应用吡咯类化合物探讨彩南油田油气运移——以彩南油田东块侏罗系西山窑组油藏为例

吡咯类含氮化合物因其结构类型不同而具有明显的运移分馏效应,不失为一种研究油气运移方向的有效手段.彩南油田东区块西山窑组油藏原油属于同一组群类型,吡咯类含氮化合物组成以烷基咔唑为主,苯并咔唑含量低,烷基咔唑中又以C₂-咔唑和C₃-咔唑为主.对吡咯类运移分馏效应参数的分析表明,彩南油田东区块主要有西方、北方两个原油充注方向,油藏内部断裂对成藏过程起了重要的通道作用.白家海凸起西方的东道海子北凹陷侏罗系煤系地层可能是主要烃源灶,但也不排除凸起南方的阜康凹陷及其北斜坡供烃的可能性.      

运用吡咯类化合物分析彩南油田充注过程

运用原油中的吡咯类含氮化合物，示踪准噶尔盆地彩南油田主区块侏罗系三工河组油藏的源油运移充注过程。原油中吡咯类化合物以烷基咔唑为主，烷基苯并咔唑次之，几乎不含二苯并咔唑。根据1,8—二甲基咔唑/2,4—二甲基咔唑、C3—咔唑/C2—咔唑、G1/G3以及烷基咔唑与烷基苯并咔唑的相对含量等参数的平面分布规律可知，彩南油田东区块彩001-彩007井断层线两侧原油具有不同的充注过程，东侧有北和南两个充注方向，原油进入油藏后向彩1001井，彩006井附近运移。西侧只有来自南方的一个充注方向，原油以断层为通道进入断鼻隆起核部后继续向西充注至构造高点。     

利用咔唑类化合物研究油气的运移——以塔里木盆地环阿瓦提凹陷志留系古油藏为例

咔唑类化合物是原油中极性较大的化合物,是研究油气运移的有效指标.在油气运移过程中,咔唑类与围岩发生作用而被吸附;苯并咔唑比苯并咔唑运移速度快;C₃-咔唑的极性相对于C₂-咔唑的较小而运移较快.因此,随运移距离增大,原油中的咔唑类化合物的含量将不断减少,苯并咔唑/苯并咔唑比值增大,C₂-咔唑/C₃-咔唑比值变小.塔里木盆地的第二期油气成藏发生在海西晚期,阿瓦提凹陷在海西期不断沉降,为塔里木盆地主要的生油凹陷,寒武系—下奥陶统源岩此时处于大量排烃期,根据上述几项含氮化合物指标的研究可知,排出的油气从生烃中心向四周呈辐射状运移,在构造高部位聚集成藏,晚海西期运动时被抬升至地表形成现今广泛分布的干沥青.      

含氮化合物在东濮凹陷西斜坡油气运移研究中的应用

对东濮凹陷西斜坡胡-庆油田不同部位油藏中原油含氮化合物的对比研究表明，含氮化合物具有十分明显的分馏效应。它表现为处于同一运移路径上的油藏，随着运移距离的加大，咔唑和甲基咔唑的相对含量、1-甲基咔唑／（2-甲基咔唑＋3-甲基咔唑）、咔唑／二甲基咔唑和甲基咔唑／二甲基咔唑比值降低，而三甲基咔唑的相对含量、1，8-二甲基咔唑／3，4-二甲基咔唑、1，8／2，5-二甲基咔唑、1，8／2，6-二甲基咔唑和1，8／2，7-二甲基咔唑比值明显的增加。咔唑和甲基咔唑的相对含量与三甲基咔唑的相对含量变化具有反相相关关系。根据含氮化合物的运移参数认为研究区油气运移从南东向北西运移。     

