和田河气田凝析油油源及油气成因关系判识

运用有机地球化学方法,对和田河凝析油进行了油源对比,并对相伴生的凝析油与天然气的成因关系进行了判识.研究结果表明,和田河凝析油具有高的姥鲛烷/植烷比(Pr/Ph),高的C28规则甾烷相对含量(25%),丰富的C26-C27三芳甾烷和三芳甲藻甾烷以及较重的碳同位素组成等地球化学特征,与寒武系烃源岩具有良好的可比性,应源自寒武系烃源岩.多项分子化合物成熟度参数表明,和田河凝析油成熟度并不高,为成熟-高成熟原油范畴.和田河凝析油与天然气虽均源自寒武系烃源岩,天然气亦为原油裂解气,但一系列证据表明,和田河气田的天然气并不是由伴生的凝析油裂解而成,原油裂解生成天然气的过程也不是在现今储层内发生的(非原位裂解气).井口条件下产出的液态凝析油应该是呈分散状溶解在天然气中,是由天然气携带注入气藏的.     

塔里木盆地柯克亚地区凝析油气藏成因特征研究

对塔里木盆地柯克亚地区油气藏中天然气和原油的地球化学剖析,发现天然气的C2/C3与C1/C2,C1/C3、干燥系数等的分布关系揭示出研究区不仅存在两种明显不同类型的天然气,而且在空间分布上也具有规律性.一类天然气为原油裂解气,分布在浅层X25以上储层中;另一类天然气为干酪根裂解气,分布在深层X27~X8及E2k储层中.原油正构烷烃摩尔浓度的分布反映该地区原油经历了多种类型次生变化作用,且这些次生变化作用都与原油成藏后气态烃类的充注过程有关.根据柯克亚地区油气藏中乙烷、丙烷单体烃的碳同位素值、原油和凝析油中轻烃异庚烷值、庚烷值以及芳烃成熟度参数,指出柯克亚地区油气藏原油和天然气不是同期注入的产物.     

塔里木盆地塔中地区油藏气侵定量评价

气侵分馏作用是油气藏后期调整改造的重要营力之一．在塔中地区气侵分馏作用的发生有其得天独厚的石油地质条件,但现有的研究只停留于对气侵作用过程的定性描述阶段．在前人的研究基础上,利用全油正构烷烃绝对定量以及正常油／凝析油混合配比实验的结果,对该区气侵分馏作用进行定量评估,讨论了造成气侵强弱的地质因素,并分析了可能伴随气侵作用而发生的其他分馏作用对油藏的影响．该区气侵作用特征表明大量断裂体系是控制气侵作用强弱的主要因素,气侵作用的强弱分布规律也为该区断裂体系发育及其开启闭合特征的研究提供了有利的佐证．气侵分馏作用的强弱以及伴随发生的PVT分馏作用与该区原油类型多样性存在直接的成因关系,该区存在的与凝析油伴生的蜡质原油是气侵作用、PVT分馏以及混合作用共同造成的结果．     

辽河西部凹陷稠油成因机制

为揭示我国最大的稠油生产基地—辽河西部凹陷稠油的成因机制,采集该区65个原油、35个烃源岩及36个储层样品,进行了详细的地球化学、生物地球化学分析.对高升典型未熟-低熟稠油藏的解剖揭示,原油物性与成熟度关系并不明显,原生成因不是研究区稠油形成的主要机制.稠油烃类组成与相对分布的变化、25-降藿烷系列的检测、原油的高酸值特征一致反映,原油遭受过不同程度的次生改造;储层颗粒内层吸附烃和包裹体全扫描荧光指纹显示正常油特征,与储层游离烃的降解油特征形成鲜明对照,进一步揭示稠油的次生成因.对7个原油中细菌微生物的检测反映,耐热厌氧细菌可能是研究区生物降解的主要生物类型,与高升、雷家地区浅层工业气藏携带厌氧菌降解成因天然气特征相吻合.生物降解主要发生在油水界面,活跃的地下水为细菌类微生物的迁移、营养物质的传递提供了良好条件.生物降解、水洗与氧化作用分别是研究区原油稠化的关键机制、原油降解的条件与细菌微生物的新陈代谢方式,三者是原油稠化的主要成因机制.本研究为稠油成因机理研究提供了方法与证据,为浅层生物气藏的勘探开发提供了思路.     

