金刚烷类化合物与库车坳陷克拉2构造凝析油的形成机理研究

借助于色谱和色谱—质谱分析技术,对库车坳陷克拉2构造和牙哈构造带原油中轻烃、链烷烃、多环芳烃、甾萜烷生物标志化合物和金刚烷类化合物进行了系统分析。结果表明：克拉2构造凝析油的轻烃和全烃组成中特别富含芳烃化合物,甾烷、萜烷中明显富含低分子量化合物如三环萜烷系列、孕甾烷和升孕甾烷,这一特征明显不同于牙哈构造带来源相似的原油和凝析油,显示其形成机理的特殊性。此外,克拉2构造凝析油和牙哈构造带原油中普遍存在烷基单金刚烷系列和烷基双金刚烷系列,但只有克拉2构造凝析油中检测出烷基三金刚烷系列。定量结果表明克拉2构造凝析油中金刚烷类化合物的浓度较牙哈构造带原油高约一个数量级,这些特征表明克拉2构造凝析油的成熟度明显高于牙哈构造带原油。依据甲基单金刚烷指数MAI和甲基双金刚烷指数MDI与镜质体反射率RO间的对应关系,发现克拉2构造凝析油对应的RO值约为1.9%,热裂解程度大于97%,属于典型的热裂解原油,这与富含芳烃的特征吻合;而牙哈构造带原油对应的RO值约为1.2%～1.4%,且不同构造单元原油的热裂解程度变化较大,介于20%～80%之间,这与后期高成熟油气侵入程度有关。     

东海盆地西湖凹陷原油中金刚烷类化合物特征及意义

采用GC—MS分析技术,对东海盆地西湖凹陷31个原油样品进行了分子指纹研究。原油碳同位素值偏高,Pr/Ph值高,甾烷系列以C_(29)甾烷占优,萜烷以二萜类为主,富含降异海松烷、异海松烷、扁枝烷等,C_(24)四环萜烷含量高,伽马蜡烷含量低,富含奥利烷,表明原油的烃源岩形成于偏氧化的沉积环境,其成烃母质主要来源于高等植物。原油含有丰富的金刚烷类化合物,总含量可达877～9 797μg/g_油,其中以单金刚烷系列占绝对优势(754～9 333μg/g_油),体现出高成熟原油的特征。认为西湖凹陷西部缓坡带平湖组原油主要来源于平湖组烃源岩的生烃晚期,并在储层中发生了不同程度的裂解;中央洼陷带花港组原油主要为高成熟油或裂解油与未裂解的、成熟度较低原油的混合油,其中成熟度较低的原油主要来自于花港组烃源岩的生烃高峰期。平湖组或其下伏烃源岩在高—过成熟阶段形成的大量凝析油、天然气,甚至深层储层原油发生裂解形成的轻质烃类进入浅部花港组储层,与储层内早期原油发生混合是造成西湖凹陷浅部原油富含金刚烷类化合物的主要原因。     

鲁卜哈利盆地沙特B区块古生界油气地球化学特征及成因

鲁卜哈利盆地B区块油气勘探获得天然气和凝析油。A2井奥陶系凝析油以小于nC17的正构烷烃为主,凝析油全油碳稳定同位素值为-26.55‰~-27.70‰。凝析油具有饱和烃含量高、不含沥青质、呈现饱和烃芳烃非烃的特征。庚烷值和异庚烷值分别为22%和2.38。凝析油生物标志化合物含量低,萜烷系列以藿烷为主,三环萜烷以C23三环萜烷为主,C24四环萜烷含量低,甾烷组成上具有C29≈C27C28的分布特征,重排甾烷含量高。凝析油生物标志化合物特征与来源于志留系热页岩的古生界原油相似。生物标志化合物和金刚烷成熟度表明原油为成熟—高成熟的范畴。B区块不同层位的天然气均为湿气,天然气为有机成因油型气,天然气的成熟度为0.75%~1.35%。由于B区块凝析油、天然气成熟度相当,认为原油裂解气不是该区天然气的唯一成因。凝析油和天然气主要直接来源于志留系热页岩的热降解。     

