白云凹陷原油金刚烷化合物研究

针对白云凹陷油气共存的分布格局,轻质油藏、挥发性油藏及凝析油气藏中原油或凝析油因常规的甾萜类异构化参数等均已接近或达到其平衡值,难以有效判断其成熟度,导致无法准确界定该区挥发性油藏及凝析油为原生热成因抑或油藏受晚期天然气改造而成的次生成因的问题。本次研究采用气相色谱-质谱-质谱(GC-MS-MS)方法对白云凹陷原油及凝析油中金刚烷类化合物进行分析及绝对浓度测定,通过金刚烷参数指标对已发现原油及凝析油成熟度进行了界定,并探讨凝析油成因。研究表明,白云凹陷不同构造原油及凝析油成熟度差异大,白云主洼北部番禺低隆起和白云东洼凝析油金刚烷浓度在5000～10000μg/g之间,为高成熟阶段与天然气伴生的原生性凝析油,根据金刚烷指标参数推算的等效镜质组反射率(Rc)为1.3%～1.6%;白云东洼原油、白云主洼东部凝析油与挥发性油藏、油藏轻质油以及白云西洼挥发油、轻质油金刚烷浓度多在4000μg/g以下,为生油高峰后期产物,根据金刚烷指标参数推算的Rc为1.1%～1.3%,且白云主洼东部、白云西洼凝析油及挥发油可能为成熟阶段的原油遭受天然气改造而成的次生凝析油或挥发油。     

塔里木盆地原油金刚烷含量校正及裂解程度评价

准确评价原油裂解程度对研究原油稳定性和预测油气的相态分布具有重要意义.原油裂解程度通常用金刚烷含量来表征,然而气洗和热化学硫酸盐还原作用(TSR)等次生作用可能会造成原油中金刚烷含量增加,从而难以准确评价其含量.本研究通过对塔里木盆地原油中金刚烷化合物进行分析,发现TSR初期对金刚烷含量影响不大,但会使成熟度参数乙基单...     

金刚烷化合物在克拉美丽地区高熟油气成熟度判识中的应用

针对常规生物标志物参数在成熟演化阶段时就已达到了平衡值,难以有效判识高熟原油成熟度的问题,本次工作利用色谱-质谱-质谱方法分析了克拉美丽地区原油中金刚烷化合物的含量,探讨了金刚烷参数指标在克拉美丽地区高熟油气成熟度判识的适用性。研究结果显示,金刚烷异构化指标能够较有效判别克拉美丽地区高、过成熟原油的成熟度,该区石炭系来源的原油成熟度R_o,Easy在1.8%～2.6%之间,五彩湾的原油成熟度低于克拉美丽气田的原油。滴南凸起滴水泉西断裂北侧的原油成熟度自东向西沿着DX21→DX10→DX18→DX27→DX14→DX17→DX171先增大后减小,在DX18井区成熟度最高,认为滴水泉凹陷和东道海子-五彩湾凹陷两大石炭系烃源灶热演化程度存在差异,并存在沟通两大有效烃源灶的断裂带,不同热演化程度生成的油气在沿断裂带向滴南凸起运聚过程中发生混源,造成原油成熟度呈现规律变化的现象。     

甲基双金刚烷成熟度指标讨论与应用

甲基双金刚烷化合物可用于镜质体反射率R在1．0％-2．0％间的原油及烃源岩成熟度的研究,在该成熟度范围内甲基双金刚烷成熟度指标与镜质体反射率之间具有良好的线性关系。对甲基双金刚烷成熟度指标研究成果的分析表明,甲基双金刚烷成熟度指标与镜质体反射率的线性关系明显受烃源岩岩性的影响,对于碳酸盐岩和泥岩,它们的线性关系有较大差别;对于不同地区碳酸盐岩,它们的线性关系十分接近,但对于不同地区泥岩,它们的线性关系则差别较大。资料反映甲基双金刚烷成熟度指标适合用于中-高成熟度原油的成熟度研究,应用范围的Ro下限值为1．0％-1．3％,Ro上限值为2．0％。运用甲基双金刚烷成熟度指标对珠江口盆地番禺低隆起地区轻质原油成熟度的研究表明,该地区轻质原油为高成熟度原油,Ro值在1．3％以上。     

