不同类型有机黏土超压下残留烃特征

为研究黏土矿物类型对页岩油中轻烃和重烃数量及变化规律的影响,借助人工合成的十六烷基三甲基氯化铵—蒙脱石和十六烷基三甲基氯化铵—伊利石有机黏土,使用压力机对合成有机黏土的柴油饱和样进行超压下孔缝排烃模拟实验。结果表明:在深层,纯黏土矿物选择残留重烃,纯蒙脱石较纯伊利石残留烃量更大;十六烷基三甲基氯化铵的介入直接使蒙脱石选择性残留轻烃,但没有改变伊利石的选择性残留特征;含十六烷基三甲基氯化铵的蒙脱石黏土页岩残留烃品质较好,多为轻烃化合物,十六烷基三甲基氯化铵含量对其影响相对较小;含十六烷基三甲基氯化铵的伊利石黏土页岩残留烃品质较差,多为重烃化合物,十六烷基三甲基氯化铵含量越多越利于残留烃的保存。     

泥质烃源岩中不同赋存状态有机质定量表征——以东营凹陷沙河街组为例

泥质烃源岩中的滞留有机质存在多种赋存状态,包括游离态有机质和矿物结合态有机质。不同赋存状态有机质的性质存在较大差别,故而在烃源岩精细评价中的意义不同,但尚无完善的对其定量表征的方法。采用东营凹陷沙三段中亚段、沙三段下亚段和沙四段上亚段泥质烃源岩黏粒级样品,通过分析溶剂抽提和连续化学处理过程中（碱解-HCl酸解-HF/HCl酸解处理）样品热解参数的变化,包括游离烃、裂解烃和总有机碳含量等参数的变化规律,以及定量测定不同赋存状态有机质的产率,建立了不同赋存状态滞留有机质的定量表征方法。研究结果表明,矿物结合态可溶有机质在烃源岩滞留有机质中的数量十分可观,传统地化分析中的Rock-Eval热解评价方法和氯仿沥青A评价方法评价烃源岩生烃潜力存在较大局限性。深入研究矿物结合态有机质的地化特征,将会拓宽对油气生成理论及滞留油气赋存状态的认知。     

严重生物降解稠油沥青质包裹体中生标的研究

对孤岛原油中的可溶有机质生物标志化合物进行了气相色谱—质谱分析,结果表明,该原油受到了严重的生物降解,部分用于对比的生物标志物受到了破坏,致使有关参数值发生了变化,给油—油对比、油—源对比带来了困难。采用超声萃取技术,分离出沥青质包裹体中抗生物降解的生物标志物,并与原油中的生物标志物进行对比。其结果显示沥青质包裹体组分与原油组分的甾、萜烷非常相似,C₂₇,C₂₈,C₂₉规则甾烷类分布均呈"L"型,而与生物降解程度无关,表明此方法可完全用于强烈生物降解原油的油—油对比和油—源对比研究,在有机地球化学领域的研究中具有重要的指导意义。      

煤岩显微组分模拟实验气态产物碳氢同位素特征

碳氢同位素研究是油气地球化学研究的一个重要方面。通过对神山褐煤镜质组与丝质组中碳氢同位素的分析得出:同一温阶,镜质组和丝质组气体产物中甲烷及其同系物具有与天然气相似的碳同位素分布特征,随烷烃分子碳数增加而逐渐增高,即δ13C1δ13C2δ13C3;不同温阶时,气体产物中甲烷及其同系物的δ13C具有明显的同位素分馏特征,即随温度的增加δ13C1、δ13C2、δ13C3值相应增高。而对镜质组与丝质组气体产物中的δD而言:同一温阶,具有δDH2δD1δD2δD3δD4的规律;不同温阶,随温度的增加,δDH2、δD1、δD2、δD3、δD4值相应增高,也表现出明显的同位素分馏特征。     

滨浅湖相泥质烃源岩中不同赋存状态可溶有机质差异性研究

通过对酒西盆地白垩系中沟组粉砂质泥岩的分步剥离,获取了滨浅湖相泥质烃源岩中不同赋存状态的可溶有机质,并比较了其地球化学特征的异同性。剥离出的3类可溶有机质分别是:在矿物表面附着的可溶有机质,即氯仿沥青"A";与碳酸盐牢固结合或被其包裹的可溶有机质,即氯仿沥青"C";与硅酸盐紧密结合的可溶有机质,即氯仿沥青"E"。研究发现这3类可溶有机质无论在含量上还是地球化学参数方面都存在明显不同。分析结果显示,氯仿沥青的含量为氯仿沥青"A"氯仿沥青"E"氯仿沥青"C",而总烃、饱和烃及正构烷烃的含量则是氯仿沥青"A"氯仿沥青"C"氯仿沥青"E"。OEP值、Pr/Ph值及∑C22-/∑C22+值分析显示,从氯仿沥青"A"到氯仿沥青"C"再到氯仿沥青"E",可溶有机质的成熟度逐渐增高。这些研究结果表明:在油气运移过程中,可溶有机质总是优先以物理吸附方式占据大孔隙,然后逐渐进入介孔和微孔;对于结构相似的有机分子,分子量越小,活性越强,相对更会富集在介孔和微孔中,使其中原油品质变好;碳酸盐矿物易富集非烃组分,硅酸盐矿物易富集非烃和沥青质等重质组分。上述研究结果将有助于烃源岩的精细评价和进一步的油气勘探。     

