松辽盆地西部斜坡油砂油地球化学及生物降解特征

松辽盆地中央坳陷原油向盆地边缘运移过程中发生降解，在西部斜坡形成油砂矿藏，油砂油密度和黏度大、不流动。在运移方向上，套保-小太平山-西北沟-图牧吉地区的上白垩统姚家组油砂油随深度变浅饱和烃和芳香烃含量减少，非烃和沥青质含量增加，全油和饱和烃碳同位素变重，以上参数在小太平山单井样品中随深度变浅呈相反变化趋势。气相色谱质谱分析发现，油砂油降解级别为Wenger 2~8级，大多数样品饱和烃中正构烷烃和类异戊二烯烷烃缺失，藿烷部分降解，小太平山地区发现25-降藿烷；套保-图牧吉地区随深度逐渐变浅，生物降解程度逐渐增加，三环萜烷/五环三萜烷、C₂₇重排甾烷/规则甾烷、二苯并噻吩/菲等生物标志化合物参数均呈规律性变化。小太平山地区，25-降藿烷和其对应藿烷的质量分数、二者的比值，均反映出生物降解程度随深度变深而增加，藿烷抗降解能力随碳数的增加而增加，升藿烷22R构型抗降解能力大于22S构型。松辽盆地西部斜坡油砂油降解的规律是：由深部厌氧环境向地表喜氧环境运移的过程中，油砂油降解程度逐渐增大，单井样品中随深度和含水饱和度的增加降解程度逐渐增大。     

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——典型类型原油油源对比

准噶尔盆地南缘地区背斜众多,油气分布广泛,油气性质多样。该地区存在5套有效烃源岩,油-源关系十分复杂,长期以来对原油来源存在很大争议。系统采集了南缘地区5套烃源岩及不同构造原油样品,对烃源岩抽提物与原油碳同位素组成、正构烷烃及类异戊二烯烷烃分子碳同位素组成、生物标志物组成特征等进行了全面的对比分析。结果表明,南缘地区4种典型类型原油分别来源于不同时代的烃源岩:1第1类原油碳同位素组成轻,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,含有较丰富的β-胡萝卜烷,甾烷以C₂₈、C₂₉规则甾烷为主,来源于二叠系烃源岩;2第2类原油碳同位素组成重,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,Pr/Ph比值高,甾烷以C₂₉规则甾烷和重排甾烷为主,三环萜烷以C₁₉为主,伽马蜡烷含量很低,来源于侏罗纪煤系烃源岩;3第3类原油碳同位素组成轻,正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高大幅下降,Pr/Ph比值小于1.0,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布,异胆甾烷、重排甾烷、Ts、C₂₉Ts、C₃₀重排藿烷、伽马蜡烷含量高,来源于白垩系清水河组烃源岩;4第4类原油碳同位素组成重,正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高下降幅度大,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布且以ααα-20R为主,甲藻甾烷尤为丰富,来源于古近系安集海河组烃源岩。目前在南缘地区尚未发现三叠系烃源岩生成的原油。     

鄂尔多斯盆地安塞-富县地区延长组-延安组原油地球化学特征及油源对比

原油族组成、碳同位素、饱和烃气相色谱及萜烷、甾烷等生物标志化合物特征分析显示,鄂尔多斯盆地安塞-富县地区延长组-延安组原油地球化学特征相近,为低成熟-成熟原油。原油饱和烃含量在70%以上;碳同位素值偏轻,δ¹³C值一般小于-31‰;正构烷烃分布完整,呈单峰型,主峰碳为C₁₇-C₂₃。原油生物标志物特征是,五环萜烷含量高于三环萜烷,以C₃₀-藿烷、C₂₉-降藿烷为主,伽马蜡烷含量少;甾烷以C₂₇-胆甾烷、C₂₈-麦角甾烷及C₂₉-谷甾烷为主,规则甾烷呈不对称"V"字型分布,C₂₈-甾烷含量较低,C₂₇-甾烷与C₂₉-甾烷含量相近。原油和源岩的地球化学特征分析对比表明,长8-长4+5半深湖-深湖相腐泥-混合型泥岩是主要烃源岩。生物标志物特征显示原油具有一定的运移效应。     

