油气化探游离烃类富集技术与应用

作者根据热力学和动力学的原理,自行设计和研制了游离烃类气体的浓缩富集装置.该装置可将空气中的游离烃类的浓度提高若干个数级,无疑为油气化探痕量烃类样品的分析开避了前景.它不仅解决了油气藏上方地表气层的空气和土壤中空气样品痕量烃类(C₁～C₇)的分析,同时还可应用于罐顶气、水溶气的分析和海域油气化探.      

四川盆地烃类垂向微运移及其地球化学效应

根据钻井垂向剖面中烃类的变化特征,研究其烃类垂向微运移迹象,用以追溯地表异常来源,进而研究近地表异常模式及成因机理。四川盆地油气井中自深至浅,环烷烃百分组成逐渐降低,正构和异构烷烃不断增加;280 nm和210 nm紫外导数值逐渐降低;运移指向明显,表征了烃类垂向微运移客观存在的事实。川西地区近地表样品与下伏储层C₁—C₅色谱图及三维荧光图谱基本相似,说明二者同源,揭示了近地表化探异常为"有源之水",近地表化探异常及其靶区预测是可靠的。      

近地表游离烃化探系统及其应用效果

近地表游离烃化探是以土壤中游离烃直接检测技术为主,多项参数综合运用的近地表油气化探系统,该系统采用车载高精度美国HP5890Ⅱ型和日本GC-14A型气相色谱仪及其配套设备,在野外现场直接检测近地表土壤中游离气中轻烃组分C₁—C₂及氢气、氦气和二氧化碳。另外,室内还具有分析各类土壤项目的能力,如酸解烃、紫外光谱、蚀变碳酸盐、铀、汞等。该系统实现了油气化探野外采集、分析与解释的现场化,可及时指导野外生产和进一步勘探工作,近年来通过大量的试验与生产,该系统显示了较好的应用效果。     

实验测试技术的现状与展望

<正>近十年来,实验测试技术取得较大进展,有力推动了油气化探技术和学科的进步。微渗漏模拟实验研究取得重要突破烃类垂向微运移并形成地表化探异常是近地表油气化探的基础理论,但是,由于烃类垂向微运移过程极其复杂,诸多因素对其产生影响,理论研究与实际测量结果有较大的差距,尤其是还没有较完善的正反演模型,使相当多的勘探专家排斥油气化     

岩石低沸点轻烃指纹分析方法研究

利用轻烃指纹进行油气岩源对比分类研究的主要困难在于岩石轻烃的获得,利用某低沸点溶剂对岩石进行密封抽提,并采用高分辨率毛细柱进行色谱分析,实验结果表明,本方法能获得C₅至C₃₁以上的烃类物质信息,其中C₅至C₁₀之间的可分离出100多个烃类物质,能很好地满足油气地质研究的需要,是进行油气岩源三位一体研究较理想的技术支持方法。      

高温气相色谱分析技术在烃源岩研究中的应用——以松辽盆地为例

选择了烃源岩和原油中高分子量烃类的富集和高温色谱分析方法,可将松辽盆地北部原油中烃类检测的最高碳数从C₄₀提高到C₁₀₀通过对英15井不同层位烃源岩和英16井黑帝庙油层原油全烃高温色谱分析和地球化学特征对比研究发现,嫩二段、嫩一段烃源岩地化特征类似,嫩江组与青一段烃源岩地化特征差异明显;英16井黑帝庙油层.原油主要来自嫩江组烃源岩。高温色谱分析为油源关系、油气成因、稠油研究等提供了新方法。     

深层油气形成的若干问题探讨

研究和讨论了与深层油气形成有关的液态烃生成最高温度极限、压力作用和生油体系性质。认为,在适合的地质地球化学条件下,Ro为7.0％～8.0％以前,C₁₅+烃类仍能稳定存在,分散有机质仍具有生烃能力,高压和封闭的生油体系抑制了分散有机质向烃类的转化,阻碍了C₁₅+烃类的裂解。     

