塔中4石炭系油藏原油轻烃地球化学特征及其控制因素

从轻烃分子及其稳定碳同位素组成两方面刻画了塔中4石炭系油藏原油轻烃地球化学特征,同时结合高分子量烃类生物标志化合物指标初步厘定了蒸发分馏、水溶分馏、有机质熟化、热蚀变等次生作用对石炭系原油的影响程度,并探讨了其地质意义。石炭系不同油组（CI、CII、CIII）原油轻烃地球化学特征显示,CI 和CII-CIII可分别视为两个相互独立的成藏体系。CI原油主要是早期形成的低熟原油,该类原油轻烃富含正构烷烃,贫环烷烃和芳烃,链烷烃/环烷烃比值偏高,稳定碳同位素组成富含¹²C,高分子量芳烃成熟度指标偏低;CI原油保存相对较好,可能只遭受了程度较弱的水溶分馏等次生改造。CII与CIII原油大多是晚期形成的高熟原油,这类原油轻烃富含轻质环烷烃和芳烃,贫正构烷烃,链烷烃/环烷烃比值偏低,稳定碳同位素组成富含¹³C,高分子量芳烃成熟度指标偏高;热蚀变和蒸发分馏次生作用对CII与CIII原油轻烃地球化学特征有重要影响,不同期次及成因原油在CII与CIII油组内相互混合的现象也较为普遍;CII与CIII部分遭受热蚀变改造的原油可能是寒武系-下奥陶统古油藏内的原油热裂解后通过断层运移到石炭系聚集成藏,原油热裂解对该区晚期天然气形成可能具有重要意义。     

西湖凹陷平湖斜坡带原油轻烃地球化学特征

通过对西湖凹陷平湖斜坡带的12个原油样品中轻烃分布及组成特征进行分析,结果表明:原油的轻烃馏分组成中甲苯、甲基环己烷指数高,石蜡指数低;原油发生蒸发分馏作用其程度大体相当于Thompson的5~7次充注观察值;C7化合物组成特征和甲基环己烷指数均指示原油母质来源于腐殖型有机质;Mango轻烃参数K1基本符合轻烃稳定态催化动力学轻烃成因模式;轻烃组分中的庚烷和异庚烷指数因蒸发分馏作用而出现成熟度偏低的假象,原油形成温度在124~131℃之间。     

川中地区侏罗系天然气与原油轻烃地球化学特征对比

天然气伴生凝析油及轻质油的轻烃地球化学参数常常被用于天然气成因和油—气对比研究,但蒸发分馏等次生作用对天然气和伴生原油的轻烃组成会产生一定的影响。基于川中地区16件侏罗系天然气与伴生凝析油或轻质油样品气相色谱分析,探讨了轻烃组成及相关地球化学参数在天然气和原油中的差异。研究表明：蒸发分馏作用对油气轻烃组成影响明显,相对于伴生原油,天然气轻烃组成具有高异构烷烃和正构烷烃相对含量,而贫环烷烃和芳香烃的特征。蒸发分馏作用对甲基环己烷指数、环己烷指数、Mango参数K₁等成因参数影响不大,伴生原油的这类指标均可以较好地反映天然气的成因类型。蒸发分馏作用对成熟度参数异庚烷值影响较小,而对庚烷值、2,4?DMC₅/2,3?DMC₅值影响明显。轻烃化合物沸点的不同可能是导致天然气与原油中不同类型化合物相对含量存在差异的主要原因,并且沸点较低的化合物在天然气中相对含量更高。组成轻烃参数的化合物的沸点差异越大,该参数受蒸发分馏作用影响越大,天然气与伴生原油的该参数值相差也越显著。而当比值参数中组成分子与分母的化合物的沸点之差小于2 ℃时,该参数基本不受蒸发分馏作用的影响。     