塔里木盆地柯克亚地区原油差异与成因分析

塔里木盆地柯克亚油气田主要含油气层系为新近系中新统西河甫组(N₁x)、古近系卡拉塔尔组(E₂k)和白垩系。研究表明,该区原油的物性、族组成、饱和烃色谱、饱和烃甾烷、萜烷、碳同位素和中性含氮化合物等参数在纵向和平面上均呈现出有规律的变化。在纵向上,原油密度、咔唑的丰度由下而上逐渐降低,而原油饱和烃含量、C₂₁-/C₂₂+、C₂₁₊₂₂/C₂₈₊₂₉、C₂₇重排甾烷/C₂₇规则甾烷、碳同位素和气/油比等参数自下而上有逐渐增大的趋势,这些变化趋势主要归结于自下而上的运移分馏作用;而不同层系或同一层系不同油组平面上的特征差异主要受储层沉积相带和物性的制约,是分类聚集作用的结果。      

含油砂岩抽提物中含氮化合物指标的有效性分析

在油样匮乏地区鲜见利用含氮化合物示踪油气运移的报道,究其原因是含油砂岩抽提物中含氮化合物指标的有效性还不清楚,为此,设计了2组、5种抽提方法的对比实验,探讨了含氮化合物指标的有效性。实验结果显示,随着抽提强度的增大,抽提物的1-/4-甲基咔唑和1,8-/2,7-二甲基咔唑的比值逐渐减小,但始终高于对照石油;苯并咔唑[a]/[c]比值则保持相对稳定并接近对照石油。分析认为,导致这些现象的根本原因是咔唑类异构体吸附能力的差异。在地表条件下,该差异导致咔唑类异构体在游离烃—吸附烃之间发生分馏;在抽提时,该差异还导致它们在抽提物—岩石之间发生分馏。这2种分馏作用控制了含油砂岩抽提物中含氮化合物指标的变化。相较于1-/4-甲基咔唑和1,8-/2,7-二甲基咔唑,苯并咔唑[a]/[c]受这2种分馏作用的影响较小,比值的变化主要受控于运移分馏作用,所指示的油气运移方向也符合地质实际,因而成为含油砂岩抽提物中有效的含氮化合物指标,可将其用于油样匮乏地区的石油运移示踪研究。     

沾化凹陷三合村地区油气来源及运移方向

沾化凹陷三合村地区油源条件复杂,油气分布规律尚不明确,制约了该区的勘探进展。根据原油物性、生物标志物、碳同位素和成熟度参数等对三合村地区油气来源及运移方向进行了系统分析。结果表明,三合村地区原油可划分为沙四型及混合型2类,第Ⅰ类原油是来源于渤南洼陷沙四段烃源岩的成熟油,第Ⅱ类原油是来自渤南洼陷沙四段烃源岩与孤南洼陷沙三段烃源岩的混源油。根据油气运移示踪指标分析,三合村地区原油的主力充注方向为从东北到西南。结合构造及油气规模分析,北部洼陷带与孤岛南部鼻状构造带的有利圈闭为下一步勘探方向。     

渤海湾盆地济阳坳陷孤北潜山下古生界油气来源及运移方向

为明确渤海湾盆地济阳坳陷孤北潜山下古生界油气运聚特征,指出下步油气勘探方向,利用钻井、地震、分析化验等资料,对该区油气来源、输导体系及油气运聚方式进行了研究。孤北潜山下古生界油气来自渤南洼陷沙三段烃源岩,断层与下古生界风化壳是油气运移的主要通道。其中北东向断层与东西向盆倾断层活动时期与渤南洼陷生烃期一致,是油气运移的重要通道之一;下古生界潜山顶面风化壳厚度大,物性好,渗流能力强,可以作为油气远距离横向运移的良好输导层。原油主要充注方向为自西向东、自北向南,西排山与渤南洼陷通过孤西1号断层对接,渤南洼陷生成的油气可直接运移到西排山中聚集成藏;而对于中排山和东排山,油气首先沿埕东断层和孤北断层向东运移至潜山低部位,然后沿下古生界风化壳向高部位运聚成藏;同时中排山油气也可以沿东西向盆倾断层F₁或F₂走向运移进入东排山。西排山中部、中排山北部埕东断层上升盘及整个东排山是研究区下一步重点勘探区域。      

