煤的地球化学特征新认识——海拉尔盆地煤地球化学特征剖析

本文采用有机岩石学和有机地球化学相结合的方法,系统地分析和研究了海拉尔盆地中煤的地球化学特征,探讨了煤成烃潜力和有机质所处的演化阶段。结果表明大三段煤有机质类型为ⅡB,生烃潜力可达166.91千克/吨·煤,已经进入成烃高峰的成熟阶段;其它层段的煤有机质类型为Ⅲ型,生烃潜力低,有机质处于未成熟阶段或者低成熟阶段。从分析和研究中得到几点新认识。     

煤的地球化学特征新认识——海拉尔盆地煤地球化学特征剖析

本文采用有机岩石学和有机地球化学相结合的方法,系统地分析和研究了海拉尔盆地中煤的地球化学特征,探讨了煤成烃潜力和有机质所处的演化阶段。结果表明大三段煤有机质类型为ⅡB,生烃潜力可达166.91千克/吨·煤,已经进入成烃高峰的成熟阶段;其它层段的煤有机质类型为Ⅲ型,生烃潜力低,有机质处于未成熟阶段或者低成熟阶段。从分析和研究中得到几点新认识。     

准噶尔盆地中部原油地球化学特征

准噶尔盆地中部1区块和3区块原油地球化学特征相近,正构烷烃分布完整,呈单峰型,主峰碳为C₁₇～C₂₃,弱姥鲛烷优势(Pr/Ph为1.33～1.75)。生标特征:三环萜烷含量丰富,伽马蜡烷含量高,孕甾烷、升孕甾烷含量较高,规则甾烷呈“上升型”分布,ααα20RC₂₇相对含量高,β-胡萝卜烷和γ-胡萝卜烷含量高。碳同位素值偏轻(一般小于-29‰),生源构成可能以低等水生生物和菌藻类为主,母源形成环境为湖相还原环境。原油主要源自二叠系源岩。中部2区块和4区块原油地球化学特征相近,正构烷烃分布完整,呈单峰型,主峰碳为C₁₃和C₁₉,明显姥鲛烷优势(Pr/Ph为5.62～7.24)。生标特征:三环萜烷含量很低,伽马蜡烷含量较低或缺乏,孕甾烷、升孕甾烷含量低,C₂₉甾烷含量很高,规则甾烷呈“反L型”分布,不含β-胡萝卜烷和γ-胡萝卜烷。碳同位素偏重(一般大于-27‰),生源构成可能以高等植物为主,母源形成环境为氧化环境。原油主要源自侏罗系煤系烃源岩。     

柴达木盆地西南缘乌南油田原油地球化学特征

通过对柴达木盆地西南缘乌南油田原油样品饱和烃、芳烃生物标志化合物和单体烃碳同位素的系统分析,阐明了它们的地球化学特征。研究结果表明,样品中正构烷烃系列碳数分布具有双重性模式,Pr/Ph<0.5,呈强植烷优势;具有相对较高含量的三环萜烷和伽马蜡烷,藿烷C₃₅/C₃₄值基本上≤1;芳烃组分主要以萘系列、菲系列为主,三芳甾烷系列化合物含量较高,指示了乌南原油形成于半咸水-咸水湖相较强还原沉积环境,母质来源主要为低等水生生物,藿烷和甾烷成熟度参数反映其主要为低熟原油。原油单体烃碳同位素分布曲线模式整体上较为水平,高碳数略有增高的趋势,也表明了原油以水生生物和细菌为主的偏腐泥型有机质生源特征。     

北部湾盆地原油地球化学特征与成因类型

通过对北部湾盆地不同凹陷典型原油样品烃类组成特征的定量分析,发现盆地北部的涠西南凹陷所产原油中三环萜烷系列、藿烷系列和甾烷系列等生物标志物的浓度偏高,而芳烃浓度则明显偏低;但对于盆地南部的福山凹陷和迈陈凹陷的原油而言,则表现为三环萜烷系列、藿烷系列和甾烷系列等生物标志物的浓度偏低,而芳烃浓度则明显偏高的特征,表明该盆地北部和南部在沉积环境的性质和烃源岩的地球化学特征等方面存在显著差异.依据原油中甾、藿烷系列的浓度与芳烃浓度间的关系,可以确定不同凹陷所产原油的成因类型,结果表明,北部的涠西南凹陷和南部福山凹陷与迈陈凹陷的原油分属不同的成因类型,而乌石凹陷的原油则介于两者之间,显示过渡类型的特征.     