轮南低凸起原油中金刚烷类化合物的相分馏响应

相分馏作用是我国海相碳酸盐岩油气藏调整与改造(破坏)的一种重要形式。目前,国内外对于相分馏作用的识别标志主要局限于C7系列化合物(甲基环己烷、正庚烷、甲苯)的分异比。由于轻烃组分(C5—C8)稳定性较差,水洗作用、氧化降解作用、温压条件的改变、油气运移,甚至在分析测试的过程中,均会导致轻烃类组分发生不同程度的消耗与变化,从而导致利用C7系列化合物来判识相分馏过程存在一定的不准确性,而金刚烷类化合物具较强抗热解和生物降解能力。对塔里木盆地典型的气洗相分馏作用区(轮南低凸起地区)原油金刚烷系列进行系统分析认为,经气洗改造后的原油具有1-甲基金刚烷富集,1,3-二甲基金刚烷、1,4-二甲基金刚烷(顺)、1,4-二甲基金刚烷(反)、3-甲基-1-乙基金刚烷贫化的特征。因此,金刚烷类化合物可以作为有效示踪相分馏作用的识别标志。     

复合油藏形成中的蒸发分馏与生物降解联合控制作用——以渤海海域秦皇岛29-2油田为例

通过对秦皇岛29-2油田地质构造背景、油气及其烃源岩地化特征等方面研究,从蒸发分馏与生物降解共控的角度探讨了秦皇岛29-2油气藏原油物性差异性成因。研究结果表明:油源对比证实该古近系油藏与新近系油藏同源,但它们在轻烃组成、族组成和饱和烃色谱分布上存在显著差异,表明经历了强烈的蒸发分馏作用。结合该区烃源岩热演化、成藏期次和断裂活动史认为,幔源CO_2气体侵入引起了该区蒸发分馏作用;蒸发分馏和生物降解作用联合控制着该油气藏的原油物性差异分布,深、浅层油藏整体受控于前者,浅层油藏同时受控于后者,从深到浅依次分布着特稠油、轻质油、凝析油和稠油;2种作用共存于同一油藏,既需要有已遭受蒸发分馏影响的先存深层油藏,也需要后成藏的浅层油藏遭到生物降解的同时,接受先存油藏的晚期持续充注。     

塔北地区原油正构烷烃摩尔浓度分布特征及意义

塔里木盆地塔北地区海相油气的成藏过程十分复杂,并且在不同程度上经历了次生蚀变作用。因此,各种不同物性的原油正构烷烃摩尔浓度分布差异极大,基态原油相对较少。对比了塔北地区不同构造单元原油正构烷烃摩尔浓度分布类型,进而分析了原油遭受次生蚀变作用的程度。讨论了统计结果中的基态原油及其斜率因子与原油密度的关系;多段式原油正构烷烃摩尔浓度分布特征与原油密度的关系,同时,分析了蒸发分馏作用、气洗作用发生频率较高的原因及其对原油物性和化学组成的影响结果,以此解释了台盆区特殊成因类型原油(如海相高蜡油、凝析油)的成因问题。     

柴达木盆地北缘南八仙油气藏的蒸发分馏作用

对南八仙油气藏E₃¹与N₂²—N₁油层油气地球化学特征和油源的关系进行了分析,根据油气分异作用与其组成变化的相互关系研究了该油气藏的蒸发分馏作用,并从地质构造背景和油气及其烃源岩地化特征方面探讨了其成因机制.研究结果表明,虽然南八仙油气藏E₃¹与N₂²—N₁两层系的原油对比表明两者是同源,但它们在轻烃组成和正构烷烃系列分布上存在显著差异.E₃¹原油轻烃中正烷烃含量很少,而芳烃化合物含量异常高,其正烷烃摩尔分数对数曲线为折点在nC₁₀的折线,表明其经历了强烈的蒸发分馏作用.而N₂²—N₁原油轻烃中正烷烃占优势,高碳数化合物较少,说明该层原油是从E₃¹油气层通过蒸发分馏作用向上运移而来.该含油气构造带的断裂系统和高成熟的油气及其煤系烃源岩是导致蒸发分馏作用的主控因素     

