典型海相油和煤成油饱和烃生物标志化合物特征研究

通过对塔里木盆地塔中隆起典型海相原油和吐哈盆地典型煤成油的饱和烃生物标志化合物系统剖析,对比分析了海相油与煤成油在饱和烃生标组合上的差异。海相油中Pr/Ph小于1,补身烷含量远高于升补身烷含量,三环萜烷含量丰富、富含C23、C24三萜化合物且C24四环萜烷含量较低,Ts/Tm较高、且伽马蜡烷含量明显高于煤成油,C27规则甾烷含量较高,而重排化合物含量较低。煤成油中Pr/Ph大于2.5,升补身烷含量高于补身烷含量,三环萜烷含量很低、富含C19、C20三萜化合物且C24四环萜烷含量较高,Ts/Tm很低、基本不含伽马蜡烷,C29规则甾烷含量相对较高;富含重排化合物。2类原油饱和烃生物标志化合物分布模式与组成特征揭示了其有机质的来源、类型、成熟度与沉积环境的差异。     

塔里木盆地北部跃参地区奥陶系原油地球化学特征

塔里木盆地北部跃参地区奥陶系原油具有低粘度、低含硫、低凝固点、高含蜡特征,族组分中总烃含量、饱芳比均较大,非烃+沥青含较低;原油碳同位素较轻,各族组分均小于-28‰。轻烃以正构烷烃占优势,C_7轻烃中正庚烷含量较高,原没最大生成温度为118.94~123.46℃。正构烷烃为单峰-前峰型分布,正构烷烃保存较完整,CPI值为0.98~1.11,Pr/Ph值为0.93~1.12,C_(27)~C_(29)规则甾烷呈"V"字形态分布,C_(29)甾烷含量高于C_(27)甾烷,C28甾烷相对含量小于20%。三环萜烷系列具有较高含量,C_(23)三环萜烷呈主峰态,C_(21)/C_(23)三环萜烷值为0.52~0.59,三环萜烷/藿烷值为2.21~7.82。原油具有硫芴优势,硫芴相对含量65.88~85.88%,根据地化参数估算出R0为,综合分析为高成熟油。跃参与哈拉哈塘、英买力及塔河地区奥陶系原油具有相似的地球化学特征,具有亲源性;生标参数与星火1井寒武系烃源岩相似,分析认为原油主要源于寒武系-下奥陶统烃源岩。     

黄骅坳陷低凝固点原油的特点及其成因

黄骅坳陷中部低凝固点原油为生物降解成因。它具有低含蜡、高含胶质加沥青质、高相对密度和高粘度的特征。随着降解程度加深,Pr/nC_(17)、Ph/nC_(18)、C_(27)重排甾烷/C_(27)ααR 正常甾烷、C_(29)甾烷的20S/(20R+20S)值不断升高。在中等降解原油的色谱图上形成两个明显的双萜、三萜和甾族化合物的驼峰。这类石油主要产于1500米以上的馆陶组和明化镇组,相应地温50—70℃,是微生物活动最佳温度区间。此外,油藏的开启程度和地下水的活动影响了降解作用,靠近边水和矿化度低处降解作用明显。低凝固点原油区别于富含高分子量正构烷烃的低(未)成熟原油。     

江陵凹陷西南原油分子组成非均质性及其意义

对江陵凹陷西南区原油样品的地球化学分析表明,原油具有高丰度的伽马蜡烷及较低的Pr/Ph值,预示其来源于较强还原性的盐湖相沉积。原油分子组成非均质性预示两类不同成因类型原油的存在：Ⅰ类原油主要特征为相对较高C24-四环萜烷/C26三环萜烷比值和较低三环萜烷/藿烷、补身烷/藿烷、菲/藿烷、Ts/Tm比值;Ⅱ类原油其主要特征为相对较低C24-四环萜烷/C26-三环萜烷比值和较高三环萜烷/藿烷、补身烷/藿烷、菲/藿烷、Ts/Tm比值。两类原油区域性分布特征预示研究区区至少存在两套油气富聚体系。     