海湾盆地八面河地区油气运聚与成藏特征分析

采用地质与地球化学原理与方法对渤海湾盆地八面河油气区进行系统测试和分析, 定量估算该油田的油源分配, 提出了相应的运移通道和成藏机理. 研究结果表明, 虽然八面河油田附近埋藏较浅的沙四段烃源岩提供的“未熟-低熟油”在八面河地区原油中占一定的比例, 但这些原油的主体应来自相邻的生油洼陷——牛庄和广利洼陷内埋深超过2700 m的沙四段成熟烃源岩. 定量计算表明, 八面河地区未熟-低熟油的含量不超过20％, 其余为正常原油. 来自生烃洼陷的油气的运移受断层、砂体运载层等优势通道共同控制, 八面河油田只是运移优势通道的指向之一. 新提出的原油来源与运聚模式已为近期油气勘探实践所证实.     

海相不同母质来源天然气的鉴别

利用封闭系统,对典型的海相不同生气母质(包括低成熟度干酪根、源岩中分散液态烃、残余干酪根和原油)进行了生烃动力学实验,分析了在实验室条件下不同母质天然气组成与碳同位素随着成熟度(Ro%)的变化规律.利用实验数据对不同母质气体鉴别图版进行了厘定,并尝试利用基于丁、戊烷的异正构比的判识图版(i/nC4—i/nC5)对我国塔里木和四川盆地典型海相天然气的母质来源进行判识,并利用不同母质碳同位素与成熟度的关系进行了天然气成熟度的计算.研究结果表明:海相不同母质模拟气体的组成与碳同位素是有差别的,如原油裂解气的干燥系数最小,分散液态烃与封闭系统干酪根生成的气体干燥系数基本一致,而残余干酪根生成的气体则非常干;干酪根气中非烃的含量远大于原油裂解气与分散液态烃裂解气;原油裂解气的碳同位素最轻,其次是封闭系统干酪根与分散液态烃,而残余干酪根裂解气的碳同位素最重等.实验厘定表明,ln(C1/C2)—ln(C2/C3)与δ13C2-δ13C3—ln(C2/C3)图版可以区分初次与二次裂解气,但不能用于母质判识,而i/nC4—i/nC5图版可以区分海相不同母质气体.应用结果表明:我国海相成因天然气混合现象普遍,涉及到多种母质,如四川盆地海相天然气主要为原油裂解气与高过成熟干酪根气的混合,塔里木台盆区海相天然气不仅涉及到多种母质,也涉及到不同成熟度气体的混合,而且受到后期作用(如氧化降解、气侵)的影响.     

中国稠油区浅层天然气地球化学特征与成因机制

在我国发育稠油的含油气盆地中,广泛分布着浅层天然气,浅层气资源潜力巨大.研究发现这些浅层天然气与稠油具有密切的成因关系,是厌氧微生物降解原油过程中形成的次生成因的生物气,也称为稠油降解气,它们一般分布在稠油油藏的上倾方向或周围.这种天然气以干气为主,主要成分是甲烷,乙烷以上的重烃类含量较低,非烃中N2含量较高;甲烷的碳同位素值偏轻,一般介于生物气与热解气之间,乙烷的碳同位素偏重,可能混合有热成因气;CO2显示出异常重的碳同位素值,因此,在微生物降解原油过程中碳同位素分馏效应十分明显.稠油降解气的生成是一个十分复杂的地质地球化学和微生物地球化学过程,是在多种微生物群体参与下发生的一系列有机-生物和水-烃反应综合作用的结果,受多种因素控制.     

氯仿沥青“A”、原油及其族组分裂解气轻烃地球化学特征

对原油、氯仿沥青"A"、饱和烃馏分、芳烃馏分和沥青质馏分在裂解过程中轻烃化合物的组成特征系统研究显示,随着模拟温度的增高,样品中轻烃化合物正构烷烃、支链烷烃和环烷烃逐渐减少,最终消耗殆尽;而甲烷、苯及其同系物的丰度明显增加,成为主要产物.不仅提出了苯/正己烷与甲苯/正庚烷比值可作为原油裂解程度的指标;而且发现不同类型样品在裂解过程中,轻烃常用的成熟度参数iC4/nC4,iC5/nC5,异庚烷值、2,2-二甲基丁烷/正己烷与(2-甲基己烷+3-甲基己烷)/正庚烷比值,随着模拟温度的增加其变化规律与油气藏中发现的现象一致,揭示这些参数可能是油气演化过程中有效的成熟度指标.     

