生油岩热解气相色谱分析方法及地质应用

为了快速、准确地评价生油岩，该介绍了生油岩热解气相色谱评价技术并对其地质应用进行了重点阐述。利用热解气相色谱技术在确定生油层排油厚度；根据热蒸发烃、热解烃图形特征及参数判别生油岩成熟度和成油类型；利用热解产物谱峰特征和各烃段相对质量分数划分母岩类型等方面，各项评价指标均有较好的表征演化特征，在现场评价生油岩有着重要的意义。     

热解气相色谱分析技术在石油地质中的应用

为了解决石油勘探开发中所面临的早期评价问题，应用热解气相色谱法，利用热解装置、气相色谱仪、数据处理工作站组成的热解气相色谱仪对储集岩进行分析，得到热蒸发烃、热解烃色谱曲线及其各种化合物、系列化合物分析数据。该技术对不同储集岩进行分析对比获得如下结论：①利用热蒸发烃正烷烃碳粉分布及含烃量有助于区分水洗油层、细菌降解油层、非生产层、凝析油层；②在对储集岩热解烃分析中发现油砂岩与生油岩干酷根的热解烃图形是不同的，通过研究不同类型油砂岩热解烃色谱曲线可更好地了解不同类型油砂岩在重质组分中的烃类分布。因此，在生产该技术可为勘探开发提供合理的勘探数据，准确评价储集岩性质，对现场快速、准确评价储层具有重要意义。     

热解气相色谱分析技术在石油地质中的应用

为了解决石油勘探开发中所面临的早期评价问题,应用热解气相色谱法,利用热解装置、气相色谱仪、数据处理工作站组成的热解气相色谱仪对储集岩进行分析,得到热蒸发烃、热解烃色谱曲线及其各种化合物、系列化合物分析数据。该技术对不同储集岩进行分析对比获得如下结论:①利用热蒸发烃正烷烃碳数分布及含烃量有助于区分水洗油层、细菌降解油层、非生产层、凝析油层;②在对储集岩热解烃分析中发现油沙岩与生油岩干酪根的热解烃图形是不同的,通过研究不同类型油砂岩热解烃色谱曲线可更好地了解不同类型油砂岩在重质组分中的烃类分布。因此,在生产中该技术可为勘探开发提供合理的勘探数据,准确评价储集岩性质,对现场快速、准确评价储层具有重要意义。     

马西洼槽两种不同油源油层的解释与评价

冀中坳陷饶阳凹陷马西洼槽存在两套主力烃源岩,一套为由沙一下亚段油页岩、鲕灰岩、泥质白云岩和暗色泥岩组成的浅湖-较深湖相烃源岩,另一套为沙三段暗色泥岩淡水湖相烃源岩,它们共同为沙二段、沙一段圈闭提供油源。由于这两套烃源岩的生油母质及成熟度不同,所形成的油层在气测录井资料上响应特征差别很大,以传统的按层位总结油气显示特征的方法效果并不理想,尤其是沙二段。鉴于这两套烃源岩在岩石热解气相色谱资料上很好区分,笔者尝试采用岩石热解气相色谱资料中的植烷峰的高低快速识别油源,针对不同的油源分别建立油层评价标准,在此基础上,分别建立了沙一段、沙二段储集层皮克斯勒和轻重烃比值解释评价图板。实例分析表明其应用效果良好。     

利用热解气相色谱分析方法判断储集层性质

热解气相色谱法是结合热裂解和毛细管气相色谱分析技术，通过氢火焰检测器对热解产物中的热蒸发烃(S1)和热裂解烃(S2)进行分析，得到详细的烃组成资料，依据烃的组成特征及含量变化对储集层的含油水性进行判断，主要针对S1的特征进行了分述和研究。     

