冀中坳陷苏桥-文安油气田混源油定量识别模式研究(一):原油成因分类及地球化学特征

通过对原油的族组成、碳同位素、饱和烃和芳烃地球化学特征的剖析,查明苏桥-文安地区原油中不仅存在煤成油,而且存在由煤成油与下第三系原油混合而成的混源油。煤成油表现出饱和烃含量极其丰富、Pr/Ph值高(大于2)、三环萜烷以低碳数(C19～C21)化合物占优势并有递减变化趋势、C24四环萜烷丰富和伽马蜡烷含量低等地球化学特征。下第三系原油与煤成油的地球化学特征恰恰相反,Pr/Ph值低(小于1)、低碳数三环萜烷含量低并有递增变化趋势、C24四环萜烷的含量不高和伽马蜡烷含量相对丰富。混源油的地球化学特征介于煤成油与下第三系原油之间,但参数值受控于端元油混入的绝对含量。在以上地球化学特征基础上提出了冀中坳陷煤成油、下第三系油和混源油的识别指标。     

库车坳陷陆相烃源岩及原油中的氧芴系列化合物

分析了塔里木盆地库车坳陷三叠系、侏罗系7个湖相泥岩和3个煤岩以及5个陆相原油样品中的萘、联苯、氧芴、芴、二笨并噻吩、菲、蒽、惹烯、和苯并蒽系列10种重要芳烃化合物.研究发现,氧芴系列化合物在煤岩样品中丰度高,在湖相泥岩样品中丰度低.据岩、油芳烃总离子流图中氧芴系列化合物,特别是氧芴之相对丰度对比研究结果判识,沙3井白垩系原油、羊塔克5井下第三系和白垩系原油以及却勒1井下第三系原油可能为库车坳陷下侏罗统阳霞组或中侏罗统克孜勒努尔组的煤成油,英买7井奥陶系原油和牙哈1井下第三系原油可能为库车坳陷三叠系、侏罗系湖相泥岩成油.该研究结果对进一步开展库车坳陷油源对比研究和油气勘探具有一定的意义.     

南鄱阳坳陷原油的地球化学特征

鄱阳盆地是在古生代海相盆地之上发育起来中新生代陆相盆地,南鄱阳坳陷是其次级单元。南鄱阳坳陷油气显示活跃,且主要以油显示为主,乐探1井是显示最好的一口浅层油气探井。从南鄱阳坳陷原油的地球化学特征与新疆非树皮煤成因的煤成油对比可以看到,南鄱阳坳陷原油既具有煤成油的一般特征(如原油物性、族组分、姥植比、碳同位素特征),又有树皮煤的特殊性(如轻烃甲基环己烷指标MCH-Ⅰ、规则甾烷和萜烷的组成特征等),认为南鄱阳坳陷原油是一种主要由树皮煤形成的煤成油,且与该区广泛分布的海陆交互相的二叠系龙潭组树皮煤有亲缘关系。     

海拉尔盆地乌南凹陷原油芳烃组成特征及来源分析

采用GC-MS分析技术分析了乌南凹陷原油和源岩中芳烃化合物,结果表明,不同构造带原油在芳烃化合物组成上存在明显差异.乌东斜坡和巴彦塔拉构造带的乌11井原油以菲系列和三芳甾烷系列为主,菲系列含量高于三芳甾烷系列,不含脱羟基维生素E;乌中北部构造带原油以菲系列占绝对优势,三芳甾烷含量较低,不含脱羟基维生素E;巴彦塔拉构造带原油以三芳甾烷系列化合物为主,菲系列次之,含有一定数量的脱羟基维生素E.原油中含量相对较高的惹烯可能是藻类等低等水生生物贡献的反映.甲基菲、烷基萘、二苯并噻吩及脱羟基维生素E多项指标显示出,乌南凹陷原油为成熟油,且巴彦塔拉构造带原油的成熟度略低于其他地区.油岩对比认为原油主要来源于本地区的南屯组和铜钵庙组源岩,推断油气以垂向运移为主,侧向运移不明显,有效源岩分布区为有利勘探区.     