柴达木盆地西部第三系盐湖相天然气碳同位素特征、成因与分布

柴达木盆地西部坳陷区第三系是典型的内陆盐湖相沉积. 对于系统采集于该区第三系13个油气田的34个天然气样品, 测定了其化学组成的百分含量和碳同位素组成. 根据天然气碳同位素分布, 结合烃源岩和原油地球化学特征, 将天然气划分为腐泥型原油伴生气、混合型原油伴生气、煤成气和混合气. 天然气碳同位素特征、成因类型及分布主要与不同湖水盐度条件下的生源注入类型和分布有关. 根据湖水盐度的区域变化可以预测天然气成因类型与分布. 与中国其他盆地相比较, 柴达木盆地第三系盐湖相天然气重烃碳同位素普遍明显偏重, 因此在该盆地划分天然气成因类型应充分考虑这一因素.     

页岩型与粉砂岩型“页岩油系统”甜点段判识——以鄂尔多斯盆地长7段为例

中高成熟度页岩油是中国陆相页岩油获得规模突破的最现实领域.中国陆相页岩油存在3个“美中不足”:油质偏重、甜点区偏小、连续分布偏差.在页岩油储层中找准“甜点段”是陆相页岩油高效勘探开发的关键.文章针对鄂尔多斯盆地长7段夹粉砂岩型(Ⅱ类页岩油)与纯页岩型(Ⅲ类页岩油)开展研究,识别出源内容烃层、供烃层和滞烃层三类地层单元,构成源内“页岩油系统”.源内容烃层岩性以粉砂岩为主,容留外部运移来的烃类,孔隙连通率32～57%,孔喉网络连通性较好,构成粉砂岩型甜点段.源内供烃层主要由高TOC含量泥页岩为主,为源内生、排烃主力层段,孔隙连通率28～30%,孔喉网络模型显示三维连通性较好,存在纵向路径向外排烃.源内滞烃层具有较低的TOC含量,以泥页岩自生滞留和接受外部运移烃类为主,孔隙连通率17～42%,孔喉网络连通方向不均一,轻质及低碳数烃倾向优先滞留甚至封闭在小孔中,是泥页岩型甜点段.页岩油在烃源岩内部发生运移、产生组分分馏效应,使源内容烃层和滞烃层相对于供烃层聚集了更多页岩油形成甜点段的过程,称为源内运移.运移路径包括页岩油从泥页岩向粉砂岩夹层、从高TOC泥页岩段向低TOC泥页岩段运移.页岩油源内...     

烷基二苯并噻吩总量示踪福山凹陷凝析油藏充注途径

凝析油普遍具有成熟度高、甾萜类生物标志化合物浓度低、非烃馏分含量低等特点,常用的甾萜类生物标志物和咔唑类含氮化合物相关的示踪参数在凝析油藏充注途径研究中受到了限制.基于硫原子氢键形成机理,原油中的烷基二苯并噻吩类化合物(DBTs)在运移过程中产生分馏效应,与咔唑类含氮化合物类似,随着运移距离增加,其绝对含量逐渐降低,所以石油中DBTs总量降低的方向可以指示石油运移方向和油藏充注途径.本文以氘原子取代的二苯并噻吩为标样,获得原油中DBTs的总量,除少数非烃馏分含量极低的样品外,该值与咔唑类含氮化合物总量具有良好的正相关性.与咔唑类含氮化合物总量相比,该参数在凝析油藏充注途径研究中更优越,它弥补了凝析油中咔唑类含氮化合物含量低,分离和定量不准确而导致参数值误差较大的缺点.以北部湾盆地福山凹陷花场凝析油藏为实例的示踪结果表明,DBTs总量可以有效地示踪凝析油藏充注途径,结合4-/1-甲基二苯并噻吩、2,4-/1,4-二甲基二苯并噻吩和4,6-/1,4-二甲基二苯并噻吩等示踪参数,确定福山凹陷花场凝析油藏的运移方向和充注途径为:沿北东到南西方向往花场凸起充注成藏,推测其烃源灶是位于其北东方向的白莲次凹.结果初步表明D...     

鄂尔多斯盆地东缘煤层气甲烷碳同位素分布及成因

鄂尔多斯盆地东缘煤层气甲烷碳同位素分布及其成因对认识该区煤层气藏的形成和分布规律,煤层气资源评价具有重要意义.在系统总结该区煤层气组分和煤层气碳同位素的地域、时域和煤阶分布特征的基础上,结合煤储层演化过程,分析了甲烷碳同位素的变化规律.该区甲烷碳同位素分布范围宽,同位素组成总体偏轻,地域上由北往南呈现"变轻-加重-变轻"的趋势,针对性分析认为北部低煤阶次生生物气的生成,中部水动力活跃地区引起的水溶解分馏,南部构造演化过程中地层抬升造成的解吸分馏,以及局部岩浆运动引起的快速增温生烃分馏是造成该区甲烷碳同位素普遍偏轻的主要因素.     

