有机含氮化合物研究新进展

综述了国内外在有机含氮化合物研究和应用方面的新进展,认为吡咯类中性含氮化合物在油气运移方面的研究和应用,极大地促进了非烃地球化学的发展。指出了吡咯类中性含氮化合物研究和应用方面应当注意的一些问题,例如成熟度、沉积环境和沉积母质对吡咯类中性含氮化合物分布和组成的重要影响,又如对生物降解油来说,吡咯类含氮化合物已不适用作为石油运移的示踪参数,但这种化合物可作为成熟度和油源对比等参数使用等问题。     

含氮化合物在天然气运移中的示踪作用——以平落坝—邛西构造带须二段气藏为例

探讨了川西南部平落坝—邛西地区储层沥青中吡咯类化合物的分布特征和该区须二段储层中天然气的运移方向,指出：平落坝—邛西构造带储层沥青含氮化合物中吡咯类化合物的丰度、异构体参数的绝对大小与相对变化说明该构造平面上运移效应主要是对平落坝地区的吡咯类分布具有控制作用,总体表现出自西向东运移的趋势,而在整个平落坝—邛西构造带,这种控制并不明显;该构造须二段气藏具有原地或近源性,其天然气以大范围内的垂向运移为主。     

生物标志化合物和含氮化合物作为油气运移指标有效性的对比研究

为了探讨生物标志化合物和吡咯类含氮化合物作为油气运移指标的有效性,以塔里木盆地轮南油田、柴达木盆地尕斯库勒油田为例,对海相成熟油、盐湖相低熟油中烃类组分（甾、萜类化合物）和非烃组分（吡咯类含氮化合物）的分布特征进行了对比研究。定量分析结果显示,不同类型原油中烃类生物标志物差异显著,受原始母质类型、成熟度的影响大,而吡咯类化合物的种类与分布型式相对变化较小,具有相对较好的稳定性。确认吡咯类含氮化合物可显示相对较强的油气运移分馏效应。产生油气运移分馏作用的根本原因是极性作用,吡咯类含氮化合物比甾、萜类化合物的运移分馏效应强,可能是二者产生极性差异的机理不同。吡咯类含氮化合物作为油气运移示踪剂有其独特的优势。     

镇北油田原油含氮化合物分布特征与油气运移

鄂尔多斯盆地镇北油田原油中含有丰富的吡咯类含氮化合物,不同层系或相同层系原油中吡咯类含氮化合物总体分布型式相似,原油中吡咯类含氮化合物以烷基咔唑为主,烷基苯并咔唑次之,未检测到二苯并咔唑。但含氮化合物绝对质量分数与相对分布差异明显,显示出明显的油气运移分馏效应。随着运移作用的加强,含氮化合物绝对浓度下降,"屏蔽"型与"暴露"型或"半屏蔽"型化合物的比值增加。根据原油中含氮化合物参数的平面分布规律可知,镇北地区原油运移方向是:镇53井区和镇221井区为自东北向西南,镇218井区为自西北向东南。     

天然气中H2S的化学成因实验研究

对天然气-CaSO4-水体系进行了恒温实验研究.结果表明,含水条件下天然气与CaSO4在450 ℃～570 ℃时可以发生反应,产物主要为H2S、CO2、CaCO3和焦炭.随着反应程度加深,天然气中总烃所占比例呈递减趋势,天然气干燥程度与酸化程度均增大.给出了反应途径通式并进行了热力学分析.热力学计算表明,天然气与CaSO4的反应可自发进行,升高温度对反应有利,长链烷烃比短链烷烃更容易与CaSO4发生反应.本研究对解释天然气中H2S的化学成因提供了理论与实验依据.     

碳酸盐岩储集层含H2S天然气成因研究

对天然气-固态硫酸钙体系进行了初步恒温热模拟实验研究, 探讨了反应途径和热力学特征。结果表明, 高温下天然气与固态硫酸钙可以发生明显的硫酸盐热化学还原反应(TSR) , 产物主要为硫化氢、二氧化碳、碳酸钙、水和焦炭。随TSR程度加深, 天然气中总烃所占比例呈递减趋势, 天然气干燥程度与酸化程度均增大。给出了天然气参与TSR的反应途径通式并进行了热力学分析。热力学上长链烷烃比短链烷烃更容易与固态硫酸钙发生TSR. 以川东北飞仙关组鲕滩高H2S天然气藏为例进行了TSR体系的地质实例研究, 发现模拟实验结果与实际地质例证结论基本一致。     