芳烃化合物组成及其在油气地球化学中的应用

芳烃化合物是烃源岩和原油中非常重要的有机族组分,与饱和烃一样含有丰富的地球化学信息。应用GC-MS能检测到的芳烃化合物可分为常规多环芳烃、含NSO杂环芳烃、芳香甾萜烷及脱羟基维生素E。它们的一些参数可作为母质来源、热成熟度、沉积环境和油气运移判识的有效指标,是饱和烃地球化学研究的重要补充和佐证,对油气勘探与开发有重要的实际意义,但生物降解、混源油等因素会影响这些参数的正确性。应用全二维气相色谱-飞行时间质谱仪(GC×GC-TOF)对生物降解油芳烃中的鼓包化合物UCM(unresolve dcomple xmixtures)进行探索性研究取得了一定的效果,这也将是今后芳烃研究的重要方向。     

碳酸盐岩储层原油裂解过程中的钙、硫分子地球化学研究—同步辐射XANES技术的应用

为了研究碳酸盐岩储层原油裂解过程中硫、钙元素赋存状态的变化,采集塔河油田TK772井奥陶系鹰山组产层的原油,通过半开放实验体系"地层孔隙热压生排烃模拟仪"开展仿真地层条件的成气模拟实验,利用同步辐射X射线吸收近边结物(XANES)技术对固体产物中的硫、钙元素的化学赋存状态进行精确检测。结果表明,原油直接裂解(原油+灰岩实验(系列1))固体产物中含硫化合物以噻吩类和硫酸钙为主,是原油裂解过程中部分噻吩类物质被氧化的结果;含钙化合物以碳酸钙为主。有溶解硫酸盐存在的原油裂解(原油+灰岩+硫酸镁实验(系列2))固体产物中含硫化合物以硫酸钙为主,噻吩类为辅,可能是溶解硫酸盐(硫酸镁)的加入、硫酸盐热化学还原反应(TSR)和溶蚀-沉淀作用共同作用的结果。系列2中伴随着温压的升高,H2S的生成和硫酸钙相对百分含量增加,指示原油裂解过程中发生了硫酸盐热化学还原反应(TSR);硫酸钙的生成和富集表明,TSR过程产生的酸性流体可以对碳酸盐岩储层产生明显的溶蚀作用,同时可能会生成次生膏盐。     

徐家围子断陷深层天然气的形成

通过对松辽盆地徐家围子断陷深层天然气的地质和地球化学分析 ,揭示了天然气的成因特征和形成过程。该区天然气的分子组成和同位素组成均显示出较大的变化 ,甲烷是天然气中的主要组分 ,质量分数在 57.4 % - 98.2 %之间 ,平均为 90 .1%。主要非烃气体是CO2 和N2 ,平均质量分数分别为 4 .9%和 3.2 % ,且CO2 质量分数变化范围较大。气体同位素分析结果表明 ,甲烷同位素显示煤型气特征 ,而乙烷和丙烷的同位素显示油型气的特征 ,表明徐家围子深部除煤和Ⅲ型干酪根作为主要气源外 ,仍有一定含量趋于生油的Ⅱ型干酪根作为次要气源 ,实测和计算结果证实天然气主要是有机质在高成熟阶段形成的产物。运移过程中和成藏后的次生变化使天然气的组成和同位素面目变得非常复杂 ,尤其是由盖层微渗漏造成的蒸发分馏作用使同位素出现倒转。徐家围子断陷深层煤型气的发现为该区油气勘探展示出了更广阔的前景。     

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。     

塔里木盆地深层海相原油中硫代金刚烷系列化合物的鉴定

硫代金刚烷被认为是硫酸盐热化学还原反应（TSR）的标志物,在塔里木盆地原油中检出了大量硫代金刚烷.使用银离子柱层析法分离塔里木盆地海相原油中有机含硫化合物（organic sulfur compound, OSC）,进一步采用气相色谱质谱联用（GC-MS）技术,在OSC组分中检测出了完整的低聚硫代金刚烷和部分高聚硫代金刚烷及金刚烷硫醇系列共76个化合物.其中,大部分油样中C0-C2硫代单金刚烷（易挥发硫代金刚烷）占据总硫代金刚烷含量的50%左右,中深1C和中深5井油样比较特殊,易挥发硫代金刚烷仅占据20%左右的相对丰度.同时,中深1C和中深5井油样中硫代单金刚烷：硫代双金刚烷：硫代三金刚烷含量比值大约为4∶4∶1,而其它样品中该比值为8∶1∶0.硫代金刚烷的丰度可定量反映TSR作用的强度,硫代单金刚烷的高比值与易挥发硫代金刚烷的高相对丰度指示油样发生过运移.这可有效应用于指示TSR作用强度以及TSR是否为原位反应,TSR作用的产物除了OSC组分还有大量H2S气体.而原油中该发现为预测硫化氢分布与判识硫化氢成因及深层油气勘探提供理论依据.     