东海陆架盆地西湖凹陷原油“气洗”地球化学特征及成因

“气洗”是油气藏后期改造的重要营力之一,在东海陆架盆地西湖凹陷曾发生过大规模气洗作用,但现有研究仅限于描述阶段,并未对原油的“气洗”地球化学特征展开系统研究。通过对西湖凹陷平湖斜坡带和天台反转带原油进行地球化学分析,结果表明：原油的甾烷、萜烷指纹特征及碳同位素特征相似,显示出具有相同母源的特征,均为成熟原油,但不同原油的物性特征、轻烃、正构烷烃及金刚烷分布特征存在较大差异,通过计算原油的石蜡度、芳香度和正构烷烃损失量及对金刚烷系列化合物进行定量分析,认为气洗作用应是造成该差异的主要原因,并非生物降解或热裂解。为进一步厘清原油的气洗作用过程及成因,探讨了原油气洗作用的主控因素,并结合油气藏地质和地球化学资料进行了综合分析。结果表明：(1)平湖斜坡带北部原油主要为强烈蒸发分馏后的残余油,晚期可能被东部横向运移而来的高熟天然气混入,使原油中部分轻烃和金刚烷化合物含量升高;(2)平湖斜坡带南部主要受运移分馏作用影响,浅层聚集次生凝析油,分馏后的残余油在深层形成轻质油和蜡质油藏;(3)天台反转带原油主要为“气洗”晚期阶段形成的次生凝析油,其残余油目前尚未发现,暗指其深部储层或许具有一定规模的轻质...     

原油生物降解模拟实验研究

选取渤中凹陷BZ36-2-1井和PL14-3-1井两类原油进行了原油生物降解模拟实验。实验结果表明，原始的化学组成对原油生物降解作用的进程具有显著影响。链烷烃系列浓度高的原油生物降解速度低于链烷烃浓度高的原油；在适宜的条件下，细菌对原油的改造速度是惊人的，这对处理地面泄漏原油降低其对环境的影响和改进高蜡高凝油的性质具有重要的现实意义。     

大宛齐原油金刚烷类化合物及其在油气运移中的应用

大宛齐油田是一个以轻质油为主的油田。原油中生物标志化合物浓度低,中性含氮化合物丰度同样较低,这给原油运移特征的研究带来了困难。研究表明,该油田原油中普遍存在一类热稳定性极高的化合物,即金刚烷类化合物,包括金刚烷和双金刚烷类化合物。系列样品色谱分析表明,该油田不同结构的化合物,其色谱保留行为存在较大差异。利用色谱保留行为与地层色层效应在原理上的相似性,用不同结构的金刚烷类化合物的比值研究了原油运移分馏效应,结果表明该油田金刚烷类运移参数具有较好的分布规律:总体上,随油藏埋深变浅,金刚烷类运移参数增加,表明原油主要存在纵向上的运移过程;在深大断裂发育区域,存在运移参数的低值分布区;平面上,运移参数自深大断裂附近由南向北增加,这种规律提供了该油田原油存在自南向北运移的重要证据。     

莺-琼盆地原油的蒸发分馏作用

根据油气分异作用与其组成变化的相互关系研究莺-琼盆地油气藏的蒸发分馏作用，从地质背景和油气及其烃源岩地化特征方面探讨其成因机制。研究表明．莺-琼盆地发育的大量泥底辟构造以及天然气幕式运移为油气蒸发分馏作用提供了基本地质条件。原油分异常高的苯、甲苯以及二甲苯等芳烃化合物．但低碳数烃类有损失；正构烷烃摩尔分数对数曲线上有明显的折点．表明其经历过强烈的蒸发分馏作用．并引起原油地化特征的差异。油气藏经蒸发分馏作用后将形成残余的富含芳烃的“母体”和运移聚积后富舍轻烃的“子体”．但目前发现的油气藏以前者为主．寻找“子体”油气藏将是下一步的勘探方向。图1参12     

