关于济阳坳陷浅层气藏与稠油油藏联合勘探的思考

济阳坳陷历经50多年的勘探开发,发现了众多的浅层气藏和稠油油藏,明确二者的分布及成因关系对下步勘探具有指导意义。通过对浅层气藏与稠油油藏的空间分布和地球化学特征进行研究,发现二者在空间分布上存在伴生现象,即在稠油油藏的上方或上倾方向常发育浅层气藏,而在浅层气藏的下伏或下倾方向往往发育稠油油藏;在成因上具有共生关系,浅层气藏主要为油溶释放气和原油降解气,而油藏中的油气由于生物降解及天然气脱出等原因形成稠油。根据研究成果提出了浅层气藏与稠油油藏联合勘探的设想,即由已知浅层气藏寻找未知稠油油藏,由已知稠油油藏寻找未知浅层气藏,或者根据地震亮点寻找浅层气藏,进而寻找稠油油藏。     

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。     

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。     

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。     

QHD32-6-3井明化镇组原油非均质性及其石油地质意义

原油甾、萜烷的分布表明 ,QHD32 6 3井明化镇组不同油组的原油来自相同生烃层系 ,但各油组原油色谱特征及芳烃系列化合物组成具有明显的差别。色谱特征的差异主要是第 2期油气的不均衡充注造成的。NmⅠ 油组原油正构烷烃与 2 5 降藿烷共存 ,说明本油组油藏接受了 2期原油注入 ,早期注入的原油遭受了生物降解 ,而后又接受了后期热演化程度较高原油的注入 ;NmⅡ 和NmⅣ 油组原油正构烷烃的缺失及 2 5 降藿烷的检出 ,表明其也遭受了强烈的生物降解 ,但第 2期油气对NmⅡ 和NmⅣ 油组没有影响。芳烃化合物组成的差异是由于各油组生物降解的程度不同所致。NmⅡ油组原油强烈的生物降解与水体的活动有关 ,由此推测其油藏可能为底水油藏 ,而不是以往所认为的边水油藏。     

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。     

生物成因稠油与伴生气形成过程模拟研究 ——以林樊家地区浅层气和稠油为例

原油厌氧微生物降解是形成稠油与伴生气藏的主要原因之一。为研究原油厌氧微生物降解形成稠油与伴生气的过程,以林樊家地区浅层气和稠油为研究对象,利用厌氧微生物降解菌群对与研究区稠油具有相同烃源岩的稀油进行原油微生物降解模拟实验。结果表明:稀油经厌氧微生物降解可以形成稠油,同时还生成甲烷和二氧化碳,降解248 d平均每克原油能够生成3 mmol甲烷和0.5 mmol二氧化碳,分析所生成的气体碳同位素,发现甲烷δ13C1值为-46.36‰~-45.27‰,二氧化碳δ13C1值为4.24‰~8.5‰,利用碳同位素数据计算出林樊家地区浅层气中生物降解气含量达69%;原油饱和烃含量由初始的72.77%下降到44.0%,饱和烃含量大幅下降是原油稠化的主要原因。典型生物标志物25-降藿烷/藿烷值显著升高,由0.009上升到0.056,表明原油发生了严重的生物降解。原油微生物降解模拟实验可以在室内较短时间内模拟完成原油的微生物降解过程。     

准噶尔盆地乌夏地区生物降解原油中饱和烃组成解析

运用全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)结合全二维气相色谱/氢火焰离子检测(GC×GC/FID)实现了对准噶尔盆地乌夏地区不同生物降解程度原油饱和烃复杂混合物成分的分析研究,提升了对生物降解原油组成及成因机理认识。结果显示:①乌夏地区生物降解原油中不可识别混合物主要由烷基取代环状化合物及其同系物组成,这些环状化合物主要以六元环为基本单元,包括单环烷烃(类胡萝卜烷)、双环烷烃(十氢化萘,脱-A,B环-甾烷)、三环烷烃(菲满类、三环萜烷、断甾烷)和金刚烷类、四环烷烃(甾烷、断藿烷、四环萜烷)和五环烷烃(藿烷、25-降藿烷)等六大类化合物;②不同生物降解原油中饱和烃总量变化不大,饱和烃中不同族系化合物随着生物降解作用增强呈现此消彼长的变化规律,在重度生物降解阶段,双环烷烃存在大量同系物及同分异构体,可能是微生物作用新生成的化合物,并且由于自身较强的抗生物降解能力,使双环烷烃成为饱和烃的优势成分,占饱和烃总量的50%左右,而多环烃类化合物含量随着生物降解程度逐渐增加,主要是由抗降解能力相对较强的高环数化合物的逐渐富集形成。     