彩南油田多源混合原油的油源(二)——原油地球化学特征、分类与典型原油油源

根据准东地区各油田原油的碳同位素、生物标志化合物组成特征等，可将该地区原油分为5类：第一类原油的全油碳同位素值一般小于-30‰，Pr／Ph值一般小于2．0，富含β胡萝卜烷、三环萜烷、伽马蜡烷以及C28、C29甾烷，而C27甾烷含量很低、几乎不含重排甾烷，来源于二叠系烃源岩；第二类原油的全油碳同位素组成与第一类原油类似，但特别富含Ts、C29Ts和重排甾烷，而伽马蜡烷含量低，与三叠系烃源岩的亲缘关系很好；第三类原油的全油碳同位素明显重于第一、第二类原油，δ^13C值一般大于-28‰，且Pr／Ph值一般大干3．0，富含五环萜烷和C29甾烷，而三环萜烷、伽马蜡烷、C27和C28甾烷含量低，三环萜烷中以低碳数的C19、C20三环萜烷为主，来源于侏罗系烃源岩；第四类原油地球化学特征介于上述3类原油之间，与4套已知烃源岩均没有明确的油源关系；第五类原油碳同位素特别重，δ^13C值一般大于-25‰，与其它原油差异很大，来源于石炭系烃源岩。图4表1参28     

塔里木盆地塔河油区原油生物标志化合物在运移方面的应用探讨

塔河油区奥陶系原油的成熟度较高,且受生物严重降解.不同的生物标志化合物成熟度参数仅对有机质生成原油的不同阶段起到标尺作用,需优选既能较好地抗生物降解且适用于较宽的成熟度范围的指标来分析塔河油气运移的可能途径.三环萜烷/17α(H)-藿烷、重排甾烷/规则甾烷及Ts/(Ts+Tm)的比值是比较适用于塔河油区这种特殊性质的原油的生物标志化合物.根据研究,奥陶系原油油气存在两个注入通道,早期主要是由南向北方向运移,油气成熟度相对较低,成藏较早;晚期由东向西运移,原油成熟度相对于早期的较高,原油成藏稍晚.     

三塘湖盆地煤成油地球化学特征

依据生物标志物分布和组成特征,可把三塘湖盆地的原油和油显示分成中生界煤成油和上古生界湖相成因原油两大类,中生界煤成油以塘参1井中侏罗统西山窑组的原油为代表。表现为正构烷烃系列具明显的奇碳优势,Pr/Ph值高（＞4．0）,四环萜烷／三环萜烷＞1．0,三环萜烷系列中C19和C20相对丰度高于C21和C23,有C31六环藿烷,无伽玛蜡烷,C29甾烷占绝对优势,该原油源于中生界煤系源岩。上古生界湖相成因原油包括塘参3井,条2井和条3井油显示,其主要特征为正构烷烃系列没有明显的奇偶优势,Pr/Ph值低,三环萜烷／四环萜烷（仅检测到C24一个化合物）＞1．0,且C21和C23三环萜烷的相对丰度高于C19和C29,无C31六环藿烷,有较高含量的伽玛蜡烷和β－胡萝卜烷,C27甾烷丰度较高,它们源于该盆地上古生界湖相烃源岩。     

生物标志化合物色谱—质谱定量分析研究

在原油或者岩石抽提沥青"A"经过硅胶—氧化铝柱层析后得到的饱和烃馏分中加入内标物,然后进行生物标志化合物GC-MS定量分析研究。实验结果表明甾烷和藿烷化合物的定量分析误差小于10%。应用此定量方法对岩石热模拟排出油中的生物标志化合物进行GC-MS定量分析。结果表明随着模拟温度的增高生物标志化合物含量逐渐降低,但在350℃后基本稳定;Ts/(Ts+Tm)值随着模拟温度的增加而提高。      

利用地化参数预测稠油油藏开采难度

生物降解原油的粘度与生物降解程度相关,而原油中生物标志物的分布则随生物降解程度的不同而有差异.原油粘度与原油中饱和烃含量呈负相关,与极性化合物浓度呈正相关;与w(Pr+Ph)/w(nC₁₇+nC₁₈)值呈正相关,与w(Pr+Ph)/w(C₃₀藿烷)值呈负相关.原油粘度与w(Pr+Ph)/w(胡萝卜烷)值关系也很密切.利用相应地化参数可预测原油粘度,并进而初步预测原油开采难度.对辽河油田冷43块S₃²段6个油组的预测结果表明,原油粘度随埋深增加而升高,在油水界面附近达到最高值.该油藏的开采难度具有与之相似的特征.     