油源断裂输导油气至多套盖层运移区预测方法及其应用

含油气盆地下生上储式生储盖油气分布明显受到油源断裂输导油气至多套盖层运移区分布的控制,基于油源断裂输导油气至多套盖层运移模式研究的基础上,通过油源断裂、多套盖层封闭区和不封闭区分布的确定,将其叠合建立了一套用于预测油源断裂输导油气至多套盖层运移区的方法,并选取渤海湾盆地南堡凹陷中浅层作为实例利用上述方法对其油源断裂输导天然气至东三段、东二段泥岩和馆三段火山岩3套盖层运移区的进行了预测,结果表明:南堡凹陷油源断裂输导天然气至东三段、东二段泥岩盖层和馆三段火山岩盖层运移区分布特征不同,输导天然气至东三段泥岩盖层运移区主要分布在凹陷的中部和东部局部地区,分布面积相对较大.油源断裂输导天然气至东二段泥岩盖层运移区主要分布在凹陷北部的东部和西部及南部的局部地区,分布面积也相对较大.油源断裂输导天然气至馆三段火山岩盖层运移区主要分布在凹陷西南局部地区,分布面积相对较小.油源断裂输导天然气穿过三套盖层运移区主要分布在凹陷东南地区和北部及西部边部地区,分布面积相对较大.与目前南堡凹陷中浅层已发现天然气分布有着很好的吻合关系,证实利用该方法用于预测油源断裂输导油气至多套盖层运移区是可行的.     

塔里木盆地英南2井气藏生烃动力学研究

英南2井是塔里木盆地东部地区一口重要的预探井,该井在侏罗系获得高产工业油气流.天然气组分与碳同位素组成表明该气藏中的天然气属于腐泥型天然气.由于该区存在多套源岩,天然气来自干酪根气还是原油裂解气存在一定争议.通过应用生烃动力学与碳同位素动力学的方法,认为英南2井天然气以原油裂解气为主,约占72%,气源来自寒武-下奥陶统干酪根的二次生气、中上奥陶统油藏的裂解气.英南2井侏罗系气藏主要充注时间在65Ma之后,属晚期成藏,持续充注.     

裂解气相色谱技术在煤成烃评价中的应用

根据干酪根热降解成烃理论,运用裂解色谱(PY-GC)技术,提出了煤成烃产率计算新方法,并对Powell提出的煤成烃产率评价指标进行了重新评定,初步确定煤系地层有效气源岩的烃产率门限值(HC/TOC)为30mg/g,有效油源岩的烃产率门限值为60mg/g,进一步证实了裂解产物中C1～C5总烃、C6～C14链烷烃+链烯烃、C15~+链烷烃+链烯烃三端元组分的相对含量是判识煤系地层源岩有机质成烃类型的有效方法。     

塔中地区中深1和中深1C井盐下寒武系油气地球化学特征及其油气源判识

2013年塔中地区中深1与中深1C井在寒武系盐下白云岩地层中实现了突破,发现了寒武系盐下内幕原生油气藏,揭开了寒武系勘探的新阶段.同时中深1、中深1C井盐下寒武系油气的发现,再一次引起了有关塔里木盆地海相油源的激烈争论.本文利用色谱、色谱-质谱及碳同位素分析手段,对中深1和中深1C井寒武系油气的地球化学组成特征进行了详细研究,并通过油(气)-油(气)、油-源对比,对它们的烃源问题进行了探讨.研究结果表明:中深1和中深1C井盐下寒武系油气可以划分为两个不同的族群,其中中深1井阿瓦塔格组挥发油与天然气应源自中-上奥陶统烃源岩;而中深1井肖尔布拉克组天然气、中深1C井肖尔布拉克组凝析油与天然气则均应源自寒武系烃源岩.塔中地区中深1和中深1C井盐下寒武系地层中两种不同来源油气的发现,表明塔中地区可能存在两种不同的油气资源,既有源自寒武系的油气亦有源自中-上奥陶统的油气.     