前处理方法对原油中金刚烷化合物定量的影响

利用色谱/质谱/质谱方法分析了准噶尔盆地不同密度原油中金刚烷化合物的含量，探讨了族组分分离法和直接进样法2种前处理方法对金刚烷化合物测定的影响。族组分分离法会造成原油中金刚烷类化合物含量损失，特别是密度相对小的单金刚烷类损失更大，但族组分分离方法有利于低熟原油中低含量、受挥发作用影响较小的双金刚烷类化合物的富集，更有利于仪器检出。族组分分离法对金刚烷异构化指标影响较小，对应用更为重要的浓度指标影响较大，因此在进行金刚烷类化合物分析时应尽量避免复杂的前处理，减少金刚烷类化合物的损失。选择直接进样法是测定正常油、轻质油和凝析油中金刚烷类化合物的最佳前处理方法，对于部分低熟原油样品可考虑使用族组分分离法进行处理。      

C4-C8轻烃在原油地球化学研究中的应用——以塔里木盆地大宛齐油田凝析油为例

全油样品的GC分析表明,塔里木盆地大宛齐油田不同层位的81个原油样品富含轻烃组分,且部分样品遭受了不同程度的微生物降解。以C₄-C₈轻烃地球化学参数为工具,对原油成熟度和次生蚀变等方面进行地球化学研究。轻烃成熟度参数表明,原油的折算R_c在0.9%左右,处于成熟阶段。对遭受生物降解作用的原油分析发现,随着生物降解作用的增强,其Mango轻烃参数K₁值减小,K₂值明显增大,甲基环己烷指数增大,甲基环戊烷较乙基环戊烷更容易遭受生物降解,表明单烷基环戊烷中烷基取代基越大的烃类越难遭受生物降解作用。结合轻烃参数指示的原油成熟度和母质来源,推测研究区原油为次生凝析油。通过轻烃参数对比研究发现,大宛齐油田凝析油轻烃参数特征与大北和其南部地区正常原油相似。依据塔里木盆地大宛齐油田的地质背景和原油成藏模式可知,研究区原油是大北和南部地区两类原油通过深大断裂运移到大宛齐浅部,通过蒸发分馏作用聚集成藏。      

准噶尔盆地腹部地区原油金刚烷化合物特征及应用

利用色谱/质谱/质谱方法分析了准噶尔盆地腹部地区原油中金刚烷化合物的含量，探讨了金刚烷参数指标在腹部地区原油类型划分和成熟度判识中的适用性。腹部地区原油中金刚烷类化合物含量较低，主要分布在（200~500）×10-6。利用金刚烷类化合物浓度指标能够有效划分原油的类型，金刚烷异构化指标能够有效判识原油的成熟度。腹部地区原油主要分为两大类:Ⅰ类原油为早期相对低熟原油，金刚烷类化合物含量低，单金刚烷含量相对较高，浓度指标A/1-MA比值分布在0.50~0.71，成熟度指标MAI值较小，在0.41~0.50之间，主要分布在远离生烃凹陷区域；Ⅱ类原油为晚期相对高熟油，金刚烷类化合物含量较高，1-甲基单金刚烷含量较高，A/1-MA比值分布在0.30~0.37，MAI值在0.52~0.69之间，主要分布在生烃凹陷内，其分布格局与油气运移方向一致，即晚期充注的原油驱动早期充注的原油向远离生烃凹陷处运移，证实了腹部原油运移方向为盆1井西凹陷向北运移。      