岩石C6—C15轻烃定量分析方法研究

采用低沸点溶剂密封抽提技术和色谱"程序升温蒸发进样(PTV)切割反吹"分析技术,选用色谱内标法对岩石样品中C₆—C₁₅轻烃组分进行了定量分析研究.由于轻烃组分的不同挥发性,C₇以前的轻烃组分在前处理过程中受到了更多的损失,故在研究中以1-己烯做内标物来控制C₆—C₇间烃类物质的定量,以1-壬烯做内标物来控制C₇—C₁₅间(含C₇)烃类物质的定量.实验研究结果表明:方法回收率大于85%,岩石样品的重复性分析相对误差小于10%,方法稳定可靠.分析结果在提供C₆—C₁₅轻烃定量数据的同时还提供了轻烃指纹参数,因而其资料信息丰富,在油气田勘探和资源评价领域有一定的推广应用价值.      

塔里木盆地塔中4石炭系油藏成藏过程再认识

在塔里木盆地下古生界含油气系统中,塔中4石炭系油藏成藏过程具有代表性.对该油藏原油的分子以及碳同位素地球化学特征进行了系统解剖,结合区域地质演化特征和烃类成藏过程中储集层沥青、包裹体的记录,对其成藏过程重新进行了评价.研究揭示塔中地区存在两类烃源灶的分布,分别为中、上奥陶统烃源灶和中、下寒武统烃源灶,它们在不同地质历史时期的复合供烃造就了塔中4石炭系油藏;其中C_Ⅰ油组属于原生性一次充注成藏,油源单一,后期几乎没有遭受任何地球化学作用的改造;C_Ⅲ属于典型多源、多期充注、后期改造型油气藏,经历了较多的地球化学改造作用;C_Ⅱ油藏与C_Ⅲ油藏关系密切,部分油气为C_Ⅲ油藏调整、改造的产物.     

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。     

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。     

土壤△C碳酸盐的分析方法及石油化探应用

本文介绍一种新的石油化探方法——土壤热释碳酸盐(△C)法.该方法以测定地表土壤中热释二氧化碳为基础.油气田上方烃类气体在向上迁移的过程中,从还原环境穿过潜水面,到达近地表氧化环境时,被氧化生成CO₂,由CO₂产生的重碳酸根与近地面土壤中的阳离子结合,生成次生碳酸盐,造成土壤碳酸盐蚀变.      

国外油气化探新进展

本文概述国外油气地球化学勘查的现状。在油气化探基础理论研究方面，国外学者提出了一些新的概念和认识。Ｍ．Ｄ．Ｍａｔｔｈｅｗｓ认为烃类迁移机制可分为弥散式和会聚式２类，并着重探讨了烃类通过会聚式迁移到达近地表时，其渗逸速率、气泡效应、分散相的成分和性质等对近地表层和水柱中烃类背景水平及异常形成的影响。Ｒ．Ｔｏｍｐｋｉｎｓ提出了油气藏地层电池和氧化还原房概念。有的学者对某些具体化探方法的原理提出了新的认识，如汞烃共生说等等。在油气化探应用效果方面，国外大量实例说明，应用非常规物化探之后，预测成功率明显提高，综合油气勘查是今后油气勘探的发展方向。近年有的学者将化探的微生物法扩展到储层研究，较准确地了解地下储层的性质与动态。油气化探技术虽然取得了重要进展，但在诸如烃类迁移机制、干扰因素的影响、应用领域的扩展等等问题上还有待进一步探讨和研究。     

地球化学场分析方法与油气化探

在分析油气化探现状的基础上，指出油气化探的实质是对油气地球化学场的研究，而同气地球化学场研究相对较弱是制约油气化探工作的主要因素。油气地球化学场可由各种油所地球化学指标表征，如烃类或次生碳酸盐浓度、荧光强度等在空间区域上的分布是一个多重（即多变量的）标量。油气地球化学场基本上可视为稳定场，场的空间结构分析对于油气化探尤为重要。而在探讨同气化探异常形成机理时则必须同时研究场的时间演化即时间结构和空间     