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。     

库车坳陷东部阳霞凹陷依南5井原油地球化学特征研究

依奇克里克油田位于库车坳陷东部阳霞凹陷的北部。通过对依南5井不同深度储层所产原油地球化学特征的系统分析发现,浅层原油的轻烃几乎不含苯系芳烃,其三环萜烷系列以C28为主峰,C24四环萜烷含量低,伽马蜡烷含量较高,甾炕系列中C27和C28甾烷含量高,重排甾烷含量较低,显示成水环境海相原油的特征。鉴于该原油中同时检测出了25-降藿烷系列,表明该原油是生物降解油与正常原油的混合油。而深部储层所产原油的轻烃中苯系芳烃丰富,三环萜烷以C19为主峰,C24四环萜烷含量极为丰富,伽马蜡烷含量极低,甾烷系列中C29甾烷占绝对优势,显示淡水湖沼相原油的特征。结合塔里木盆地不同成因类型原油的地球化学特征,推测依南5井不同深度所产原油存在这一差异的原因是浅层原油属于早期生物降解海相原油与晚期侏罗系湖沼相原油的混源油,而深部原油属于侏罗系烃源岩单一来源的原油。     

准噶尔盆地乌夏断裂带稠油类型及成因机理

乌夏断裂带稠油主要分布在风城油田和乌尔禾油田北部,稠油的密度和黏度很高。其中:正异构烷烃和无环类异戊二烯烷烃基本完全降解;藿烷、规则甾烷和重排甾烷严重降解,部分被完全降解;部分样品25-降藿烷也被完全降解;稠油三环萜烷质量分数特别高,孕甾烷和升孕甾烷质量分数也较高。分析对比稠油生物降解特征,将乌夏断裂带稠油分为6种类型。风城油田西部和北部稠油生物降解程度在乌夏断裂带最高,乌夏断裂带西部和西北部稠油生物降解程度在乌夏断裂带相对较低,风城油田东部下乌尔禾组稠油生物降解程度最低。对乌夏断裂带稠油地化特征和区域构造特征分析认为,乌夏断裂带稠油的成因主要包括生物降解作用、水洗作用、氧化作用和扩散作用。     

Bongor盆地北部斜坡带稠油地球化学特征及成因

利用原油样品碳同位素、饱和烃色谱、色质等地化分析资料,对非洲Bongor盆地北部斜坡带稠油地球化学特征及成因进行了综合研究。研究表明,研究区稠油遭受不同程度降解,降解程度为轻微-严重降解;具有低饱芳比、低饱和烃含量,饱和烃发生不同程度的损失,部分稠油中出现25-降藿烷系列;同时该区稠油为烃源岩成熟期排烃的产物,这些都反映出该区稠油的形成与原生因素无关,属于次生稠油,是原油在聚集成藏的过程中遭受生物降解作用形成的。     

