能有各自的物质源区。Nd 同位素主要受各沙漠所处的地质、地貌单元所控制,Sr 同位素还要受气候变化诱导的矿物差异风化与粒度分选作用的影响。同位素组成在古尔班通古特、腾格里沙漠风成沙不同粒度组分中有相似的变化规律,但在鄂尔多斯沙漠中明显不同。鄂尔多斯沙漠风成沙粗、细颗粒组分有不同的物质来源,细颗粒组分,特别是<2μm 组分可能有沙漠区外远源的贡献,而其他沙漠各自的风成沙不同颗粒组分则来自相同的物源区,沙漠区外远源输入的可能性较小。这一研究对深入认识北方沙漠物质的成因机制有重要的理论意义。     

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。     

热力作用对塔里木盆地海相原油中甾烷类化合物组成和分布的影响

为了探讨热力作用对原油中甾烷类化合物形成和分布的影响,对塔里木盆地26个典型海相原油样品和1个热模拟样品进行系统的地球化学研究。结果表明:不同演化阶段原油中甾烷类化合物组成和分布的变化较为明显。高熟阶段原油的热裂解作用导致了甾烷类化合物含量大幅降低,过熟阶段甾烷类化合物含量的短暂升高则与原油中高分子量的烃类化合物裂解有关。随着热演化程度的增加,C₂₇和C₂₉规则甾烷在生成和裂解速率上的不同,致使C₂₇/C₂₉规则甾烷的值呈现先减小后增大的趋势,所以C₂₇/C₂₉规则甾烷的值在成熟-高熟阶段不能用于物源方面评价。同样由于热稳定性差异的影响,原油C₂₉甾烷异构化参数在高熟阶段发生“倒转”,因此可利用甾烷异构化参数倒转的特征来判断原油的热演化阶段。而原油中重排甾烷/规则甾烷的值与成熟度具有较好的正相关性,可作为原油在成熟-高熟阶段有效的成熟度评价参数。     

鄂尔多斯盆地天环坳陷南段侏罗系原油油源分析

天环坳陷南段位于鄂尔多斯盆地西南部,跨西缘冲断带和天环坳陷两个构造单元,地质条件复杂。近年来针对该区侏罗系低幅度构造岩性油藏的勘探取得了重大突破,钻遇多口工业高产油流,但目前对侏罗系油气的来源问题仍存在不同的认识,制约了勘探的进一步深入。应用色谱/质谱和碳同位素等分析方法和手段,对侏罗系原油与三叠系延长组长4+5段、长6段和长7段3套烃源岩从生物标志化合物、碳同位素等方面进行对比研究,并结合侏罗系油气成藏特征,探讨了侏罗系原油的油源。结果表明:天环坳陷南段侏罗系原油和长6段、长7段烃源岩在母源性质、沉积环境、成熟度等方面具有相近似的特征,二者具有较好的亲缘关系;区域性不整合面、裂缝成为沟通侏罗系储层与长6段、长7段油源的运移通道;侏罗系原油主要来源于长6段和长7段烃源岩。     

中国海相不同类型原油与沥青生气潜力研究

本文通过固体沥青、沥青砂岩及加入不同介质原油与稠油的加水密闭热压模拟实验,对比研究了海相原油与沥青的气体产率特征、生气潜力及其影响因素.结果表明原油与沥青的生气潜力除与岩性、演化程度有关外,还与其所含可溶有机质性质和组成等密切相关,H/C原子比越大,最大烃气产率越高,生烃气潜力越大.储集岩或运移途径岩石中的原油与沥青,当其再次达到成熟-高成熟阶段时,可以作为新的轻质油气或者天然气源岩.     

鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组原油性质与来源分析

通过原油与油田水物理性质、原油与烃源岩族组成、饱和烃气相色谱以及萜烷与甾烷等生物标志化合物特征的多项地球化学指标对比,表明鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组长8、长6、长4＋5等油层组原油性质较为复杂,其成熟度、母源氧化-还原环境及母质类型等方面存在显著差异。烃源岩评价也显示长9、长8、长7、长6、长4＋5段的暗色泥岩有机质质量和类型有所差别,但均具备生排烃能力。油源对比结果进一步证明：成藏过程存在多套油源混源供油的成藏效应,其中长8油层组原油主要来源于长7—长8段烃源岩;长6油层组原油主要来源于长7—长6段烃源岩;长4＋5油层组原油存在长7、长6及长4＋5段多源烃源岩的贡献。     

鄂尔多斯盆地西峰油田原油芳烃地球化学研究

通过对鄂尔多斯盆地西峰油田原油进行系统地采样和高分辨率的GC-MS分析,研究了原油的芳烃组成特征,进行了油源对比,探讨了原油成因.结果表明:所分析原油属于同-成因类型;烷基萘和含硫芳烃的分布特征与有机质类型和沉积环境密切相关;西峰油田原油形成于弱还原环境,为菌藻类和高等植物母质来源,特别是高等植物为原油的形成做出了重要贡献,成熟度较高.原油地球化学特征和上三叠统延长组长7油层组烃源岩相似,反映了原油主要来源于长7油层组.这些研究结果为盆地石油的进一步勘探提供了一定科学依据.     

鄂尔多斯盆地马岭油田延安组原油成因研究

马岭油田是鄂尔多斯盆地发现最早的油田之一,也是大陆河流相油气藏的典型代表,可是以往对马岭油田原油及其烃源岩地球化学研究很少,原油的成因更多的依靠于地质推测。本文对采集于马岭油田的21个原油和鄂尔多斯盆地14个烃源岩的烃类生物标志化合物进行了系统的分析,研究了它们的地球化学特征。生物标志化合物的分布和组成特征,指示了原油形成于弱还原环境淡水湖相;原油的母质除了菌藻类外陆源高等植物作出了重要贡献;原油均为成熟原油;油源对比表明,马岭油田原油的源岩为延长组烃源岩,特别是长7油层组烃源岩。