液态正构烷烃系列 姥鲛烷 植烷碳同位素初步研究

GC/C/MS 在线碳同位素分析技术,能够从微量样品(色谱量级)中获得丰富的单分子碳同位素组成信息。通过各种试验,确定了原油、氯仿沥青“A”饱和烃的 GC/C/MS分析条件、方法,并获得饱和烃中正构烷烃系列和姥鲛烷、植烷分子可靠的碳同位素组成数据。本文重点分析研究了鄂尔多斯盆地古、中生界原油,古生界源岩氯仿沥青“A”和热模拟产物——热解油中正构烷烃系列和姥鲛烷、植烷分子的碳同位素特征及分布模式,并进行了油源对比和油-油混源判别,得出了盆地石炭-二叠系和奥陶系顶部风化壳凝析油主要来自石炭-二叠系(尤其是煤)的新认识。     

黄骅坳陷千米桥古潜山构造凝析油气藏的油源研究

对千米桥古潜山高蜡凝析油C12 —C35 液态烃馏分进行精细的化学组成剖析 ,是开展准确的油源研究之基础。原油地球化学特征分析表明 ,受凝析油形成过程中的化合物分馏效应影响 ,常规甾、萜烷含量甚微且分布面貌已不同程度失真 ;凝析油具有相对富集的重排补身烷和较高的苯并 [e]芘及单峰的系列等特征性分布指纹 ,可以作为油源研究的基础。单体烃碳同位素、馏分碳同位素等的油 油对比表明 ,板深 4、7、8井奥陶系凝析油与板深 35井沙三段轻质油等第三系原油具有可比性 ,应为同源产物 ;无论是馏分碳同位素、单体烃碳同位素还是生物标志物等的油 岩对比均表明 ,板深 4、7、8井奥陶系凝析油与板深 7井、板深 35井沙三段泥岩具有母源成因联系 ,沙三段是千米桥古潜山油藏的油源层。图 5表 4参 1 5     

克拉苏构造带凝析油特征及其对油气成藏的指示意义

相对于天然气而言,克拉苏构造带凝析油的研究较薄弱。在前人研究基础上,通过凝析油组分及其碳同位素分析,详细剖析了克拉苏构造带凝析油的成因、来源及其与天然气的关系。研究表明,克拉苏构造带凝析油与天然气不同源、不同期,凝析油主要为湖相烃源岩成熟演化阶段的产物,而天然气来源于高—过成熟的煤系烃源岩。该构造带东西段凝析油存在明显差异,含量上东少西多,碳同位素值东高西低,东段凝析油三环萜烷为正态分布,含有一定量的伽马蜡烷,来自黄山街组烃源岩;西段凝析油为黄山街组和恰克马克组烃源岩的混合产物,后端元凝析油三环萜烷以C19为主峰递减分布,含有极低的伽马蜡烷和丰富的重排藿烷和重排甾烷。凝析油的成熟度低于天然气的成熟度,且普遍具有气洗分馏特征,表明克拉苏构造带为＂早油、晚气＂成藏。＂早油＂可聚集在冲断带完整背斜圈闭和膏盐岩侧向遮挡圈闭中;＂晚气＂主要在盐下断块或断背斜圈闭中成藏。     

南方海相层系不同类型烃源（岩）生烃模拟实验及其产物同位素演化规律

利用常规高压釜热压模拟仪和仿真地层热压生排烃模拟仪对南方海相不同类型烃源进行生烃模拟实验,研究发现不同类型原油烃气产率最高,分散可溶有机质烃气产率次之,产率最低的为不同类型千酪根。不同类型烃源烃气产率与烃源的有机碳含量、可溶有机质含量高低、有机质类型有密切关系,与烃源原始成熟度具有较好负相关性。烃源碳同位素组成决定产物甲烷碳同位素组成的演化规律,碳同位素组成较轻的烃源其产物甲烷碳同位素组成总体上要轻于碳同位素组成较重烃源的甲烷碳同位素组成。不同类型烃源产物甲烷碳同位素组成随热模拟温度增高具有先变轻再变重的演化特征,但不会重于其烃源的碳同位素组成。乙烷等碳同位素组成也随着热模拟温度增高逐渐变重,演化至生烃高峰时,碳同位素组成接近于其烃源碳同位素组成,可以示踪烃源。当演化至高过成熟阶段,乙烷等δ^13C值大于其烃源碳同位素值,故不能仅用重烃碳同位素组成判断天然气母质类型。不同类型干酪根与可溶有机质CO2组分和同位素组成演化规律具有明显区别,可溶有机质生成的CO2和甲烷之间同位素分馏程度要比不同类型干酪根的大。在不同类型烃源生烃过程中,干酪根和液态烃碳同位素组成主要受母质类型控制,继承效应强,同位素分馏程度较小,具有很好的示踪意义,可以用于油源对比和烃源示踪研究。     