苏北盆地盐城凹陷朱家墩气藏凝析油中的金刚烷类及其意义

盐城凹陷朱家墩气藏盐参1井阜一段储层所产凝析油与该井上白垩统泰州组成熟烃源岩在各类生物标志化合物的分布与组成特征上具有较好的相似性,表明它们在成因上存在相关性,但生物标志化合物成熟度参数显示凝析油的成熟度明显高于所研究的烃源岩。烷基单金刚烷类是原油和烃源岩中一类具有高热稳定性的烃类化合物,其中双金刚烷系列的热稳定性高于单金刚烷系列。分析结果表明:凝析油中不但存在烷基单金刚烷系列,同时也存在烷基双金刚烷系列,但在上白垩统泰州组烃源岩中仅检测到烷基单金刚烷系列,烷基双金刚烷系列不但不完整且丰度很低,这一现象表明原油的成熟度明显高于所研究烃源岩,这与生物标志化合物成熟度参数的结果相吻合。依据甲基单金刚烷指数MAI和甲基双金刚烷指数MDI与镜质体反射率间的对应关系,发现该凝析油对应的镜质体反射率RO值介于1.3%~1.6%之间,由此说明它源于盐城凹陷内处于凝析油气阶段的泰州组烃源岩。由此可见,金刚烷类化合物在确定原油和烃源岩中有机质成熟度上具有特殊意义。     

渤中凹陷原油生物标志物特征与成因类型划分

渤中凹陷生物降解原油具有高密度，高粘度，低含蜡和饱芳比小于3的特征，非生物降解原油具有低密度，低粘度，高含蜡和饱芳比大于3的特征。大部分原油的正构烷烃没有奇碳或偶碳优势，具有弱的姥鲛烷优势，三环萜烷和甾烷丰度较低，藿烷丰度较高，甾藿比小于1，但不同类型原油伽马蜡烷和C24四环萜烷的含量存在明显差异；生物降解原油均可检测出丰富的25-降藿烷系列；生物标志物的绝对浓度以凝析油最低，生物降解原油最高，正常原油介于两之间，依据原油伽马蜡烷指数和C24四环萜烷/C26三环萜烷值可把渤中凹陷原油分成富C24四环萜烷原油（A类原油）和贫C24四环萜烷原油（B类原油），贫C24四环萜烷原油又可分为高伽马蜡烷原油（B1亚类原油）和贫伽马蜡烷原油（B2亚类原油）。     

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盐城凹陷发现了中等规模的天然气藏，与天然气伴生还有少量凝析油，目前对天然气成因还有争议。天然气甲烷含量高、重烃含量低、干燥系数高。天然气碳同位素呈正碳分布，δ^13C1介于－37．7‰～-38.1‰。结合地质背景，认为天然气为混源气，主体为油型裂解气，海相古生界烃源岩可能是其主力气源岩。凝析油碳同位素为－28．8‰～-30.5‰，全油色谱中含有一定的长链正构烷烃，Pr/Ph为1．56，三环萜烷含量高，C29Ts、C30重排藿烷含量高，重排甾烷含量高，C29甾烷＞C27甾烷＞C28甾烷。石蜡指数、庚烷值表明凝析油为高成熟凝析油，C29甾烷20S／（20S＋20R）值表明其为成熟原油，凝析油为不同成熟度油气混合物，主体来源于泰州组烃源岩。凝析油的形成与蒸发分馏作用密不可分。烃类主要充注时间为6Ma-15Ma。天然气成藏为“古生新储”模式。     

海拉尔盆地原油地球化学特征与成因分类

海拉尔盆地原油绝大多数为正常密度的中高蜡低硫成熟原油，部分为轻质中高蜡成熟原油，少量为中低蜡低成熟稠油；全油碳同位素值为-34‰～25‰，生物标志化合物组成与分布特征变化很大，说明生油母质的组成和沉积环境差异很大。根据原油碳同位素和生物标志化合物组成特征，将该盆地原油分为5种类型：第一类以碳同位素组成轻、伽马蜡烷含量高、无重排甾烷为特征，分布于巴彦呼舒凹陷；第二类以碳同位素组成轻、伽马蜡烷和重排甾烷含量中-低为特征，分布干乌尔逊凹陷南部地区；第三类以碳同位素组成较轻、伽马蜡烷含量低和富含重排甾烷、Ts、C29Ts、C30重排藿烷为特征，分布于乌尔逊凹陷北部和贝尔凹陷；第四类以碳同位素组成重、伽马蜡烷含量中一低和富含重排甾烷、Ts、C29Ts为特征，分布于呼伦湖凹陷；第五类以碳同位素组成重、Pr/Ph值高、富含C29甾烷和重排甾烷、C27甾烷异常低、无伽马蜡皖为特征，为煤系原油，分布于呼和湖凹陷。图5参8     

