油气藏上方地层中不同赋存态微渗漏轻烃特征初步模拟实验研究

油气藏的微渗漏烃类在岩石和土壤中的赋存状态,现阶段都已经建立起相应的分析方法,包括酸解烃、热释烃、顶空气轻烃、游离烃等,但各方法分析的静态数据尚不能准确描述微渗漏烃类在上覆地层和土壤介质中的赋存状态及特征。以往对于微渗漏轻烃赋存机理大多数研究限于理论层面,一直缺乏可靠的模拟实验结果支持,导致化探工作者对上述各类轻烃指标在应用上存在不同认识,以及对指标具有独立性存在质疑,从而影响了方法的合理应用和化探异常的解释。针对上述问题,以烃类微渗漏的简化理论模型为基础,开展烃类通过盖层及上覆地层垂向微渗漏模拟实验,对实验后的模拟柱体进行解剖,根据不同类别样品（气、岩）的分析测试结果,对游离烃、顶空气轻烃、热释烃、酸解烃在地层中的赋存机理进行了初步研究。结果表明,游离烃指标最能反映烃类垂向微渗漏的现今面貌,酸解烃指标短期内不受气体运移的影响,热释烃指标短期内受到气体运移的影响,顶空气轻烃指标受气体运移影响最显著。不同相态的烃类在岩石和土壤中赋存机理不同,受到影响因素不同,能从不同侧面反映油气微渗漏特征。上述实验结果有助于加深对油气化探不同类型轻烃指标的认识,更好地解释地球化学异常的地质意义。      

地表土壤中物理吸附轻烃的石油地质意义

油气藏中的轻烃在和环境进行物质和能量的交换过程中,各赋存状态轻烃在沉积岩表面的作用下构成了一个动态的物理化学平衡。油气藏上方地表土壤中的物理吸附轻烃主要来源于油气藏,其组成和含量上的特征可反映油气藏的性质和特征。根据环境中物理吸附轻烃的含量与组分特征,可追踪出轻烃供给源(即油气藏),并可进一步预测与推断出油气藏的性质和特征。物理吸附轻烃技术是让样品在真空状态下比较完全地释放出所吸附的物理吸附轻烃,用气相色谱仪定性和定量分析其中的轻烃组分,然后根据轻烃的浓度变化来推断油气藏的性质和特征。物理吸附轻烃技术在岩性变化很大的四川盆地新场气田实验剖面上、在地质及地表条件复杂的鄂尔多斯盆地镇原-泾川黄土塬实验区及塔里木盆地柴窝堡戈壁实验区都有很好的油气指示意义。该技术取得了很好的应用效果且有着广泛的应用前景。     

天然气分析技术的进展和应用

地球化学分析技术的新进展1.1 土壤、岩石酸解烃脱气与色谱分析 在油气化探中,通过分析近地表土壤和井中岩石酸解烃含量来评价油气藏的位置。酸解烃是指吸附在土壤颗粒表面,通过酸处理由土壤中释放出来的烃类气体。以往用气相色谱仪只能检测出C1—C5烃共10个组,为了提取酸解烃中更多的有用信息,将色谱议的填充柱改     

采样季节对油气化探中游离烃方法的影响讨论

从室内试验和已知油气区方法应用两个方面来探讨采样季节对于反映油气动态信息的壤中游离烃方法指标的影响。研究结果表明,在雨季,由于土壤润湿对物理吸附态烃类的解吸作用,提高了土壤颗粒间隙的游离烃浓度;在旱季,由于土壤干燥,使烃类易于被土壤颗粒物理吸附,使壤中游离烃浓度较雨季低。因此,游离烃方法的采样季节选择土壤润湿的雨季可能较理想,较高浓度的游离烃有利于识别和预测下伏油气藏的存在。     

