数学方法在渤海湾盆地辽东湾中南部油源分析中的应用

在慎重筛选油、岩生物标志化合物等参数的基础上,充分利用聚类分析等数学计算方法,快捷地从众多样品中建立原油和烃源岩样品之间的联系,不但可以简化油源对比分析的过程,而且能够提高油源对比分析的精确性。在渤海湾盆地辽东湾中南部地区,从单井油源对比分析和区域油源分析两个角度,对该方法进行了大胆尝试。分析认为,LD6-2-1井油源来自于辽中凹陷沙三段下部烃源岩,LD12-1-1D井的油源来自于辽中凹陷沙一—沙二段,而并非沙三段。金县1-1至旅大12-1地区的原油可分为3类:第一类,具C29甾烷优势,较高的C29αα20S/(20R+20S)成熟度指数和较高的C27重排甾烷含量,较低的伽马蜡烷以及C27甾烷含量,该类原油来自于辽中凹陷沙三中亚段或沙三下亚段;第二类,具C27甾烷优势,较高的C29αα20S/(20R+20S)成熟度指数和较高的C27重排甾烷含量,较低的伽马蜡烷以及C29甾烷含量,该类原油来自于辽中凹陷沙三下亚段;第三类,具C27甾烷优势,较低的C29αα20S/(20R+20S)成熟度指数和较低的C27重排甾烷含量,较高的伽马蜡烷以及C29甾烷含量,该类原油来自于辽中凹陷沙一—沙二段。     

利用三环萜烷对比泌阳凹陷生物降解油油源

以南襄盆地泌阳凹陷北部斜坡带生物降解油为例,在评价三环萜烷抗生物降解能力的基础上,研究了三环萜烷在生物降解油油源对比中的应用。对比分析表明,三环萜烷至少可以抵抗8级强度的原油生物降解,C23~C26/C19~C22-三环萜烷、C19~C26/C28~C29-三环萜烷及C19~C26-三环萜烷/C29-Ts等参数是有效的油源对比指标。三环萜烷指标、碳稳定同位素及三芳甾烷组成特征指示,泌阳凹陷北部斜坡带核三下亚段生物降解油来自深凹区核三下亚段烃源岩,核三上亚段生物降解油主要来自深凹区核三上亚段烃源岩。在珠江口盆地珠Ⅰ坳陷中,上述三环萜烷参数确定的油源关系与现有认识一致,进一步表明了这些参数的有效性。     

生物标志物定量叠加参数恢复法在渤海油田稠油油源对比中的应用

渤海油田绝大部分稠油遭受了严重生物降解,给油源对比带来困难。研究表明,在渤海油田严重生物降解原油中普遍检测到的25-降藿烷系列化合物是由藿烷的微生物脱甲基作用而生成,基于此生成机理及化学加和性原理,提出了生物标志物定量叠加参数恢复法,即将生物降解原油中残余的正常藿烷的质量以及与其对应的25-降藿烷的质量及所脱去甲基的质量求和,从而得到原始原油中正常藿烷的质量参数。利用本文方法对渤海油田不同地区、不同层位、不同降解等级的稠油样品藿烷系列参数进行恢复,进而校正伽马蜡烷指数,并与长链三环萜烷(ETR)指数共同组成区分东营组、沙一段、沙三段原油的有效油源对比指标,最终完成了研究区生物降解原油油源对比,其结果也验证了本文方法在严重生物降解原油的油-油对比和油-源对比研究中的有效性。     

ETR在严重生物降解油油源对比中的应用——以辽东湾地区JX1-1油田为例

以辽东湾地区JX1-1油田为例,从成因意义、热稳定性和受生物降解的影响大小等3个方面探讨长链三环萜烷指数ETR[ETR=(C28三环萜烷+C29三环萜烷)/(C28三环萜烷+C29三环萜烷+Ts)]在严重生物降解油油源对比中的适用性.研究表明,ETR在湖相沉积环境中具有与伽马蜡烷/C30藿烷相似的指相意义,可以反映湖盆...     

东营凹陷草桥油田生物降解原油沥青质钌离子催化氧化研究——生标分布及地质意义

运用钌离子催化氧化技术(RICO)研究了渤海湾盆地东营凹陷草桥油田生物降解原油沥青质.原油沥青质RICO产物主要包括一元酸、二元酸、三环萜烷酸、藿烷酸、伽马蜡烷酸、孕甾烷酸、甾烷酸等,键合在沥青质芳核结构中的生物标志物以特定碳位与沥青质结合.草桥生物降解原油沥青质RICO产物中具有较高的伽马蜡烷酸/C₃₀藿烷酸比值,具有完整的4-甲基、4,4-二甲基甾烷酸系列,表明原油为沙四段、沙三段的混源油;生标酸异构化参数低表明原油成熟度不高.沥青质钌离子催化氧化技术对于强烈生物降解原油的油-油对比、油-源对比提供了一种新的途径.      