鄂尔多斯盆地林镇地区原油地球化学特征

林镇地区是鄂尔多斯盆地中生界油气勘探新区,近几年在该地区发现了延长组上部和延安组下部的复合油藏。通过对鄂尔多斯盆地林镇地区原油样品和区域内烃源岩样品进行系统采集和GC-MS分析,研究了原油和烃源岩中生物标志化合物的组成和分布特征,探讨了延安组延6、延8、延9和延长组长3等油层组原油的成因;油源对比研究表明该地区延安组与延长组原油的地球化学特征均与上三叠统延长组长7烃源岩具有亲缘关系,说明原油主要来源于长7烃源岩。这些研究成果为林镇地区石油勘探开发提供了科学依据。     

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     

海拉尔盆地乌尔逊—贝尔凹陷白垩系原油地球化学特征及油源对比

对海拉尔盆地乌尔逊凹陷和贝尔凹陷共21个原油和油砂样品进行GC、GC-MS和非烃含氮化合物测试分析,根据饱和烃、轻烃和甾萜类生物标志化合物的分析资料,全面剖析了海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷白垩系原油的地球化学特征,并通过油源对比确定了其主力烃源层。研究结果表明,海拉尔盆地贝尔凹陷和乌尔逊凹陷原油存在2种成因类型:第一类油饱和烃C17—C23具正构烷烃优势,呈单峰型分布,Pr/Ph>1(1~2.88),C27—C29甾烷呈"V"型分布,伽马蜡烷含量较低,表征淡水湖相沉积环境;第二类油具有饱和烃低碳正构烷烃优势,Pr/Ph<1,孕甾烷、C27重排甾烷含量较低,伽马蜡烷不发育,表征煤系地层原油。油源对比揭示,原油来自2套不同沉积环境的源岩,展示了海拉尔盆地良好的烃源条件。     

西藏伦坡拉盆地原油地球化学特征

基于伦坡拉盆地的原油地化资料,在原油物性特征归纳和类型划分的基础上,系统分析了原油族组成、碳同位素、轻烃、饱和烃和芳烃等地球化学特征。结果表明,伦坡拉盆地原油存在稠油和常规油2种类型,稠油为常规油遭受轻微到重度的生物降解作用后形成;生源组成以藻类为主,亦有陆生高等植物输入贡献,母质类型属于腐泥型-腐殖腐泥型,形成于强还原高盐度咸水湖盆环境;原油为低成熟-成熟阶段产物。研究结果为盆地原油的成因与分布认识及油源对比提供了科学依据,具有重要的研究意义。     

海拉尔盆地舒1井低蜡稠油成因及其意义

海拉尔盆地巴彦呼舒凹陷舒1井原油密度达0．932g／cm^3，但含蜡量仅为6％，属于低蜡稠油。原油中饱和烃含量仅30％左右，而非烃含量达30％以上；全油碳同位素组成很轻，δ^13C值分布为-34‰～-31‰；原油中类异戊二烯烷烃丰富，且以植烷占明显优势，Pr／Ph值小于0．9；甾烷组成中以ααα-20R构型甾烷为主，αββ构型异胆甾烷低，没有重排甾烷；萜烷组成以五环萜烷为主，三环萜烷含量低；含有丰富的伽马蜡烷和β-胡萝卜烷。原油的各种地球化学参数表明其属于低成熟原油，其成烃母质属于沉积于成水强还原环境的水生藻类有机质，是下白垩统南屯组烃源岩在低成熟阶段形成的产物。图4表1参8     

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。     

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——原油地球化学特征与分类

准噶尔盆地南缘地区原油分布广泛,不同地区原油具有不同的地球化学特征。按照碳同位素与生物标志物组成特征可以分为4种典型类型:1第1类原油典型特征是碳同位素组成轻,全油δ¹³C值通常小于-29‰,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,δ¹³C值通常小于-28‰,含有较丰富的β-胡萝卜烷,甾烷以C₂₈、C₂₉规则甾烷为主,重排甾烷低,伽马蜡烷含量变化较大;2第2类原油碳同位素组成重,全油δ¹³C值通常在-28‰~-26‰,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,δ¹³C值通常大于-28‰,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;3第3类原油碳同位素组成轻,全油δ¹³C值通常小于-29‰,C₉以上正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高大幅下降,δ¹³C值在-27‰~-34‰,Pr/Ph比值小于1.0,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布,异胆甾烷、重排甾烷含量高,Ts、C₂₉Ts、C₃₀重排藿烷高,Ts/Tm >1,伽马蜡烷含量高且具有两个异构体,甾/萜烷比值高;4第4类原油碳同位素组成重,全油δ¹³C值通常在-28‰~-26‰,C₉以上正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高下降幅度大,δ¹³C值在-23‰~-29‰,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布且以ααα-20R为主,异胆甾烷丰度低,甲藻甾烷尤为丰富,三环萜烷以C₁₉为主,伽马蜡烷含量较低。     