CHARACTERISTICS OF THE CARBON ISOTOPES OF THE BIOMARKERS IN MEMBER QING-1 MUDSTONES IN SONGLIAO BASIN

通过尿素络合去除饱和烃中正构烷烃、富集异构烷烃和环烷烃馏分,用色谱—同位素质谱(GC-IRMS)对松辽盆地青—段优质烃源岩生物标志化合物碳同位素进行测定,并用气相色谱—飞行时间质谱进行了化合物确认.松辽盆地青—段泥岩、油页岩的藿烷化合物碳同位素分布在-40.18‰～-58.9‰,具有中层水细菌和嗜甲烷菌的特征;姥鲛烷分布在-31‰～-33.64‰,植烷碳同位素分布在- 29.9‰～ - 34.6‰,应该为原始光合作用的生物体(如生活在湖中含氧层上部的蓝藻细菌)贡献;泥岩的C31甾烷的碳同位素为- 25.81‰和-25.52‰,与来自藻类的化合物相似;甲藻甾烷的碳同位素为- 27.48‰～- 30.56‰,远重于藿烷类化合物碳同位素.研究结果表明,松辽盆地扶杨油层原油绝大多数来源于青一段烃源岩.     

塔北哈6井油砂及沥青砂岩抽提物的地球化学特征及对比

采集塔里木盆地哈拉哈塘凹陷哈6井石炭系油砂及志留系沥青砂岩样品共5件,对其抽提并进行稳定碳同位素、饱和烃气相色谱及色谱/质谱等分析。石炭系油砂与志留系沥青砂岩抽提物的稳定碳同位素组成十分相似;CPI值为0.95~1.06,OEP值为0.94~1.00,姥鲛烷/植烷值为0.34~0.76;C21/C23三环萜烷为0.37~0.47,C29/C30藿烷为0.91~0.97,C35S/C34S藿烷为0.91~1.00,伽马蜡烷/C30藿烷为0.69~0.79,Ts/(Ts+Tm)为0.39~0.43,C27、C28、C29规则甾烷及芴、硫芴、氧芴的相对组成均非常接近。样品抽提物中正烷烃和类异戊二烯烃与25-降藿烷系列化合物和UCM鼓包共存。分析认为石炭系与志留系原油源自相同的烃源岩,两者均存在多期充注且遭受了不同程度的生物降解作用。     

鄂尔多斯盆地旬邑地区延长组油源对比研究

利用烃源岩及油气样品,从碳同位素、饱和烃色谱及饱和烃、芳烃生物标志物特征等方面,开展了旬邑地区延长组的油源对比。研究表明,长6、长8、长9油层组原油在碳同位素特征、饱和烃色谱峰型、主峰碳、姥植比等反映生源类型与沉积环境的参数以及饱和烃、芳烃生物标志物特征方面表现出较好的一致性,显示原油具有同成因、成熟度相似的特征。但长9油层组原油在C27重排甾烷/规则甾烷、三环萜烷/藿烷等参数与其他原油有一定差异,分析认为该差异主要是由于来自不同沉积环境的烃源岩造成的。多生源参数综合分析显示,长6、长8、长9油层组原油与长7油层组生油岩具有较好的一致性,为区内主要烃源岩。     

苏北盆地阜宁凹陷FNX1井古生界原油地球化学特征及油源分析

运用地球化学研究手段,对FNXl井2块古生界油砂抽提物样品进行饱和烃色谱-质谱分析,表明该井原油正．构烷烃碳数呈单峰型分布,主峰碳为C25,植烷优势明显,奇偶优势不明显,色谱基线具有隆起特征。甾、萜烷特征为低丰度伽马蜡烷和β-胡萝h烷,三环萜烷系列化合物含量高,5a（H）、14α（H）、17a（H）-C27、C28、C29甾烷指纹呈不对称“V”型分布特点,甾烷异构化参数显示原油为成熟原油。该井存在两期原油注入,早期原油遭受了生物降解作用的改造,而晚期原油保存的相对较好。油源对比证实,该井原油与上古生界烃源岩有机地球化学特征具有相似性,原油来自于二叠系或三叠系烃源岩。     

海拉尔盆地舒1井低蜡稠油成因及其意义

海拉尔盆地巴彦呼舒凹陷舒1井原油密度达0．932g／cm^3，但含蜡量仅为6％，属于低蜡稠油。原油中饱和烃含量仅30％左右，而非烃含量达30％以上；全油碳同位素组成很轻，δ^13C值分布为-34‰～-31‰；原油中类异戊二烯烷烃丰富，且以植烷占明显优势，Pr／Ph值小于0．9；甾烷组成中以ααα-20R构型甾烷为主，αββ构型异胆甾烷低，没有重排甾烷；萜烷组成以五环萜烷为主，三环萜烷含量低；含有丰富的伽马蜡烷和β-胡萝卜烷。原油的各种地球化学参数表明其属于低成熟原油，其成烃母质属于沉积于成水强还原环境的水生藻类有机质，是下白垩统南屯组烃源岩在低成熟阶段形成的产物。图4表1参8     