油气地表地球化学勘探技术的地位与作用前瞻

20世纪30年代,德国学者劳伯梅耶和前苏联学者索柯洛夫创造了气测法,揭开了油气化探发展的序幕。至今,已经形成了一系列方法指标,用于检测地表环境中与烃类微渗漏有关的各种物理、化学、生物学变化,检测地表微量油气信息的化探实验测试技术得到了长足的发展,根据地表化探异常评价深部含油气性的可靠性也大大提高。尽管地表地球化学勘探技术尚无法准确评价油气藏的含油气层系、埋藏深度及其规模,然而国内外勘探实践结果证明,油气地表地球化学勘探在区域含油气性评价、检测圈闭构造中的直接油气信息、钻探靶区优选等方面均取得良好效果,是一种有效的油气勘探手段,对石油地质和地球物理等常规油气勘探方法具有重要的辅助作用。从现有研究和应用成果来看,无论在陆地还是海洋,油气化探技术与常规油气勘探方法相结合在油气勘探开发全过程均能发挥一定的作用。由于地表地球化学勘探技术具有廉价、快速、直接等特点和优势,随着研究的不断深入和方法技术的不断创新,其在我国未来几十年油气勘探中将发挥越来越大的作用。      

一种物理吸附烃解吸密封罐及其化探应用效果

油气藏中的轻烃可以以微弱但可检出的量近似垂直地渗漏到地表土壤中,其中一部分烃类以物理吸附态赋存在土壤或岩石颗粒表面。物理吸附烃是反映现今油气藏是否存在的最直接指标之一,因此在油气地球化学勘探中得到了广泛的重视和应用。以往对于提取土壤物理吸附烃的方法主要有密封盐水瓶顶空间轻烃技术和物理吸附气技术,在方法手段上存在一定的缺陷。针对以往技术存在的问题,自行设计、研制一种新型土壤物理吸附烃真空解吸密封罐,集样品全密封、移动活塞负压脱气、正压抽气,能够充分提取土壤、岩石、水介质样品中物理吸附烃组分和含量,装置小巧,操作简单,方便实用,适合批量样品的气体解吸实验。经过对济阳坳陷惠民凹陷南坡临南油田上方野外现场采集的新鲜土壤样品进行处理,获得的烃类组分含量远远高于传统顶空气技术所提取的烃类含量的3～4倍,且C₁-C₅组分齐全,所反映的油气微渗漏异常区与背景区分离明显,先验效果显著,为预测地下油气藏提供了有效的技术指标,具有良好的推广应用前景。     

化探在油气勘查中的作用与意义

建立在烃类垂向微运移理论基础上的化探技术是用先进仪器设备检测痕量的油气组分,不同级次的异常均具有重现性好、稳定性高的特点。区域异常可预测盆地的含油气远景,区带异常指出了油气富集的有利区带;局部异常为评价圈闭或圈闭钻探先后排序提供了依据;矿置异常显示了油气田扩边外缘的方向。井中化探能随钻预测油气层,提供试油层位。文中以实践探例论述了化探的上述功能,指出了当今油气化探存在的混淆勘查阶段、急功近利、忽视应用基础研究以及队伍技术力量不足等制约油气化探技术发展的问题。      

油气藏铼-锇同位素定年的进展与挑战

铼(Re)、锇(Os)元素具有对氧化还原的敏感性和亲有机质特性,富集于烃源岩、油砂、原油、沥青等油气藏相关地质样品中,并被用于油气藏同位素定年。该方法既可通过Re-Os等时线直接获取油气成藏过程的绝对地质年龄,又可利用Os同位素初始值开展油源对比。分析近十余年来油气藏Re-Os同位素年代学研究的进展与不足,指出为推动该定年技术的发展及其在油气勘探实践中的应用,学术界和工业界应密切合作共同探索Re-Os同位素在油气系统中的分馏机理,全面评价硫酸盐热化学还原反应(TSR)、热解事件等后期地质过程对Re-Os同位素体系的潜在影响;综合运用无机和有机地球化学方法,建立判别油气来源的有效工具,以帮助合理选择满足同源特征的Re-Os同位素定年对象。这些问题的解决将有助于尽快建立油气藏Re-Os同位素定年的实用技术方案,并为业内的终端用户提供完整的使用指南。