低演化烃源岩有机质微生物降解的生标组合特征

研究了吐哈盆地低演化烃源岩有机质受到细菌微生物改造后其生物标志物的分布特征。结果表明:低演化有机质在经受细菌微生物作用时不同系列生物标志物的降解敏感性存在“类阶梯式”序列:正构烷烃＞无环类异戊二烯烷烃＞藿烷＞甾烷＞芳香烃。甾烷C29αββ/（ααα+αββ）和芳烃9 MP/ΣMP是良好的细菌微生物作用有机质的敏感参数。同一烃源岩有机质的生物标志物参数出现:OEP2＞OEP1(OEP1可能出现偶碳优势);藿烷C31αβ22S/22(S+R)＞甾烷C29ααα20S/20(S+R);及甾烷C29αββ/(αββ+ααα)＞C29ααα20S/20(S+R)等异常组合特征,可认为该源岩经历过较强烈的微生物作用过程,其降解程度可用每对参数比值的大小来判识,进而可将这些异常生标组合特征作为判识该地区有无微生物成烃（气、油）的依据。研究区源岩被微生物改造后改变了原始有机质的性质,使其生烃活化能大大降低,在低演化阶段即可生烃,从而有利于低熟油、气的生成。     

东营凹陷古近系升藿烷生物标志物参数分布及演变规律

为研究实际地质体或地质剖面中的C31到C3517α(H), 21β(H)升藿烷生物标志物构型转化参数22S/(22S+22R)及升藿烷指数C35/∑（C31—C35)等的分布、演化特征,对东营凹陷主要烃源岩层系古近系沙河街组三段（淡水—微咸水层系）和沙河街组四段（咸水层系）的系列样品进行了研究,分析样品来源于1 300~4 000的暗色泥岩,其中2 800~4 000 m的样品对应于东营凹陷古近系烃源岩的生油初期到生油晚期。研究结果表明,C31、C32、C33、C34、C35升藿烷（17α(H), 21β(H)）构型转化参数的分布除与异构体之间的手性碳立体构型转化作用有关外,不同异构体之间降解或裂解速率和新生成速率的差异也是其主要控制因素,沉积环境（如高盐环境）也在一定程度上影响了其分布;从未熟—低熟状态到成熟状态,相关升藿烷构型转化参数22S/(22S+22R)总体均表现出随埋藏深度增大而加大的特点,并从离散状态聚集到热演化的平衡状态附近;在到达成熟状态后,相关升藿烷的构型转化参数22S/(22S+22R)从缓慢增大过渡到一个持续的热演化平衡状态,并且该构型转化参数的热演化平衡状态对应于生油门限附近;在高盐环境中除C33升藿烷保持不变的热演化平衡状态外,其它升藿烷均呈现不同幅度的逆转特征,表明高含量的盐类矿物对升藿烷成熟度参数亦具有抑制作用或迟缓效应;C31、C32、C33、C34、C3517α升藿烷之间的22S/(22S+22R)分布型式复杂多变,其中对于成熟源岩样品,C35升藿烷22S/(22S+22R)值变化强烈,表现出“翘尾”状的上升型特征和“坠尾”状的下降型特征,而对于低熟—未熟样品, C32升藿烷的22S/(22S+22R)显示相对高值,并且多数样品显示为C31C33C35的偶数碳优势的特征;研究显示C31到C33升藿烷的构型转化参数S/(S+R)热演化平衡值均为0.6,而C34 S/(S+R)及C35S/(S+R)热演化平衡值相对较高,沙三段、沙四段的C34 S/(S+R)及沙四段的C35S/(S+R)分别达到0.63、0.62、0.65;升藿烷指数C35/∑（C31—C35)受热演化影响也比较明显,在生油期间随着埋藏深度增加而减小,在高盐环境中表现出相对高值,研究表明该指数的变化与其22R异构体演化有关,并且参数C31/∑（C31—C35）、C32/∑（C31—C35）、C33/∑（C31—C35）、C34/∑（C31—C35）、C35/∑（C31—C35)演化特征截然不同。     