煤生烃过程中成熟度引起的碳同位素分馏效应

通过半封闭体系下的生排烃热模拟实验研究了3种煤在不同热解温度下的碳同位素分馏效应。研究结果表明,煤的有机质类型不同,成熟度造成的热解烃的碳同位素分馏效应也有差别,腐植煤的热解烃基于成熟度的碳同位素分馏效应大,而煤本身的碳同位素值随成熟度的变化不大。在较高成熟度时,二次裂解的概率大大增加,导致热解烃尤其是残留烃的正构烷烃单体碳同位素组成明显变重。同一烃源岩在不同温度下的热解烃正构烷烃单体的碳同位素组成曲线具有很大的相似性,说明在油源对比中正构烷烃单体碳同位素值曲线的形状和其数值一样都是重要的对比依据。      

褐煤煤化作用模拟实验

通过对吉林舒兰煤矿褐煤进行人工煤化模拟实验，探讨了煤化作用中不同温阶产物组分特征、气态产物甲烷碳同位素特征及煤成油和排油情况。指出温度是引起产物变化的主要原因，煤化作用中生成的气态产物主要是非烃、饱和烃和烯烃，低温阶段以非烃为主，甲烷含量随温度增加而增加，重烃气在４００～４５０℃达最大值；模拟气甲烷碳同位素随温度升高逐渐变重；煤不但可以生油而且可以排油，排油过程在３５０℃之前就开始了，在３７５～４２５℃排油量达最大值。     

黔北坳陷高演化烃源岩中正构烷烃单体烃碳同位素组成

借助于色谱-质谱和单体烃碳同位素分析技术,对黔北坳陷高演化海相烃源岩和黔南坳陷虎47井原油中各类生物标志物和正构烷烃的单体烃碳同位素组成进行了系统分析。不同层位烃源岩中常用的甾、萜烷的分布与组成呈现明显趋同现象,因而失去了其原有的地球化学意义和实用性。虎47井原油中三环萜烷系列和孕甾烷系列丰富,但C_27-35藿烷系列和C_27-29甾烷系列的丰度极低,显示生油窗晚期的产物特征。绝大多数烃源岩中nC_16-28正构烷烃系列呈现以nC₂₀或nC₂₁为低谷的前、后2个峰群的分布模式,但其单体烃碳同位素组成则十分接近,它们的δ13C值介于-28‰~-31‰之间,呈负偏态变化,即随碳数增加其δ13C值变小,且这一特征不受正构烷烃系列分布特征的影响,表明高演化烃源岩中特殊的正构烷烃系列分布模式是客观地球化学现象。虎47井原油中正构烷烃的单体烃碳同位素组成也呈负偏态变化,但其δ13C值较高演化烃源岩中的轻约3‰,这可能与有机质热演化过程中的碳同位素分馏效应有关。因此,在利用正构烷烃的单体烃碳同位素组成开展油源对比时,所用样品的成熟度应该匹配。      

姬塬地区延长组原油地球化学特征及油源分析

利用族组成、碳同位素、饱和烃气相色谱-质谱等方法,系统地分析了姬塬地区延长组原油与烃源岩的地球化学特征,并进行油源对比及成因分析。研究表明,原油的δ13CPDB值介于-32.79‰～-30.69‰,碳同位素组成偏轻,与盆地中生界各产层湖相油型油一致。甾烷中含一定的孕甾烷、升孕甾烷和重排甾烷,αβ和βα构型甾烷丰富,原生甾烷的"V"字型分布反映了湖相油型油的特征,原油多呈五环萜烷含量高,17α(H)-C30重排藿烷(C30*)相对丰度存在显著差异,伽马蜡烷含量低的特征。油油,油源对比显示,姬塬地区延长组的原油形成于弱还原和淡水,微咸水环境,主要来自于长7油层组烃源岩。     

准噶尔盆地乌夏地区生物降解原油中饱和烃组成解析

运用全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)结合全二维气相色谱/氢火焰离子检测(GC×GC/FID)实现了对准噶尔盆地乌夏地区不同生物降解程度原油饱和烃复杂混合物成分的分析研究,提升了对生物降解原油组成及成因机理认识。结果显示:①乌夏地区生物降解原油中不可识别混合物主要由烷基取代环状化合物及其同系物组成,这些环状化合物主要以六元环为基本单元,包括单环烷烃(类胡萝卜烷)、双环烷烃(十氢化萘,脱-A,B环-甾烷)、三环烷烃(菲满类、三环萜烷、断甾烷)和金刚烷类、四环烷烃(甾烷、断藿烷、四环萜烷)和五环烷烃(藿烷、25-降藿烷)等六大类化合物;②不同生物降解原油中饱和烃总量变化不大,饱和烃中不同族系化合物随着生物降解作用增强呈现此消彼长的变化规律,在重度生物降解阶段,双环烷烃存在大量同系物及同分异构体,可能是微生物作用新生成的化合物,并且由于自身较强的抗生物降解能力,使双环烷烃成为饱和烃的优势成分,占饱和烃总量的50%左右,而多环烃类化合物含量随着生物降解程度逐渐增加,主要是由抗降解能力相对较强的高环数化合物的逐渐富集形成。     