东营凹陷北部沙四段下亚段盐湖相烃源岩特征及展布

对东营凹陷北部沙四段下亚段盐湖相烃源岩特征及展布缺乏系统研究,尤其对盐湖沉积物中普遍发育的含膏泥岩、含盐泥岩、膏质泥岩和盐质泥岩的生烃潜力认识不清。首先利用有机碳、岩石热解等实验分析手段,对不同岩相烃源岩的生烃潜力进行研究;然后基于实验分析数据,建立了盐湖相烃源岩有机碳含量测井评价模型,利用评价结果分析了烃源岩展布特征,结合埋藏史和热演化史研究了烃源岩生烃史。结果表明:研究区沙四段下亚段烃源岩有机质以腐泥型为主,有机质类型主要为I—II1型,少量为II2型,都是优质的生油母质;证实了含膏泥岩、含盐泥岩、膏质泥岩和盐质泥岩都具备生烃潜力,可孕育有效烃源岩。民丰地区、利津地区和胜坨下降盘是有效烃源岩发育的有利位置,这些地区有效烃源岩累积厚度大,有机碳含量高。研究区沙四段下亚段烃源岩普遍经历了"快—慢—快"的埋藏过程,生油高峰持续时间长,目前处于烃源岩热解和原油裂解生气阶段,有利于烃源岩热解气和原油裂解气成藏。     

地化录井解释评价技术研究

地化录井参数较多,每一个参数都有其在油、气勘探和评价方面的意义。从地化录井的原理出发,建立了热解地化录井在生油岩、储集岩方面的评价技术。同时依据多个参数之间的联系,建立起定量解释模版,克服了单个参数解释的不足,提高油气解释精度。依据热解气相色谱录井理论,总结了其在油、气、水层的特征,为油气勘探提供依据。     

利用热解气相色谱特征识别储集层流体性质

原有热解气相色谱技术提供的参数和方法主要为早期烃源岩研究而设，难以适应储集层流体性质评价。该通过总结吉林探区热解色谱特征，摸索出一些适合储集层流体评判的特征参数，指出特征参数与不同原油性质热解色谱谱图特征相结合，能够有效地提高热解色谱识别储集层流体性质的能力，通过大量实例检验效果较好。对其它油田寻找合适的储集层流体评价的参数和方法有一定的借鉴作用。     

松辽盆地显微组分热模拟生烃研究

烃源岩中显微组分在未熟－低熟阶段具有不同的生烃特征和生烃模式,针对松辽盆地未熟烃源岩中的显微组分的生烃模式,利用荧光显微镜技术和比重分离技术分离富集各种显微组分,运用有机地化和有机岩石学的分析方法进行研究;松辽盆地未熟烃源岩中显微组分热模拟实验结果表明,不同显微组分在生烃模式上存在很大差别,粒状无定形体、菌解无定形A具有早期生油的特点,其不但进入生油门限较早,而且达到生油高峰也较早,藻类体虽然达到生油高峰相对晚此,也在较早时即进入生油门限。而且当进入生油门限后,生油率迅速增大,有较高的生油率。因此,粒无定形体,菌解无定形体A及藻类体是松辽盆地未熟－低熟油的主要贡献者。     

辽河油田大民屯凹陷下第三系生油岩排烃研究

采用高温高压半封闭实验体系,对大民屯凹陷下第三系生油岩进行了排烃热模拟实验,结果表明制约生油岩排烃量的因素是有机质丰度,而制约生油岩排烃效率的因素则是有机质类型。排烃作用对原油族组成烷烃和非烃和沥青质的含量影响较大,对芳烃含量影响较小。两类生油岩的排烃模式均具有无突发性排油高峰的特征。     

鄂尔多斯盆地东南部山西组泥页岩生烃热模拟实验

鄂尔多斯盆地东南部页岩气资源潜力巨大,目前缺乏对山西组泥页岩生烃潜力的系统评价,因而制约了对该区烃源岩资源潜力的客观评价。通过高压釜-封闭式金管的生烃热模拟实验,分析烃源岩生烃过程,对比山1段和山2段的生烃潜力,生烃动力学拟合证明实验结果真实可靠。实验结果表明：①甲烷和非烃类气体具有相似产出特征,重烃气C_2-5和液态烃具有相似产出特征;②当R_O值为0.80%~1.08%时,液态烃达到产率峰值;当R_O值达到1.47%~1.81%时,重烃气C_2-5达到产率峰值;当R_O值超过3%,重烃气C_2-5几乎全部裂解,干燥系数接近1;③实验表明山2段属于更好的烃源岩,结合页岩气井地化数据,进一步确认山2段生烃潜力远远超过山1段,研究认为山2段更适合作为鄂尔多斯盆地海陆过渡相页岩气的有利勘探层段。     