济阳坳陷滩海地区埕北斜394井凝析油气特征及形成机制

埕岛东斜坡埕北斜394井产出无色凝析油,对于其来源及成因机制尚不明确.基于轻烃组成、生物标志物、碳同位素和金刚烷等特征分析,明确埕北斜394井凝析油气来源,探讨其形成机制.结果表明,埕北斜394井无色凝析油与淡黄色凝析油具有相似性与关联性,无色凝析油属于渤中坳陷沙三段烃源岩在高成熟演化阶段的产物,淡黄色凝析油为无色凝析...     

塔里木盆地库车坳陷烃源岩热模拟实验中甲烷碳同位素的二阶分馏

选用塔里木盆地库车坳陷三叠系和侏罗系的煤、黑色泥岩及碳质泥岩等样品进行了260~540℃之间的生烃热模拟实验,模拟温阶为40℃,并对产物中天然气的碳同位素和实验后的固态产物的镜质体反射率进行了测定,得到了模拟气态烃产物中甲烷的碳同位素与模拟产物成熟度Ro的关系。实验表明,在烃源岩由未成熟到过成熟的演化过程中,甲烷碳同位素存在二阶分馏,在未熟到成熟(Ro<1.5%)阶段,甲烷碳同位素随温度(成熟度)的增加由重变轻,而在成熟到过熟阶段,甲烷碳同位素随温度(成熟度)的增加由轻变重,在这2个演化阶段甲烷碳同位素与Ro均呈线性相关。      

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系产层的油气源

利用天然气组分,碳同位素以及凝析油(原油)的在线碳同位素分析资料,结合区域地质条件、产层纵向分布特征,通过分析对比,确认鄂尔多斯盆地中部气田的天然气主要为上古生界煤系源岩的产物,可能有少量的下古生界源岩裂解气的混入。     

原油热演化程度与碳同位素组成变化关系

通过开展对未成熟干酪根的热模拟实验,测定干酪根在不同演化阶段产出液体烃的碳同位素组成.阐明由于演化影响导致原油中碳同位素分馏的原因,并结合模拟实验结果验证和解释了地层中母岩干酪根和所产原油在高成熟阶段碳同位素组成发生“逆转”的现象,同时,提出利用碳同位素对多产层地区油/油源对比中,必须注意演化程度要在相同的演化阶段才有可比性,特别在高成熟地区,否则有可能导致错误判断.     

渤中凹陷凝析油地球化学特征及油源研究

对渤中凹陷凝析油样品进行了全油色谱、色谱质谱与碳同位素分析,探讨了凝析油的生物标志物与碳同位素地球化学特征,并进行了油源对比。研究结果表明,渤中凹陷凝析油中C24四环萜烷与伽马蜡烷含量变化有明显的差异,据此可将凝析油分为2类,再结合源岩的地球化学特征,推断QHD30-1N-1井和BZ22-2-1ST井凝析油与沙一段、沙二段烃源岩具有亲缘关系,CFD18-2E-1井凝析油来源于东下段烃源岩。     

陆相原油及凝析油的轻烃单体组成特征及地质意义

原油及凝析油的轻烃(C_(1-8))单体组成研究有助于了解其热演化规律,利用石蜡指数及庚烷值能较准确地判别其热成熟度,进而可以进行其热成因分类。原油及凝析油的轻烃单体不仅与热演化程度有关,而且与母源输入相联系。因此,轻烃单体指纹还可以为油/油或油/岩对比提供新的信息和途径。     