木里冻土带天然气水合物赋存区浅层土壤地球化学特征及指示意义

青海省祁连山木里是中国陆上唯一通过钻探发现天然气水合物样品的地区。在木里天然气水合物赋存区开展了土壤油气化探的研究工作,采用了顶空气、酸解烃和蚀变碳酸盐3种烃类检测技术,其中顶空气和酸解烃方法在木里冻土带比较有效,而蚀变碳酸盐方法相对较差。顶空气法提取的游离烃和酸解烃法提取的吸附烃显示：木里天然气水合物赋存区土壤中烃类气体组分复杂,除了主要成分甲烷外,还含有少量乙烷、丙烷、丁烷和戊烷。烃类气体既有热解成因,又有生物成因;气体类型包括油型气、煤成气和生物气。根据甲烷衬度异常图,结合研究区地质资料和发现天然气水合物的钻井资料,认为工区中东部的甲烷高异常区断裂发育,应该是天然气水合物的有利赋存区。     

热释烃成因机理初探

在油气化探技术研究中，热释烃测试数据具有烯烃含量比同碳数烷烃高、异构烷烃含量比同碳数正构烷烃高的反常特征，且这种特征随着热释温度的升高而更加明显。然而油气源及地表样品中的酸解烃、顶空间轻烃、游离烃、水溶烃都不具有这样的特征。有学者从不同角度对热释烃的反常特征加以解释，但都没有考虑样品所含有机质在真空和加热状态下会不会裂解、重排而生成烯烃的问题。依据3个地区地表土壤样品热释温度实验，根据其热释烃与有机碳相关性研究，并分别结合树叶有机质、土壤有机质热生烃实验结果，推断土壤样品中的热释烃成因机理为化学吸附轻烃的解吸叠加有机质的热裂解。热释温度160 ℃以下的热释烃主要为化学吸附轻烃的解吸，而热释温度160 ℃以上的热释烃主要为土壤中的有机质在真空条件下的热裂解。地热田的热作用可以促进围岩中有机质成烃，在一定程度上使有机质含量降低、轻烃含量增加，可据此进一步研究热释烃的地热指示意义。      

顶空悬滴液相微萃取技术在油气化探中的应用

油气化探的理论基础是地下油气藏中的烃类向上渗漏,在近地表形成一系列可被检测的有规律的地球化学响应,而油气化探通常以C1-C5烃类为检测对象。如果说土壤或沉积物中的C1-C4烃类还有可能是细菌作用形成的,那么C6-C12的烃组分则应该完全为热成因的。因此,检测土壤或海底沉积物中的C6-C12的烃组分,可以为油气藏预测提供最直接的证据。由于汽油烃组分在土壤和海底沉积物中含量低及检测手段和技术的缺乏,导致汽油烃组分在油气化探中很少被关注。以分析完罐顶气后的钻井岩屑液体为对象,采用顶空悬滴液相微萃取技术(HS-SDME),对某钻井中不同深度的汽油烃(C6-C12)组分进行定量分析。研究结果显示,通过HS-SDME法可以很好地检测钻井岩屑液体中的汽油烃组分,且利用这些汽油烃组分含量判别的钻井油气储层深度与实际储层深度一致,表明HS-SDME法可用于井中化探及地表油气化探。     

物理吸附气的油气指示意义

油气藏中的轻烃在与环境进行物质和能量的交换过程中,各赋存状态轻烃在沉积岩表面分子引力的作用下构成了一个动态的物理化学平衡。根据环境中物理吸附轻烃的含量与组分特征,可追踪出轻烃供给源(即油气藏),并可进一步预测与推断出油气藏的性质和特征。物理吸附气技术是让样品在真空状态下比较完全地释放出物理作用吸附的气体,用气相色谱仪定性和定量分析其中的轻烃组分,然后根据轻烃的浓度变化来推断油气藏的性质和特征。物理吸附气技术在岩性变化很大的四川盆地新场气田实验剖面上、在地质及地表条件复杂的鄂尔多斯盆地镇原—泾川黄土塬实验区及塔里木盆地柴窝堡戈壁实验区都有很好的油气指示意义,取得了很好的应用效果且有着广泛的应用前景。      

