准噶尔盆地春光探区油气微生物指示

油气微生物勘探具有有效、直接、经济的技术特点,日益受到全球油气勘探界的重视。以准噶尔盆地春光探区为研究对象,在探区北部横穿稀油区(T23井沙湾组)和稠油区(T10井—T17井白垩系)部署了一条微生物地球化学勘查剖面,分别采集微生物勘探样品和化探样品120件。同时在探区西南部油藏上方部署一块采样区,采集微生物勘探样品243件。采用平板菌落法培养分析样品中油气指示微生物的数量,结合油藏和钻井信息研究微生物异常分布特征。结果显示,剖面上油气微生物数量与酸解烃含量的分布与下伏油藏及背景区有很高的吻合度,两者在油藏上方呈顶端异常模式,剖面南北两端形成低值背景区。此外,结合石油地质及钻井信息探讨了油气微生物平面分布规律:平面上微生物异常分布集中,与油藏聚集体吻合度较高,在高产油流井T45-1井、T33井、T22井及T67井区形成了高值异常区,其中T67井微生物高值区钻井部署较少,需加大勘探力度。微生物异常与钻井对比显示,两者符合率达70%以上。春光探区油气微生物指示初探表明,微生物对油藏中轻烃组分的微渗漏具有有效指示性,与下伏油藏具有较高响应关系。在实际勘探中,微生物勘探结果应与石油地质、地震、钻井等资料相结合,为油气富集区预测、钻前评价和钻井部署提供有力依据和建议。     

渤海湾盆地陈家庄油田陈22块微生物异常分布研究

为探索油气藏上方微生物异常分布,按照从线到面的研究思路,采集渤海湾盆地陈家庄油田陈22块油气藏上方土壤样品469个,采用MPN法检测出样品中油气指示微生物的数量并研究其分布特征。结果显示,在联井剖面上,甲烷氧化菌和烃氧化菌2种油气指示微生物异常区与对应油井位置有很高的吻合度,呈顶端异常,剖面南北两端具有明显的背景区,表明了2种油气指示微生物对油气藏烃类微渗漏的指示性是有效的。进一步对本区块油气微生物进行了面上精查,结合地质和钻井信息,解析了微生物异常与下覆油气藏分布的响应关系,结果表明地表土壤中油气微生物对下覆油气藏的分布有很好的指示作用,同时对钻井部署也有一定的参考价值。      

油田地表土壤甲烷氧化菌的分离鉴定及活性测定

在地层压力的驱动下,油气藏的轻烃气体持续地向地表作垂直扩散和运移。土壤中以轻烃气体作为其唯一碳源和能源的专性微生物在油藏正上方的地表土壤中非常发育并形成微生物异常。通过检测甲烷氧化菌及烃氧化菌的数量和活性,可以判断地表微生物异常,从而指示地下油气藏的分布。传统的分析方法是采用经典的微生物分离纯化技术,操作过程烦琐,且工作量大。因此研究新的微生物分离方法已成为微生物勘探技术推广应用的必然。采集0.4m和1.5m深度油田地表土壤样品,探讨了不同的甲烷氧化菌分离方法;通过实验分离出了两株形态特异的专一性甲烷氧化菌,为甲烷氧化相关基因的克隆提供了材料。并且用气相色谱对甲烷氧化菌活性进行了测定。     

油气微生物勘探理论与技术研究进展

在油气藏中轻烃微渗漏机理的基础上,开展了油气微生物勘探技术研究。油气藏中的轻烃部分（C₁—C₅）以微渗漏的形式穿过其上方的地层,在近地表土壤中引发了专门以轻烃为食的微生物的发育,因此含油气区地表的微生物在浓度、种群和结构方面,都跟下伏无油气藏的地区有所区别。通过分析这些异常特征,可以对油气富集区及油气藏进行研究和预测。近年来,开展了一系列技术与理论探索,建立了分子生物学检测方法,实现了从油气指示微生物数量向群落结构、群落演替规律的研究,建立了群落解析技术。持续三年的人工模拟结果表明,不同烃类组分驯化下微生物及群落结构出现明显差异性和响应关系,发现的菌种与实际油气藏上方的高度一致,为微生物勘探提供了理论支持。针对不同地理条件、不同油气藏类型的油气区样品,进行了环境条件、油气地球化学与油气微生物类群分布的相关性研究,分析了油气藏地表土壤样品原位的微生物特征,初步构建了我国主要含油气盆地油气指示菌数据库。应用研究表明,地表微生物异常与油气藏位置呈现较好的关联性,在各种不同类型油气藏上方微生物异常都能很好地体现油气藏的“生理体征”。结合石油地质和地球物理资料,油气微生物勘探技术可以有效预测有利油气富集区,具有良好的勘探应用前景。由此提出了下一步油气微生物勘探九大发展趋势和方向。      