塔里木盆地塔河油田奥陶系原油及族组分碳同位素倒转成因分析

深入剖析塔河油田奥陶系原油与族组成的碳同位素倒转机理对于成藏演化认识和油气勘探均具有重要意义。对93件奥陶系原油及族组分在平面上与深度上的碳同位素变化特征分析表明：倒转程度在平面上由东向西逐渐加深,具有较好的规律性,艾丁地区、塔河主体区、托普台地区△δ¹³C_{沥青质-非烃}值分别为-0.73‰、-0.63‰、-0.58‰,在塔河9区及周边地区与南部盐下地区为正值。艾丁地区和塔河主体区的部分井原油δ¹³C_饱和烃与δ¹³C_全油发生了倒转;δ¹³C_沥青质与其他组分碳同位素及δ¹³C_全油在塔河油田不同区域发生了不同程度的倒转;而在深度上倒转分布与原油的埋藏深度缺乏相关性,由埋藏深度引起的热力作用不是造成塔河油田奥陶系原油族组分中沥青质碳同位素与其他组分碳同位素倒转的主要原因。结合原油族组分含量、饱和烃色谱总离子图,综合分析认为原油及族组分碳同位素倒转与前期成藏之后地层抬升引起的生物降解和油气的多期次充注有关,前期充注的原油中烃类组分多被微生物降解,而沥青质不易被降解得以保留,由于成熟度低,碳同位素值较低;而后期充注的高—过成熟度油中沥青质含量很低,以其他组分尤其是饱和烃为主,由于成熟度高,碳同位素值较高,甚至大于早期充注油的沥青质碳同位素值,使混合油中出现沥青质碳同位素与其他组分碳同位素倒转的现象。因此,塔河油田奥陶系原油成藏过程及其成藏之后的次生变化是碳同位素倒转的主要原因。     

塔斯马尼亚油页岩生烃模拟排出油与滞留油地球化学对比Ⅰ:族组分及同位素组成

澳大利亚塔斯马尼亚下二叠统油页岩富含有机质,有机质的生物来源相对单一,主要为塔斯马尼亚藻,且成熟度较低,是热模拟实验的理想样品.为研究排出油与滞留油的地球化学特征和热演化特征,对其进行了生排烃模拟实验.结果表明,该油页岩的生油高峰为340℃;各温度点排出油与滞留油的族组分相对含量对比结果显示,以生油高峰温度点340℃为...     

英吉苏凹陷石油地球化学特征及油源对比

总结了塔里木盆地英吉苏凹陷原油和主要烃源岩的地球化学特征,根据原油中轻烃、饱和烃生物标志物组成特征及碳同位素值,划分了原油的成因类型,进行了油-油对比和油-源对比。研究表明,华英参1井侏罗系碳质泥岩和煤的沉积环境介质盐度较低,且成熟度较低,未达到成熟门限。英南2井侏罗系原油处于低成熟阶段,主要来源于相对氧化、盐度较低的沉积环境中形成的烃源岩,即主要来源于中生界腐殖型烃源岩,具有混源的特征。龙口1井侏罗系原油则主要来源于盐度较高的缺氧还原性环境中形成的烃源岩,主要来源于寒武系-下奥陶统腐泥型烃源岩,华英参1井侏罗系和塔东2井寒武系原油与龙口1井的原油为同一油源,均处于成熟阶段。     

储层自生方解石碳同位素值应用于油气运移示踪

以鄂尔多斯盆地上古生界气层为例，探讨了砂岩储层中自生方解石的碳同位素组成特征及变化机制，并剖析了其与天然气成熟度和二氧化碳碳同位素值之间的内在联系，进而认为：方解石的碳同位素组成与天然气的二氧化碳参与胶结物沉淀作用有关；其碳同位素值变化主要取决于含二氧化碳天然气的热演化程度；气源层早期成气演化阶段生成的成熟度较低的天然气中二氧化碳碳同位素值轻，所形成的自生方解石碳同位素相应较轻；而后期生成的成熟度较高的天然气中二氧化碳碳同位素值重，造成方解石碳同位素值相对也较重。因此可据储层自生方解石碳同位素比值与天然气成熟度及相应二氧化碳碳同位素值之间的关系，结合该盆地上古生界天然气的生成和运聚特点，将自生方解石碳同位素值作为油气运移示踪指标，并以此确定出米脂气田石盒子组气层天然气是由南向北运移的。     

辽河盆地东部凹陷欧利坨子地区原油性质与成因

油—油精细对比揭示辽河盆地欧利坨子地区低熟油和成熟油共存,与东部凹陷其它地区原油相比总体上成熟度较低.表现在原油族组成中饱和烃和饱芳比值低(饱/芳值小于3.0)、生物标志物中反映成熟度的参数明显偏低、饱和烃和芳烃碳同位素值(分别为-26.00‰~-27.50‰和-25.00‰~-26.50‰)也明显低于东部凹陷其它地区,单体烃碳同位素类型曲线特征也揭示其原油成熟度较低.油—源对比揭示欧利坨子地区原油来自沙三中下段的暗色泥岩,生物标志物资料揭示源岩热演化程度明显低于东部凹陷其它地区,因而造成该区原油成熟度较低.      

