岩石C6—C15轻烃定量分析方法研究

采用低沸点溶剂密封抽提技术和色谱"程序升温蒸发进样(PTV)切割反吹"分析技术,选用色谱内标法对岩石样品中C₆—C₁₅轻烃组分进行了定量分析研究.由于轻烃组分的不同挥发性,C₇以前的轻烃组分在前处理过程中受到了更多的损失,故在研究中以1-己烯做内标物来控制C₆—C₇间烃类物质的定量,以1-壬烯做内标物来控制C₇—C₁₅间(含C₇)烃类物质的定量.实验研究结果表明:方法回收率大于85%,岩石样品的重复性分析相对误差小于10%,方法稳定可靠.分析结果在提供C₆—C₁₅轻烃定量数据的同时还提供了轻烃指纹参数,因而其资料信息丰富,在油气田勘探和资源评价领域有一定的推广应用价值.      

天然气运移轻烃地球化学示踪——以鄂尔多斯盆地东胜气田为例

基于天然气中轻烃化合物组成分析和区域性对比,结合组分和甲烷碳同位素组成特征,揭示轻烃地球化学特征对鄂尔多斯盆地东胜气田上古生界天然气运移和水溶及逸散等示踪作用,探讨运移作用对特定轻烃指标的关联效应。研究表明：(1)东胜气田二叠系下石盒子组天然气C_5-7异构烷烃含量高于正构烷烃,C_6-7轻烃组成呈链烷烃优势分布且芳香烃含量明显偏低(小于4.0%),C₇轻烃主体呈甲基环己烷优势分布,整体表现出煤成气特征且受到了水溶等作用影响;(2)东胜气田天然气经历了自南向北的游离相运移,并在充注后发生不同程度的水溶作用,其中泊尔江海子断裂以北什股壕地区天然气在聚集后具有明显的散失;(3)长距离的游离相运移导致天然气C₇轻烃中甲基环己烷相对含量和甲苯/正庚烷值降低、正庚烷/甲基环己烷值和庚烷值增大,水溶作用导致轻烃异庚烷值增大,天然气散失导致什股壕地区天然气中C_5-7正构烷烃相对异构烷烃含量增加。     

挥发作用对C5—C8轻烃指标的影响：模拟实验证据

C₅—C₈轻烃指标在石油勘探开发中扮演着重要角色,然而其易挥发的自然属性导致C₅—C₈轻烃指标在实际应用过程中存在诸多不确定性。本研究利用塔中地区奥陶系海相凝析油在实验室内进行了原油挥发模拟实验,基于实验结果遴选和构建了受挥发作用影响较小的系列轻烃指标,具有较强的实用性。模拟实验结果显示挥发作用对C₅—C₈轻烃指标的影响程度受轻烃分子量和分子构型共同控制。nC₅—nC₈正构烷烃挥发量随正构烷烃碳数增加而逐步降低,不同分子构型C₇化合物挥发量由高到低依次为：C₇-支链烷烃>nC₇>甲基环己烷>甲苯,二甲基环戊烷挥发量则大体相当。正（异）构烷烃与环烷烃比值和挥发速率相近的相同分子构型轻烃比值受挥发作用影响相对较小。原油挥发过程中,残留液态原油内C₆—C₈轻烃单体稳定碳同位素组成随挥发量增加逐步富集¹³C,nC₆—nC₈正构烷烃稳定碳同位素组成变化程度随碳数增加逐渐降低。当C₆—C₈轻烃挥发量小于70% 时,C₆—C₈轻烃稳定碳同位素组成变化不大,当其挥发量大于70% 时,正构烷烃、异构烷烃和芳烃稳定碳同位素组成均产生1.0‰ 以上的较大变动,环烷烃稳定碳同位素组成则变化不大。受挥发作用影响较小的轻烃指标即正（异）构烷烃与环烷烃比值和环烷烃稳定碳同位素组成在塔中地区原油成熟度标定和原油类型划分方面取得了较为理想的应用效果,展现了良好的实用性和应用前景。     

松辽盆地南部梨树断陷天然气轻烃地球化学研究

对松辽盆地南部梨树断陷八屋、孤家子、后五家户、皮家等油气田天然气样品的C₆-C₇轻烃化合物首次开展了系统的地球化学对比研究,结合天然气碳同位素组成特征,认为研究区天然气样品普遍贫芳香烃,绝大多数样品C₆-C₇饱和烃具链烷烃优势,尤以正构烷烃含量最高,环烷烃含量相对较低,表明该区天然气的母质类型主要为腐泥型;研究区Mango轻烃稳态动力学常数K₁基本保持恒定,来自湖相烃源岩的C₇轻烃中三环优势(3PR)大于五环优势(5PR)和六环优势(6PR),与Mango的结论一致。庚烷值、异庚烷值多较高,寓示该区天然气主要为高熟-过熟的裂解气,与该区天然气甲烷碳同位素组成普遍偏重相吻合。     