浅变质烃源岩生物标志物地球化学—以漠河盆地漠河组为例

漠河盆地漠河组发育有浅变质烃源岩,目前还未见对其生物标志物地球化学的公开报道。为了探讨其生标特征,应用生标参数判识烃源岩的沉积环境、有机母质来源和热演化程度而展开本项研究。结果表明：（1）饱和烃碳数分布范围为C11~C27,以C17为主峰;轻重比（∑C21-/∑C22+）为4.0~6.3,平均为5.3;OEP为1.23~1.37,平均为1.31;Pr/Ph为0.9~1.4,平均值为1.2;伽马蜡烷指数为0.23~0.30,平均为0.27;升藿烷指数为0.04~0.06;（2）萜烷中藿烷的相对含量最高,其次为三环萜烷,四环萜烷的相对含量最低;规则甾烷的相对含量为C29>C27>C28,C27、C28、C29ααα-规则甾烷（20R）的相对峰高呈“V”字型;（3）重排甾烷和重排藿烷的相对含量较低;β-胡萝卜烷、奥利烷和25-降藿烷的峰形特征明显。综合多项生标参数并结合沉积环境和构造演化特征分析认为,漠河组浅变质烃源岩沉积于强还原的湖泊环境、沉积水体具有一定的盐度,有机质为陆生高等植物和低等水生生物双重来源,现已热演化至高成熟阶段。     

川东北地区普光2井飞仙关组储层沥青地球化学特征及成因分析

根据储层中沥青的产状及类型、族组成、饱和烃色谱、生物标志化合物以及储层沥青反射率等,对普光2井飞仙关组储层固体沥青的地球化学特征及成因进行了详尽的剖析。研究结果表明,普光2井飞仙关组储层沥青为古油藏原油经裂解成气之后的残留物,属热演化的焦沥青。储层沥青的正构烷烃分布较为完整,碳数在C14~C30范围,没有受到明显的生物降解作用。Pr/Ph、Pr/nC17和Ph/nC18比值都小于1.0;OEP值1.25～1.43,CPI值0.98～1.19,无奇偶优势或偶奇优势;规则甾烷系列中C27化合物含量占优势,C27-C29规则甾烷呈不对称的“V”字型分布,甾烷异构化程度较低,明显低于异构化平衡值,认为是由于高、过成熟阶段S构型比R构型裂解速率更快的结果。飞一段、飞二段孕甾烷、升孕甾烷含量明显较飞三段高,可能是有机质生源或沉积环境性质上的不同所致。萜类化合物以五环萜烷为主,三环萜烷较为发育,其以C23三环萜烷为基峰,伽马蜡烷的含量较高。这些特征表明普光2井储层沥青主要来源于低等水生生物,有机质的热演化程度较高,主要处于高-过成熟阶段,有机母质形成于沉积水体咸度较高的海相沉积环境中。储层沥青中高含量25 降藿烷并非生物降解作用所致,而主要与源岩的热演化程度较高有关。     

未熟有机质发酵后

采用对未熟有机质富集培养本源菌再进行类发酵(Eh>-300mV)的模拟实验方法,重点研究了发酵样品中某些生物标志化合物的变化,探讨了在低演化阶段,由于细菌对有机质的参与和改造,液态烃类形成的地球化学特征。样品发酵后,烃类,尤其是低相对分子质量烃类含量增加,CPI和OEP值接近或略高于1。族组成中,沥青质含量减少,烃类和非烃增加。饱和烃中,C-13位上带有正烷基侧链的三环萜烷出现;高含量的伽马蜡烷被检出;生物构型藿类化合物向地质构型藿烷转化,C-22位上立体异构化平衡参数明显增大,接近或达到异构化终点值;单芳甾类烃与三芳甾类烃共存;甾体化合物含量的总体趋势是相对贫乏,平衡参数较低。     

浅变质烃源岩生物标志物地球化学——以漠河盆地漠河组为例

漠河盆地漠河组发育有浅变质烃源岩,目前还未见对其生物标志物地球化学的公开报道。为了探讨其生标特征,应用生标参数判识烃源岩的沉积环境、有机母质来源和热演化程度而展开本项研究。结果表明:①饱和烃碳数分布范围为C11~C27,以C17为主峰;轻重比(∑C21-/∑C22+)为4.0~6.3,平均为5.3;OEP为1.00~1.26,平均为1.17;Pr/Ph为0.9~1.4,平均值为1.2;伽马蜡烷指数为0.23~0.30,平均为0.27;升藿烷指数为0.04~0.06。②萜烷中藿烷的相对含量最高,其次为三环萜烷,四环萜烷的相对含量最低;规则甾烷的相对含量为C29C27C28,C27、C28、C29ααα-规则甾烷(20R)的相对峰高呈"V"字型。③重排甾烷和重排藿烷的相对含量较低;β-胡萝卜烷、奥利烷和25-降藿烷的峰形特征明显。综合多项生标参数并结合沉积环境和构造演化特征分析认为,漠河组浅变质烃源岩沉积于强还原的湖泊环境、沉积水体具有一定的盐度,有机质为陆生高等植物和低等水生生物双重来源,现已热演化至高成熟阶段。     