松辽盆地东岭区块烃源岩成熟度

松辽盆地东岭区块烃源岩抽提物具有饱和烃质量分数大、非烃＋沥青质质量分数小、碳同位素较轻的特征。利用GC／MS技术对烃源岩抽提物分析,结果为：饱和烃馏分中C29甾烷立体异构体比值、三降藿烷Ts/Tm比值、C31藿烷22S／（22S＋22R）表明东岭区块烃源岩达到热演化平衡值。芳烃馏分的色谱分布特征、甲基菲指数、4-／1-MDBT和2,4-／1,4-DMDBT比值等参数都表明泉头组烃源岩处于中等成熟度,营城组和上侏罗统火石岭组烃源岩处于较高成熟度。     

十万大山盆地古油藏沥青地球化学特征及来源

根据沥青产状、族组成、饱和烃色谱、生物标志化合物、碳同位素以及沥青热演化程度等,对广西十万大山盆地北缘的老虎山古油藏、上屯古油藏二叠系灰岩中固体沥青的地球化学特征进行了系统分析,并结合有关烃源岩地球化学特征及油气成藏研究成果对其来源和成因进行了探讨.结果表明,古油藏沥青抽提物含量低,族组成中芳烃和非烃含量高,饱和烃含量低,芳烃含量最高可达58.60%.饱和烃气相色谱分析表明,沥青具还原环境、以低等水生生源为主的母质来源及较高的热演化程度.沥青稳定碳同位素为-27.8‰~-28.7‰,反映其生烃母质以低等生源为主.沥青中的甾、萜烷含量很低,且以低分子量化合物占绝对优势,其中甾烷系列中具很高的孕甾烷含量,萜烷则以三环萜烷为主,反映其高热演化特征.沥青几乎不含芳香甾烷,与本区上二叠统泥质烃源岩特征相似;沥青反射率为1.9%~2.5%,结合本区生烃成藏演化史分析结果,反映其经历过230℃高温.最后结合相关烃源岩地球化学特征及有关油气成藏信息,综合认为古油藏沥青与上二叠统泥质烃源岩有较好的亲缘关系,是古油藏早期原油高温裂解的产物之一,即焦沥青.      

含油页岩不同极性试剂连续抽提物饱和烃组成特征

页岩中不同赋存状态原油的分离成为当前较为关注的问题。采用极性逐渐增强的正己烷、二氯甲烷和三氯甲烷对祁连山木里煤田钻孔的含油页岩样品进行连续抽提,对各抽提物分别做族组分和定量色谱—质谱分析。研究结果表明:正己烷冷浸泡抽提物主要为页岩内自由态烃类,以饱和烃为主;而三氯甲烷索氏抽提物则主要为吸附态烃类,其中极性组分含量高,且碳数较高的正构烷烃丰度高;随溶剂极性的增加,连续抽提物生标参数C_(29)ααα甾烷20S/(20S+20R)与C_(24)四环萜烷/C_(26)三环萜烷比值逐渐增加,而C_(21)/C_(23)三环萜烷比值逐渐减小,但C_(23)三环萜烷/C_(30)藿烷和C_(31)升藿烷22S/(22S+22R)比值基本保持不变,另外部分参数比值则表现为无规律性的变化;尽管各种抽提物烃类组成和分子参数存在一定的差异,但各类化合物分布模式和部分参数值差异很小,表明3种连续抽提物(不同赋存状态的烃类)均为页岩内本源烃,而非外来烃。     

裂解热模拟实验中碳同位素变化特征及其地球化学意义

采用高温模拟技术,对原油、氯仿沥青“A”、烃源岩、干酪根和原油族组分样品进行热模拟实验,分析不同样品在裂解过程中产物碳同位素组成的变化特征,研究其地球化学意义。原油、氯仿沥青“A”、干酪根、烃源岩和饱和原油族组分随热演化温度的增加,热模拟气态烃碳同位素演化规律是由重变轻再变重的演化趋势,700℃以前碳同位素分布呈正碳同位素系列分布,750℃以后出现丙烷碳同位素倒转,芳烃馏分和沥青质馏分的碳同位素值和正碳同位素系列分布出现差异;各样品随热模拟温度的增加,Δδ¹³C_2-1值都呈增大的趋势;Δδ¹³C_3-1、Δδ¹³C_3-2对原油、氯仿沥青“A”、饱和烃馏分与芳烃馏分和沥青质馏分随模拟温度的变化有差异;δ¹³C₂ -δ¹³C₃ 值和LN（C₂/C₃）值随模拟温度的增加呈正相关性。     