东营凹陷南斜坡东段原油的地球化学特征

东营凹陷南斜坡东段古近系原油具有“多源和远源”的复杂油源条件,原油成因分类成为该区油气地质研究中的一个难点。通过系统分析45处样点共61个原油及岩石氯仿抽提物的生物标志化合物构成特征,对该区原油进行了成因分类和油源判别。该区存在着3种成因类型原油。Ⅰ类原油具有m(Pr)/m(Ph)比值低、甾类化合物异构化程度低和伽马蜡烷相对含量高的特征,反映出Ⅰ类原油可能主要来自沙四上亚段生油岩;Ⅱ类原油的m(Pr)/m(Ph)比值高,甾类化合物异构化程度高和伽马蜡烷相对含量低,表明原油可能主要来自沙三下亚段生油岩;Ⅲ类原油的m(Pr)/m(Ph)比值较高,甾类化合物异构化程度较低,伽马蜡烷相对含量极高,并且相对富含三环萜烷和C₂₉规则甾烷,而δ¹³C值明显偏轻,表明该区可能存在一套尚未落实的生油岩。多种成因类型原油的存在表明,断陷盆地缓坡带油源多样、油气运移和聚集过程复杂,该类构造单元仍存在很大油气勘探潜力。     

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     

渤海蓬莱9-1油田强烈生物降解原油油源对比

渤海海域近年来在中生界潜山、新近系等层系发现了大量的稠油油藏,但原油因遭受强烈的生物降解,导致一些常用的油源对比指标失效而使油源对比困难。以蓬莱9-1大型稠油油田为例,研究了强烈生物降解对原油碳同位素、饱和烃、芳烃生物标志化合物及含氮化合物的影响,引入降解指数C2925-降藿烷/C30藿烷定量表征强烈生物降解原油的降解程度,结果表明:强烈生物降解会造成伽马蜡烷和咔唑含量的降低;C19三环萜烷、C24四环萜烷和Ts的优先降解会导致C19/C23三环萜烷、C24四环萜烷/C26三环萜烷参数明显减小和ETR参数明显增大;4-甲基三芳甾类为强烈生物降解原油中最稳定的生物标志物,C274-甲基三芳甾类、C294-甲基-24-乙基三芳甾类和C294,23,24-三甲基三芳甲藻甾类对烃源岩的生源构成及沉积环境具有指示意义,结合全油碳同位素可有效区分沙三段、沙一段和东营组等3套烃源岩及其生成的原油;咔唑及原油物性变化规律反映了油气的运移方向。蓬莱9-1油田潜山原油来源于渤东凹陷沙三段和沙一段烃源岩,新近系原油主要来源于沙一段烃源岩,为渤东凹陷和庙西凹陷的共同贡献。本文研究结果对研究区下步勘探具有指导意义,为其他类似地区强烈生物降解原油的油源对比提供了方法借鉴。     

下刚果盆地Haute Mer A区块X-1井原油油源研究

对下刚果盆地Haute Mer A区块X-1井3个原油样品及X-1井、M-1井上白垩统、古近系共14个岩屑样品进行详细的分析研究,其结果表明X-1井原油生物标志化合物组合特征与南大西洋典型湖相烃源岩具有明显区别。X-1井原油(1982.1~1989.2m)Pr/Ph比值低(0.97),Pr/n C_(17)和Ph/n C18分别为0.85和0.96,C_(26)/C_(25)三环萜烷小于1.0,C_(30)四环聚异戊二烯烷烃/C_(27)重排甾烷比值低(0.55),具有海相烃源岩特征。原油中奥利烷丰度高,指示其来自上白垩统或以上的烃源岩。油源对比表明X-1井原油与上白垩统—始新统Madingo组烃源岩具有成因上的联系。盆地模拟研究进一步证明中新统Paloukou组烃源岩局部成熟,供烃能力有限;而Madingo组烃源岩目前正处于生、排烃高峰期,沉积中心则处于高—过成熟阶段,X-1井紧临Madingo组生烃洼陷,有利于油气聚集成藏。因此,推断Madingo组烃源岩为X-1井原油的主要贡献者。     

