单体油气包裹体激光剥蚀在线成分分析技术——以塔河油田奥陶系储层为例

单个油气包裹体成分分析是获得单期次油气充注成分信息的一个重要手段,也是石油地质地球化学领域的世界性难题。利用193 nm准分子激光可以有效剥蚀单个油气包裹体,释放未变化的成分,且富集后高效传输实现了色谱-质谱成分分析。该方法能够检测出单体油气包裹体的分子成分,其化合物种类包括从气态烃类到重质烷烃类组分(C₄-C₃₀₊),从饱和烃组分到单环、双环和三环芳烃化合物,从分子尺度直观反映了单体包裹体烃的来源及成熟度等地球化学特征。利用岩相学和地球化学综合手段分析了塔河油田奥陶系储层不同荧光油气包裹体,确定其分别捕获了不同来源的早期中质原油及晚期轻质原油。通过计算包裹体古压力并结合埋藏史研究判断研究区发生2期主要的油气充注:海西晚期和喜马拉雅期。单体油气包裹体成分分析技术的重要突破为复杂叠合盆地油气溯源及成藏期次研究提供了更加准确的手段。     

库车克拉2气田多期油气充注的古流体证据

对库车前陆盆地克拉2气田储集层进行流体包裹体分析、荧光光谱分析、场发射扫描电镜观察、岩心显微CT扫描及油气地球化学分析,从古流体证据的角度综合研究克拉2气田多阶段油气充注过程。克拉2气田经历了中新世早中期(N1)原油充注、上新世库车组沉积期(N2)高成熟油气充注与破坏、第四系(Q1以来)高—过成熟煤成气充注的3期成藏过程。储集层中广泛分布的残余干沥青、较发育的气液两相烃包裹体、纳米孔中的残余油、现今气层和水层中较高的颗粒(抽提物)荧光指数、储集层岩石较大的热解值等均是早期原油充注的证据;残余干沥青、含沥青的3相烃包裹体、凝析油轻质正构烷烃大量损失、石蜡质和芳烃等重组分含量相对较高、金刚烷含量异常高等均是早期原油遭受气洗发生脱沥青作用的有力证据。     

单体烃类包裹体在油气地球化学中的应用——以塔河油田为例

利用近年来发展的烃类包裹体研究新方法,综合分析了塔河油田油气成藏期次与油气来源特征。结果表明,塔河油田具有多期油气充注特征,其中海西中期和喜马拉雅晚期占优势,单体烃类包裹体激光剥蚀在线成分分析表明,早期原油（黄色荧光包裹体）具有饱和烃色谱呈双峰型、芳烃含量较高的特征,属于成熟度相对较低的中质原油;而晚期原油（蓝色荧光包裹体）具有饱和烃呈单主峰型、芳烃含量较低的特征,属成熟中晚期轻质原油。结合研究区原油的来源或烃源岩沉积环境、成烃生物、成熟度、运移距离和成藏过程及时间,推测早期原油主要来源于下寒武统—下奥陶统优质烃源岩,晚期原油主要来自上奥陶统碳酸盐岩烃源岩。      

塔里木盆地跃参地区YJ1X井超深层油藏演化

基于原位方解石U-Pb定年、原油与储集岩烃类地球化学特征对比以及流体包裹体分析,恢复塔里木盆地塔北隆起西南部跃参地区YJ1X井奥陶系一间房组超深层油藏的充注与演化过程.研究结果表明:①原油、游离油以及包裹体油具有相似的地球化学特征,其对应的烃源岩在相同的沉积环境中形成;②原油、游离油以及包裹体油具有相似的成熟度,计算得...     

四川盆地龙岗东地区长兴组生物礁储层多期流体充注及油气成藏过程

基于四川盆地龙岗东地区长兴组礁滩储层的充注序列、流体包裹体、激光拉曼分析,对比潜在烃源岩生物标志化合物,认为长兴组储层存在多期流体充注,充填序列包括:第一期次方解石→沥青→第二期次方解石;沥青→萤石→石英→第二期次方解石等。第一期次方解石代表浅埋藏环境中正常地层流体充注;储层沥青来源于龙潭组烃源岩;萤石、石英具有异常高温,代表热液流体充注,含沥青包裹体(含油包裹体的裂解产物)富集表明热液流体充注与龙潭组生烃时期匹配;第二期次方解石代表中—深埋藏中正常地层流体充注,表明总体具有3期油气充注阶段:第一期为早侏罗世中—晚期(约190～175Ma)的少量龙马溪组天然气充注,对应长兴组地层温度约为110～130℃。第二期为中侏罗世到晚侏罗世早期(约175～160Ma)的龙潭组生油高峰期充注,形成大量含油包裹体,伴生大量含甲烷气—液两相包裹体,地层温度为130～140℃。第三期为早白垩世中晚期—晚白垩世中期(约120～90Ma)的原油裂解成气过程(地温超过160℃),伴生大量储层沥青。关键充注时期的逆断层活动是后期保存条件被破坏的主要原因。     