苏北盆地混源油气地球化学与成藏特征

金湖凹陷原油族组成具典型未熟-低熟油的特征,普遍检出热稳定性低的化合物,碳优势指数、奇偶优势与藿烷成熟度参数体现成熟特征,但甾烷成熟度参数存在明显变化,原油来自4个不同成熟度的运聚场,定量计算了不同地区的未熟油混合比例。盐城凹陷凝析油具与湖相原油和海相原油相似的混源特征,轻质组分反映一种高成熟演化特征,中等组分体现出未熟-低熟的特征,重组分反映达到或超过了主要生油演化阶段,下生上储成藏模式使高成熟天然气对成熟原油进行了气洗作用,造成了凝析油的“特殊”特征。     

塔里木盆地寒武系—下奥陶统烃源岩的端元油

依据塔东2井和英买力与塔中地区海相原油饱和烃和芳烃馏份的GC-MS资料,重新确立了塔里木盆地寒武系—下奥陶统烃源岩的端元油。分析结果表明,塔东2井原油富含3～6环无烷基取代的多环芳烃,显示其经历过异常高温的改造;而完整的正构烷烃系列与25-降藿烷系列并存表明其是正常油与生物降解油的混源油,因此不宜作为寒武系烃源岩的端元油。塔中11井和塔中30井原油特征明显不同于英买101井和英买201井来源于中—上奥陶统烃源岩的原油,判断它们应该来源于寒武系—下奥陶统烃源岩,且这类原油中缺乏25-降藿烷系列,表明没有遭受生物降解的改造,满足端元油的地球化学条件。但值得注意的是两类海相原油中三芳甾烷和甲基三芳甾烷系列分布与组成十分相似,这与其甾烷和4-甲基甾烷系列形成了鲜明对照。三芳甲藻甾烷是塔里木盆地海相油源研究最常使用的一类标志物,它在塔东2井原油和过成熟海相烃源岩与两类成熟端元油中分布特征上的显著差异,表明它们易受成熟度的影响,因此在海相原油油源研究中应谨慎使用。     

鄂尔多斯盆地演武高地镇28井区长3油层组原油地球化学特征及其意义

应用GC、GC／MS技术，系统分析研究了鄂尔多斯盆地演武高地镇28井区长3油层组原油的生物标志化合物组成及地球化学特征，结果表明：生烃母质提供者既有菌藻类，又有陆源高等植物，且后者贡献较大；原油形成于弱氧化弱还原的淡水环境；原油为成熟原油（C29甾烷和C31藿烷异构体参数接近或达到平衡，重排甾烷/规则甾烷值和Ts／（Tm＋Ts）值较高，正构烷烃CPI值接近于1，甲基菲指数较高）。     

辽河双南油田油气地球化学特征

辽河双南油田的原油大多属于正常比重的原油,其生物标志物分布与组成上呈现出姥鲛烷、植烷和甾烷的C27R和C29R均势,而重排藿烷、新藿烷和伽马蜡烷具有含量较低的特征。这种均势和特征表明原油来源于淡水环境条件下形成的混合型有机质。甾萜烷和芳烃成熟度参数表明部分原油属于成熟原油,如双201等井的原油;另有部分原油则属于未成熟原油,如清5井和锦135井原油。不同成熟度的原油具有明显不同的轻烃组成,油源对比结果表明这些原油主要来源于该地区的沙三段烃源岩。     