不同组成C4的催化裂解反应规律

在小型固定流化床装置上考察了3种组成差异较大的C₄催化裂解反应性能，以及催化剂性质对C₄催化裂解反应的影响。实验结果表明，C₄中烯烃的含量越高，转化率、乙烯和丙烯产率越高；催化剂具有更高的活性、更大的比表面积和孔体积、更高的酸量及较低的金属含量有利于C₄烯烃的转化，并生成更多的乙烯和丙烯。在催化裂解过程中，只需考虑C₄烯烃的转化及其对乙烯和丙烯的贡献。C₄烯烃低聚生成的C₈碳正离子先裂解生成1分子丙烯和1分子戊基碳正离子，戊基碳正离子与C₄烯烃进一步发生低聚反应生成C₉碳正离子或不再发生反应，使得产物的丙烯/乙烯摩尔比大于2。对C₄进行预处理或开发其他反应与催化裂解耦合的新技术，能够有效提高C₄的利用率以及乙烯和丙烯的产率。     

准噶尔盆地彩南地区天然气干燥系数异常高原因分析

为明确准噶尔盆地彩南地区天然气干燥系数普遍偏高的原因，厘清天然气运移成藏规律，开展了天然气组分和碳同位素、储层中岩石矿物组成、方解石全岩碳氧同位素分析以及实验室烃类氧化模拟实验。该区侏罗系天然气以甲烷为主，干燥系数普遍大于0.95,δ¹³C₁值基本大于-32‰,C₇轻烃中以甲基环己烷占优势，甲基环己烷指数大于50%,指示来源于高—过成熟石炭系烃源岩。从天然气运移判识指标ln(C₁/C₂)与δ¹³C₁-δ¹³C₂图版来看，从彩47井区—彩31井区—彩003井，ln(C₁/C₂)值逐渐增大，但δ¹³C₁-δ¹³C₂值并未呈现变小或变大趋势，说明运移或成熟度并不是研究区天然气组分与碳同位素变化的主控因素。烃类热氧化模拟实验显示，油气中醇类在125℃时会被MnO     

鄂尔多斯盆地大牛地气田上古生界致密气轻烃地球化学特征

大牛地气田是鄂尔多斯盆地典型致密砂岩大气田之一。为了更深入了解该区天然气的成因和来源,揭示天然气运移相态,对大牛地气田上古生界致密气开展了轻烃地球化学特征分析。研究表明,该区上古生界致密气C_5-7轻烃组成具有异构烷烃优势分布,C_6-7轻烃组成中芳烃含量整体偏低(<10%),甚至未检出芳烃,C₇轻烃组成具有甲基环己烷优势分布特征,甲基环己烷相对含量均超过50%。上二叠统下石盒子组天然气K₁值、K₂值均与二叠系山西组和石炭系太原组天然气一致,而δ¹³C₁值则与山西组天然气一致,与太原组天然气有明显不同。与山西组天然气相比,下石盒子组天然气整体具有偏低的苯/正己烷、苯/环己烷和甲苯/正庚烷比值,以及明显偏高的正庚烷/甲基环己烷比值。轻烃地球化学特征及烷烃气碳氢同位素组成综合表明,大牛地气田上古生界天然气为典型煤成气,其中山西组和太原组天然气均为原地自生自储,而下石盒子组天然气为下伏山西组烃源岩生成的天然气经历了游离相垂向运移聚集形成,...     

基于浅冷油吸收法的C1/C2分离装置标定总结

介绍了某公司采用浅冷油吸收法干气回收技术新建的一套0.9 Mt/a C₁/C₂分离装置情况，并对装置性能标定结果进行了总结。根据不同干气原料的特点，将6股原料干气归类为不饱和干气、饱和干气和富烃干气，并以浅冷油吸收技术为核心，将上述3种类型的炼厂干气回收路线通过系统集成整合后分别得到富乙烯气、富乙烷气、轻烃和氢气等产品，有机衔接了炼油装置和下游化工装置。装置开工后运行稳定，负荷率在89%。装置性能标定结果表明：产品分布达到了指标要求，乙烯、乙烷回收率分别达到了91.91%和98.37%,均高于性能保证值。该装置工艺技术路线的选择和工程设计完全可行，对国内大规模复杂原料C₁/C₂分离装置具有很好的示范效果。     