南方海相层系不同类型烃源（岩）生烃模拟实验及其产物同位素演化规律

利用常规高压釜热压模拟仪和仿真地层热压生排烃模拟仪对南方海相不同类型烃源进行生烃模拟实验,研究发现不同类型原油烃气产率最高,分散可溶有机质烃气产率次之,产率最低的为不同类型千酪根。不同类型烃源烃气产率与烃源的有机碳含量、可溶有机质含量高低、有机质类型有密切关系,与烃源原始成熟度具有较好负相关性。烃源碳同位素组成决定产物甲烷碳同位素组成的演化规律,碳同位素组成较轻的烃源其产物甲烷碳同位素组成总体上要轻于碳同位素组成较重烃源的甲烷碳同位素组成。不同类型烃源产物甲烷碳同位素组成随热模拟温度增高具有先变轻再变重的演化特征,但不会重于其烃源的碳同位素组成。乙烷等碳同位素组成也随着热模拟温度增高逐渐变重,演化至生烃高峰时,碳同位素组成接近于其烃源碳同位素组成,可以示踪烃源。当演化至高过成熟阶段,乙烷等δ^13C值大于其烃源碳同位素值,故不能仅用重烃碳同位素组成判断天然气母质类型。不同类型干酪根与可溶有机质CO2组分和同位素组成演化规律具有明显区别,可溶有机质生成的CO2和甲烷之间同位素分馏程度要比不同类型干酪根的大。在不同类型烃源生烃过程中,干酪根和液态烃碳同位素组成主要受母质类型控制,继承效应强,同位素分馏程度较小,具有很好的示踪意义,可以用于油源对比和烃源示踪研究。     

川西北地区泥盆系油砂岩地球化学特征及成因

采用色谱（GC）、色谱 质谱(GC-MS)及同位素分析（GC-IRMS）等技术,系统分析了川西北竹园坝地区泥盆系油砂岩分子地球化学特征及成因。结果表明,川西北竹园坝地区泥盆系油砂岩抽提物氯仿沥青“A”的δ¹³ C值和各族组分δ¹³ C值都低于-30‰;油砂岩抽提物饱和烃色谱呈驼峰状,除残留部分环烷烃外,绝大部分正构烷烃和支链烷烃均已消失;芳烃含量很低,主要由三环、四环和五环芳烃所组成;低分子量的孕甾烷和三环萜烷都构成强峰群,藿烷以C₂₉为主峰,伽马蜡烷具中等丰度,甾烷具C₂₉优势,经甲基菲指数折算油砂岩中烃类的镜质体反射率为0.83%。结合区内烃源岩生烃史,初步判断该油砂岩是寒武系生油高峰期产物在印支运动期形成的古油藏,经过喜山期再次运移、分配、改造的结果。     

渤海湾盆地牛庄洼陷南斜坡油砂烃来源分析

对渤海湾盆地东营凹陷牛庄洼陷南斜坡不同埋深油砂及其相邻烃源岩的分析表明,埋深<2700m的油砂烃化学组成与相邻沙四段页岩抽提物有显著差异,两者不具相关性,油砂中的烃类主要为深部的运移烃。油砂烃具有常规油的气相色谱特征,而未熟-低熟页岩在高碳数部位有一明显的甾萜类等高分子量化合物未分辨鼓包,且正构烷烃奇偶优势明显;油砂烃含高丰度的"地质型"甾烷,而未熟-低熟页岩中C₂₉甾烷αββ20S含量甚微,但热稳定性低的化合物5β(H)甾烷及13α(H),14α(H)-三环萜烷含量较高;油砂烃几乎不含甲藻甾烷,而未熟-低熟页岩中含丰富的此类化合物。由深至浅,油砂烃成熟度依次降低,伽玛蜡烷相对含量增高,升藿烷"翘尾"现象变得明显。油砂烃的成熟度梯度及烃类组成的规律性变化不仅可以指示油气运移的大致方向,而且揭示出不同演化阶段烃源岩的生烃特征有别和/或油气运移过程中未熟-低熟烃源岩沥青的混合作用。