下古生界高过成熟烃源岩成熟度指标——姥鲛烷异构化指数研究

采用GC/MS方法对准噶尔盆地高过成熟煤岩中的姥鲛烷非对映异构体进行分离与分析,并对其异构化指数与镜质体反射率的相关性进行研究。结果表明,姥鲛烷非对映异构体的异构化指数与镜质体反射率有着良好的线性关系,拟合优度r₂为0.995 1。应用四川盆地高过成熟烃源岩进行验证,其点的分布均在相关区域范围内,偏差较小,拟合优度r₂ 达到了0.897 9。因此,姥鲛烷非对映异构体的异构化指数可作为判识有机质高过成熟度的新指标,可为高过成熟烃源岩热成熟度判识的研究提供新途径。     

不同介质条件下油页岩热解的初步研究

利用高压釜热解实验装置,对采自民和盆地的油页岩进行全岩、全岩加去离子水和全岩加碱性饱和KCl溶液等3个系列的热解实验研究,并对这3个系列生成的页岩气和页岩油进行对比分析。结果表明：介质的加入有利于液态物的产出,跟油页岩直接加热相比,去离子水的加入使得页岩油的平均产率从83.66 mg/g提高到210.15 mg/g,但是抑制页岩气的生成;而碱性饱和KCl溶液的加入对页岩油和页岩气都有贡献,使得页岩油平均产率从83.66 mg/g提高到186.16 mg/g,页岩气平均产率从7.56 mL/g增大到9.08 mL/g。     

陆西地区石炭系火山岩储集层的孔隙演化特征

通过对准噶尔盆地腹部陆西地区石炭系火山岩的研究发现,火山岩的储集空间有原生和次生的孔隙及裂缝组成,它们具有不同的组合类型。火山岩储集层的孔隙演化可以划分为5 个阶段：火山岩的形成阶段、风化剥蚀淋滤阶段、埋藏构造作用阶段、溶蚀改造作用阶段和油气聚集成藏阶段;同时,提出了对火山岩的储集空间影响较大的5种成岩后生作用：构造破裂作用、风化淋滤作用、蚀变作用、溶蚀作用、充填与胶结作用。     

溶蚀在形成碱性火山岩优质储集层中的作用——以准噶尔盆地陆西地区石炭系火山岩为例

对准噶尔盆地陆西地区火山岩的研究中发现, 溶蚀作用是喷溢相碱性火山岩中优质储集层形成的主要因素,并对溶蚀机理、酸性流体的来源进行了探究。认为无机酸与有机酸的溶蚀机理不同, 无机酸主要靠带走K+、Na+等阳离子实现溶蚀, 而有机酸主要靠增加Al3+的活度实现溶蚀, 指出酸性流体主要来自火山脱气、沿深大断裂上溢的深部酸性流体和有机质, 据此, 推断出火山口附近、深大断裂两侧和生烃凹陷附近将是勘探有利区带。在陆西地区, 最有利区域位于夏盐2 井至达1 井一线和石西地区, 次级有利区为夏盐1 井到石南4 井一线和玛东2 井到陆2 井一线。     

两种热模拟体系下热解产物的相关性研究

对南宁褐煤在封闭体系和开放体系下开展了热模拟实验,并对其在2种热模拟体系下的氢气、气态烃和液态烃产率的演化特征以及相互关系进行了研究。结果表明,在煤岩热解生烃过程中,封闭体系下液态烃出现的温度区间为250～600℃,开放体系下液态烃出现的温度区间为250～550℃。通过氢气、气态烃和液态烃产率的对比分析,发现液态烃是影响有机质发生缩聚反应的主要因素。2种热模拟体系下,氢气和气态烃产率分别与液态烃产率呈负相关关系,而氢气和气态烃产率呈正相关关系,且三者的总演化趋势相同,说明有机质演化是一个稳定的过程,和自身化学键的键能密切相关。在高温阶段,2种热模拟体系下的气态烃产率基本相同,因此在计算生气量时,产气率数据的选择要考虑演化程度的影响。