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——近地表烃渗漏及其石油勘探意义

地表－近地表烃渗漏包括主动和被动或宏观与微观渗漏；烃渗漏至少产生８种以上土壤和沉积物蚀变；在排烃期后运移模式中，烃以分运移为主从油源穿过多圈以达地表，不同地质背景下烃运移途径与过程不同，从而产生从壮观经大量至弱而高聚集到无渗漏的烃源漏谱，由烃渗漏解释盆地地质与油气动力学更具勘探意义，建立地表－近地表烃渗漏与地下油藏关系的诊断性标志是实现油气直接勘探的关键，也是技术进步的标志。     

地表油气地球化学勘探中轻烯烃形成机理探讨

油气藏烃类能够垂向微渗漏到地表是油气地球化学勘探的理论基础。在油气田地表轻烃检测中,高浓度C_1—C_5烷烃常常伴有烯烃(C_2H_4,C_3H_6),众所周知,地下的石油和天然气中是不存在轻烯烃的。目前地表油气地球化学勘探中,土壤中的烯烃普遍被认为是地表原位有机物在一定条件下由微生物生成。油气藏地表烯烃异常的客观存在,如不给出合理的解释,将导致地质界对油气藏地表轻烷烃异常的质疑,影响地球化学勘探技术的应用。通过渤海湾盆地济阳坳陷惠民凹陷南坡临南油田、美国怀俄明州Teapot Dome油田地表地球化学勘探实例发现,油田区地表土壤轻烃异常中含有烯烃,且烯烃与烷烃相关性较好,并与油气区吻合度较高,说明这些烯烃并非来自地表原位有机质的生物作用。为了进一步说明油气藏地表烯烃的来源,对油气藏烷烃类垂向微渗漏到地表的地球化学特征进行了实验模拟,实验结果发现,模拟的地表土壤轻烃异常中含有较高浓度的烯烃,且烯烃与烷烃相关性较高,说明烯烃是在地表环境中由微渗漏的烷烃演化而来,具有油气指示意义。上述研究结果初步阐明了油气田地表轻烯烃异常形成机理,证实了地球化学勘探中轻烃异常对油气藏指示的可信性,同时为轻烯烃作为地表地球化学勘探新指标提供了理论和实践依据。     

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。     

中国石化无锡石油地质研究所实验地质技术之油气微生物检测技术

正油气微生物检测技术是在油气化探轻烃微渗漏理论上发展起来的一种新型技术,以检测地表土壤中油气指示微生物的异常来判断下伏油气藏的分布情况。油气微生物勘探技术以其直接、快速及多解性小等优势,日趋受到全球油气勘探界的重视,已成为一种经济有效的勘探技术。中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所于2009年创建了油气微生物实验     

典型气藏上方地表化探特征分析——以四川盆地孝泉—新场气田为例

四川盆地孝泉—新场气田上方地表油气化探指标与气藏关系的分析非常明确地显示出,地下气藏在地表留下的各种地化痕迹与气藏的类型和规模有着密切的关系,利用地球化学检测手段,可以捕捉这些微量痕迹,从而为勘探地下气藏提供可靠依据。地表油气化探指标酸解烃、ΔC、热释烃、微磁的异常形态主要为环状(或环斑状);顶空气对天然气藏有很好的指示作用,在气藏上方的主要特征是浓度变化大,在气藏外浓度变化小;微生物指标与气藏有较好的对应关系,甲烷氧化菌具有明显的环状(环斑结合)特征,硫酸盐还原菌具有典型的顶端异常特征。多指标综合,结合地质进行分析,是减少天然气藏预测风险,提高勘探成功率的有效途径。      

典型油气藏上方甲烷氧化菌群的分子生物学解析

以胜利油田典型油气藏为研究对象,原位提取土壤中的甲烷氧化微生物群落组成信息,明确了油气指示微生物类群。通过对油田、气田和背景区土壤的pmoA基因克隆文库分析发现,来自油气藏上方土壤与背景区土壤的甲烷氧化菌群结构的差异较大。背景区土壤的甲烷氧化Ⅱ型菌——甲基孢囊菌和甲基弯曲菌的相对丰度明显高于油气藏上方土壤,而甲烷氧化Ⅰ型菌——甲基球菌和甲基暖菌则显著减少,表明长期的油气微渗漏能使甲烷氧化微生物群落向Ⅰ型菌演替。T-RFLP多变量统计分析结果显示,经过地质历史时期的微量轻烃连续驯化,油气藏上方的甲烷氧化微生物群落发生了演替,甲基球菌和甲基杆菌可能是推动这种演替变化的关键种群。甲烷氧化pmoA基因的丰度在油气藏上方的异常可以用于预测下伏油气藏的存在。     