珠江口盆地番禺低隆起轻质原油芳烃地球化学特征

采用GC-MS分析技术,在珠江口盆地番禺低隆起5口井6个轻质原油样品中检测到了联苯、萘、菲、二苯并噻吩等13个系列200多种化合物,详细分析了轻质原油芳烃地球化学特征。L1井和P1井轻质原油与P2、P3和P4 3口井的轻质原油芳烃化合物的分布特征差异较大,L1井和P1井轻质原油样品中具有二苯并呋喃和芴系列化合物含量高、萘系列化合物含量低的特征,而且这两类轻质原油的联苯系列和萘系列化合物相对丰度关系存在明显差异,芴、硫芴和氧芴含量也表明了两者之间沉积环境的差异。这都表明L1井和P1井轻质原油与P2、P3和P4 3口井的轻质原油的来源不同。P2、P3和P4 3口井轻质原油母源为恩平组烃源岩,而L1井和P1井2个轻质原油可能主要来自于文昌组湖相泥岩,或者为文昌组和恩平组烃源岩两者混合来源。芳烃中甲基萘、甲基菲和甲基二苯并噻吩成熟度参数反映番禺低隆起轻质原油样品成熟度已经处于高成熟演化阶段。     

生物降解作用对芳烃生物标志物参数的影响研究

在大多数情况下,生物降解作用是造成原油变稠的最主要原因。目前,生物降解作用对饱和烃生物标志物和含氮化合物及参数的影响研究较多,而对芳烃生物标志物及参数的研究较少。选取渤海湾盆地渤中凹陷4个不同降解程度的原油样品,采用GC-MS分析测试,初步探讨了自然条件下,生物降解作用对原油中一些芳烃生物标志物参数(主要是成熟度指标)的影响。结果表明:运用甲基萘比(MNR)计算降解原油的成熟度时,结果比降解前的实际值小;运用甲基菲比(MPR)计算降解原油的成熟度时,结果比降解前的实际值大;而运用三芳甾烷/单芳甾烷(TAS/MAS)计算降解原油的成熟度时,基本不失真。     

库车坳陷却勒1油藏原油地球化学特征与来源研究

研究了库车坳陷却勒1油藏原油生物标志化合物组成特征,在此基础上分析了原油成因类型,认为其属于"煤系原油",主要来源于煤系泥岩.原油三环萜烷系列含量低且呈C<,19>-C<,26>阶梯状依次降低,c<,24>四环萜烷含量远高于C<,26>三环萜烷,甾烷以c<,29>为主,C<,27>含量也较高,甾/藿比值低,这些特征表明...     

塔里木原油含硫化合物的地球化学意义

塔里木盆地30余个代表性原油芳烃组分的色质和色谱－原子发射光谱分析资料表明,不同成因原油的含硫化合物含量和分布明显不同。与陆相原油相比,海相原油以高二苯并噻吩系列(>20%)、高DBT/P(>0.35)为特征,其中,塔中局限性海湾相原油以这两参数值更高而与塔北台地相原油形成区别；在二苯并噻吩系列内分布上,它们的DBT少而DMDBT丰富,反映出成油母质沉积环境性质的差别。来源于不同岩性源岩的原油中苯并噻吩系列相对于二苯并噻吩系列的含量不同,在碳酸盐岩原油中较高。      

珠一坳陷惠州西凹混源油研究

详细的原油和烃源岩抽提物分析表明,珠江口盆地东部地区存在两套有效的烃源岩。源自始新统湖相烃源岩的典型原油具有丰富的C304-甲基甾烷和相对较低的双杜松烷化合物(T)特征。与之相反,源自渐新统恩平组的典型原油则具有高含量的双杜松烷化合物(T)、高Pr/Ph比值以及相对低含量的C304-甲基甾烷。然而,绝大多数原油的化学组成特征与那些未知烃源岩不相匹配,而与这两套烃源岩的混合特征相一致。其油源对比结果表明,西江24-3、西江24-1原油主要来自西江24洼文昌组和恩平组烃源岩,而西江30-2原油主要来自西江30洼文昌组烃源岩。原油的化学组成受洼陷内烃源岩组合的控制,且油气具有近源成藏、短距离运移的特点。     