欠平衡钻井条件下气测参数响应特征及解释评价

欠平衡钻井技术因其具有提高钻井功效、保护油气层等优点得到广泛应用的同时,也为录井技术带来了诸多难题。论述了利用气测烃组分分析、槽面的油花与气泡、火焰高度、岩石热解和热解气相色谱等技术及参数响应特征弥补气测全烃参数局限性的观点,针对充氮气欠平衡钻井条件下气测录井的解释工作进行了归纳和总结,并提出通过安装气体压力计和气体流量计获取气瘁压力和气体流量参数来监测地层压力的建议。     

岩石热解录井技术在油气层评价中的优势

岩石热解录井技术在国内多数油气田得到了推广应用,近年来检测技术和评价技术均有进一步的发展。文章结合具体生产实例,肯定了在解决实际问题方面,岩石热解录井技术所具有的无可替代的优势,展示了应用岩石热解录井技术进行油气层评价的实用价值。     

单冷阱热解色谱仪在烃源岩评价中的应用

利用单冷阱热解色谱仪对烃源岩样品进行热解分析,通过电磁切割和冷阱富集的匹配,能实现烃源岩不同演化阶段热解生烃组分色谱分析,气态烃也得到很好分离,从而为烃源岩组分动力学研究提供了技术保障。对不同类型烃源岩的热解分析表明,烃源岩从Ⅰ型到Ⅲ型有机质,甲烷产率快速增加,而轻质油和重质油则逐渐减少,湿气与有机质类型关系不明确,产率变化不大;烃源岩热解产物正烷烃与正烯烃的比值受到热解速率、烃源岩演化阶段及类型的综合影响,不能简单地以烃源岩热解正烷烃与正烯烃的比值来确定有机质类型。建立的烃源岩热解生烃组分动力学分析技术能提供包括C₁(干气)、C₂—C₄(湿气)、C₅—C₁4(轻质油)和C₁₅₊(重质油)的动力学数据,从而为烃源岩定量评价、确定其主成油期、主成气期、油气比和资源量计算提供了重要技术参数。      

岩石热解录井在松辽盆地南部新区勘探中的应用

岩石热解录井技术已在多数油田重点探井得到广泛应用,通过对岩石热解录井分析参数地质意义研究,结合松辽盆地南部新区油气勘探特点,提出岩石热解录井应在钻井现场开展快速评价烃源岩有机质丰度、类型以及烃源岩成熟度的工作,从而快速提高评价新区的勘探潜力,综合评价储集层及原油性质,有利于提升新区油气勘探信心,快速确定试油、试气及开采工艺技术方案。实际应用情况表明,岩石热解录井技术对加快新区油气勘探及评价具有重要意义。     

利用热解气相色谱特征识别储集层流体性质

原有热解气相色谱技术提供的参数和方法主要为早期烃源岩研究而设,难以适应储集层流体性质评价。该文通过总结吉林探区热解色谱特征,摸索出一些适合储集层流体评判的特征参数,指出特征参数与不同原油性质热解色谱谱图特征相结合,能够有效地提高热解色谱识别储集层流体性质的能力,通过大量实例检验效果较好。对其它油田寻找合适的储集层流体评价的参数和方法有一定的借鉴作用。     

烃类与非烃综合判识干酪根与原油裂解气

在天然气成因类型研究中,如何有效识别干酪根与原油裂解气一直是一个难题。选取不同类型干酪根、不同性质原油开展半封闭—半开放体系的热压生排烃模拟实验及其产物的地球化学分析研究,并对典型的干酪根、原油裂解气（田）进行了地球化学统计和比对。研究表明,干酪根热解气与原油裂解气中烷烃组分及其碳同位素组成显示相似的演化特征,Ln(C₂/C₃)值均呈早期近似水平和晚期近似垂向变化特征,在高过成熟阶段Ln(C₂/C₃)值与δ¹³C₂-δ¹³C₃差值具有快速增大的趋势,二者趋同性变化特征指示了生气母质的高温裂解过程,但这些指标不是干酪根与原油裂解气的判识标志,提出天然气中烷烃分子及同位素组成的有机组合是判断有机质（干酪根、原油）高温裂解气的可靠指标,却并不能直接识别干酪根热解气或原油裂解气;非烃组分的演化特征具有明显的差异性,干酪根热解气以高含氮气(N₂)为主,原油裂解气往往高含硫化氢(H₂ S), N₂、H₂ S含量作为一项重要指标可以与烷烃气同位素组成相结合有效区别干酪根与原油裂解气,分析结果与四川盆地、塔里木盆地不同油气田的地质实际相吻合。天然气中烃类和非烃组成的综合分析为有效判断干酪根与原油裂解气提供了新的途径。     

