原油在储层介质中的加水裂解生气模拟实验

采用高温高压热模拟实验方法,开展了原油在砂岩和火成岩储层介质中的加水裂解生气模拟实验研究.结果表明,原油开始大量裂解的温度是400℃,随模拟温度增加,甲烷相对含量增大,乙烷以上重烃气尤其是丙烷相对含量减小.其中砂岩的油水混合物裂解生气主要发生在450～500℃之间,生气窗范围小,对应的烃气产率高,火成岩的油水混合物裂解生气主要发生在450～600℃之间,生气窗范围大,对应的烃气产率小.模拟烃气的组分碳同位素分馏显著,随模拟温度增加呈变重趋势.在裂解生气过程中,水解加氢和催化作用对烃气的组成、产率和碳同位素分布有重要影响.     

松辽盆地北部原油烃类组成特征及黏度预测

原油烃类组成特征及黏度预测是油气勘探开发的重要基础.在松辽盆地北部西部斜坡、龙虎泡大安阶地、齐家古龙凹陷选取原油及稠油样品54件、探井油砂样品17件,利用全二维气相色谱和全二维气相色谱-飞行时间质谱对原油及稠油样品开展分析及定量研究.实验结果表明,西部斜坡原油以稠油为主,稠油烃类组成总体呈现链烷烃单环芳烃环烷烃非烃等双环芳烃三环芳烃四环芳烃,芳烃含量最高、非烃等含量最低,链烷烃、环烷烃、芳烃和非烃等组成含量多数相差在15%以内的特征;有次生型和混合型稠油,生物降解是西部斜坡稠油及次生型稠油的主要形成机制,包括轻度、中度和严重生物降解稠油,随生物降解程度的增大,稠油及原油呈现链烷烃含量减小、芳烃和非烃等含量增大、环烷烃含量先增大后减小的趋势,严重生物降解阶段环烷烃降解速率及程度明显大于芳烃和非烃,为原油及稠油不同生物降解阶段烃类组分的抗降解能力及降解机理研究提供了新方法.龙虎泡大安阶地和齐家古龙凹陷主要为常规原油,总体呈现链烷烃含量最高且占绝对优势、芳烃含量最低的特征,龙虎泡大安阶地个别油井萨尔图油层为中度生物降解稠油、葡萄花油层为轻度生物降解原油.生物降解原油尤其是中度和严重生物降解稠油的饱和烃与芳烃参数一般不能真实反映其母质类型及成熟度,Ts/(Ts+Tm)参数能反映原油及稠油的成熟度;利用原油烃类组成及黏度指数预测探井油砂稠油黏度,为油藏原油非均质性、试油方案和产能评价等勘探开发提供了有效方法及途径.     

松辽盆地双城凹陷烃源岩地球化学特征及油源

综合应用有机碳丰度、岩石热解、碳同位素、生物标志物和有机显微组分等多项指标,对松辽盆地双城凹陷下白垩统营四段烃源岩进行了分析,以揭示该套烃源岩地球化学特征及形成环境,并探讨该凹陷内原油的可能来源。结果显示,营四段烃源岩有机碳(TOC)含量平均为2.97%,有机质类型为Ⅱ型,有机质来源主要为高等植物,其次为层状藻等水生生物,镜质组反射率(Ro)为0.83%～1.10%,处于生油窗内。烃源岩甾烷分布以C₂₇、C₂₉重排甾烷为主,规则甾烷以C₂₉占优势,具有高丰度重排藿烷,伴有早洗脱重排藿烷(C30D/C30H比值平均为0.68,C30E/C30H比值平均为0.32),反映沉积环境为弱氧化-弱还原的淡水半深湖-浅湖。双城凹陷原油为高蜡低硫轻质油,碳同位素平均为-29.69‰,来源于营四段烃源岩,其中登三段原油重排藿烷相对丰度较低,为烃源岩成熟度较低时生成的原油运移成藏;营四段原油重排藿烷相对丰度较高,且其与深度的变化规律与烃源岩基本一致,反映为近源成藏。     