湖南澧县及鄂中地区油苗,沥青样品中芳烃化合物组合特征与油源相比

湖南澧县及鄂中地区碳酸盐岩厚度大，烃源岩丰富，成油地质条件较好。且具有多套成油组合和与之配套的圈闭。从本区所采的油苗与沥青样品经色谱分析表明有如下三个特点：其一，本区具有多期生烃，多次运移，聚集的特点，其二，由于构造活动频繁，早期油气多被破坏乃至难以成藏；其三，因晚期烃源保存条件优越，被“晚期成藏”的可能性大。     

南堡凹陷原油芳烃地球化学特征

通过对南堡凹陷原油GC-MS分析,研究了原油芳烃组成特征,探讨了原油成因。结果表明,南堡凹陷原油主要形成于弱氧化的淡水湖相沉积,为成熟原油。通过芳烃化合物组成及萘系列、联苯系列化合物内部相对丰度关系表明．沙河街组原油与东营组、馆陶组原油在源岩有机质输入方面有一定的差异,其中东营组和馆陶组原油有机质输入中高等植物有较大贡献,可能来源于南堡凹陷东三段或沙一段烃源岩,而沙河街组原油来源于沙三段烃源岩。     

芳香烃地球化学特征及地质意义

综合论述了国内外芳香烃在烃源岩沉积环境、有机质来源、油气运移、热成熟度和油源对比等方面的应用进展。烷基萘和含硫芳烃的分布特征与有机质类型和沉积环境有关；荧葸、苝、芘、苯并荧蒽和苯并芘等化合物标志着以高等植物为主的母源输入类型。甲基萘指数和甲基菲指数随热演化程度的增加而逐渐增大；二苯并噻吩异构体的相对分布可用于成熟度评价；稠环芳烃中m（荧蒽），m（芘）、m（苝）／m[苯并（e）芘]和m（苯并荧蒽）／m[苯并（e）芘]比值是有机质演化程度的有效指标。杂环芳烃中的吡咯类化合物和二苯并噻吩具有显著的油气运移分馏效应，可以作为有效的油气运移与油藏充注方向的分子级示踪参数。沉积物中的芳香烃化合物组成非常复杂．故应提高仪器精度．加强对一些特殊芳香烃标志物的鉴定．并通过大量的实验和实际应用来进一步完善相应的地化指标。     

溶剂萃取脱除橡胶油中多环芳烃试验探讨

自2010年1月1日起欧盟REACH法规正式实施,多环芳烃PCA含量超过3%的橡胶填充油被视为有毒物质,禁止进入欧盟市场,文章介绍了多环芳烃的毒性和化学组成、欧盟对轮胎用橡胶填充油中多环芳烃含量限制的相关法规以及测试方法,选用几种常用的溶剂,对多环芳烃(PCA)脱除工艺进行了探索性试验。结果表明,芳烃油经过糠醛萃取,可以制得符合欧盟REACH法规的环保型轮胎橡胶油。存在的问题是精制油的收率低于30%,需要进一步开发对多环芳烃选择性更好的新溶剂。     

南图尔盖盆地原油成因与油气运聚关系

对南图尔盖盆地大量原油样品进行了有机地化的系统分析,并依据盆地构造特征探讨了油气运聚特征。根据原油生物标志化合物与碳同位素特征等把原油划分成了A、B、C三大类,根据生物标志化合物和成熟度的差异又把B类型原油分成了B1、B2类。烃源岩包括湖相与煤系两大类。其中A类主要来自湖相卡拉甘塞组烃源岩;B1类主要来自湖相多尚组烃源岩,可能有少量来自卡拉甘塞组烃源岩的原油混入,B2类主要来自多尚组烃源岩,混入少量来自下侏罗统埃巴林组煤系烃源岩的原油;C类原油主要来自埃巴林组煤系烃源岩。凹陷内的油气主要沿砂体、基底不整合与断裂向两侧的凸起进行侧向运移。阿雷斯库姆凹陷内的卡拉套走滑断裂两侧已发现了大量油气,但仍有较大勘探潜力。     