正己烷耦合甲醇芳构化反应热力学计算

以抽余油中代表性化合物正己烷为模型化合物，进行了正己烷耦合甲醇芳构化反应热力学计算。结果表明：正己烷耦合甲醇芳构化反应体系中，甲醇芳构化和芳烃甲基化反应是放热反应，而正己烷芳构化反应为吸热反应，反应中存在热量耦合互补；甲醇芳构化反应较正己烷芳构化反应更易发生，甲醇及正己烷裂解反应，正己烷加氢生成戊烯的反应均不能自发进行，甲醇可自发生成乙烯和丙烯；升高反应温度可促进初始C—C的生成。     

二甲醚水蒸气重整制氢过程的热力学分析

对二甲醚水蒸气重整制氢体系进行了热力学分析,考察了反应温度、压力、水醚进料比等因素对体系平衡组成的影响,探讨了反应体系达到热力学平衡时二甲醚转化率、氢气产物等的变化情况。分析发现,二甲醚平衡转化率分别随水醚比的增大和温度的增高而增大,随压力升高而降低;氢气组分含量分别随温度和压力的升高略有减少,随水醚比的增加先增后减。反应在水醚比为3～6、温度为200℃～300℃及压力为0.1MPa的条件下,可得到较高的氢气产率与选择性,较好的二甲醚转化率,副产物一氧化碳及甲醇含量较少。     

含氮化合物在油气地球化学中的应用

在调研了国内外大量含氮化合物文献基础上,指出含氮化合物在油气地球化学研究中有着重要的应用价值,首先含氮化合物在研究油气运移方向及路径方面有独特作用,例如吡咯类中性氮化合物可作为一种示踪剂用于油气运移研究――随着运移距离的增长,原油中吡咯类化合物的绝对丰度会减小;其次在一些地区将含氮化合物作为油气成熟度和油源对比参数也取得了较好效果。同时指出,在实际利用含氮化合物参数时仍然存在着与理论不相符的情况,建议在实际应用中要结合地质背景和其他地球化学参数。     

含氮化合物运移分馏机理及应用

含氮化合物在石油运移研究中的应用是一项开创性的工作,同时也是石油非烃地球化学研究的新进展。目前国外对含氮化合物进行了广泛而深入的研究,特别是咔唑类化合物在石油运移中的应用研究方面取得了重要的进展;而国内的研究尚属起步阶段。本文尝试利用这些指标探讨A油田石油运移方向。1含氮化合物运移分馏机理石油中的含氮化合物分为两种类型:碱性吡啶类(吡啶和喹啉)和非碱性吡咯类(咔唑、苯并咔唑、二苯并咔唑及其烷基衍生物、吲哚),其中,非碱性吡咯类约占总氮量的2/3。含有氮原子杂环化的咔唑类分子具有较强的极性,它可以通过氮原子键合…     

焉耆盆地含氮化合物分布与油气运移特征

利用含氮化合物作为油气运移示踪剂,探讨了含氮化合物在焉耆盆地油气充注方向研究中的应用。盆地侏罗系油藏原油中含氮化合物存在一定的运移分馏作用,表现为自生烃中心向外,含氮化合物绝对含量由高到低,屏蔽型化合物相对富集而暴露型化合物相对减少,异构体参数[a]/[c]的相对含量则由大变小。在同一构造带中,随埋深的减小,含氮化合物同样存在着运移分馏效应。研究表明,宝浪油田油气注入方向在平面上自南向北,在纵向上自深层向浅层运移聚集。      

川东石炭系气藏排水采气工艺技术及其应用

四川盆地东部石炭系气藏是中国石油西南油气田公司的主力气藏之一，经过20多年的开发，出水气井增多、开发难度加大，必须进行排水采气才能维持正常生产。由于石炭系气藏大部分生产井存在井深、地层压力系数低、温度高、静液面深、复产后井口套压高的特点，常规排水采气工艺不能满足气藏的要求。针对这些难点，研究出深井高压气举、低压深井的优选管柱、深井高温泡排三项适合石炭系气藏的排水采气工艺，并在现场十多口井上进行了试验，增产效果显著。     

母源、沉积环境和成熟度对中性含氮化合物分布的影响

南翼山构造油气藏是目前柴西北区发现的最大油气藏。其深层E23是凝析气藏, 浅层N22是正常密度的油藏, 这种分布格局在柴西北区是唯一的, 对它进行成藏解剖对整个柴西北区的油气勘探具有重要的意义。结合原油轻烃、天然气碳同位素和生物标志化合物综合判识油源, 认为南翼山构造的N22与E23储集层原油来源不同, 深层E23油气来自E23烃源岩, 浅层N22的油来自N1 烃源岩; 南翼山构造的油气是就近捕获的产物, 不是从南边长距离运移而来, 深部凝析气藏的形成受有机质类型和成熟度共同控制。     

