TSR促进原油裂解成气：模拟实验证据

TSR是碳酸岩盐储层中广泛存在的硫酸盐与烃类的一种相互作用.由于作用过程会产生大量有毒的酸性气体而受到人们的严重关注.运用黄金管封闭体系,详细模拟了在不同温度、不同时间条件下,不同矿物与烃类流体之间的相互作用.实验结果表明,能够启动TSR反应的矿物主要是MgSO4,向系统内加入一定量的NaCl,会促使TSR的发生,使H2S的产量显著增加;TSR作用所生成的一定含量的H2S是原油发生持续氧化降解的重要诱因.在有TSR反应的实验组,裂解生气量是没有TSR实验组的2倍,甲烷的生成量甚至可达3倍,湿气的碳同位素组成变重,说明TSR作用过程对原油氧化降解成气具有明显的促进作用,结果导致烃类气体的生成时间提前,干燥系数增大.此一过程的研究对于了解TSR的作用机制和海相地层中天然气的生成机理具有重要的科学意义.     

TSR(H2S)对石油天然气工业的积极性研究--H2S的形成过程促进储层次生孔隙的发育

TSR(硫酸盐热化学还原反应)是高含硫化氢天然气形成的重要途径,是指烃类在高温条件下将硫酸盐还原生成H2S、CO2等酸性气体的过程。由于硫化氢的剧毒和强腐蚀性,在石油天然气行业的钻井、完井、修井、净化加工以及运输等各个方面的危害一直备受人们的关注,对硫化氢和TSR的评价一直是负面的,在油气勘探中更多是在回避。最近研究发现,TSR作用对石油天然气工业具有重要的积极作用。TSR的发生,首先需要硫酸盐类溶解提供SO42-,储集空间得到初步改善;其次TSR反应形成的硫化氢,溶于水后显示出较强的酸性溶蚀作用,对白云岩储层具有最佳的溶蚀效果。在高温条件和储层中地层水的作用下,硫化氢与白云岩发生较强烈的酸性流体-岩石相互作用(水岩反应),促进了白云岩次生孔洞的发育和高孔高渗优质储集层的形成,使油气储层保存下限增大和深部天然气聚集成藏成为可能。而目前飞仙关组高含硫化氢气藏普遍压力系数小、充满度低,这与TSR及硫化氢对储层溶蚀导致储集空间增容有关。四川盆地油气勘探结果证实,所有高含硫化氢天然气藏均对应了次生孔隙十分发育的优质储层,岩性主要以白云岩为主,储层埋藏深度超过8 000 m时依然发育优质储层。     

相控和气洗分馏作用对油气组分及碳同位素组成的影响

油藏条件下的相控和气洗分馏作用使得油藏中油气的物理性质和化学组成发生了明显变化。通过不同温压条件下的ＰＶＴ实验及其产物测量为该观点提供了十分有意义的科学证据,其主要结论结下：（１）总的来看,气洗分馏作用较由温度和压力引起的相控分馏作用明显,气洗作用是油藏中原油性质（如：含蜡量、密度和粘度等）发生重大变化的最主要因素;（２）ＰＶＴ分馏不仅导致凝析油中饱／芳比值的异常高值,而且饱／芳比值在凝析油和正常     

中国元古宇烃源岩成烃特征及勘探前景

世界范围已发现大量元古宇油气藏.中国元古宇分布面积广,四川盆地震旦系大型气藏和华北中元古界大量液态油苗的发现,证实中国元古宇油气勘探潜力值得高度重视.文章探讨了元古宇烃源岩发育主控因素,指出活跃的大气环流和天文旋回驱动上升洋流和陆表径流提供营养源,海洋表层氧化水体为生物勃发提供适宜生存环境;大陆开裂导致的火山活动和陆地风化作用向海洋注入大量营养物质,导致低等生物繁盛;海洋深部广泛的厌氧水体为有机质保存创造了良好条件.真核生物的出现,使得源岩生烃母质构成呈多样性,有效提升了油气生成潜力.通过跨克拉通地层对比,明确中国元古宇发育7套富有机质优质烃源岩,主要发育于间冰期,具全球可比性.华北地区洪水庄组和下马岭组是已证实的中元古界烃源岩,早元古界长城系有可能成为鄂尔多斯盆地潜在气源岩;新元古界大塘坡组和陡山沱组烃源岩在上扬子地区广泛分布,是四川盆地震旦系大型气藏和鄂湘黔地区新元古界页岩气藏的主要气源之一.南华系在塔里木盆地可能存在高有机质丰度页岩,但仍需证实.中国三大克拉通地块可能皆发育元古宇烃源岩,是值得高度关注的主要接替勘探领域.     