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。     

卡塔克隆起中1井储层沥青地球化学特征与成因

塔里木盆地海相原油的成因至今仍有争议,而对储层沥青的地球化学特征剖析,能为探索海相原油的成因提供依据。选取卡塔克隆起上的中1井不同层系储层沥青,详尽剖析了其地球化学特征。研究结果揭示,中1井储层沥青的Pr/Ph为1.14～1.39,CPI值 1.01～1.08,OEP值0.98～1.05,无奇偶优势或偶奇优势,伽玛蜡烷、C28甾烷丰度低,硫芴系列丰富。甾烷成熟度参数和Ts/(Ts+Tm)均指示中1井储层沥青处于成熟—高成熟热演化范畴。依据特征生物标志物的分布对沥青的成因示踪,中1井储层沥青与上奥陶统烃源岩有成因关系,而中1井储层沥青与塔东2井寒武系原油分子特征的迥异也佐证该认识。     

鄂尔多斯北部直罗组中烃类包裹体地球化学特征及来源分析

对鄂尔多斯盆地东胜地区中侏罗统直罗组砂岩中烃类包裹体进行镜下观察、描述，利用压碎抽提法对烃类包裹体进行色谱—质谱分析，并与白垩系油苗、三叠系油砂及源岩抽提物进行对比，目的是探讨其来源。包裹体油生物标志物成熟度参数，C29ααα甾烷20S/(S+R)、C32αβ藿烷22S/(S+R)比值基本达到平衡值，利用甲基菲指数计算的镜质体反射率参数介于0.64%～0.82％之间，显示包裹体中石油烃已接近成熟—成熟热演化阶段；物质来源及沉积环境参数，ααα20R甾烷百分含量C27>C28相似文献   

黔西纳雍地区下寒武统牛蹄塘组黑色岩系生物标志物的特征

以贵州纳雍地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩为研究对象,分析其中的生物标志化合物。结果表明：奇偶优势(OEP)均值为1.08,接近平衡值1.00,无明显奇偶优势,姥鲛烷与植烷比(Pr/Ph)均值小于1,具明显的植烷优势;萜烷丰度顺序为五环三萜烷>三环萜烷>四环萜烷,规则甾烷以C27略占优势,ΣC27/ΣC29的均值为1.41,大于1,显示有机质来源以浅海相菌藻类等低等水生生物为主;C32αβ22S/(22S+22R)平均值为0.59, Ts/(Ts+Tm)值为0.43,βα-莫烷/αβ-藿烷平均值为0.124,C29甾烷的20S/(20S+20R)平均值为0.39,C29甾烷αββ/(αββ+ααα)平均值为0.41,均表明纳雍地区黑色岩系中的有机质均接近或达到成熟阶段。根据这些特征可以推断,该区域早寒武世牛蹄塘组黑色岩系形成于浅海还原环境,有机质热演化程度较高,其母质主要来源于细菌、藻类等低等水生物。     

柴达木盆地三湖地区第四系构造发育历史及其勘探意义

地层厚度能够反映构造沉降及隆升。通过对柴达木盆地东部三湖地区探井统一分层后,计算现今地层厚度,然后分 期平面成图。这些图件揭示出三湖地区北斜坡背斜构造形成历史并不统一,具有由北东向南西依次发育的特征：伊克雅乌 汝、南陵丘、驼峰山背斜最早成型,是第四纪以来的同沉积背斜。k11沉积后,台吉乃尔和涩北二号才开始形成,接着涩北 一号形成,而台南背斜形成最晚。涩东鼻状构造是在k1以后才抬升的,而南斜坡至今未形成背斜构造;而且隆升速度也是 不均衡的,具有逐渐加强的趋势,尤其是更新统末期（k5以后）背斜构造快速抬升。该地区构造演化历史的确定,对于寻 找背斜构造形成的有利区带具有指导意义。     

Three-Dimensional Modelling of a Multi-Layer Sandstone Reservoir: the Sebei Gas Field, China