二连盆地赛汉塔拉凹陷原油地球化学特征与油族划分

赛汉塔拉凹陷是二连盆地富油气凹陷之一,为揭示其原油特征及成因,对典型探井原油进行了原油物性和地球化学分析。原油物性数据显示,赛汉塔拉凹陷原油含硫量低、黏度低,API为28°~39°,总体为低成熟—成熟原油;不同层位原油的生物标志化合物参数差异较小,说明其沉积环境相似,为同一烃源岩不同成熟阶段排出的原油。选取原油伽马蜡烷/C_(30)霍烷,C_(30)~*/C_(29)Ts,Pr/Ph,重排甾烷/规则甾烷及甾烷异构化等参数进行聚类分析,赛汉塔拉凹陷原油可划分为2个油族:油族1为烃源岩在成熟阶段排出的原油,以阿尔善组和腾一段原油为代表;油族2为烃源岩在成熟阶段早期排出的原油,以腾二段原油为代表。勘探层系应集中在阿尔善组和腾一段储层中。     

准噶尔盆地乌夏地区稠油生物降解特征

准噶尔盆地乌夏地区稠油主要分布在风城油田,由于受到较强烈的生物降解作用影响,密度和粘度很高,正构烷烃和无环类异戊二烯烷烃严重降解,胡萝卜烷缺失,藿烷含量部分降解或严重降解,甾烷和重排甾烷部分降解,而三环萜烷含量、孕甾烷和升孕甾烷含量很高,m(Ts)/m(Tm)平均值为3.55。根据稠油的正构、异构烷烃降解程度、生物标记化合物和25-降藿烷系列化合物的降解程度以及三环萜烷含量和孕甾烷含量,将乌夏地区稠油生物降解作用级别划分为6级,并以此为依据将乌夏地区稠油分为6种类型。     

渤海蓬莱9-1油田强烈生物降解原油油源对比

渤海海域近年来在中生界潜山、新近系等层系发现了大量的稠油油藏,但原油因遭受强烈的生物降解,导致一些常用的油源对比指标失效而使油源对比困难。以蓬莱9-1大型稠油油田为例,研究了强烈生物降解对原油碳同位素、饱和烃、芳烃生物标志化合物及含氮化合物的影响,引入降解指数C2925-降藿烷/C30藿烷定量表征强烈生物降解原油的降解程度,结果表明:强烈生物降解会造成伽马蜡烷和咔唑含量的降低;C19三环萜烷、C24四环萜烷和Ts的优先降解会导致C19/C23三环萜烷、C24四环萜烷/C26三环萜烷参数明显减小和ETR参数明显增大;4-甲基三芳甾类为强烈生物降解原油中最稳定的生物标志物,C274-甲基三芳甾类、C294-甲基-24-乙基三芳甾类和C294,23,24-三甲基三芳甲藻甾类对烃源岩的生源构成及沉积环境具有指示意义,结合全油碳同位素可有效区分沙三段、沙一段和东营组等3套烃源岩及其生成的原油;咔唑及原油物性变化规律反映了油气的运移方向。蓬莱9-1油田潜山原油来源于渤东凹陷沙三段和沙一段烃源岩,新近系原油主要来源于沙一段烃源岩,为渤东凹陷和庙西凹陷的共同贡献。本文研究结果对研究区下步勘探具有指导意义,为其他类似地区强烈生物降解原油的油源对比提供了方法借鉴。     