流体包裹体在油气勘探中的应用

流体包裹体蕴含着孑乙隙流体性质及其在地质史中演变的信息。油层剖面上含油包裹体的相对丰度可作为一种记录常规方法检测不到的油气显示指标,反映储集层原始含油性和古油藏油水界面变迁。包裹体中水相盐度的测定能准确提供测井资料,计算原油储量所需的束缚水电阻率数据。根据包裹体在矿物中的产状和荧光颜色,能查明原油运移的时间、温度和通道,从而揭示原油的成藏演化史。     

柴达木盆地西部古-新近系储层流体包裹体特征及油藏成藏时间研究

依据流体包裹体透射光和荧光镜下观察、包裹体均一化温度测定及含油流体包裹体丰度(GOD分析,对柴达木盆地西部地区跃进一号、尖顶山构造古-新近系储层样品中流体包裹体特征及油藏成藏时间进行了研究.该区储层样品中流体包裹体分布不均一,个体较小,大多数包裹体小于20μm.含油流体包裹体丰度(GOI)值较低,大多数样品GOI值分布在1%～10.0%之间,约35%样品的GOI值超过5%.根据实测的包裹体均一化温度结果,结合埋藏-热演化史,综合分析了跃进一号、尖顶山油藏成藏时间.研究认为,跃进一号、尖顶山油藏均具有晚期成藏特征,前者主要成藏时间为N_2~1-N_2~3,后者主要成藏时间为N_2~2-N_2~3.     

油气藏研究中流体包裹体应用的几点体会

储层流体包裹体蕴涵着丰富的油气成藏信息,被广泛应用在含油气盆地热史分析、油气成藏研究等领域。值得注意的是,含油储层流体包裹体均一温度高于其正常的埋藏温度,据此计算的成藏时间较晚、流体古压力偏高;含烃流体包裹体多形成于油气充注早中期,有机质成熟度一般低于储层原油的成熟度;早期少量油气充注与晚期大量油气快速充注均难以形成较多的含烃流体包裹体。流体包裹体丰度法确定的古油水界面和成藏期次偏少;盆地晚期高温热液活动有利于驱动油气输导通道中吸附烃的运聚。这些认识对于深化流体包裹体形成机制和油气成藏机理具有重要的理论意义。     

东海盆地西湖凹陷宝云亭气田油气成藏史——来自流体包裹体的证据

对东海盆地西湖凹陷宝云亭气田平湖组储层进行包裹体岩相观察、显微荧光光谱、红外光谱、显微测温、激光共聚焦扫描显微镜和古压力模拟等流体包裹体系统测试分析,并结合原油的气相色谱,从古流体证据的角度综合研究了宝云亭气田多阶段、动态油气成藏与变迁历史。研究结果表明,储层存在均匀的橙黄色荧光、近蓝色-近黄色荧光之间的渐变色、均匀的蓝绿色荧光、近亮蓝-淡蓝色荧光之间的渐变色和均匀的亮蓝色荧光共5种不同类型荧光光谱的油包裹体,与红外光谱的测试参数CH_2a/CH_3a和正构烷烃直链碳数X_std分析结果一致。结合均一温度、古压力、含油颗粒指数、埋藏史和油气地球化学特征分析,揭示了西湖凹陷宝云亭气田发生了"两期油和一期气充注,油早气晚,多期成藏,晚期为主,之间还发生了混源和气洗作用"的复杂成藏过程。     