南襄盆地泌阳凹陷西部稠油地化特征及意义

精细刻画稠油地球化学特征,对其油源对比、成因乃至开发都具有一定指导作用。南襄盆地泌阳凹陷西部地区原油均遭受了中等以上级别的生物降解,规则甾烷和藿烷受到不同程度破坏,使得一些反映原油成因、成熟度的常用指标严重失效。通过对该区12个稠油样品地球化学特征的精细分析和研究,发现饱和烃中的伽马蜡烷、Ts、Tm以及长链三环萜烷的抗降解能力高于规则甾烷和藿烷,能较好地反映该区稠油地球化学特征。油源对比表明,该区核三下段原油均来源于核三下段烃源岩,而核三上段原油除来源于核三上段烃源岩外,不同小层段都有核三下段源岩不同程度的贡献。结合芳烃组成特征和参数,可以清楚地将研究区稠油划分成两类,并显示他们可能具有不同的生物降解机制。     

济阳坳陷严重生物降解油的类型与形成途径

生物降解油的类型复杂多样，将济阳坳陷出现的严重生物降解油划分为2种类型：原油遭受生物降解后产生丰富的25-降藿烷系列和原油生物降解后不含有25-降藿烷系列。描述了这2种生物降解油的生物标志物组合及降解的不同顺序，划分了它们的降解级别，并从分子结构上分析了升藿烷系列降解的机理。在原油遭受严重降解时，伽马蜡烷也会降解生成25-降伽马蜡烷等新的化合物。     

准噶尔盆地南缘西部山前断褶带油源分析

为了探讨准噶尔盆地南缘西部山前断褶带原油的油源问题，根据原油地球化学特征，将该区原油分为3类。第1类原油的全油碳同位素组成一般重于-27‰，Pr／Ph值大于2，规则甾烷中C29甾烷含量较高，具反“L”字型分布特征，伽马蜡烷／C30藿烷值通常小于0.1；第2类原油的全油碳同位素组成为-28‰～27‰，Pr／Ph值为1～2，规则甾烷呈“V”字型分布，伽马蜡烷／C30藿烷值为0．2～0．3；第3类原油的全油碳同位素组成为-30‰～-29‰，Pr／Ph值小于1，规则甾烷呈“V”字型分布，伽马蜡烷／C30藿烷值在0．5左右。油源对比分析认为，第1、第3类原油分别与侏罗系八道湾组煤系烃源岩和湖相烃源岩具有较好亲缘关系，而第2类原油可能主要来源于侏罗系三工河组或（和）西山窑组湖相烃源岩。图7表1参15     

渤海湾盆地青东凹陷古近系原油地球化学特征及油源分析

渤海湾盆地济阳坳陷青东凹陷存在常规原油和生物降解油。选取新参数β-胡萝卜烷/（2×C₂₉藿烷）、伽马蜡烷/（2×C₂₉藿烷）,三环萜烷系列参数（2×C₂₄四环萜烷）/（C₂₆三环萜烷）、（2×C₁₉）/（C₂₈+C₂₉）三环萜烷以及/菲,结合C₂₉ 4-甲基甾烷及碳同位素特征等,将该区原油划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ等4类,烃源岩划分为A、B₁和B₂等3类。Ⅰ类原油来自青东凹陷中北部深洼的沙三下亚段成熟烃源岩,Ⅱ类原油来自凹陷南部沙四上亚段烃源岩,Ⅲ类原油来自中北部洼陷的沙四上亚段烃源岩,Ⅳ类原油来自青南洼陷沙四上亚段烃源岩,而青东8井原油应有青东凹陷南部烃源岩的贡献。      

江陵凹陷虎4井荆沙组油源探讨

江陵凹陷虎4井荆沙组2个层段产出的高成熟轻质原油,其基本特征是：饱和烃含量高,非烃和沥青质含量低;植烷优势,富含C19～C29三环萜烷、伽马蜡烷和C29ααα-20R甾烷,C29甾烷的两个异构化参数值均大于0.50,表明其油源来源于高成熟演化阶段。油源对比结果表明：虎4井荆沙组两种不同成因类型原油都是来自该区或梅槐桥、虎渡河生油洼陷内下伏新沟嘴组下段Ⅱ油组高成熟烃源岩,是高成熟油经侧向和垂向运移聚集的结果。     