松辽盆地陆相大规模优质烃源岩沉积环境的地球化学标志

在松辽盆地晚白垩世青山口组和嫩江组一段选取40块烃源岩样品,利用气相色谱-高分辨飞行时间质谱对烃源岩氯仿抽提物的饱和烃和芳烃化合物开展了定性分析,同时利用气相色谱-质谱对重要生物标志化合物开展了定量检测,目的是寻找陆相大规模优质烃源岩沉积环境的地球化学标志.检测结果显示,烃源岩（Ro〈0.7%）中生物标志物含量或分布的差异,指示不同的沉积环境.青一段烃源岩除萜烷、规则甾烷、4-甲基甾烷含量高外,还具有甲藻甾烷、C31甾烷、芳基类异戊二烯烃含量高的特征,并检测到单质硫和羊毛甾烷等特殊化合物,反映湖泊盐度高、水体分层的泻湖型沉积环境;青二、三段烃源岩各类生物标志化合物的含量较低,反映淡水、浅水的湖泊三角洲沉积环境;嫩一段烃源岩的萜烷、规则甾烷、4-甲基甾烷含量高,但甲藻甾烷、C31甾烷、芳基类异戊二烯烃含量低,反映水体盐度低、分层性差,细菌发育并对有机质改造强烈的淡水-微咸水开放湖泊型沉积环境.综合分析表明,陆相大规模优质烃源岩形成环境的主要地球化学标志是烃源岩C30藿烷含量一般大于1500μg g^-1,伽马蜡烷含量大于190μg g^-1,C27甾烷含量大于200μg g^-1,4-甲基甾烷含量大于100μg g^-1,芳基类异物二烯烃含量大于3μg g^-1,脱羟基维生素E含量大于10μg g^-1.     

松辽盆地北部中浅层石油地质条件、 资源潜力及勘探方向

为了落实松辽盆地北部中浅层常规油与致密油的资源潜力,明确勘探方向,在系统总结烃源岩、储层等基本石油地质条件的基础上,分析了常规油与致密油成藏模式及主控因素,采用类比法和成因法计算了常规油与致密油资源量,研究了剩余资源分布特征,指出了下步勘探方向。松辽盆地晚白垩世发育青山口组和嫩江组2套分布广、厚度大、有机质丰度高、有机质类型好的优质烃源岩。中央坳陷区青山口组一段、二段烃源岩处于成熟阶段,生排烃能力强,是常规油和致密油的主力烃源岩。大型湖泊三角洲—河流沉积的各种砂体与烃源岩形成了良好的生储盖配置,构成了盆地的上、中、下3套含油气组合,其中致密油主要分布于中部含油组合的高台子油层和下部含油组合的扶余油层。常规油成藏主要具有下生上储、上生下储及异地生储3种模式,致密油成藏主要有自生自储和上生下储2种模式,有效烃源岩控制了常规油油藏和致密油油藏分布,沉积相带控制了常规油油藏类型,储层物性控制了致密油富集。在烃源岩精细评价的基础上,采用盆地模拟法计算的石油总资源量为102×10~8 t;通过系统解剖6个常规油和3个致密油区带刻度区,采用类比法精细评价的常规油资源量为88.7×10~8 t,致密油资源量为12.7×10~8 t。常规油中的葡萄花油层剩余资源潜力大,是近期勘探的主力层系,古龙、长垣和三肇等地区是主要的勘探有利区;长垣、三肇和齐家—古龙的扶余油层是致密油勘探的有利区。     

致密储层岩性精准评价及毫米级样品油源精细对比——以松辽盆地北部QP1井为例

致密储层岩性精准评价与油源精细对比是致密油和泥页岩油"七性"评价及勘探开发的重要基础。本文以松辽盆地北部QP1井为例,采用厘米级、毫米级与微米级"三尺度"有机结合的岩性精细准确描述方法,对致密储层岩性精准描述评价结果表明,同一井段岩性条带由常规描述的11个,增加到厘米级精准描述的14个、毫米级精准描述的135个;不同沉积相砂地比三角洲外前缘相由常规描述的17.16%增大到精准描述的29.87%,三角洲内前缘相由45.29%增大到47.55%,滨浅湖相由6.53%增大到9.93%,定量评价了不同陆相沉积相致密储层岩性和储集性。在致密岩性精准描述评价基础上,建立了毫米级岩石样品精确取样及烃类分析技术,致密储层及毫米级样品油源精细对比及含油性评价表明,同一泥岩段及厘米-毫米级薄砂条中烃类特征类似,薄砂条与上下接触的泥岩可能构成生储盖组合;不同泥岩段烃类特征差别明显,其生油母质类型和成熟度接近;不同砂岩段储层烃类特征差别明显,与各自下伏泥岩段的类似,纵向上泥岩厚度2.9m、砂岩厚度1.1m即可构成生储盖组合,具有"下生上储"近源聚集的源储配置关系;指出了三角洲内前缘相为致密油,外前缘相为致密油...     