塔里木盆地顺北地区奥陶系超深层油藏蚀变作用及保存

塔里木盆地顺北地区超深层垂深为7 200~7 863.6 m的奥陶系一间房-鹰山组储层中发现了挥发油藏和轻质油藏，油藏赋存深度下限不断突破传统认识.使用地球化学方法研究了顺北地区不同断裂带油气藏的地球化学特征及蚀变作用.顺北地区不同断裂带原油均具有轻碳同位素特征，C₂₃三环萜烷/C₂₁三环萜烷>1，C₂₈甾烷含量低的特点，三芴系列组成中具有较高含量的二苯并噻吩含量，表明与塔河原油具有相似的母源.（C₂₁+C₂₂）甾烷/（C₂₇~C₂₉）甾烷、C₂₇重排/C₂₇规则甾烷、甲基菲指数和二苯并噻吩系列成熟度表明顺北地区原油成熟度呈现1号断裂带（含分支断裂）≈3号断裂带>次级断裂带>5号断裂带>7号断裂的特征，原油成熟度受控于油藏初始静温.顺北地区奥陶系天然气均为湿气，天然气甲烷碳同位素分布范围为-50.7‰~-44.7‰，不同断裂带天然气成熟度的差异与不同断裂带原油成熟度的分布规律相似.顺北地区原油（4+3）甲基双金刚烷含量较低，分布范围为9.25~36.44 μg/g，指示原油裂解程度较低.原油中均可检测出完整系列的低聚硫代金刚烷，含量分布范围为0.76~18.88 μg/g，表明原油硫酸盐热化学还原作用（TSR）弱，顺北地区天然气为湿气及甲烷碳同位素轻表明油气藏未遭受气侵作用.地温研究表明顺北地区地温梯度低，为2.12℃/100 m，埋深8 000 m的地层目前仅为160~170℃，地质历史时期，奥陶系地温未超过170℃，未达到原油大量裂解温度的门限.顺北地区奥陶系长期的低地温加之油气藏蚀变作用弱，是顺北地区奥陶系保持挥发油相的关键.      

塔北地区三叠系油藏原油中性含氮化合物和烷基苯酚的运移分馏作用

塔北地区三叠系油藏原油中性含氮化合物和烷基苯酚自南向北存在着运移分馏作用,表现为中性含氮化合物的绝对浓度由高变低,屏蔽型化合物相对富集而部分屏蔽型化合物和裸露型化合物相对贫瘠,1,8 DMCA/1,7 DM CA,1,8 DMCA/2,7 DMCA,1,8 DMCA/部分屏蔽化合物,1,8 DMCA/裸露化合物的比值由小变大,而 [a]/[c]的比值则由大变小,烷基苯酚化合物 2 MPH/3 MPH和 2,6 DMPH/2,3 DMPH的比值亦由小变大。此外同一构造带中原油自西向东,从下而上中性含氮化合物同样存在着运移分馏效应。研究还表明塔北地区三叠系原油横向上自南向北,从吉拉克地区向桑塔木断垒和轮南断垒带方向运移,而侧向上原油从下而上,自西至东进行了运移和调整     

松辽盆地徐家围子断陷深层天然气同位素倒转现象研究

天然气的同位素组成受源岩有机质类型、热演化程度和成藏后的次生变化等多种因素的影响, 其单体烃同位素分布特征是区分各种因素影响程度的地球化学指纹.天然气单体烃同位素通常有随碳数增加而变重的趋势, 而徐家围子深层天然气单体烃同位素倒转现象却比较普遍, 高地温和细菌氧化对于造成该区同位素倒转的可能性不大, 浅层油型气或无机气的混合作用没有充分的地质证据, 同层有机质中不同类型气的混合和盖层微渗漏造成的蒸发分馏作用可能是导致徐家围子断陷深层天然气同位素倒转的主要原因.      