酒西坳陷原油地球化学特征与成熟度分类

酒西坳陷属于典型的勘探程度非常高的含油气坳陷,目前已发现的原油主要分布于青西凹陷和鸭儿峡-老君庙-石油沟构造带。这些原油绝大多数为正常密度和黏度的中-高蜡原油,只有少量为中-高蜡稠油,具有典型湖相原油的地球化学特征,全油碳同位素δ¹³C值为-32 ‰~-30 ‰,生物标志物组成总体相似,但分布特征存在一定差异,可以分为3类不同类型或成熟度原油。第1类为低成熟原油,甾烷以规则甾烷为主,没有重排甾烷;规则甾烷以ααα-20R甾烷为主,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈不对称V型分布,C₂₉甾烷20S/（20S+20R）和ββ/（αα+ββ）值一般小于0.4;萜烷以五环萜烷为主,Ts、C₂₉Ts和C₃₀重排藿烷低,伽马蜡烷较高。第2类为中等成熟原油,Pr/Ph值一般小于1.0;甾烷也是以规则甾烷为主,没有重排甾烷,但ααα-20S和αββ甾烷明显高于第1类原油,C₂₉甾烷20S/（20S+20R）和ββ/（αα+ββ）值一般为0.40~0.55,C₂₇、C₂₈、C₂₉ ααα-20R甾烷呈不对称V型分布,C₂₇/C₂₉比值一般大于0.6;萜烷分布特征与第1类原油类似,Ts/Tm一般小于0.5;甾烷/萜烷比值基本大于1.0。第3类为高成熟原油,Pr/Ph值一般大于1.0;甾烷以规则甾烷为主,但重排甾烷明显且含量变化大,αββ甾烷明显高于ααα甾烷,C₂₉甾烷20S/（20S+20R）和ββ/（αα+ββ）值分别大于0.5和0.6,C₂₉甾烷含量明显高于C₂₇甾烷,C₂₇/C₂₉比值一般小于0.6;萜烷分布特征与前两类原油相似,但Ts、C₂₉Ts和C₃₀重排藿烷相对较高,Ts/Tm一般大于0.5,伽马蜡烷含量变化较大;甾烷/萜烷比值基本上小于1.0。     

渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔二段页岩层系原油地球化学特征

利用原油物性、族组分分离与定量、饱和烃色谱—质谱、芳烃色谱—质谱、稳定碳同位素等分析测试资料,系统分析了渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔二段页岩层系原油地球化学特征。研究表明,原油属于中质、中凝稠油,流动性较差;原油中烃类含量偏低,饱芳比和非沥比均较低。不同构造单元上的原油生物标志物及稳定碳同位素分布特征相似,反映其母质来源及生烃演化过程基本一致。饱和烃色谱以正态分布的单峰型为主,轻碳优势不明显,C27、C28、C29规则甾烷呈"上升型"分布,三环萜烷含量低,反映原油有机母质来源具有湖相水生生物和陆源高等植物的双重贡献,且以陆源高等植物为主。伽马蜡烷指数、重排霍烷含量及分布、Pr/Ph、三芴系列化合物、原油稳定碳同位素分布等指标反映了原油形成于弱氧化—还原条件下的淡水—微咸水沉积环境。正构烷烃分布特征和奇偶优势比、αββ/(ααα+αββ)C29与20S/(20S+20R)C29甾烷异构化指数以及霍烷异构化指数均指示原油成熟度偏低。     

牛庄洼陷南斜坡沙河街组原油成因类型的多参数聚类分析

通过牛庄洼陷源岩抽提物异戊二烯烃、单体烃碳同位素和甾、萜烷化合物等多种地化参数的对比,优选出植烷、伽马蜡烷、升藿烷系列、甲藻甾烷和4-甲基甾烷等生标化合物构成源岩特征指纹参数,采用聚类分析方法对沙河街组原油成因类型进行了研究,结果表明该区原油可以划分为3类:Ⅰ类原油与沙三源岩聚为一类,具有低植烷丰度、低伽马蜡烷丰度、低C₃₅升藿烷丰度、低甲藻甾烷丰度和低4-甲基αααC₂₉甾烷丰度的"五低"特点,体现了来源于弱氧化、低盐度环境下形成的沙三下亚段源岩的地化特征;Ⅱ类原油与沙四源岩聚为一类,具有高植烷丰度、高伽马蜡烷丰度、高C₃₅升藿烷丰度、高甲藻甾烷丰度和高4-甲基αααC₂₉甾烷丰度的"五高"特点,体现了来源于强还原、高盐度环境下形成的沙四上亚段源岩地化特征;Ⅲ类原油和沙三、沙四源岩没有显著的聚类关系,也与孔店组原油和源岩地化特征不同,而其主要聚类参数的均值均处于沙三下亚段、沙四上亚段源岩的均值范围之间,推测可能为2套源岩生成原油的混合油。      