原油中咔唑类参数运移示踪效应的驱替模拟实验

油气运移研究对油气勘探与开发至关重要,受原油黏度、复杂化学组成及潜在的多种地质因素影响,原油运移方向与路径的确定难度较大。分子地球化学参数是研究油气运移规律的有效方法之一,实际成藏过程中的这些参数受其形成、相对组成以及演化程度等因素的影响。在实验室条件下可实现单一因素控制下的分子参数效应,采用室内驱替模拟实验的方法,在填砂管上进行油驱水实验,利用C₁₈固相萃取柱分离与富集不同运移距离吸附油中的咔唑类化合物,考察原油中咔唑类化合物的运移示踪规律。结果表明,咔唑类参数1-/4-MCA、1,8-/1,7-DMCA、1,8-/2,4-DMCA、1,8-/2,5-DMCA、1,8-/2,7-DMCA比值均随着运移距离的增加而显著增大,特别是全屏蔽型与全裸露型异构体比值1,8-/2,4-DMCA和1,8-/2,5-DMCA的增长幅度可达63.97%和35.50%,这些参数具备作为良好的运移示踪参数的潜质;而参数苯并[a]/[c]咔唑所表现出的运移示踪规律与前人部分实际油藏运移研究不符,可能是苯并咔唑类化合物的运移受其本身构型和其他地质条件的影响,建议该参数在应用到油气运移示踪...     

渤海湾盆地济阳坳陷三合村洼陷油气成藏研究

为了解释渤海湾盆地渤南洼陷外源油气在三合村洼陷内部聚集成藏的问题,利用流体包裹体、生物标志化合物等资料,结合典型井埋藏史与边界断裂演化史分析,从油气成藏期与运移路径演化2个方面进行研究。结果发现,流体包裹体均一温度与反映成熟度的生物标志化合物参数均证实,三合村洼陷存在东营组沉积早期、馆陶组及明化镇组沉积晚期油气成藏过程,早期油气主要源自渤南洼陷沙四上烃源岩,之后渤南洼陷沙三段及沙一段烃源岩相继成熟供烃,构成了三合村洼陷完整的成藏序列。东营组成藏期,边界断层未能错开三角洲砂体,渤南油气可沿统一砂体直接向三合村运聚;晚期由断层、砂体及不整合构成的复合体系,为油气聚集提供了良好的输导通道。油气正是通过“早期统一砂体运移”和“断层—砂体—不整合复合运移”等方式向三合村洼陷内部及其南部斜坡运聚,形成多种类型的油气聚集。      

原油轻烃反吹色谱分析

利用程序升温进样(PTV)和切割反吹色谱分析技术对原油C₁₅及以前的轻烃组分分析方法进行了研究。通过对压力(P₁,P₂)、变压时间和变压速率等进行优化选择,在切除中—重质烃类物质、保护分析柱的同时实现了轻烃组分的快速分离分析,几个难分离物质对的分离度都优于GB/T18430.1—2001和美国1998ASTM:D5134—98的要求,分析结果稳定可靠,轻烃指纹参数和正常色谱分析结果有很好的可比性。应用此方法对准噶尔盆地部分原油样品进行了分析,轻烃地球化学参数特征清晰地反映了油样的同源性和运移方向。      

鄂尔多斯盆地靖边油田西部延9原油地球化学特征与油源

为了明确靖边油田西部延9油藏石油的来源,采用原油物性、族组成、饱和烃色谱及色谱-质谱等方法,分析了延9原油地球化学特征,通过对比本区长7烃源岩与湖盆中心志丹地区长7烃源岩地球化学特征,结合区域地质背景研究了延9油藏石油的来源。结果表明,延9原油饱和烃含量均在60%以上,正构烷烃单峰分布,主峰碳主要以C₂₁为主;生物标志物中C₃₀藿烷占优势,其次为C₂₉藿烷,规则甾烷以C₂₉为主,C₂₇和C₂₈含量相似,呈不对称“V”字型分布。延9原油地球化学特征相似,具有统一的物质来源和演化程度,为淡水条件下弱氧化-还原环境形成的成熟原油。油源对比表明,靖边油田本地长7烃源岩与延9原油具有明显的亲缘关系,延长组沉积时期位于湖盆中心的志丹地区长7烃源岩地化特征与延9原油差异明显。延9油藏的形成主要为本地区长7烃源岩成熟后,经叠置砂体及裂缝系统输导,主要经垂向运移至延9储层,再经过短距离侧向运移至圈闭聚集成藏。      