春光区块白垩系稠油地球化学特征及成因分析

针对春光区块白垩系稠油地球化学特征、分布规律与成因机制认识不清的问题,应用色谱-质谱等有机地球化学分析方法,对稠油物化特征、空间分布及稠油成因进行分析。研究表明:区块南部以春55-1井为代表的普通Ⅰ类稠油为1～2级轻微生物降解稠油,为成熟原油,有机质来源以低等水生生物为主,陆生高等植物为辅,为湖相还原沉积环境;区块中部以春18井为代表的普通Ⅱ类稠油为4～5级中等生物降解稠油,生物指标化合物特征与Ⅰ类相似,但降解程度更高;区块北部以春10-5井为代表的特稠油降解严重,参数失真,三环帖烷及饱和烃单体烃碳同位素特征显示生源以低等水生生物为主,芳烃化合物成熟度参数均表明特稠油为成熟原油。25-降藿烷的检出、稠油空间分布、地温参数和包裹体特征均表明春光区块稠油属于生物降解成因的中浅层稠油油藏。结合勘探实际综合分析认为,下一步应加大春光区块西南部和中南部稀油、普通Ⅰ类稠油勘探力度。研究成果对春光区块勘探方向的确定具有指导意义。     

春光区块白垩系稠油地化特征及成因分析

针对春光区块白垩系稠油地化特征、分布规律与成因机制认识不清的问题,应用色谱-质谱等有机地球化学分析方法,对稠油物化特征、空间分布及稠油成因进行分析。研究表明：区块南部以春55-1井为代表的普通Ⅰ类稠油为1—2级轻微生物降解稠油,为成熟原油,有机质来源以低等水生生物为主,陆生高等植物为辅,为湖相还原沉积环境;以区块中部春18井为代表的普通Ⅱ类稠油为4-5级中等生物降解稠油,生标特征与Ⅰ类相似,但降解程度更高;区块北部以春10-5井为代表的特稠油降解严重,参数失真,三环帖烷及饱和烃单体烃碳同位素特征显示生源以低等水生生物为主,芳烃化合物成熟度参数均表明特稠油为成熟原油。25-降藿烷的检出、稠油空间分布、地温参数和包裹体特征都表明春光区块稠油属于生物降解成因,为中浅层稠油油藏。结合勘探实际综合分析认为,下一步应加大春光区块西南部和中南部稀油、普通Ⅰ类稠油勘探力度。研究成果对春光区块确定勘探方向具有指导意义。     

济阳坳陷郑家-王庄油田生物降解稠油成熟度及油源研究

济阳坳陷郑家王庄油田原油生物降解程度为 2～ 8级 ,生物降解是导致原油稠化的主要原因。根据甾烷、萜烷及甲基菲等成熟度参数估算 ,母源成熟度 (Ro)在 0 7～ 0 9左右。原油地球化学分析表明 ,残留烷烃中含有较高的植烷、伽马蜡烷、β 胡萝卜烷 ,甾烷分布中C2 7高 ,重排甾烷与 4 甲基甾烷含量不高 ;芳烃馏份含有脱羟基维生素E ;非烃沥青质的瞬时裂解产物中甾烷分布与残留烷烃的甾烷分布特征相似 ;单体正构烷烃与沥青质总碳同位素特征也与沙四段烃源岩可对比 ;这些证据与已报道的沙四段烃源岩特征十分相似 ,反映郑家王庄油田生物降解稠油源自沙四上亚段成熟烃源岩的贡献     

塔河油田原油生物标志物定量特征研究

通过对塔河地区22个原油样品的饱和烃色质、芳烃色质和饱和烃色谱的定量分析研究表明,塔河地区中南部和东部原油的二苯并噻吩和姥鲛烷含量高于中北部地区的原油,说明前者代表碳酸盐沉积环境,而后者的缺氧程度更大;中北部地区原油的C35升藿烷含量高于东南部地区的原油,说明水体分层更明显,其还原程度更强;C29S构型甾烷含量越低,二苯并噻吩含量和2-甲基菲+3-甲基菲含量越高,原油的成熟度越高;中北部地区原油的25-降藿烷和二降藿烷含量高,为生物降解原油。     