稳定碳同位素在油气地球化学中的应用及存在的问题

随着现代分析测试技术的提高,碳同位素在油气地球化学中的应用也越来越广泛。总结了碳同位素在油气地球化学中的应用,这些应用包括:用碳同位素研究来鉴别原油的生成环境和母质类型,对天然气进行成因分类和鉴别,判断天然气的成熟度,进行油气源对比,讨论油气的次生变化,研究油气运移,研究天然气的混合情况和油藏地球化学。探讨了碳同位素在油气地球化学应用研究中存在的和应注意的问题     

塔里木盆地S74井稠油热模拟实验研究(一)——模拟产物地球化学特征

对塔里木盆地S74井稠油开展了热模拟实验,对原油、模拟残渣抽提物、排出油的族组分及其碳同位素进行了测试,并对饱和烃进行了气相色谱与气相色谱—质谱分析,同时进行了烷烃气碳同位素分析。研究表明:1)模拟残渣抽提物饱和烃结构组成、甾萜烷生物标志化合物随模拟温度的变化具较大幅度的变化,而排出油除在350℃出现异常外,饱和烃结构组成、甾萜烷生标特征随模拟温度的变化不大;2)模拟残渣抽提物及其馏分碳同位素随模拟温度的增高而逐渐变重,而排出油及其馏分碳同位素随模拟温度的变化规律不明显;3)烷烃气碳同位素随模拟温度的增高而逐渐变重,各模拟温度点烷烃气碳同位素呈正常组合序列分布。      

芳烃参数重建原油成熟度及其在哈山地区的应用

原油成熟度由于不能采用实验方法直接测定,多利用生标物参数进行判识。常用的生标物成熟度参数多为定性分析,且不适用于高成熟阶段的原油样品。以低热演化程度的烃源岩样品为研究对象,通过进行高温热模拟实验,分析了不同热演化阶段下液态烃产物的芳烃特征,探讨各芳烃参数与实测热成熟度的关系。结果显示,甲基菲、三甲基萘等参数与热成熟度具有较好的相关性,据此建立了各参数与热成熟度的拟合公式;并对哈山地区油砂样品进行了成熟度判识,其中二叠系、三叠系和侏罗系原油成熟度较低,白垩系原油成熟度较高。      

原油中金刚烷同系物同分异构体丰度差异及影响机制

塔里木盆地轮古地区原油主要受到了气洗与热裂解这2种次生作用影响，使得原油具有较高丰度的金刚烷组分。采用GC?MS?MS技术定量表征全油中的金刚烷系列化合物，分析了不同成熟度油样中各金刚烷及其同系物同分异构体的相对丰度，发现无论是金刚烷同分异构体还是金刚烷同系物之间，均表现出以下特征：成熟度较低的油样中仲碳位取代的金刚烷占优，而成熟度较高的原油中叔碳位取代的金刚烷较高。这表明原油中金刚烷同系物异构体的丰度差异可以作为区分油样成熟度的定性指标。从化学机理方面应用价键理论分析认为，仲碳位取代金刚烷异构体中1个sp³杂化轨道被C—H单键占据，叔碳位取代金刚烷异构体4个sp³杂化轨道均被C—C单键占据，所以叔碳位取代金刚烷的原子轨道重合度高，键能大，可能是金刚烷系列中甲基取代在叔碳位比在仲碳位的热稳定性更高的本质原因。同时随着金刚烷碳数增加，化合物饱和蒸气压递减的物理性质也解释了气洗作用对金刚烷系列化合物差异化富集的现象。     

煤系天然气与煤层瓦斯甲烷碳同位素的差异及影响因素的初步探讨

一般认为,天然气中甲烷碳同位素组成的差异,其主要影响因素是生气母质的类型和演化程度。即在相同成熟度的条件下,腐殖型母质生成天然气的碳同位素组成相对的比腐泥型母质生成的天然气为重。其δC13值,前者一般为-20— -30‰,后者为-30— -50‰。但是,在实际工作中发现,同一成熟度的煤系气藏的天然气与煤层瓦斯,在化学组份和碳同位素组成上有明显的差别。本文试图通过实际资料的分析,对其差异因素及其在天然气普查勘探中的实际意义做一些初步探讨。