塔里木盆地和田河气田轻质油成熟度判定及其油源意义

为评价和田河气田轻质原油的成熟度,利用气相色谱与气相色谱-质谱联用仪,对和田河气田4个轻质原油中具有成熟度信息的化合物进行分析。轻烃庚烷值与异庚烷值、甲基双金刚烷参数、甲基菲参数、甲基二苯并噻吩参数和Ts/(Ts+Tm)成熟度参数显示和田河轻质油处于高成熟阶段(凝析油阶段),烷基萘类成熟度参数、C₂₉甾烷20S/(20S+20R)和C₂₉甾烷ββ/(αα+ββ)显示尚未进入生烃高峰期。轻烃等参数显示原油高成熟与原油密度等物理性质一致,烷基萘类成熟度参数成熟度偏低可能与原油存在轻微生物降解有关,甾烷成熟度参数偏低是演化达到平衡终点后翻转所致。综合成熟度参数认为,和田河气田轻质原油处于成熟末期-高成熟阶段。与该地区典型的烃源岩样品成熟度对比,推断轻质原油与天然气同源,主要来自寒武系烃源岩。甾萜类生物标志物油-源对比分析支持该结论。     

烃源岩热模拟实验中重排藿烷类化合物变化特征及其意义

为了探索热演化程度对烃源岩中重排藿烷类化合物形成的影响及其地球化学意义,通过对渤海湾盆地PL-1井未成熟烃源岩样品进行热模拟实验研究,分析重排藿烷类化合物组成随热模拟实验温度变化特征以及重排藿烷参数与热演化程度的关系。在烃源岩的不同热演化阶段,重排藿烷类化合物变化特征不同。烃源岩热模拟实验250℃时的重排藿烷绝对浓度相对于烃源岩原样中的重排藿烷绝对浓度略有升高;250~400℃时的重排藿烷绝对浓度均逐渐降低。在热模拟实验中重排藿烷绝对浓度降低比例呈现出高成熟阶段>成熟阶段>低成熟阶段的规律;在300~400℃对应的成熟—高成熟阶段,化合物绝对浓度降低幅度呈现出17α（H）-藿烷 >18α（H）-新藿烷 >17α（H）-重排藿烷的特征。17α（H）-重排藿烷参数在低成熟—成熟阶段基本不变,在成熟—高成熟阶段逐渐增大。未成熟—低成熟阶段是重排藿烷类化合物形成的主要阶段,较高的热演化程度对重排藿烷的形成具有一定影响,重排藿烷参数可以作为烃源岩成熟—高成熟阶段有效的成熟度指标。      

彩南油田多源混合原油的油源(一)——烃源岩基本地球化学特征与生物标志物特征

准噶尔盆地东部地区存在4套烃源岩，其中，二叠系烃源岩生烃潜力大，是最好也是最主要的烃源岩；三叠系烃源岩次之；侏罗系和石炭系烃源岩有机质类型以Ⅲ型为主，丰度变化大，生烃潜力低于二叠系和三叠系。这4套烃源岩在埋藏浅的地区尚处于未成熟或低成熟阶段，但在阜康凹陷均达成熟—高成熟阶段，具备了生成大量原油的热演化条件。4套烃源岩抽提物生物标志物组成特征差异明显，二叠系烃源岩以富含β-胡萝卜烷、伽马蜡烷、C28和C29甾烷、几乎不含重排甾烷以及C27甾烷含量很低为主要特征；三叠系抽提物以富含Ts、C29Ts和重排甾烷以及伽马蜡烷含量低为主要特征；侏罗系烃源岩抽提物碳同位素明显重于二叠系和三叠系，δ^13C值一般大于—28‰，Pr／Ph值一般大于3．0，以富含五环萜烷、C29甾烷和贫三环萜烷、伽马蜡烷、C27和C28甾烷为主要特征。     

东非M盆地福拉凹陷烃源岩及原油地球化学特征

Fu-1井为东非M盆地福拉凹陷的区域探井，获高产油流。分析Fu-1井与Bal-1井烃源岩地球化学特征，下白垩统Abu Gabra组中段烃源岩为低熟—成熟的好—极好烃源岩，推测埋藏较深部位的烃源岩成熟度较高，资源潜力较大，认为福拉凹陷是M盆地最好的生油凹陷。Fu-1井的原油为成熟度不高的成熟原油，遭到生物降解的影响，但饱和烃中异构烷烃含量高、正构烷烃序列完整，据推测油藏经历两期充注，原油的三环萜烷和甾烷含量较低，C29Ts含量高，重排藿烷系列完整，含有一定量的γ-蜡烷，升藿烷系列中22S构型大于22R构型，甾烷系列中的重排甾烷含量高，C27、C28、C29甾烷呈反“L”型分布，含有丰富的4-甲基甾烷，成油母质为陆源有机质与水生生物混合输入，沉积水体为淡水—微成水介质。     