判识天然气成因的轻烃指标探讨

对我国4个盆地典型煤型气和油型气的209个样品轻烃组成和53个样品轻烃单体碳同位素进行了分析,提出或完善了我国煤型气和油型气的鉴别指标.在天然气轻烃单体碳同位素指标系列中,煤型气具有δ13C苯>-24‰,δ13C甲苯>-23‰,δ13C环己烷>-24‰,δ13C甲基环己烷>-24‰的分布特点,油型气具有δ13C苯<-24‰,δ13C甲苯<-24‰,δ13C环己烷<-24‰和δ13C甲基环己烷<-24‰的分布特点.在正庚烷(nC7)、甲基环己烷(MCH)、二甲基环戊烷(ΣDMCP)等C7轻烃化合物组成中,nC7相对含量和MCH相对含量受影响因素少,能够较好地反映天然气的成因类型.因此,提出nC7相对含量大于30%,MCH相对含量小于70%,为油型气;nC7相对含量小于35%,MCH相对含量大于50%,为煤型气;在C5-7脂肪族组成中,C5-7正构烷烃含量大于30%的区域为油型气,而C5-7正构烷烃含量小于30%的区域为煤型气.这些指标范围具有相对较好的适用性,可作为鉴别煤型气和油型气的重要指标.     

中国沉积盆地大中型气田分布与天然气成因

中国沉积盆地丰富的天然气资源是由我国独特的地质环境决定了的.古生界海相高演化程度的烃源岩、广泛分布的煤系地层以及第四系低温盐湖相地层等,都决定了中国境内天然气的资源前景相当广阔.迄今已在东部、中部、西部及海域的大多数含油气盆地,从前寒武系、古生界、中生界至新生界几乎所有的地质时期,都发现了大规模的天然气聚集.这些大中型天然气藏主要以烃类气体为主,干燥系数大,非烃含量少,碳同位素值分布范围宽,成因多种多样,几乎包括了所有成因类型的天然气,如煤成气、油型气、生物气和无机气等.其中煤成气在天然气资源中占主导地位,特别是已探明的几个千亿方的大型气田,如克拉2、苏里格、大牛地等,均属于煤成气或以煤成气为主;油型气在我国海相盆地占有重要地位,如四川盆地海相天然气田,主要是由原油裂解形成的;在柴达木盆地和松辽盆地西斜坡,分别发现了原生型的生物气大气田和稠油降解成因的次生生物气;无机成因气主要分布在中国东部,尤其是近年来在松辽盆地发现的较大规模的CO2和烃类气体的聚集,意味着无机成因气在中国东部将有很大的勘探潜力.     

准噶尔盆地西北缘车排子地区新近系沙湾组油源探讨

位于准噶尔盆地西北缘车排子地区的车89井在新近系沙湾组地层中获得高产工业油流,为准噶尔盆地南缘前陆斜坡带新近系勘探开辟了新的领域.车排子地区与四棵树和沙湾二个生烃凹陷毗邻,存在石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系和古近系等多套烃源岩,具有形成混源原油的地质和地球化学条件.车89井新近系样品原油碳同位素、族组成及生物标志化合物组成特征等地球化学分析表明,新近系沙湾组原油与单纯的二叠系、侏罗系烃源岩既有某种程度的类似,又都存在一定的差异,没有明确的油源关系,为二者的混源产物.地球化学分析及地质研究表明,古近系乌伦古河组砂岩抽提物与新近系沙湾组原油和砂岩抽提物为同源但不是同期充注,乌伦古河组中的油气在新近系地层沉积前已完成充注,并遭受较为严重的生物降解和氧化水洗作用,从另一方面证明车89井新近系沙湾组原油不可能来自古近系烃源岩.     

煤系烃源岩中正构烷烃、芳烃绝对含量及倾油倾气性判识

吐哈盆地热降解期烃源岩氯仿沥青"A"中正构烷烃和芳烃的绝对含量研究表明,煤和碳质泥岩相对富集芳烃化合物,而泥岩则相对富集正构烷烃.烃源岩样品的全岩分析表明,富氢显微组分含量低的样品的色谱质谱分析(GC-MS)总离子流图(TIC)上以芳烃化合物占绝对优势,而富氢显微组分含量高的样品的TIC上则出现明显正构烷烃化合物.综合煤系烃源岩氯仿沥青"A"的色谱质谱分析和全岩显微组成所做的烃源岩倾油倾气性评价表明,吐哈盆地台北凹陷西部的胜北洼陷倾油性较强,而东部的丘东洼陷和小草湖洼陷则相对倾气,与该区油气分布格局相吻合.适用于吐哈盆地的烃源岩倾油倾气性定量判识指标为:倾油烃源岩氯仿沥青"A"的正构烷烃绝对浓度>110μg/mg,芳烃绝对浓度<15μg/mg,两者比值>8;倾气烃源岩氯仿沥青"A"的正构烷烃绝对浓度则<82μg/mg,芳烃绝对浓度>40μg/mg,两者比值<1.5.