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。      

柴达木盆地天然气气源对比

为了确定柴达木盆地不同地区的气源岩，在天然气组分、天然气甲烷至戊烷碳同位素、天然气轻烃组分与天然气轻烃碳同位素分析的基础上，挑选合适的气源对比指标，进行了天然气气源对比。分析总结出2套有效的气源对比指标：一套为盆地级气源对比指标，包括：甲烷碳同位素与甲乙烷碳同位素差交汇关系、天然气乙烷碳同位素与C₂⁺交汇关系、天然气轻烃组分与同位素交汇关系和天然气轻烃碳同位素交汇关系，用于鉴别柴东、柴北缘和柴西不同地区的天然气；另一套为精细级气源对比指标，包括：天然气轻烃庚烷值和天然气轻烃指纹特征，主要用于鉴别柴西或柴北缘不同层位的天然气。根据辨识出的天然气性质，结合气源岩的特征和分布，确定出的气岩对比结果为：柴西北部新近系天然气的主要烃源岩为N₂¹，柴西北部古近系烃源岩为N₁，柴西南部新近系烃源岩为E₃²，柴西南部古近系烃源岩为E₃¹，柴北缘天然气主要烃源岩为J_1＋2，柴东天然气主要烃源岩为Q_1＋2。     

重组分对天然气相态特征的影响

组分分析是进行相平衡计算，分析天然气相态特征的基础。以相平衡计算为基础，采用PR方程计算了不同组分含量天然气的相态曲线。为了说明重组分含量的多少是否能反映天然气的相态特征，特别假设了第三组气样，它们的重组分总含量基本一致，但具体组分不同。分析表明，少量重组分的存在，会明显地提高天然气的临界冷凝压力和临界冷凝温度，少量的重组分对天然气的相态特征有很大的影响；不同重组分的具体影响有所不同。应避免将C₆或C₇以上组分合并为一项处理，仅根据重组分的总含量并不能准确反映出天然气的相态特征，对重组分的分析应尽可能精确。     

天然气生成动力学模拟及其地质应用

天然气形成、运移和聚集的定量化研究是当前国际上研究的热点。文章介绍了天然气生成动力学模拟借助热解实验数据，获得油气生成动力学参数的方法。结合具体盆地演化史，能定量地预测盆地天然气组分和碳同位素组成，恢复天然气的成藏史，最近的发展则以生烃动力学模拟实验和色谱同位素比值质谱（GC-IRMS）的结合作为标志。黄金管限定体系是目前开展封闭体系下天然气生成实验较理想的实验设备，该体系下正十八烷的裂解动力学研究表明：地质条件下饱和烃很难直接裂解生气，在原油族组分中生气潜力小于沥青质、非烃，甚至芳烃化合物。     

吐哈盆地雁木西油田天然气成因分析

雁木西油田所产天然气在吐哈盆地有一定的特殊性，主要表现为含有一定量的硫化氢气体，部分样品的氮气含量高、甲烷含量低、烃类碳同位素值较重，并且重烃碳同位素值发生了倒转。探讨这些特殊性有助于全面认识吐哈盆地的天然气来源、成因与分布规律等，为此在天然气地球化学特征分析的基础上，结合具体的地质条件对天然气的来源、成因进行了系统地分析并取得了如下认识：①雁木西油田的原油溶解气分布在鄯善群和白垩系油藏中，成因上为腐殖型天然气，由烃类和非烃类组成；②烃类气体由甲烷和重烃组成，不同组分的含量与干燥系数均在较宽的范围内变化，但都表现为湿气特征；③非烃类气体主要由N₂、H₂S、CO₂等组成，其中CO₂含量普遍较低；④烃类气体、部分非烃气体及其伴生的原油主要来自侏罗系烃源岩，部分高含量的氮气为大气来源，硫化氢与深部石炭系海相碳酸盐岩有关；⑤部分天然气遭受了次生变化，烃类碳同位素值偏重、重烃碳同位素值倒转均与细菌的生物降解作用有关。     

天然气烃指纹分析在气藏地球化学描述中的应用

应用天然气烃指纹特征可以有效地分析新场气田侏罗系蓬莱镇组蓬一气藏气层连通性。在有利天然气聚集的井区或层段,一些与天然气聚集保存条件相关的烃指纹参数呈现较明显的规律性,如C_3-4/C_5-6、烷烃C_5-6/C_7-8、己烷/环己烷呈现明显的增高,正构烷烃/异构烷烃、环戊烷/环己烷类、异构单取代/异构多取代相对减小。新场气田蓬莱镇组蓬一气藏气层各项烃指纹参数在横向上变化较大,气层的连通性较差,应属构造岩性气藏。天然气各项烃指纹参数由浅到深呈现明显的变化规律,充分反映了天然气运移成藏过程中的色层效应及组分的分离过程,说明气藏在形成过程中,烃类系来自深层,以垂向运移为主,并预示着深部地层天然气成藏、保存条件逐渐变好,具有找到气藏的可能性。     