塔里木盆地塔中地区上奥陶统油气相态及其控制因素

在塔中地区上奥陶统已发现7个油气藏,油气相态分布复杂。结合油气藏形成与分布的地质和地球化学条件,综合分析了塔中地区油气相态的分布特征和主控因素。结果表明：塔中地区上奥陶统油气藏由西向东,从未饱和凝析气藏过渡为饱和凝析气藏|由北向南,从凝析气藏过渡为未饱和油藏。原油规则甾烷既有呈C₂₇≤C₂₈29的“反L型"的中—下寒武统烃源岩特征,又有呈C₂₇>C₂₈29“V”字型中—上奥陶统烃源岩特征,表明主要来自中—下寒武统和中—上奥陶统烃源岩的混源。天然气干燥系数和甲烷碳同位素表明目前正处于高成熟—过成熟阶段,与中—上奥陶统烃源岩处于成熟阶段不匹配,表明主要来自中—下寒武统。由于天然气甲烷碳同位素值普遍偏低,Ln(C₁/C₂)与Ln(C₂/C₃)两者大都呈正相关关系,天然气可能是以原油裂解气为主。油气相态分布主要受控于温度、压力、多期成藏和多期改造。早期温压较低.又经历了2次构造抬升,使得早期的油气藏遭到破坏,临界温度和压力发生改变,形成未饱和油藏。晚期地层埋深持续增大,形成高温高压,同时原油裂解成气对早期油藏气侵,形成未饱和凝析气藏。中—下寒武统优质储盖组合可能是塔中地区未来寻找天然气的重要领域。     

塔河油田奥陶系油气地球化学特征与油气运移

通过对塔河油田奥陶系油气地球化学特征与油气运移关系的研究,认为:a)油气物理性质可以宏观地反映油气运移的方向;b)原油轻烃、生物标记物和含氮化合物可以较好地反映油气运移方向,饱和烃生物标记化合物反映了相对轻质原油的油气运移方向,含氮化合物则主要反映了相对早期原油的运移方向;c)塔河油区存在着早期由南向北、晚期由南向北、由东向西的油气运移充注过程.      

川中地区侏罗系天然气与原油轻烃地球化学特征对比

天然气伴生凝析油及轻质油的轻烃地球化学参数常常被用于天然气成因和油—气对比研究,但蒸发分馏等次生作用对天然气和伴生原油的轻烃组成会产生一定的影响。基于川中地区16件侏罗系天然气与伴生凝析油或轻质油样品气相色谱分析,探讨了轻烃组成及相关地球化学参数在天然气和原油中的差异。研究表明：蒸发分馏作用对油气轻烃组成影响明显,相对于伴生原油,天然气轻烃组成具有高异构烷烃和正构烷烃相对含量,而贫环烷烃和芳香烃的特征。蒸发分馏作用对甲基环己烷指数、环己烷指数、Mango参数K₁等成因参数影响不大,伴生原油的这类指标均可以较好地反映天然气的成因类型。蒸发分馏作用对成熟度参数异庚烷值影响较小,而对庚烷值、2,4?DMC₅/2,3?DMC₅值影响明显。轻烃化合物沸点的不同可能是导致天然气与原油中不同类型化合物相对含量存在差异的主要原因,并且沸点较低的化合物在天然气中相对含量更高。组成轻烃参数的化合物的沸点差异越大,该参数受蒸发分馏作用影响越大,天然气与伴生原油的该参数值相差也越显著。而当比值参数中组成分子与分母的化合物的沸点之差小于2 ℃时,该参数基本不受蒸发分馏作用的影响。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩生烃动力学特征