物理吸附轻烃录井法

游离态轻烃和溶解态轻烃在自下而上的垂向运移过程中和运移通道表面很容易发生物理吸附作用,并且某层位的物理吸附轻烃的组成和含量与运移到该层位的游离态轻烃和溶解态轻烃的组成和含量有关,而这二者又直接来源于油气藏,其组成和含量上的特征也可反映油气藏的性质和特征。因此,物理吸附轻烃的组成和含量上的特征也可反映油气藏的性质和特征。只要分析对应层位的物理吸附轻烃的组成及含量,就可以从一定程度上了解和认识对应地层及下伏地层的含油信息,有效地为油气勘探和生产服务。该文应用上述原理对物理吸附轻烃录井技术、参数选择及地化录…     

吸附烃提取新技术及其在地表油气化探中的应用

依据烃类垂向运移理论和物质吸附作用原理,自行设计开发、研制了一套吸附烃脱气装置,建立了土壤吸附烃提取新技术和检测方法。脱气装置结构科学,操作方便,适用于野外现场处理;检测方法的各技术要素保证了烃类气体脱附充分,检测到的烃类组分齐全。研究认为,当前油气化探中常用的酸解烃法检测出的烃不能定义为"吸附烃",它的基本原理和烃类气体提取过程决定了其获取的不是吸附烃,因此原生烃的影响往往造成酸解烃构成的异常真假难辨,具有多解性,影响其应用效果。吸附烃法可以弥补目前常用的一些烃类检测法的不足,获取油气系统的动态信息,提高油气地球化学勘探的效果。      

松辽盆地南部十屋断陷地表烃类异常特征及油气指示意义

地表油气化探技术根据油气微渗漏在地表的异常显示特征预测深部油气藏,已经有70余年历史。大多数人都认可油气藏能发生油气微渗漏这一自然现象,但对深部油气藏与地表化探异常之间的复杂关系尚存疑虑。十屋断陷已知油气藏油气微渗漏检测结果显示,该区各项化探指标均为低背景非均匀地球化学场特征,异常点浓度较高;与油气藏有关的异常呈环状或复杂环状形态,受断层和盖层条件影响而产生的异常为条带状或块状形态。油藏和油气藏微渗漏异常特征不同,气田上方异常强度低,为简单环状;而油气田上为复杂环状(环内也有部分指标异常)。     

内蒙古沙漠覆盖区油气化探应用实例

沙漠覆盖区是油气勘探难度较大的地区之一。为探索在沙漠区可行的地球化学勘探方法，进行了一系列地球化学方法实验，除了常规的地球化学检测方法外，还开展了游离烃方法的实验研究，以检验在沙漠区能否采集到合格的游离烃样品，以及该方法能否对地下油气源有指示作用。实例证明：在沙漠覆盖区，油气地球化学勘探是一种有效的方法；游离烃和顶空气能很好地检测到油气微渗漏信息，对下伏油气藏有着很好的指示作用，是进行油气勘探的主要地球化学方法；其他烃类指标及荧光光谱和ΔC则可以作为辅助指标，增加油气信息检测的可信度。     

基于微渗漏模拟实验的油气化探异常机理

对于油气化探异常形成的机理,早期国内外学者提出不同的油气化探异常模型,由于地质条件和烃类微渗漏的复杂性,难以从三维角度进行刻画和论证,同时又未见实验模拟证据的支持,使异常成因解释模糊,影响了化探技术的发展和在油气勘探中的广泛应用。针对上述问题,研制了系统的物理模拟实验装置,对油气聚集成藏后烃类物质穿过上覆地层微渗漏至地表的过程进行了实验室模拟。实验结果较好地反映了烃类垂向微渗漏的空间效应,在一定程度上揭示了油气化探异常由源及表的形成过程和基本规律。发现了烃类微渗漏具有幕式运移特点,揭示了油气垂向微渗漏过程中"羽状"涌流的存在。实验模拟结果与已知油气藏上方化探异常的观测数据具有较好的吻合性,表明"压力驱动、裂隙渗透"可能是油气化探异常形成的主要原因,不存在千篇一律的化探异常模式。取得的认识丰富了油气地球化学勘探的基础理论,促进了化探技术的持续发展,对油气运移、聚集理论的研究有一定的借鉴意义。     