Multi-layer sandstone reservoirs occur globally and are currently in international production. The 3D characteristics of these reservoirs are too complicated to be accurately delineated by general structural-facies-reservoir modelling. In view of the special geological features, such as the vertical architecture of sandstone and mudstone interbeds, the lateral stable sedimentation and the strong heterogeneity of reservoir poroperm and fluid distribution, we developed a new three-stage and six-phase procedure for 3D characterization of multi-layer sandstone reservoirs. The procedure comprises two-phase structural modelling, two-phase facies modelling and modelling of two types of reservoir properties. Using this procedure, we established models of the formation structure, sand body structure and microfacies, reservoir facies and properties including porosity, permeability and gas saturation and provided a 3D fine-scale, systematic characterization of the Sebei multi-layer sandstone gas field, China. This new procedure, validated by the Sebei gas field, can be applied to characterize similar multi-layer sandstone reservoirs.     

黄骅坳陷滩海三马地区烃源岩分子标志物特征及其沉积相指示意义

通过对黄骅坳陷滩海三马地区浊流沉积层序的生物标志物组合差异特征研究,揭示出分子标志物对该地区沉积相的指示意义。样品中除了含有丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、甾烷和藿烷系列化合物外,还普遍检测到了伽马蜡烷和标志着陆生高等植物来源的奥利烷,其中Pr/Ph为1.00～3.03;Ts/Tm为1.1～9.11;奥利烷/C30藿烷为0.09～1.48;伽马蜡烷/C30藿烷为0.08～1.03。对生物标志物的综合分析表明,三马地区沙一段烃源岩沉积时期为淡水—微咸水—半咸水的弱还原—氧化条件环境;同一剖面相同层段中(几米内)巨大的生物标志物指纹差异分布,证明了该地区重力流沉积这一地质现象,同时较为清晰地指示出混源相沉积物与浊积岩相互叠置界线。由此认为,该套地层的形成应该是以重力流形式携带大量载荷直接补给湖盆内并快速沉积,然后,在浊流发生的间歇期,上覆湖相沉积物,从而形成互层的砂泥岩层序结构。     

柴达木台南地区第四系细粒沉积岩相与沉积模式研究

柴达木盆地台南地区第四系涩北组为坳陷湖盆中央低缓穹窿状继承性发育地貌环境下的湖泊沉积,沉积地层为弱固结粉细砂岩、泥岩。应用高压氮气特殊取心资料进行岩相研究,研究结果表明,台南涩北组细粒级岩相可划分为7种类型,垂向上有5种组合,进而可划出砂坝、滩砂、泥坪3种水体能量不同的沉积微相。这3种微相有序分布,砂坝在中央低缓穹窿高部位处、枯水面附近集中发育;滩砂于翼部、枯水面以下集中发育;砂坝常镶嵌在滩砂中;泥坪集中于向斜部位,且在湖平面相对上升期全区分布。这3种微相易于区分储层与非储层,并能突出储层非均质性,砂坝物性明显好于滩砂,滩砂非均质性强于砂坝,泥坪既是生物气的物质来源,又形成天然气的渗流屏障。     

Biomarkers in the Molar Tooth （MT）-Bearing Limestones in the Jilin-Liaoning Area of China

The origin of Molar Tooth (MT) carbonates has been argued for more than 100 years, which are a kind of Proterozoic carbonates especially composed of microsparite with ptygmatically folded and sheet-like structures. Biomarkers detected in the microcalcsparite from the Wanlong and Xingmincun formations in the Jilin-Liaoning area showed there are abundant normal alkanes, isoprenoids, hopanes, steranes, alkylmethylcyclohexanes, and alkyleyclohexanes, indicating a diversity of biological source: long-chain isoprenoids, the major components of chlorophyll, such as C19, C20, a kind of major biomarkers synthesized early by isoprenoid monomers; hopanes a type of characteristic biomarkers from prokaryote, such as archaebacteria and cyanobacteria; sterane a biomarker for eukaryote; and two kinds of alkanes with C17, C18 as the main peaks representing aquatic bacteria and with C23, C24 as the main peaks representing fungi, respectively. Biomarker analysis showed that MT is the result of bacterial and algal activities, which is a kind of organisms between aerobic and anaerobic bacteria, reproducing well in normal or slightly saline sea water under weak oxidation-reduction conditions, resulting in rapid deposition of calcite as microsparite clue to some mechanisms.     