开鲁盆地钱家店凹陷姚家组砂岩中烃类地球化学特征及来源探讨

对开鲁盆地钱家店地区下白垩统姚家组砂岩中吸附烃和包裹体烃类进行色谱—质谱测试,分析了它们的地球化学特征,并讨论其可能的来源。吸附烃和包裹体烃生物标志物成熟度参数,C₂₉ααα甾烷20S/(S+R)、C₃₁αβ藿烷22S/(S+R)比值基本达到平衡值,显示含矿砂岩中的烃类已接近成熟—成熟热演化阶段;物质来源及沉积环境参数,ααα20R甾烷百分含量C₂₇>C₂₈29,C₂₅/C₂₆三环萜烷、规则甾烷/17αC_29-33藿烷比值显示相对低值,结合伽马蜡烷指数、C₃₅升藿烷指数等参数,综合反映了其来源应为弱氧化—还原环境下的腐殖—腐泥型湖相有机质。这些特征与该凹陷侏罗系九佛堂组烃源岩地球化学特征相似,因而,油源可能来自九佛堂组烃源岩。      

严重生物降解稠油沥青质包裹体中生标的研究

对孤岛原油中的可溶有机质生物标志化合物进行了气相色谱—质谱分析,结果表明,该原油受到了严重的生物降解,部分用于对比的生物标志物受到了破坏,致使有关参数值发生了变化,给油—油对比、油—源对比带来了困难。采用超声萃取技术,分离出沥青质包裹体中抗生物降解的生物标志物,并与原油中的生物标志物进行对比。其结果显示沥青质包裹体组分与原油组分的甾、萜烷非常相似,C₂₇,C₂₈,C₂₉规则甾烷类分布均呈"L"型,而与生物降解程度无关,表明此方法可完全用于强烈生物降解原油的油—油对比和油—源对比研究,在有机地球化学领域的研究中具有重要的指导意义。      

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——典型类型原油油源对比

准噶尔盆地南缘地区背斜众多,油气分布广泛,油气性质多样。该地区存在5套有效烃源岩,油-源关系十分复杂,长期以来对原油来源存在很大争议。系统采集了南缘地区5套烃源岩及不同构造原油样品,对烃源岩抽提物与原油碳同位素组成、正构烷烃及类异戊二烯烷烃分子碳同位素组成、生物标志物组成特征等进行了全面的对比分析。结果表明,南缘地区4种典型类型原油分别来源于不同时代的烃源岩:1第1类原油碳同位素组成轻,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,含有较丰富的β-胡萝卜烷,甾烷以C₂₈、C₂₉规则甾烷为主,来源于二叠系烃源岩;2第2类原油碳同位素组成重,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,Pr/Ph比值高,甾烷以C₂₉规则甾烷和重排甾烷为主,三环萜烷以C₁₉为主,伽马蜡烷含量很低,来源于侏罗纪煤系烃源岩;3第3类原油碳同位素组成轻,正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高大幅下降,Pr/Ph比值小于1.0,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布,异胆甾烷、重排甾烷、Ts、C₂₉Ts、C₃₀重排藿烷、伽马蜡烷含量高,来源于白垩系清水河组烃源岩;4第4类原油碳同位素组成重,正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高下降幅度大,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布且以ααα-20R为主,甲藻甾烷尤为丰富,来源于古近系安集海河组烃源岩。目前在南缘地区尚未发现三叠系烃源岩生成的原油。     

塔北哈6井油砂及沥青砂岩抽提物的地球化学特征及对比

采集塔里木盆地哈拉哈塘凹陷哈6井石炭系油砂及志留系沥青砂岩样品共5件,对其抽提并进行稳定碳同位素、饱和烃气相色谱及色谱/质谱等分析。石炭系油砂与志留系沥青砂岩抽提物的稳定碳同位素组成十分相似;CPI值为0.95~1.06,OEP值为0.94~1.00,姥鲛烷/植烷值为0.34~0.76;C21/C23三环萜烷为0.37~0.47,C29/C30藿烷为0.91~0.97,C35S/C34S藿烷为0.91~1.00,伽马蜡烷/C30藿烷为0.69~0.79,Ts/(Ts+Tm)为0.39~0.43,C27、C28、C29规则甾烷及芴、硫芴、氧芴的相对组成均非常接近。样品抽提物中正烷烃和类异戊二烯烃与25-降藿烷系列化合物和UCM鼓包共存。分析认为石炭系与志留系原油源自相同的烃源岩,两者均存在多期充注且遭受了不同程度的生物降解作用。