深部铅锌热液流体作用下的原油地球化学特征

中国南方盆地深部热液流体活跃区分布广泛,热液流体类型各有不同,滇西北兰坪地区幔源铅锌热液成矿流体尤为显著,形成了典型的超大型陆相沉积浅成矿床,其中古油气藏遗迹明显,深部铅锌热液流体活动对生烃及油藏热蚀变的影响显著。通过分析热蚀变后铅锌矿中伴生原油及固体沥青中生物标志物、烃类及杂环化合物的地球化学特征,发现随着深部热液流体作用增强,生物标志物（如正构烷烃、甾烷、藿烷等）相对含量逐渐降低,未分离复杂混合物（UCM）相对含量逐渐增加,弱偶碳数优势明显（CPI≤1.0）,多环芳烃（PAHs）相对含量逐渐降低,而链状苯基化合物（如联苯）与含S化合物（如噻吩类）相对含量逐渐增加。样品不存在明显的生物降解、蒸发分馏、硫酸盐热化学还原（TSR）及原油裂解等次生作用。兰坪地区铅锌矿中伴生原油和沥青的分子地球化学特征及其特殊的变化规律,可能是由于沉积有机质或古油藏与富催化剂的幔源铅锌热液流体发生热液催化反应导致的。本研究揭示了深部热液流体作用和分子地球化学特征的耦合关系,识别并提出了热液流体作用下杂环化合物形成的机制和原油热蚀变的指标。     

金刚烷类化合物与库车坳陷克拉2构造凝析油的形成机理研究

借助于色谱和色谱—质谱分析技术,对库车坳陷克拉2构造和牙哈构造带原油中轻烃、链烷烃、多环芳烃、甾萜烷生物标志化合物和金刚烷类化合物进行了系统分析。结果表明：克拉2构造凝析油的轻烃和全烃组成中特别富含芳烃化合物,甾烷、萜烷中明显富含低分子量化合物如三环萜烷系列、孕甾烷和升孕甾烷,这一特征明显不同于牙哈构造带来源相似的原油和凝析油,显示其形成机理的特殊性。此外,克拉2构造凝析油和牙哈构造带原油中普遍存在烷基单金刚烷系列和烷基双金刚烷系列,但只有克拉2构造凝析油中检测出烷基三金刚烷系列。定量结果表明克拉2构造凝析油中金刚烷类化合物的浓度较牙哈构造带原油高约一个数量级,这些特征表明克拉2构造凝析油的成熟度明显高于牙哈构造带原油。依据甲基单金刚烷指数MAI和甲基双金刚烷指数MDI与镜质体反射率RO间的对应关系,发现克拉2构造凝析油对应的RO值约为1.9%,热裂解程度大于97%,属于典型的热裂解原油,这与富含芳烃的特征吻合;而牙哈构造带原油对应的RO值约为1.2%～1.4%,且不同构造单元原油的热裂解程度变化较大,介于20%～80%之间,这与后期高成熟油气侵入程度有关。     

IN‐RESERVOIR FRACTIONATION AND THE ACCUMULATION OF OIL AND CONDENSATES IN THE SURMA BASIN,NE BANGLADESH

Petroleum in the Surma basin, NE Bangladesh (part of the Bengal Basin) ranges from waxy crude oils to condensates. The origin and source rocks of these hydrocarbons were investigated based on the distributions of saturated and aromatic hydrocarbons in 20 oil samples from seven oil and gas fields. The relative compositions of pristane, phytane and adjacent n‐alkanes suggest that the source rock was deposited in a non‐marine setting. The abundance and similar distribution of biphenyls, cadalene and bicadinanes in most of the crude oils and condensates indicates a significant supply of higher‐plant derived organic matter to the source rocks. Maturity levels of the crude oils and condensates from the Surma basin correspond to calculated vitrinite reflectance (R_c) values of 1.0–1.3%, indicating hydrocarbon expulsion from the source rock at a comparatively high maturity level. The R_c values of oils from the Titas field in the southern margin of the Surma basin are relatively low (0.8–1.0%). Some oils were severely biodegraded. The similar distribution of diamondoid hydrocarbons in both biodegraded and non‐biodegraded oils indicated similar types of source rocks and similar maturity levels to those of oils from the Surma basin. The Oligocene Jenam Shale and/or underlying non‐marine deposits located at greater depths may be potential source rocks. The diversity of the petroleum in the Surma basin was likely due to evaporative fractionation, resulting in residual waxy oils and lighter condensates which subsequently underwent tertiary migration and re‐accumulation. Evaporative fractionation due to modification of the reservoir structure occurred during and after the Pliocene, when large‐scale tectonic deformation occurred in and around the Bengal Basin.