古菌细胞膜类脂化合物分析与初步应用——柴达木盆地沉积地层盐度与产甲烷菌分布

生物气是产甲烷菌代谢的产物,其在沉积地层中形成及分布预测一定程度上要依赖产甲烷菌分布规律的研究。目前研究地层中产甲烷菌分布的主要技术方法是地层水中产甲烷菌记数法。考虑产甲烷菌对环境要求苛刻,微小变化均会改变菌群结构,导致测量结果与实际之间偏差明显;另新鲜地层水样系统采集实现起来也是困难重重。这导致该方法实际操作中的不可实现性。而利用沉积物中产甲烷菌特征化合物浓度来反应一定时间阶段内产甲烷菌的分布可以弥补细菌记数法的不足,而且方法简单、可操作性强。本文利用该方法系列分析了柴达木盆地三湖地区两口井中古细菌醇的变化规律,结果可见盐度无论在横向上还是纵向上均控制着产甲烷菌的分布:盐度相对高的沉积凹陷区,浅层(400m以上)产甲烷菌受到明显抑制,随后产甲烷菌活跃性增强,而且持续深度深达2000m;而凹陷边部涩北1号气田区,盐度相对较低,浅层抑制作用稍弱,产甲烷菌主要分布范围在1000m以上,1000m以下则由于埋藏过程中产甲烷菌的持续活动导致有机质大量消耗致使产甲烷菌活动减弱。最后,结合该区沉积古环境和盐度特征,划分出不同深度产气区分布规律。     

管外封隔器在涩北气田钻井中应用的可行性研究

环空气窜是几乎所有天然气井固井都存在的一个潜在问题。涩北气田是第四系中浅层气田,地层成岩性差,泥岩水化分散能力强,储层易分散,具有较强的压力敏感性和水敏特性;含气井段长,气水层间互,气层薄,层数多;地层岩石抗压强度低,致使水泥环第二界面的胶结强度极低,二界面质量难以提高,容易发生气窜、水窜和层间窜槽现象。为此,如何提高环形空间的密封性,提高固井质量,保证气井井筒完整性,成为了亟待解决的问题。针对该气田特殊的地质特点,分析了影响固井质量的因素,研究了固井工艺、防窜水泥浆体系和工艺措施应用的局限性,选择了管外封隔器来解决环空窜槽问题。分析结果表明,管外封隔器不但可以有效防止管外窜槽,而且可以提高固井质量和优化井身结构,保证气井安全和延长使用寿命。管外封隔器在涩北气田钻井中应用于防气窜和提高固井质量是切实可行的,具有很好的应用价值。     

柴达木盆地第四系脂肪酸生标的检出及其地质意义

为研究生物气气源岩中指示细菌活动的生物标志化合物参数,对柴达木盆地涩北地区第四系泥岩样品进行了脂肪酸分析,在所分析的16个样品中,三个样品中检出了较完整系列的不饱和脂肪酸和较丰富的异构脂肪酸生物标志物,以及含类异戊二烯结构的酸类,对这些脂肪酸进行了详细鉴定。根据样品中不饱和脂肪酸和异构脂肪酸的组成特征,结合地质背景,认为这些不饱和脂肪酸和异构脂肪酸以及类异戊二烯酸的主要来源可能与细菌有关,它们在生物气主要生气层段出现,进一步反映样品所处地层环境有利细菌发育,可为生物气气源岩细菌发育程度提供参考指标。     

北部湾盆地不同凹陷原油生物标志物分布与组成特征

通过对取自北部湾盆地不同凹陷典型原油样品中各类生物标志物的分布与组成特征的系统分析，发现盆地北部的涠西南凹陷和乌石凹陷所产原油具有姥植比低和奥利烷与各类重排构型生物标志物含量低，而C26+长链三环萜烷系列和C304 甲基甾烷含量高的特点，且其三环萜烷系列呈现以C23为主峰的正态分布，指示了该类原油的烃源岩沉积时水体较深，还原性相对较强，且原始生烃母质以藻类为主；而南部福山凹陷和迈陈凹陷所产的原油则具有姥植比高和奥利烷与各类重排构型生物标志物含量高的特征，而C26+长链三环萜烷系列和C304 甲基甾烷含量低，且其三环萜烷系列呈现C19—C26阶梯状依次降低，表明这类原油的烃源岩沉积时水体较浅，还原性相对较弱，且原始生烃母质中被子植物来源的陆源有机质贡献较大。由此表明北部湾盆地南北不同凹陷第三纪的沉积特征和有机质生源构成存在显著差异。