松辽盆地基底石英脉中无机成因气的地球化学特征及指示意义

松辽盆地深层存在着地球内部来源的无机成因气体,但一直缺少直接的地质证据,而分析该盆地基底岩石则有望成为解决这一问题的突破口。为此,通过基底岩心样品采集、石英脉体分离、包裹体岩相学、流体地球化学分析等技术手段,研究该盆地基底岩石中的石英脉体及脉体中流体包裹体的岩相学特征、碳氢氧同位素特征,探讨石英脉及其包裹体内流体的成因,寻找深部气体向浅部运移的流体记录,并分析基底石英脉包裹体内流体的指示意义。研究结果表明:①石英脉体的氧同位素值介于8.1‰～9.5‰,为岩浆期后热液结晶形成;②石英脉中存在H_2O、H_2O—CO_2和H_2O—CO_2—CH_4共3种原生流体包裹体,完全均一温度介于320～360℃,成分以CO_2、H_2O为主,含有少量CH_4、C_2H_6、N_2、O_2、Ar;③脉体中流体包裹体内水的δ~(18)O介于2.0‰～3.8‰,δD介于-91.6‰～-75.7‰,表现为岩浆脱气后残余水特征;④CO_2的δ~(13)C变化范围较大(介于-13.8‰～-9.7‰),其中烷烃的δ~(13)C_1介于-30.6‰～-24.1‰,δ~(13)C_2介于-33.2‰～-25.7‰,且δ~(13)C_1δ~(13)C_2,呈负碳同位素系列,CO_2和烷烃均显示无机成因气特征。结论认为:①石英脉内烷烃的δ~(13)C_1和δ~(13)C_2与该盆地深层碳同位素完全倒转的烷烃气特征一致,两者可能具有一定的亲缘性;②松辽盆地基底之下岩浆活动产生的热液流体在盆地基底缝隙中结晶形成石英脉体,并且捕获热液流体中的无机成因气,其余无机成因气则沿深大断裂向上运移至盆地内部,为深层天然气藏的形成做出了贡献。     

Genetic types and source of the Upper Paleozoic crude oil in the Shiguhao area in northern Ordos Basin,central China

The physical properties, group compositions, carbon isotopes and biomarkers of the Upper Paleozoic crude oil in the Shiguhao area in northern Ordos Basin were investigated to study geochemical characteristics and source of the crude oil. The Upper Paleozoic crude oil in the Shiguhao area belongs to the medium oil with high viscosity, high wax content, low sulfur content and low freezing point, and it displays the group composition of high saturated hydrocarbons/aromatics. The carbon isotopic compositions and biomarkers of crude oil indicated that the Upper Paleozoic crude oil was coal-derived oil and at the mature stage. The physical properties, carbon isotopes and GC-MS parameters of saturated hydrocarbons indicated that, the crude oil displayed a good affinity with the Upper Paleozoic coal rocks in the Shanxi Formation. Therefore, the Upper Paleozoic coal rocks in the Shanxi Formation were the important source of the Upper Paleozoic crude oil, and this provided valuable direction for the petroleum exploration in northern Ordos Basin.     

桦甸页岩油柴油馏分中含氮、氧化合物结构组成分析

利用酸碱萃取及柱色谱分离的方法对桦甸页岩油柴油馏分中的氮化物及氧化物进行分离富集,并利用GC-MS对其组成结构进行分析。结果表明,桦甸页岩油柴油馏分中的氮化物及氧化物种类较多,结构较复杂。其中,含氮化合物是以含一个氮原子、环数为1～3个的杂环化合物为主,包括吡啶类、苯胺类、喹啉类、吖啶类等,还有一部分直链腈类化合物。含氧化合物以酚类等酸性氧化物为主,如苯酚类、萘酚类等,还有一些茚醇类和芴醇类、脂肪酮类以及少量芳醚类化合物     

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。      

Characterization of Fuel Blends by GC-MS and Multi-Way Chemometric Tools

Discrimination of fuel types in mixtures is a common need in remediation of fuel spills and the examination of fuel contamination issues. Available methods for performing these types of discrimination analyses generally rely on either spectroscopic or chromatographic analyses. However, these methods are limited when the compositions of the components of a mixture are very similar. In this study we have shown that many of these limitations can be overcome by including the additional dimension of compositional information provided by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Multidimensional chemometric techniques were successfully used to analyze GC-MS data to unravel multi-component properties of fuel blends. Both qualitative and quantitative features were derived from a series of diesel fuel and heavier heating oil blends.     