天然气藏地球化学描述方法及其应用

天然气轻烃指纹的测定一般限制在C₈以内,在全烃色谱上可检测出55项参数,其中16项参数的聚类相关系数大于0.52,可作为天然气地球化学描述参数指标,判识天然气藏内部的分隔性和联通性。新场气田Jp₁⁵气藏依此指标,可划分出4个含气单元,目前,大多己知气田均分布于这些单元中。     

天然气C_3―C_8烃类浓缩分析新方法

目前在天然气研究中,对湿气和凝析油气来说,主要是以其中油的C4―C7烃类指纹和天然气的碳同位素来揭示天然气的成因,但在很多情况下,天然气和油是不同源的,并且在高―过成熟天然气中可用的有效信息量少。针对这一现状,自制了天然气C3―C8烃浓缩器,在现场井口直接采集天然气浓缩样品,并建立了天然气C3―C8烃浓缩实验新方法。该方法能有效地分析出天然气中的C3―C8烃类,为解决天然气组分少而气源对比困难等问题提供了新思路和新方法。     

川西坳陷中段中、浅层天然气来源与碳同位素地球化学特征

川西坳陷中段是四川盆地主要的天然气产区之一,但目前对该区中、浅层侏罗系天然气的成因和 气源普遍存在争议。该文在对孝泉-新场-合兴场、洛带-新都和马井等气田56 个天然气样品的C₁-C₄ 碳同位素特征分析的基础上,结合天然气组分特征和烃源岩地球化学特征,分析了川西坳陷中段中、浅 层天然气的来源。研究表明：天然气碳同位素的总体分布显示出δ¹³C₁＜ δ¹³C₂＜ δ¹³C₃＜ δ¹³C₄ 的正序特征;碳同位素值在垂向上由深层须4 段至中、浅层沙溪庙组、遂宁组和蓬莱镇组直至下白垩统气藏,总体显示出 减小趋势。利用δ¹³C₂-δ¹³C₁判别天然气成熟度,表明由深至浅天然气的成熟度越来越高。中、浅层侏罗系 蓬莱镇组、遂宁组和沙溪庙组天然气表现出热裂解气的特点。研究区中、浅层天然气主要来自须5 段和 须4 段,部分来自侏罗系自流井组。     

干气中浓缩轻烃分析及应用-以川东北、川东区天然气气/源对比研究为例

该文简要介绍了干气中轻烃富集、分析方法,并对四川盆地川东区、川东北区共计9口钻井天然气进行了轻烃富集与分析,获得了9个气样浓缩轻烃的气相色谱图.在此基础上,通过浓缩轻烃结构组成(系列)对比、C7烃(nC7、MCC6、DMCC5)组成、C6+7脂族烃组成、庚烷值(H)、异庚烷值(Ⅰ)、Mango参数(K1、K2)、甲基环已烷指数等一系列反映轻烃的特征和参数进行了气/气对比,探讨了天然气的成因类型、热演化程度,并与研究区的烃源岩进行了对比.对比结果表明,川东北区的气源相对单一,主力气源层系可能为二叠系;川东建南气田石炭系产层天然气为源自下古生界原油的二次裂解水溶气,二叠系、三叠系产层天然气为源自二叠系过成熟裂解气与源自下古生界原油二次裂解水溶气的混合气.     

柴达木盆地东部天然气地球化学特征与勘探方向

柴达木盆地东部三湖地区天然气分布广泛,除已发现5个气田和2个含气构造外,还有大量的气显示.该地区天然气地球化学特征为甲烷碳同位素组成轻、重烃气含量低,经成因判识为典型的生物气,甲烷成因主要与二氧化碳还原作用有关.部分样品中检测到一定含量的C_5-C_8烃类,个别样品乙烷和丙烷碳同位素组成偏重,揭示该地区天然气中可能混有一定量热成因气.综合分析认为,柴达木盆地东部三湖地区生物气成藏具备良好的烃源条件和较好的保存条件.建议在天然气勘探中积极扩大目标领域,适当关注浅层和极浅层生物气、深层生物气以及深部热成因油气.图12表1参20