碎屑岩储层成岩流体演化与储集性及油气运移关系探讨——以塔里木盆地满西地区上奥陶统-石炭系海相碎屑岩储层为例

碎屑岩储层中次生孔隙的发育主要为长石、岩屑及胶结物等的溶蚀,而溶蚀强度与流体成分密切相关。塔里木盆地满西地区从上奥陶统—石炭系不同层位、不同地区碎屑岩样品中包裹体的均一温度有差异,分为3个均一温度区间。包裹体流体绝大部分为不成熟氧化性、酸性流体;不同井区、不同层段、不同类型砂岩包裹体的阴离子浓度变化较大,石英加大边中含的包裹体总体阴离子组成单一,浓度低,而方解石胶结物、石英胶结物中包裹体组成复杂,浓度变化很大。储层物性与HCO^-₃、CO^2-₃、Cl^-离子浓度变化大致呈正相关关系,而与NO^-3、SO^2-₄离子浓度关系不明显,甚至有相反的变化趋势;研究区有3期油气运移。     

塔里木盆地北部深层风化壳储层的形成与分布

塔北地区碳酸盐岩风化壳岩溶储层发育,储层具有质量好、分布面积广、埋藏深等特点,并已在轮南、塔河和英买力等地区发现数个亿吨级规模以上的大型油气田.本文通过对塔北地区200多口重要井的钻井、录井、测井、试油等第一手资料的系统分析,结合大量的分析化验资料与岩心及镜下观察,精细研究了风化壳储层的成因特点、分布规律与评价预测等.研究认为,寒武系发育白云岩型风化壳储层,以孔洞型储层为主;奥陶系主要为灰岩型风化壳储层,储层的基质孔隙度较低,溶蚀孔洞、溶蚀扩大缝和构造缝是其主要的储集空间,储层以洞穴型储层和网状裂缝型储层为主.台地相发育的纯净碳酸盐岩、海西期构造运动导致地层的长期暴露剥蚀、断裂裂隙作用和晚期大气淡水淋溶等是控制塔北风化壳储层形成的的重要因素;并发现塔北地区风化侵蚀能够作用到的深度主要在140m以内.虽然风化壳储层基质孔隙较差,但是储层物性受埋深影响不大;在有利的古岩溶地貌和断裂发育区,即使在更大的埋藏深度,也可能发育规模较大、性能较好的储集体.     

南盘江盆地古油藏沥青地球化学特征及成因

南盘江地区生物礁古油藏的储层沥青主要分布在上二叠统和中上泥盆统。古油藏的储集层均为生物礁滩灰岩,沥青的主要储集空间以洞、缝为主,其次为基质孔隙和生物体腔内。南盘江古油藏沥青的成熟度很高, H／C原子比小于0．4,主要由残碳构成,这是沥青的非极性和极性抽提无抽提物的直接原因。在古油藏沥青地球化学特征研究的基础上,综合分析认为南盘江古油藏沥青主要源自泥盆系烃源岩,其次可能与下二叠统烃源岩有关。南盘江古油藏沥青与生物降解沥青和沉淀沥青质有很大的区别,其成因是油藏深埋时在高温、高压的作用下原油裂解成气后的焦沥青。     