南堡凹陷原油芳烃地球化学特征

通过对南堡凹陷原油GC-MS分析,研究了原油芳烃组成特征,探讨了原油成因。结果表明,南堡凹陷原油主要形成于弱氧化的淡水湖相沉积,为成熟原油。通过芳烃化合物组成及萘系列、联苯系列化合物内部相对丰度关系表明．沙河街组原油与东营组、馆陶组原油在源岩有机质输入方面有一定的差异,其中东营组和馆陶组原油有机质输入中高等植物有较大贡献,可能来源于南堡凹陷东三段或沙一段烃源岩,而沙河街组原油来源于沙三段烃源岩。     

加氢裂化尾油窄馏分的催化裂化转化规律研究

将中东减压蜡油的加氢裂化尾油分为4个沸程范围不同的窄馏分,在固定流化床装置上考察了其催化裂化反应性能,采用GC/MS等方法对原料和裂化产物的烃类组成进行了分析。结果表明,4个窄馏分中饱和烃的质量分数均高于98.0%,随着馏分变重,窄馏分中的链烷烃含量增大,环烷烃含量减小,并且链烷烃和各族环烷烃均向高碳数方向移动。4个窄馏分均易于裂化,干气和焦炭产率低,液化气和汽油收率高。在相同的催化裂化条件下,随着馏分变重,其可裂化性能增强,干气和焦炭产率降低,液化气收率增加,汽油收率增加但辛烷值略有降低,柴油和重油收率均降低。     

RELATIONSHIP BETWEEN PETROLEUM COMPOSITION AND DEPOSITIONAL ENVIRONMENT OF PETROLEUM SOURCE ROCKS FROM THE GULF OF SUEZ AND THE WESTERN DESERT OF EGYPT

Crude oils from the Gulf of Suez and the North Western Desert of Egypt have been analyzed for geochemical biomarkers using GC and GC-MS techniques. The biomarker compositions of the crude oils have been used to differentiate crude oils of non-marine, normal marine and marine carbonate sources. The geochemical features of Zaafarana crude oil from the Gulf of Suez Basin indicate a marine carbonate depositional setting. One crude oil from Budran however, possesses geochemical characteristics consistent with an origin from source rock deposited in normal marine conditions. Bahar and Morgan show normal marine source rock deposition environment with terrigenous organic matter input. On the other hand, the crude oils from the North Western Desert have bulk and biomarker characteristics cosistent with non-marine depositional setting, with the exception of one oil sample which appears to have a mixed marine/terrestrial sources. The presence of oleanane in some of these oils suggests source rocks deposited in deltaic or near shore environment in Post Cretaceous Basin.     

黄骅坳陷孔店南区低熟油伴生气地球化学特征与成因

对黄骅坳陷孔店南区低熟原油及其伴生气进行了饱和烃色-质分析、天然气组分分析和气体组分的碳、氢同位素分析,结果表明:天然气甲、乙、丙烷的组分含量分别在37.99%~68.89%、1.82%~6.01%和0.83%~3.43%之间,甲、乙、丙烷和正丁烷的1δ3C值分别在-45.8‰~-40.8‰-、27.6‰~-25.3‰-、29.2‰~-26.9‰和-28.9‰~-27.7‰之间,甲、乙、丙烷的δD值分别在-254‰~-202‰-、204‰~-180‰-、208‰~-178‰之间;3个样品乙烷、丙烷和正丁烷的1δ3C值均发生了倒转,即1δ3C2>1δ3C3>1δ3CnC4,1个样品甲、乙、丙烷氢同位素组成也发生了倒转,原油生物标志物特征表明其为低成熟油[OEP>1.22,T s/(Ts+Tm)<0.30,20S/(20S+20R)C29甾烷<0.28]。结合该区油气生成的地质背景特征,认为所研究低熟油伴生气为本区低成熟烃源岩(下第三系孔店组二段)所生天然气与成熟烃源岩(上古生界石炭-二叠系)所生天然气的混合气。     

一株石油降解菌的生长特性研究

 为了强化石油污染土壤的原位微生物修复的应用并提供高效的微生物种源,从石油污染土壤中分离出一株细菌D7,考察了该细菌对原油的降解效果,采用GC-MS测定原油降解前后的组成,并进行了原油的降解动力学分析。结果表明,菌株D7能够自身产生表面活性剂,并通过降解石油来获得能量以维持自身的生长与繁殖。16SrRNA测序结果表明,菌株D7和桔黄假单胞菌Pseudomonas aurantiaca基因序列的相似性高达98%。菌株D7的动力学系数为0.13 d^-1,分别高于菌株C9的0.09 d^-1和菌株A1的0.035 d^-1。原油中低相对分子质量组分比高相对分子质量组分更容易被菌株D7降解。