油气藏上方吸附丝指标异常模式及成因分析—以塔里木盆地英南2井侏罗系气藏为例

分析了塔里木盆地英吉苏凹陷英南2井侏罗系气藏特殊的封闭成藏特征及其不同的油气微渗漏方式,并对测区吸附丝轻烃指标(C_2-8)、重烃指标(C_15-19)地球化学场特征进行了研究,发现该气藏上方二指标的地球化学场特征、异常模式等均存在显著差异.研究认为:该气藏致密砂岩的水锁效应、气藏烃物质微渗漏方式(扩散、渗透)等因素是引起上述差异的根源;气体游离扩散相重烃物质扩散散失是气藏区上方C_15-19指标异常的成因,重烃物质局部扩散系数从构造顶部高值区到构造翼部低值区的变化趋势是气藏区上方C_15-19指标曲线倒"V"状特征的形成原因;未发生水锁效应气藏边缘区轻烃物质的渗透散失强于发生水锁效应气藏区轻烃物质的扩散散失,是研究区C_2-8指标剖面曲线"驼峰"状特征的成因.应用该气藏上方吸附丝二指标的异常模式及组合关系对孔雀1井的钻前预测得到了后期勘探成果的有效验证,其对孔雀河古斜坡区、英吉苏致密砂岩区的油气勘探也具有借鉴意义.      

΢����������̽�����������о�

微生物油气勘查是通过检测近地表土壤中噬烃苗的数量变化，预测地下油气分布的一种技术方法，选择三种微生物指标：甲烷氧化菌，厌氧纤维素分解菌和硫酸盐还原菌进行试验研究，有效地抑制了地表生物化学作用的干扰，使微生物异常能够产客观反映地下深部油气微渗漏情况，微生物异常预测地下油气的分布，效果显。     

油气藏烃类垂向微渗漏及近地表化探异常的油气地质意义

结合渤海湾盆地临南断块油气藏、塔里木盆地雅克拉凝析气藏等研究区石油地质资料,从油气藏成藏特征、化探异常空间分布规律入手,探讨烃类垂向微渗漏的方式及受控因素,研究化探异常与油气藏烃类垂向微渗漏的＂成因＂联系,分析和认识化探异常的油气地质意义。夏口断层在临南断块油气藏成藏系统中具备油气侧向运移＂封堵＂特征,而研究区化探异常则揭示了夏口断层（裂隙）具有油气纵向＂渗漏通道＂作用,由此表明夏口断层具备油气侧向运移相对＂封堵＂和油气纵向绝对＂渗漏＂的双重属性特征。雅克拉气藏区化探异常围绕着气藏构造高部位（化探指标低值区）呈环状形式分布于气藏边缘,表明气藏盖层明显控制了气藏烃类垂向微渗漏和化探异常的空间分布特征;重烃指标异常空间分布规律与气藏盖层封闭性的横向变化规律具有较为一致的对应关系,表明气藏盖层封闭性对油气重烃微渗漏的影响较甲烷微渗漏影响更为明显。2个研究区近地表化探异常特征与其对应的油气藏成藏特征、油气垂向微渗漏等存在极为密切的联系。     

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。      

微生物方法在油气勘探中的试验研究——以松辽盆地十屋断陷为例

微生物油气勘查技术作为一种近地表勘探方法，通过检测近地表土壤中的这些噬烃菌数量变化，从而预测深部油气藏。在松辽盆地十屋断陷开展的微生物油气勘探的试验研究中，为了反映地下油气微渗漏在地表的真实体现，抑制干扰因素，获得与油气微渗漏有关的微生物异常，选择了3种微生物指标：甲烷氧化菌、纤维素分解菌、硫酸盐还原菌。检测油气藏上方近地表土壤中3种菌落的数目，然后根据它们之间的关系，找出微生物异常点，结合其它地球化学指标对微生物异常进行了分析，并推测地下油气的分布规律，同时探讨了微生物、地球化学异常与石油地质的关系，油气预测效果较显著。     

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。      

地表土壤中噬烃微生物数量与地下油气分布

探讨了甲烷氧化菌、厌氧纤维素分解菌和硫酸盐还原菌在油气勘探中的意义, 并将其作为指示微生物, 以新都地区已知气田为例, 对微生物的勘探效果进行了研究。结果发现, 气田范围内甲烷氧化菌等噬烃微生物存在明显差异现象, 甲烷氧化菌和硫酸盐还原菌数量较高, 而气田外缘三种噬烃微生物的数量分布正好相反, 这和从新都气田地质特征角度分析的油气分布相吻合, 说明微生物地表油气勘探技术用于油气预测是有效的。     

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。      

准噶尔盆地主要烃源岩生烃模拟实验及地质意义

对准噶尔盆地五大生烃岩系八套生烃层组的主要烃源岩进行了室内的热模拟实验。结果表明, 产烃率的变化取决于有机质类型和生源环境, 富氢源岩具有较高的产油率, 但产气率有别;强还原环境的富氢源岩可提前进入生烃门限, 生成低熟油;另外, 模拟产物液态烃和气态烃及干酪根随模拟温度的升高均发生不同的热分馏效应;模拟实验还再现了干酪根元素和各官能团的演化规律, 从而揭示了不同类型源岩的成烃机理。在此基础上, 提出除了在盆地范围内继续寻找与石炭—二叠系烃源岩有关的原生或次生油气藏和在盆地南缘寻找与三叠—侏罗系烃源岩有关的次生油气藏外, 南缘山前凹陷西侧下白垩统和下第三系具有生成低熟油气的地质地化条件应引起高度重视。