准噶尔盆地莫索湾地区原油地球化学特征及成因分析

为明确准噶尔盆地莫索湾地区原油成因及影响原油性质差异的控制因素,揭示研究区油气成藏规律,开展了原油饱和烃生物标志物和单体烃碳同位素组成分析,以及混源油模拟配比实验。莫索湾地区盆5井区原油碳同位素偏重,Pr/Ph值更大（1.4~1.9）,金刚烷异构化指标偏高,说明盆5井区原油成熟度高于盆参2井区原油,且水体沉积环境更偏氧化性。莫索湾地区原油C₇轻烃以甲基环己烷组分占优势,含量大于40%,ααα构型的规则甾烷分布中均以C₂₉规则甾烷含量占优势,相对含量大于40%,表明其生烃母质均以陆相偏腐殖型为主。盆5井区和盆参2井区原油正构烷烃碳同位素值组成及分布曲线基本相同,表明其来源整体一致,且与典型下乌尔禾组烃源岩整体较为相似;但下乌尔禾组烃源岩不同碳数正构烷烃碳同位素值跨度较大,达4.6‰,而莫索湾地区原油中不同碳数正构烷烃碳同位素值跨度有所差异,分布在2.2‰~3.0‰之间,认为主要是不同期次充注原油比例不同造成的。混源油生物标志物定量计算结果表明,莫索湾地区原油主要来源于晚期高成熟下乌尔禾组烃源岩,混有早期成熟风城组烃源岩贡献,其中,盆5井区和盆参2井区原油中高成熟下乌尔禾组烃源岩贡献分别大于80%和60%。混源比例不同是造成莫索湾地区不同区域原油地球化学特征表现差异的主要原因。     

海拉尔盆地轻质油层的热解识别及定量评价技术

总结海拉尔盆地1996年以来的探井随钻热解分析资料，结合试油数据，将储集层热解参数与原油物性及油层产能参数结合，提出动态产能指数和静态产能指数的概念及计算方法，建立了轻质油层原油性质和储集层产液性质的热解定量判别方法。应用该方法能够及时发现并准确定量评价轻质油层，为确定试油方案提供可靠的依据。应用该方法评价近3年海拉尔盆地贝尔凹陷所有探井的产液性质，符合率由60％左右提高到95％以上，产能预测也取得较好效果。图4表1参9     

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。     

海拉尔盆地巴彦呼舒凹陷西部陡坡带原油地球化学特征及油源

巴彦呼舒凹陷西部陡坡带原油的族组分、饱和烃色谱特征和生物标志化合物等资料的分析表明,西部陡坡带原油类型分为稠油和正常油;沉积环境为缺氧的咸水或者半咸水湖泊强还原环境;饱和烃色谱分布完整,未遭受生物降解;原油的全油碳同位素组成都比较轻,δ¹³ C值在−32‰左右;原油中含有伽马蜡烷、β-胡萝卜烷;三环萜烷含量较低,五环萜烷的含量较高;均以ααα-构型规则甾烷为主,且C₂₉ 甾烷的含量最高。油源对比表明,西部陡坡带南屯组和铜钵庙组的成熟原油来源于凹陷南屯组成熟源岩,南屯组低熟原油主要来自于本地区南屯组低成熟的源岩。     

酒泉盆地酒西坳陷原油油源

酒泉盆地酒西坳陷目前已发现的原油主要分布在青西凹陷和南部凸起,可分为3种不同类型,油源分别为青西凹陷青南次凹下白垩统不同层段的烃源岩。第1类原油为低成熟原油,油源主要为低成熟的下白垩统下沟组上段烃源岩,下沟组中段上部烃源岩可能也有一定的贡献;第2类原油为中等成熟原油,油源主要为下沟组中段烃源岩,下沟组下段上部烃源岩可能也有部分贡献;第3类原油为高成熟原油,油源为下沟组下段和赤金堡组烃源岩。青南次凹中部柳沟庄油田中-浅层的原油主要为第2类原油,少量为第1类原油,油源分别为青南次凹中部下沟组中段和下沟组上段烃源岩;青南次凹中部深层的原油为第3类原油,油源为青南次凹中部深层的下沟组下段和赤金堡组烃源岩。青南次凹南部的窟窿山构造带和北部的柳北构造带的原油属于第3类原油,油源分别为青南次凹南部和北部下沟组下段与赤金堡组烃源岩。南部凸起的鸭儿峡-老君庙-石油沟构造带的原油属于第2类原油,油源为青南次凹中部下沟组中段烃源岩。青南次凹的下沟组中段、下沟组下段和赤金堡组是酒西坳陷的主力烃源层。     

巴楚—麦盖提地区主要油气藏原油地球化学特征及油源探讨

巴楚—麦盖提地区是重要的油气聚集区。玉北地区玉北1井在奥陶系鹰山组测试获25.2 m³/d的海相工业油气流。玉北奥陶系油藏与巴什托（普）油气田的原油是否同源是困扰该地区油气勘探并急需解决的问题之一。通过玉北1井、巴什托（普）主要油气藏（田）的原油地球化学特征研究、油—油对比、油源对比等综合分析,并类比塔河奥陶系原油进行了巴楚—麦盖提地区主要油气藏原油地球化学特征及油源探讨分析。综合研究认为玉北地区奥陶系的原油地球化学特征与塔河奥陶系原油相近。通过烃源有机相类比,认为玉北地区奥陶系原油可能来自塔西南地区中下寒武统斜坡相烃源岩;巴什托轻质油推测主要来自盆地—陆棚相寒武系烃源岩,部分来源于海陆交互相石炭系。