松辽盆地现今地温场分布特征及主控因素

松辽盆地不仅是世界上已发现油气资源最为丰富的陆相沉积盆地之一,同时也存在十分丰富的中低温地热资源,是当前油气勘探和地热勘探的主力区块。本文结合近10年来新增的一大批测温数据,借助571口钻井地层测温资料和150余个岩石热物性参数,重新剖析了松辽盆地现今地温场分布特征及其主控因素。研究表明,松辽盆地地温梯度在19～55 ℃/km之间,平均为41. 4 ℃/km,现今大地热流分布在38. 9～111. 2 mW/m 2之间,平均为78. 9 mW/m2。相比其他盆地而言,松辽盆地具有高温“热盆”的特点。平面上,盆地中央坳陷区地温梯度和大地热流均较高。嫩江组底界面温度约为15～88℃,平均为48. 6℃;姚家组底界面的温度为18～95℃,平均值为53℃;青山口组底界面的温度为25～128℃,平均值为64℃;泉四段底界面的温度为26～131℃,平均值为67℃。松辽盆地现今温度分布主要受到成盆演化动力学背景、岩石热物性特征、岩浆作用等多种因素的影响。松辽盆地经历了强烈的区域伸展作用和岩石圈减薄,并发育丰富的基底断裂和地壳断裂,造成深部地幔热物质沿着基底断裂运移至浅部,因此地表热流偏高。     

松辽盆地北部晚白垩系青一段源岩中芳基类异戊二烯烃的检出及意义

在松辽盆地晚白垩系青一段优质源岩中检测出了芳基类异戊二烯烃化合物,该类化合物以低碳数为主,主要分布在C13~C23之间,最高含量可占芳烃馏份的30%以上。该类化合物的检出以及根据饱和烃生物标志化合物特征分析,认为青一段源岩沉积时期水体具有盐度分层,湖底为微咸—半咸化、强还原的、富硫的环境,有机质除了以藻类贡献为主外,还有绿硫菌的贡献。芳基异戊二烯化合物检出和分布反映了古松辽湖在青一段沉积时期可能存在海侵,海侵方向从盆地东南向西北。     

松辽盆地徐深1井气藏气源的氢、碳同位素特征

选取松辽盆地内泥岩样品和煤样进行热模拟实验,建屯了两个样品成甲烷的氢、碳同位素分馏动力学模型并标定了动力学参数.分别以徐深1井区、沉降中心地质资料为例进行研究,表明两处源岩均有短期内大量生气的特点,气源岩生气期分别为距今95.5～73 Ma和距今0～73 Ma.计算得到两处源岩沙河子组暗色泥岩和煤、火石岭组暗色泥岩和煤所生天然气单独运聚成藏（自开始生烃到现今累积成藏）所对应的δDCH4 和δ13C1,进而定量计算出徐深1井区源岩所生甲烷的δDCH4 为-237.3‰,δ13C1为-28.8‰,沉降中心气源岩所生甲烷的δDCH4 为-2.5‰,δ13C1为-24.8‰.以各区域天然气混合后的δDCH4 作为来源气体的端元同位素值,根据物质平衡原理计算得到：徐深1井区源岩对该区气藏的贡献比例约占72%,沉降中心源岩的贡献比例约为28%.同理以δ13C1.方法得到徐深1井区源岩对该区气藏的贡献比例约占66%,沉降中心源岩的贡献比例约为34%.氢、碳同位素分馏的化学动力学地质应用结果存在的差异与同位素分馏模型标定所用热模拟实验为不加水实验有关.     

海拉尔盆地地层水特征及成因分析

海拉尔盆地地层水矿化度平均为8 600 mg/L,具有微咸水的特点;南屯组和大磨拐河组地层水的矿化度较其他层位高,水型为NaHCO3型。地层水中含有一定量的Br、I和B 3种特征微量元素,且各离子总体上表现出从含油中心部位向四周递减的特点。Na K 和HCO3-与总矿化度之间具有非常好的正相关关系,Na K 和HCO3-控制了地层水的矿化度。较高的HCO3-含量是由于深部无机成因CO2上侵,与地层水发生化学反应形成,高浓度的Na 与钠长石的溶解有关。地层水氢、氧同位素分析表明:δ18O为-12.07×10-3~-16.76×10-3(SMOW),δD为-96.45×10-3~-132.44×10-3(SMOW),反映出地层水主要为大气淡水,并可能存在弱的蒸发作用。较高的矿化度反映出储层封闭性较好,水动力较弱,有利于油气藏的保存。