准噶尔盆地三台油气田原油菌解气特征及成因

通过综合分析天然气组分、碳同位素组成和伴生原油的碳同位素组成、饱和烃色谱、色谱-质谱等资料,对准噶尔盆地三台地区天然气特征及其形成机制进行了研究。三台油气田侏罗系天然气乙烷碳同位素组成普遍较轻,原油碳同位素组成较轻、姥植比较小,甾烷分布以C29和C28甾烷含量较高、C27甾烷含量较低为特征,油、气主要来自阜康凹陷二叠系平地泉组腐泥型烃源岩。天然气组成以甲烷为主,甲烷碳同位素组成较轻,比典型的生物气重,但比热成因气轻;气藏埋藏较浅,与稠油伴生或邻近;伴生的稠油遭较强生物降解,出现25-降藿烷,表明三台油气田侏罗系天然气属于典型的原油菌解气。微生物降解原油的过程是在细菌和热力学作用下由微生物参与的一种水-烃反应,产甲烷菌利用CO2和H2优先对轻碳同位素进行还原反应产生碳同位素组成较轻的甲烷气。含油气盆地中遭生物降解的稠油和油砂分布广泛,原油菌解气藏具有良好勘探前景。     

北部湾盆地稠油地球化学特征及成因分析

北部湾盆地涠西南凹陷、乌石凹陷已发现多个稠油油田。为研究稠油特征和成因，开展了稠油油藏原油物性、组分、饱和烃特征、生物标志物、油气来源和盆地模拟分析。结果表明：（1）北部湾盆地稠油主要分布在凸起、斜坡带和近洼带，呈高密度、高黏度特征。（2）北部湾盆地存在3类稠油，第一类为凹陷中央流二段下部烃源岩生成的原油运移至圈闭成藏，遭后期抬升剥蚀，埋深小于2 000 m，上覆盖层薄导致油藏遭受生物降解，此类原油成熟度高，C₃₀-4-甲基甾烷含量高，组分遭受不同程度的破坏，饱和烃和芳烃成分有序缺失；第二类稠油主要分布在近洼带，为本地低热演化油页岩、页岩生成的原油，其成熟度低，Ts/Tm值较低，C₃₀-4-甲基甾烷含量低，在近洼就近成藏，埋深处于生烃门限附近，为早期原生稠油；第三类稠油主要分布在斜坡带，主要为深洼流二段下部烃源岩生成的成熟原油和本地流二段上部烃源岩生成的成熟度较低的稠油混合而成，同时受运移、扩散、吸附等因素的影响，原油变稠，C₃₀-4-甲基甾烷含量中等，此类油藏埋深大于3 000 m，是未受到生物降解的混合型稠油。该研究成果对北部湾盆地优化勘探开发部署、指导油区勘探具有重要意义。     

轮南、塔河油田稠油油源对比

运用GC,GC-MS,GC-MS-MS、配比实验、沥青质钌离子催化氧化技术,研究了塔里木盆地轮南、塔河稠油油源。轮南、塔河油田稠油中含有25降藿烷,但正构烷烃分布完整,色谱基线呈不同程度抬升,油藏经历了两期成藏过程。稠油具有三环萜烷含量高、C₂₄四环萜烷含量低、伽马蜡烷含量低、C₂₈甾烷含量低、甲藻甾烷及三芳甲藻甾烷含量低、4甲基24乙基胆甾烷及其芳构化甾烷含量低、24降甾烷含量低的特点。油源对比表明轮南、塔河稠油来源中、上奥陶统烃源岩。配比实验表明,原油中若混入了25%寒武系生源的TD2井原油,混源油也会呈现寒武系生源的特点,表明寒武系烃源岩生成的原油并未大规模混入到轮南、塔河油藏中。轮南、塔河稠油沥青质钌离子氧化降解产物在一元酸及甾烷酸、4甲基甾烷酸的分布与TD2井稠油明显不同,进一步证明中、上奥陶统烃源岩可能为轮南、塔河稠油的主力源岩。     

生物降解作用与辽河“稠油”的形成

使用色谱和色谱-质谱技术研究了辽河西部凹陷的原油和油砂的饱和烃,鉴定出多种生物标记化合物,特别是鉴定出了25-降藿烷系列和一个待确认的新的化合物,这些化合物对指示原油的生物降解作用具有指纹意义.严重的生物降解作用可破坏原油的正常甾烷,并使正常藿烷向25-降藿烷转化.“稠油”中25-降藿烷的存在,说明它们形成的一个重要方式是生物降解作用.