烃类垂向微渗漏近地表显示与运移通道的关系——以苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田为例

烃类垂向微渗漏是油气化探的理论基础,在地表形成的化探异常形态和特征受油气分布、盖层、断裂与裂隙系统、储层流体属性等因素影响。为了研究油气藏中烃类垂向微渗漏近地表异常显示的主要受控因素,在苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田上方近地表开展了以游离烃、顶空气法为主的地球化学勘探研究。结果显示,这些活跃的烃类指标异常分布与下伏气藏上方的优势运移通道具有良好的响应关系,表明油气藏中的烃类垂向微渗漏至地表是客观存在的事实。通过对已知气藏封盖条件和运移通道的分析,认为对该气田上方烃类垂向微渗漏的近地表异常显示起主控作用的是断层、盖层中的裂缝发育带和地层中的微裂缝系统。试验结果为今后研究油气藏上置化探异常模式及成因机理提供了较好的证据。      

积雪油气化探方法试验研究

油气化探取样介质主要是近地表土壤和地下潜水,而以积雪为取样介质的化探方法研究国内、外很少报道。选择西北某已知油气藏上方积雪进行了顶空气、荧光等方法的试验研究,结果表明积雪顶空气甲烷(DC₁)、荧光F360、F405等指标的应用效果良好,显示出积雪油气化探方法在油气勘探中的良好应用前景。积雪样品和土样三维荧光特征基本一致,表明积雪样品可以有效应用于油气化探中的油气属性判别。雪是"天外来客",在一定区域内,可以认为雪中烃物质分布是均一的,雪中烃物质含量背景也基本相同,不存在明显差异性。累积到一定厚度的雪对下伏微渗漏的烃起到封盖作用,有空隙间隙且有吸附性的积雪,对深部微渗漏至近地表的烃类起到了吸附、累积、富集作用。冬季近地表土壤中对烃类微渗漏起到"干扰"的微生物作用处于最小态,因而,雪样油气化探异常的干扰因素相对土样要少,这为采集和分析雪介质,并进行油气化探异常评价提供了依据。      

油气微渗漏组分的赋存形态及其油气指示性

按赋存介质类型和与介质作用方式，油气微渗漏组分可以划分为挥发态、水溶态、吸附态、吸收态、包裹态和化合态。目前已根据不同赋存形态确立了十多种油气地球化学勘探方法。提出评价地球化学勘探方法检测油气有效性的油气指示性指标（SI）。用该指标评价鄂尔多斯盆地不同地区中所应用的5种地球化学方法，依SI值由大到小的排序为微量元素电化学提取，酸解烃，热释汞，金属总量分析和蚀变碳酸盐(二者SI值相同)。有效性评价结果表明，微量元素吸收态的电化学提取方法具有很好的油气指示性和对油气藏边界的分辨能力，微量元素的谱图分析可作为油气微渗漏异常属性评价的一种新手段。图2表1参10（文百红摘）     

鄂尔多斯盆地油气微渗漏高光谱信息提取研究

油气微渗漏遥感探测主要是建立在烃类微渗漏引起的地表地球化学异常的表征上,随着高光谱遥感技术的发展,高光谱遥感油气勘探近年来取得了很大的进展。以鄂尔多斯盆地为例,通过对Hyperion高光谱遥感数据处理与分析,提取了2个研究区油气蚀变的烃异常、黏土矿物异常、碳酸盐矿物异常和含铁矿物异常信息。结合地表波谱测试及化探数据,检验所提取遥感信息的可靠性,建立起了星-地信息之间的相关性。根据高光谱遥感综合异常,划分出了含油气远景区。高光谱遥感油气异常信息提取技术,为进一步的遥感定量研究和应用奠定了基础。