深层烃源岩成烃理论研究进展

老油区深层具有很大的勘探潜力,深层烃源岩油气生成理论是寻找深层油气藏的基础,目前的研究表明,深层油气藏的温度已超出传统的干酷根晚期成油理论所认为的“液态窗”,深层烃源岩仍具有较高的有机碳含量,是深层油气藏的物质基础,温度和压力是影响有机质生烃演化的主要因素,目前较多的实验数据和勘探发现证明,压力可延迟或抑制油气生成和有机质成熟,中国东部深层具有巨大的勘探潜力,但仍需要深入研究深层烃源岩生烃理论,深层储层的储集性能,高温高压条件下的油气成藏和深层油气勘探技术等问题。     

高能气体压裂过程中“化学作用”的研究

用实验的方法研究了高能气体压裂产生的高温高压气体对地层的酸蚀机理，效果，定性实验表明，酸气与地层碳酸盐成分之间仍然是有水条件下的自发离子反应，高能气体压裂地层条件完全能够提供这样一个环境。定量实验给出了不同酸气强度条件下反应速度，同时获得了反应速度同温度、压力的变化规律。     

莺歌海盆地深层高含CO2高含水气藏气相渗流机理

南海莺歌海盆地深层气藏具有高温、高压、高含水和高含CO₂等典型特征,其渗流机理十分特殊。为揭示该类气藏渗流特征,剖析产气能力的影响因素,通过搭建超高温高压长岩心驱替实验系统来模拟实际储层的温压条件,开展不同含水条件及不同CO₂含量下的气相渗流实验。研究表明:该类气藏渗流特征可划分为产生启动压力、低速非达西渗流、达西渗流和偏离达西渗流4个阶段;束缚水会引起低速非达西渗流,可动水会导致启动压力产生,且束缚水在高压差下会转为可动水,导致气相渗流偏离达西渗流,形成或加剧气水两相流动,降低高压差下气相渗流能力;气组分中CO₂不仅会导致低速非达西渗流阶段时间延长,高含量下还会促进束缚水转为可动水,形成启动压力,并使高压差下偏离达西渗流阶段提前到来。因此,此类气藏含水饱和度和CO₂含量的增加均会抑制产气能力,应严格控制气藏生产压差,避免低速非达西渗流和高压差下偏离达西渗流产生。研究结果可为该类气藏的高效开发提供理论依据。     

高效开发深层轻质油气藏的途径

深层常蕴藏丰富的轻质油、凝析气及天然气,构成经济价值很高的特殊油、气田。高温高压下,液态烃溶解于气态烃中,开采时压力降到露点压力后储层流体出现反凝析现象,致使油层内残留反凝析油,为此国外为高效开发轻质油藏而采用注氮气混相驱以提高凝析油、气藏的地层压力,获取较高的采收率。 混相驱替存在两种类型,其中的多次接触混相驱又称动力混相驱,它是通过多次蒸发或萃取完成的。本文举出美国福多奇(Fordoche) 油田注氮混相驱实例,预计最终采收率可达54.5％;最后,为开发好凝析气田及挥发性油田提出几点做法。     

井底压力温度测试技术在充气欠平衡钻井中的应用

升2-17井是大庆油田在外围深层天然气勘探开发的一口重要的勘探开发评价井．该井在三开井段采用充氮气钻井液进行欠平衡钻进．应用改进后的并下压力温度测试工具实测出了三开充氮气并段不同工况下的并底压力、温度数据，并据此准确计算出了充气后钻井液的当量密度．准确掌握了充气量与钻井液当量密度之间的关系．比较准确地确定了地层压力的大小，精确计算出了井底负压值的大小。应用井底压力温度测试技术有利于发现和保护储层．提高勘探开发的效果。介绍了井底压力温度测试技术在升2-17井三开井段充氮气欠平衡钻进时的应用情况．并分析了井底压力温度测试数据。     

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气特点与成藏机理探讨

研究区盒8、山2两大成藏组合具备深盆气的形成条件及特征,其储层具有致密化程度高、含气范围内零星产水、气藏压力分割性强等特点,主要归因于陆相沉积层序和气藏的后期改造。地质分析和物理模拟实验表明,砂岩体走向上区域连通,在成藏环境下可以发生气驱水的运聚过程。以早白垩世末为界可划分出形成发育期和深盆气改造期两个阶段。在成藏过程中气藏压力经历了由超压到负压的演变过程。引起不同地区压力降低的主控因素是不同的:苏里格庙地区主要由储层溶孔体积增大引起,温度降低也有一定影响;而东部榆林、神木-米脂地区,主要由后期抬升温度降低引起。在综合分析成藏特征和过程的基础上,提出了"广覆叠置式源顶改造型深盆气"成藏模式。