煤系烃源岩热模拟演化过程的地球化学参数特征――以准噶尔盆地侏罗系煤系烃源岩为例

在准噶尔盆地侏罗系煤系烃源岩热模拟实验研究中 ,经过对原样和不同温度点热模拟残余物进行可溶有机质抽提和族组成分析、残渣干酪根处理、Ro 值测定和 TOC测定 ,并对部分样品系列进行色谱和质谱分析后发现 ,煤系烃源岩在不同热演化阶段表现出的地质地球化学特征具有相当大的差异。低演化阶段和热降解阶段天然气的形成是不同热力学条件和成气母质化学反应的结果。在低演化阶段 ,源岩镜质组反射率增长幅度并不太大 ,通常 Ro<0 .7%。原始可溶有机质和热模拟残余可溶有机质的分析结果表明 ,烃类气主要来源于原始可溶有机质的脱基团作用和大分子沥青质及干酪根边缘烃 (极性组分 )的热降解。在有机质热降解―热裂解阶段 ,烃源岩经地质埋深增温 ,热演化进程相对加快、镜质组反射率迅速递增、Ro 值从 0 .5 5 %～ 0 .70 %迅速增大到 1 .40 %～1 .70 % ,可见热动力作用足以破坏干酪根结构烃并将其降解形成油气。该阶段是干酪根经热降解大量排烃的阶段 ,其地球化学参数特征主要表现为干酪根结构烃热降解产物的特征。     

渤海湾盆地济阳坳陷埕岛—桩西潜山油气特征与来源

潜山油气藏具有多种油气来源和充注成藏方式。为揭示渤海湾盆地济阳坳陷潜山油气藏的形成过程,以油气物性、地球化学特征为基础,分析了埕岛—桩西潜山带的油气来源及充注方式。结果表明：研究区原油来自低等生物为主的湖相烃源岩,天然气为腐泥型干酪根在热解生烃过程中产生的原油伴生气;受多源供烃的影响,油气物性和地球化学特征在不同层系之间无明显差异,但在不同构造带间差异显著。埕北11潜山原油中4?甲基甾烷不发育,是埕北凹陷沙三段烃源岩生成的油气沿埕北断层垂向注入而形成;埕北20潜山的原油成熟度相对较低、伽马蜡烷含量高低不等,为来自沙南凹陷沙一段和沙三段的混源油,通过不整合侧向充注而聚集;埕北30潜山和桩海潜山的原油成熟度高,是黄河口凹陷沙三段烃源岩生成的油气沿埕北30断层和供烃窗口充注而形成;桩西潜山的油气来自孤北洼陷沙三段,经桩南断层从供烃窗口充注进入潜山。     

Ⅰ类生油岩人工熟化热解动力学及热解气相色谱研究

本文对含有Ⅰ类干酪根的扶16-02井(埋深355.9m)的未成熟生油岩样品进行了一系列人工熟化,得到了具有不同成熟度的样品。对这些熟化样品,用Ⅱ型岩石评价仪(Rock-EvalⅡ)进行了热解常规分析,用Ⅰ型岩石评价仪(Rock-EvalⅠ)进行了热解模拟实验,并用热解气相色谱仪进行了热解产物组成分析。对于热解模拟实验数据,按串联一级反应动力学模型(Friedman方法)进行处理,得到了一系列热解分析指标和热解生烃动力学参数,揭示了热解产物组成随生油岩成熟度变化的规律以及演化过程中干酪根结构和热解反应本质的变化。