济阳拗陷生物降解原油地球化学特征及其地质意义

渤海湾盆地济阳拗陷浅层稠油十分发育,储量巨大,是今后勘探开发的重要目标。利用色谱、色谱—质谱等技术方法,结合原油微生物降解模拟实验,系统阐述了济阳拗陷生物降解原油的地球化学特征。结果表明:(1)济阳拗陷生物降解原油总体上遭受了中等—严重程度的生物降解作用,造成饱和烃含量低、芳烃含量高、非烃+沥青质含量高的特征;(2)多数原油正构烷烃损失严重,部分残留少量类异戊二烯烃;甾烷类化合物发生不同程度降解,重排甾烷、孕甾烷相对含量随降解程度的增加而降低;萜烷类化合物以三环萜烷为主,三降藿烷Ts丰度普遍低于Tm,伽马蜡烷含量相对较高,部分萜烷中出现25-降藿烷系列;耐降解的芳烃类化合物也遭受了后期改造作用。基于稠油油藏与浅层气藏的成因关系、量化关系及分布关系,结论认为:由已知稠油油藏顺源寻找关联未知浅层气藏或由已知浅层气藏逆源寻找关联未知稠油油藏的联合勘探将是立体勘探的必由之路。     

车排子凸起西翼轻质原油来源分析

车排子凸起西翼紧邻四棵树凹陷,前期认为该区轻质油油藏主要来自侏罗系烃源岩。通过对多个层系已发现的原油和四棵树凹陷主要烃源岩的生物标志化合物、原油碳同位素、原油成熟度等地化指标进行综合对比分析,明确研究区轻质原油来源,并建立综合判识标准。研究区轻质原油可分为2类,Ⅰ类原油主要分布于石炭系、侏罗系、白垩系、古近系,具有规则甾烷C_(27),C_(28),C_(29)呈反"L"型、伽马蜡烷含量低、Pr/Ph值较大、原油碳同位素较重、原油成熟度相对较高的特征,其生油母质形成于弱氧化-弱还原淡水湖沼环境中,有机质来源以高等植物为主,主要来自四棵树凹陷侏罗系八道湾组烃源岩;Ⅱ类原油主要分布于沙湾组,具有规则甾烷C_(27),C_(28),C_(29)呈"V"字型、伽马蜡烷含量相对较高、Pr/Ph值较小、原油碳同位素较轻、原油成熟度相对较低的特征,其生油母质形成于强还原的半咸水深湖相环境中,有机质来源以浮游藻类为主,主要来自古近系安集海河组烃源岩。进一步证实四棵树凹陷发育侏罗系和古近系2套有效烃源岩,且其生成的油气已经发生长距离运移。     

青山口组一段烃源岩有机地球化学特征及古沉积环境

利用有机碳、热解、生烃动力学、分子标志物质谱及单体烃碳同位素等对松辽盆地青山口组-段烃源岩进行了生烃评价及沉积环境研究。结果表明:青-段源岩厚度大、有机质丰度高,有机质丰度纵向上存在3个旋回性变化;有机质类型主要为Ⅰ型,生油母质主要为藻类,生烃活化能分布单-,生油窗经历R_0的范围相对较窄;烃源岩正构烷烃在nC_(14)-nC_(33),主峰碳数为nC_(23),Pr/Ph平均为1.05;萜烷以C_(30)藿烷为主,伽马蜡烷含量较高,甾烷以C_(27)甾烷和C_(29)甾烷为主,有丰富的甲藻甾烷和C_(31)甾烷,芳烃化合物中以菲系列和三芳甾烷系列为主,硫茐含量高,有较高含量的芳基类异戊二烯烃;青-段沉积时期可能发生了湖海沟通事件,湖泊水体分层并在湖底形成富硫和咸化的强还原环境。     

乍得H区块Bongor盆地原油母质生源特征

分析了Bongor盆地原油样品族组分、GC和GC/MS,研究了原油的生物标志化合物组成特征,对生成原油的烃源岩的母质沉积环境进行了探讨。研究区的原油主要有正常原油和生物降解油这两种类型,原油有机质为混合型,高等植物是该盆地原油形成的主要母源,低等水生生物和菌藻类也对生源有贡献;同时细菌对高等植物改造作用非常重要。研究区原油样品的Pr/Ph、伽马蜡烷含量较高,伽马蜡烷/C30藿烷分布于0.26~0.44,反应成油环境为弱氧化-弱还原性的淡水-微咸水环境;原油具有高C29甾烷20S/(20S+20R)、C29甾烷αββ/(αββ+ααα)、C3222S/22(S+R)和Ts/Tm比值,显示原油的成熟度高。