伊朗卡山区块原油地球化学特征

伊朗卡山区块首次发现了高产成熟原油。成熟度参数表明原油成熟度相当于R0值为0．8％～1．0％阶段，是生油高峰阶段。全油碳同位素组成为-20．7‰；生物标志物中类异戊二烯含量较低、植烷与姥鲛烷均势；萜烷以C30藿烷为主，含有较高含量的Ts、C30重排霍烷和一定含量的伽马蜡烷；甾烷以C27甾烷为主，重排甾烷含量高，异胆甾烷含量高于胆甾院。这些特征表明原油源自滨浅海相泥质沉积物，并具有一定的运移效应。     

西湖凹陷平北地区平湖组原油地球化学特征

西湖凹陷平北地区平湖组原油C7轻烃化合物中甲基环己烷含量较高,二甲基环戊烷和正庚烷含量较低,石蜡指数为3~13,正构烷烃碳数分布范围较宽,且不具奇偶优势,多数样品Pr/Ph分布在3.6~8.2;甾烷化合物主要由规则甾烷构成,C29规则甾烷占绝对优势,且异构化程度相对较高;藿烷含量相对较高,藿烷与规则甾烷比值为1.5~6.7,伽马蜡烷含量较低,同时可以检测出丰富的二萜烷;芳烃组分中检测到惹烯,甲基菲指数为0.71~1.42,三芴系列化合物以芴含量最高。综合分析认为,平湖组原油母质来源以陆生有机质为主,多数形成于氧化-强氧化的湖沼相沉积环境,少数形成于弱氧化的半深湖相沉积环境,现今主要处于成熟-高成熟演化阶段。     

渤南洼陷沙四下段红层原油地球化学特征及油源探讨

根据GC、GC-MS等分析结果表明,渤南洼陷沙河街组四段下亚段原油正构烷烃分布呈单峰形态,高碳数C22—C34范围内具有明显偶碳优势,类异戊二烯烷烃呈植烷优势,伽马蜡烷、4-甲基甾烷、孕甾烷和升孕甾烷含量较高,重排甾烷不发育,C35升藿烷丰度明显高于C34升藿烷,芳烃中三芳甾烷的含量较高,三芴系列中硫芴含量丰富,均表明源岩沉积于富硫的强还原的半咸化—咸化湖相环境,并且C2920S/(20S+20R)值分布在0.49~0.55之间,属于典型的成熟油。通过油源对比认为沙河街组四段下亚段红层原油来自该区沙河街组四段上亚段烃源岩。     

济阳坳陷郑家-王庄油田生物降解稠油成熟度及油源研究

济阳坳陷郑家王庄油田原油生物降解程度为 2～ 8级 ,生物降解是导致原油稠化的主要原因。根据甾烷、萜烷及甲基菲等成熟度参数估算 ,母源成熟度 (Ro)在 0 7～ 0 9左右。原油地球化学分析表明 ,残留烷烃中含有较高的植烷、伽马蜡烷、β 胡萝卜烷 ,甾烷分布中C2 7高 ,重排甾烷与 4 甲基甾烷含量不高 ;芳烃馏份含有脱羟基维生素E ;非烃沥青质的瞬时裂解产物中甾烷分布与残留烷烃的甾烷分布特征相似 ;单体正构烷烃与沥青质总碳同位素特征也与沙四段烃源岩可对比 ;这些证据与已报道的沙四段烃源岩特征十分相似 ,反映郑家王庄油田生物降解稠油源自沙四上亚段成熟烃源岩的贡献     

塔河油田原油生物标志物定量特征研究

通过对塔河地区22个原油样品的饱和烃色质、芳烃色质和饱和烃色谱的定量分析研究表明,塔河地区中南部和东部原油的二苯并噻吩和姥鲛烷含量高于中北部地区的原油,说明前者代表碳酸盐沉积环境,而后者的缺氧程度更大;中北部地区原油的C35升藿烷含量高于东南部地区的原油,说明水体分层更明显,其还原程度更强;C29S构型甾烷含量越低,二苯并噻吩含量和2-甲基菲+3-甲基菲含量越高,原油的成熟度越高;中北部地区原油的25-降藿烷和二降藿烷含量高,为生物降解原油。