铜同位素地球化学研究及其在矿床学应用的评述和讨论

不同地质条件和成矿环境中的铜同位素组成有显著差异,表明利用含铜矿物的铜同位素组成可以作为成矿物质来源的示踪剂.并且,由于铜是主要成矿元素之一,所以铜同位素对于成矿物质来源和成矿过程的示踪更为直接.文章介绍和评述了铜同位素的测试、研究和应用的进展,认为当前对于铜同位素分馏知识的匮乏严重制约着铜同位素研究和应用.从同位素分馏的基本原理出发,提出了铜同位素分馏研究的思路以及可能的分馏规律,对于已发表的部分地质样品测试数据,给出了新的解释,并预测溶解于海水中的铜离子应亏损65Cu.     

Fe同位素在地幔地球化学研究中的应用及进展

在总结不同地质储库中Fe同位素分布特征的基础上,对Fe同位素在地幔地球化学研究中的应用进行了较素在地幔包体全岩及单矿物中的分布特征,进一步确认了Fe同位素不均一性在地幔中的存在,探讨了导致这种不均一性的可能机理,指出了FE同位素在示踪地幔交代、部分熔融和氧逸度演化方面的潜力.     

钼同位素地球化学研究进展及其在成矿作用研究中的应用潜力

近年来,随着多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的广泛应用和测试精度的不断提高,非传统稳定同位素成为同位素地球化学最前沿和最活跃的研究领域。其中钼同位素作为非传统稳定同位素发展较为成熟的方向之一,已经逐步应用到地球科学、生命科学、环境科学等各个重要领域,并取得了长足的发展。本文对近些年国内外所取得的钼同位素研究成果进行了系统整理、总结,并对钼同位素的应用潜力进行了概括性的综述,主要包括钼元素及其同位素的地球化学特征、钼同位素分析测试技术、钼同位素的分馏机制、不同地球化学储库的钼同位素组成、成矿作用过程中钼同位素组成的变化特征及其在矿床中的应用。以期让更多人了解钼同位素这一非传统稳定同位素的最新研究进展,进一步探索成矿作用过程中钼同位素的组成特征、分馏机制和影响因素等,并有效推动钼同位素地球化学在成矿作用研究方面的应用。     

25-降藿烷系列化合物及其在油藏地球化学研究中的应用

通过阐述烃源岩及原油中25-降藿烷系列化合物的结构、鉴定方法、成因（生物降解作用、原生作用）、降解机理,系统介绍了目前国内外25-降藿烷系列化合物的研究现状。认为25-降藿烷系列化合物在油源对比和油气成藏方面的应用和研究,有助于推动油藏地球化学的发展,同时也存在一些局限性。     

镁同位素地球化学研究新进展及其在碳酸岩研究中的应用

镁(Mg)同位素有3个,24Mg、25Mg和26Mg,其中24Mg和26Mg的相对质量差较大,高达8.33％,这种大的相对质量差使地壳活动或其他地质过程中Mg同位素因化学物理条件的变化而发生明显的同位素质量分馏.目前,自然界可观测到的δ26Mg变化范围为?5.60‰～0.92‰,约6.5‰.镁在低温地球化学过程中分馏显...     

有机地球化学标志化合物—生物标志物研究及其在油气勘探中的应用

生物标志化合物(或称分子化学)系指地质体中产出的特征有机化合物,由于它们具有生物体有机化合物的基本分子骨架,而能提供生物输入、沉积环境与成岩变化等多方面信息。生物标志物研究已成为当代有机地球化学的生长点,即分子有机地球化学。八十年代以来分子有机地化已在国外石油勘探中发挥重要作用,如应用生物标志物进行油源对比、成熟度判别、母质类型与生物输入的确定、生物降解油与重油研究,以及探讨石油的原生运移等。我国分子有机地球化学研究起步较晚,但在油气勘探应用中已经取得显著成效。     

碳同位素在油气地质研究中的应用和进展

稳定同位素地球化学是发展较快的学科之一,七十年代起被广泛应用于油气地球化学研究中。本文综述了碳稳定同位素在油气地质研究中的应用和进展,同些应用主要包括确定源油的形成环境与形成时代;进行油／油、油／源对比;判别天然气的成因类型关进行对比;判断天然气的成熟度。