再论塔里木盆地库车坳陷三叠纪-侏罗纪的海泛事件

多年来的油气源对比表明,塔里木盆地库车坳陷的油气来源于三叠系-侏罗系的湖相、湖沼相烃源岩,因而探讨三叠纪-侏罗纪湖盆曾否遭受过特提斯洋海水的海泛,不仅对古地理重建,而且对烃源岩及其生油气潜力评价都具有重要的意义.笔者在该坳陷三叠系-侏罗系湖相烃源岩的生烃母质中发现了大量的各类底栖宏观藻类化石,并获得了沉积地球化学证据.据此,并结合区域古构造-古地貌演变与全球、大区域海平面升降规律的综合判断,初步认为库车坳陷在三叠纪-侏罗纪曾多次受到过特提斯洋短暂海泛的影响,其中规模最大的是晚三叠世黄山街期晚期、早侏罗世阳霞期晚期和中侏罗世恰克马克期.海泛的原因,可能与特提斯洋海平面升高和库车坳陷湖盆区-陆源区地势缓坦的联合作用有关.由于海泛改善了生烃母质类型,从而使海泛层段的源岩氢指数等表征生烃能力的指标有一定提高.     

中新元古界原生白云岩:以中国典型台地区为例

基于对中国塔里木盆地新元古界上震旦统奇格布拉克组、四川盆地新元古界上震旦统灯影组以及华北盆地中元古界蓟县系雾迷山组野外露头及钻井岩心白云岩的系统观察,发现中国典型台地区中新元古界中厚层至块状白云岩异常发育,其中泥(粉)晶白云岩占岩层总厚度86%～97%,且大多为厚层至块状。这些中厚层至块状泥(粉)晶白云岩,无论是否含藻类与菌类等微生物,次生交代作用基本都不发育。沉积古地理特征分析结果表明:(1)中新元古界的白云岩几乎覆盖整个海盆,广泛沉积于潮上带、潮间带以及潮下的开阔或局限台地环境;(2)白云岩的亚类在平面上受古基底隆凹格局控制,低凹部位以泥晶白云岩为主,高部位以颗粒泥晶白云岩或丘状叠层石泥晶白云岩为主;(3)白云岩台地中发育较深水台盆。地震剖面显示,这些台盆的形成受控于中新元古代的同生深大断裂活动,大断裂可将深部的Mg2+通过热液输入到碳酸盐岩台地中,使得海水中的Mg2+浓度增加。地球化学分析结果与古气候特征指示,不同晶粒结构的白云岩,即泥晶白云岩与少量的粉晶及细晶白云岩,其碳氧同位素比值没有明显分异,整体上与全球中新元古代海水背景值吻合,表明粉晶及粉细晶白云岩与泥晶白云岩同为沉积成因,其结构加粗乃原生泥晶白云石晶粒重结晶自生加大而成,并非次生交代成因,即这些少量发育的粉晶—细晶白云岩与主体的泥晶白云岩为同一成因机制。整合岩石学、沉积环境及地球化学等分析结果,认为中国典型台地区中新元古界的白云岩乃较典型的原生沉积成因。     

原生油藏调整过程的有机地球化学与岩石学证据——由乡3井看哈得逊油田的调整机制

塔里木盆地发育多期构造旋回,新构造运动活跃,呈现多期成藏晚期为主的特点,因此海相调整型油气藏成为塔里木盆地油气勘探的重要领域。为了研究调整型油气藏的成藏规律和机理,定量评价油气调整规模,以哈得逊油田为例开展了储层沥青反射率、生物标记化合物、包裹体和伊利石等方面的研究,表明曾有两期油到达过东河砂岩。根据两大关键时期古构造演化和圈闭发育史建立了哈得逊"两期充注,晚期调整"的油气成藏模式,晚期形成的圈闭与原生油藏的构造关系是调整型油气藏聚集的主控因素。针对原生油藏乡3构造,通过系统选取东河砂岩和奥陶系良里塔格组的储层样品,经过连续抽的前处理区分出古油藏和现今油藏的抽提物,并进行了三维荧光强度扫描,定量评价出乡3构造奥陶系古油柱高度调整了20m左右,指示了原生油藏调整规模不容忽视,具有形成次生调整型油气藏的较大潜力。