准噶尔盆地玛湖凹陷及其周缘累计探明石油地质储量近30×10⁸ t,油源主要来自凹陷内的二叠系风城组碱湖相烃源岩。通过黄金管热模拟试验,并采用Kinetic软件进行计算,获得了玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩的各类烃产率和动力学参数,建立了生烃模式,进而对该套烃源岩的生烃能力进行了综合评价。研究结果表明：①玛湖凹陷二叠系风城组碱湖相烃源岩总烃产率高达412.24 mg/（g·TOC）,其中液态烃类产率随温度升高先增加而后降低,高峰温度为420~460℃,气态烃产率持续增加,总产油率高于产气率,气态烃碳同位素具油型气特征。②风城组碱湖相烃源岩C₁,C₂—C₅,C₆—C₁₄,C₁₄₊的生成活化能主峰值分别为268 kJ/mol,255 kJ/mol,251 kJ/mol,247 kJ/mol。③玛湖凹陷风城组碱湖相烃源岩的生烃模式与国内外14个不同盆地具有相似性,均为早期出现生油高峰、晚期持续生气的特征,且单位TOC的生烃能力中等偏上。     

东海盆地西湖凹陷古近系煤的生烃动力学

通过高温高压封闭体系条件下的热模拟实验和生烃动力学模拟分析,获得了西湖凹陷古近系平湖组和花港组煤生成气态烃的产率及其动力学参数。结合古地温演化史和热演化史恢复了西湖凹陷西部斜坡带、西次凹及中央构造带的古近系平湖组和花港组煤的生烃演化历史,并基于预测的镜质体反射率（R_o）建立了研究区煤的生气演化模式。研究结果表明,西湖凹陷煤所生成的天然气以甲烷（C₁）为主,重烃气（C₂—C₅）较少,C₁和总气态烃（C₁—C₅）的产率增长速率在煤的高成熟阶段（1.10%≤R_o<2.20%）最大,在成熟阶段（0.50%≤R_o<1.10%）次之,在过成熟阶段（R_o≥2.20%）最小,且含碳原子个数不同的重烃气（C₂、C₃、C₄和C₅）的主裂解期不同。在西湖凹陷煤的生烃演化过程中,西部斜坡带平湖组和花港组中的煤所生成的气态烃最少,生烃条件最差;而西次凹、中央构造带平湖组和花港组中煤所生成的气态烃较多,是比较有利的生烃区。花港组中煤生成气态烃的产率远小于平湖组,且至今尚未达到生烃高峰。     

东海盆地西湖凹陷古近系煤的生烃动力学

通过高温高压封闭体系条件下的热模拟实验和生烃动力学模拟分析,获得了西湖凹陷古近系平湖组和花港组煤生成气态烃的产率及其动力学参数。结合古地温演化史和热演化史恢复了西湖凹陷西部斜坡带、西次凹及中央构造带的古近系平湖组和花港组煤的生烃演化历史,并基于预测的镜质体反射率（R_o）建立了研究区煤的生气演化模式。研究结果表明,西湖凹陷煤所生成的天然气以甲烷（C₁）为主,重烃气（C₂—C₅）较少,C₁和总气态烃（C₁—C₅）的产率增长速率在煤的高成熟阶段（1.10%≤R_o<2.20%）最大,在成熟阶段（0.50%≤R_o<1.10%）次之,在过成熟阶段（R_o≥2.20%）最小,且含碳原子个数不同的重烃气（C₂、C₃、C₄和C₅）的主裂解期不同。在西湖凹陷煤的生烃演化过程中,西部斜坡带平湖组和花港组中的煤所生成的气态烃最少,生烃条件最差;而西次凹、中央构造带平湖组和花港组中煤所生成的气态烃较多,是比较有利的生烃区。花港组中煤生成气态烃的产率远小于平湖组,且至今尚未达到生烃高峰。