深部流体对原油中生物标志化合物的影响

分析、对比了饱和烃和生物标志物在深部热流体作用下的变化特征后指出,在深部流体热能的影响下,m($\sum{n}C_{21-}$)/m($\sum{n}{C_{22}}^{+}$) .m(Pr)/m(Ph)值增高,奇偶优势明显减弱,m(C₃₁藿烷)/m(C₃₀藿烷)和m(C₃₅藿烷)m(C₃₄藿烷)变小,m(C₂₇-C₂₉甾烷20S)/m[C₂₇-C₂₉甾烷(20S+20R)]和m(C₂₇-C₂₉甾烷ββ)/m[C₂₇-C₂₉甾烷(ββ+αα)]增大,芳烃类富集。若为富氢深部热流体,m($\sum{n}C_{21-}$)/m($\sum{n}{C_{22}}^{+}$)、m(Pr )/m(Ph)、m(Ts )/m(Ts+Tm)等也会失去指示成熟度和沉积环境的能力。在此基础上,初步提出了原油或烃源岩有机质受深部热流体改造的判识标志。     

隔壁精馏塔分离芳烃混合物的模拟研究

采用隔壁精馏塔分离苯-甲苯-对二甲苯物系,用Aspen Plus软件模拟了隔壁精馏塔内温度分布及液相组成分布,考察了汽相和液相分配比对产品纯度的影响。对隔壁精馏塔模拟得到的优化操作条件为:隔壁精馏塔的理论板数为30块,侧线采出在第14块理论板,进料段为15块理论板,在进料段的第7块理论板进料,进料组成n(苯)∶n(甲苯)∶n(对二甲苯)为1∶3∶1,回流比为8.8,液相分配比为2.96,汽相分配比为0.83。在此条件下,各组分的摩尔分数大于98.5%,与实验结果基本吻合。当进料组成n(苯)∶n(甲苯)∶n(对二甲苯)为1∶3∶1时,采用隔壁精馏塔可比常规两塔流程节能27.18%。     

多级错流萃取分离糠醛抽出油中烃类组分

针对烃类组成复杂多样的糠醛抽出油(FEO),分别选取糠醛、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,研究三级错流萃取分离FEO中不同烃组分的分离规律。采用气相色谱-质谱联用、傅里叶变换离子回旋共振质谱等手段分析了萃取抽出油、抽余油的组成信息,并计算萃取平衡分配系数、萃取选择性与抽余油收率。结果表明：DMSO萃取后抽余油中多环芳烃含量显著降低,糠醛与烃组分形成的“连续体”被破坏,促使糠醛对芳烃的萃取选择性显著增大;多种溶剂组合的三级错流萃取能有效分离FEO中的烃类组分,可将不同环数的芳烃分别富集在不同萃取级;相同的芳核结构,短侧链的芳烃更易溶解于极性溶剂中;三级萃取对杂环化合物的选择性明显高于纯碳氢芳烃化合物。     

气相色谱-飞行时间质谱表征馏分油芳烃分子组成的馏程分布

建立了气相色谱-飞行时间质谱表征馏分油芳烃分子组成馏程分布的分析方法。以不同环数芳烃标样的沸点-色谱保留时间关系曲线为芳烃试样色谱图馏分切割的依据,利用此方法表征了试样Y中芳烃的分子组成、平均相对分子质量和平均结构的馏程分布。实验结果表明,各馏分段中芳烃的平均相对分子质量与此馏分段的温度呈良好的线性关系,相关系数为0.995 4,可由此预测芳烃试样在任意馏分段的平均相对分子质量;在相同馏分段中,芳烃不饱和度越高,平均碳数和平均相对分子质量越小,侧链碳率越低。该方法开拓了分子水平表征石油及其产品的新思路。     

橡胶芳烃油的研制

本文叙述了橡胶芳烃油的研制，包括基础油的选用，添加剂配方的筛选、产品性能的评价以及分别用橡胶芳烃油和机械油配制的橡胶制品性能对比和实际行车使用情况。