塔北地区原油碳同位素组成特征及影响因素

以塔里木盆地轮南地区与哈得逊地区20个原油样品的全油碳同位素组成和正构烷烃单体烃碳同位素组成分析为基础,结合油源、区域构造演化以及成藏过程的研究,探讨影响原油碳同位素特征的主要因素.研究表明,轮南地区原油的全油碳同位素组成值均大于-32‰,而哈得逊地区原油的全油碳同位素组成值一般小于-32‰;原油正构烷烃单体烃碳同位素组成也表现出轮南地区重于哈得逊地区的特征.两地区原油碳同位素组成的这种特征是由于两地区油气成藏过程的差异造成的,轮南地区原油碳同位素组成比哈得逊地区的原油碳同位素组成重的主要原因是轮南地区原油中混入了来源于寒武系的降解原油,而非二者油源不同造成.图6表2参11     

南方海相层系不同类型烃源（岩）生烃模拟实验及其产物同位素演化规律

利用常规高压釜热压模拟仪和仿真地层热压生排烃模拟仪对南方海相不同类型烃源进行生烃模拟实验,研究发现不同类型原油烃气产率最高,分散可溶有机质烃气产率次之,产率最低的为不同类型千酪根。不同类型烃源烃气产率与烃源的有机碳含量、可溶有机质含量高低、有机质类型有密切关系,与烃源原始成熟度具有较好负相关性。烃源碳同位素组成决定产物甲烷碳同位素组成的演化规律,碳同位素组成较轻的烃源其产物甲烷碳同位素组成总体上要轻于碳同位素组成较重烃源的甲烷碳同位素组成。不同类型烃源产物甲烷碳同位素组成随热模拟温度增高具有先变轻再变重的演化特征,但不会重于其烃源的碳同位素组成。乙烷等碳同位素组成也随着热模拟温度增高逐渐变重,演化至生烃高峰时,碳同位素组成接近于其烃源碳同位素组成,可以示踪烃源。当演化至高过成熟阶段,乙烷等δ^13C值大于其烃源碳同位素值,故不能仅用重烃碳同位素组成判断天然气母质类型。不同类型干酪根与可溶有机质CO2组分和同位素组成演化规律具有明显区别,可溶有机质生成的CO2和甲烷之间同位素分馏程度要比不同类型干酪根的大。在不同类型烃源生烃过程中,干酪根和液态烃碳同位素组成主要受母质类型控制,继承效应强,同位素分馏程度较小,具有很好的示踪意义,可以用于油源对比和烃源示踪研究。     

英吉苏凹陷原油碳同位素地球化学特征及其地质意义

塔里木盆地英吉苏凹陷目前所揭示原油分子碳同位素分布呈现明显二阶段模式,显示该地区具两期成藏特征:一期为以龙口1井为代表的正常原油成藏,油源主要与下奥陶统沉积有关(以英东2井4171-4175m地层为对比源岩);另一期为以英南2井为代表的高演化凝析油气成藏,其轻烃组成可能属于干酪根高演化阶段产物,而非原油裂解成因。     

有机质碳同位素的成熟分馏作用及地质意义

本文以各种热模拟实验产物的稳定碳同位素分析为基础,对有机质热演化产物的油、油族组份。气态烃、残渣的稳定碳同位素动力分馏机制进行探讨。同时提出区分低演化凝析油(煤系产物)与高成熟凝析油(原油裂解产物)的新方法,为识别天然气成因类型提供了新的途径。      

部分近海湖相烃源岩有机质异常碳同位素组成

中国近海珠江口盆地、渤海湾盆地和印度尼西亚巽它盆地部分深湖相烃源岩及原油碳同位素组成异常重,一般干酪根碳同位素组成大于-24‰,原油碳同位素组成大于-25‰,与常规的地球化学理论相悖.在分析碳同位素组成、干酪根显微组分及生物标志物的基础上,对湖相烃源岩碳同位素组成异常的成因进行了探讨.认为热带、亚热带气候和藻类高生产率是形成深湖相泥(页)岩碳同位素组成异常重的主要原因.烃源岩及原油生物标志物组成以C30-4甲基甾烷丰富、伽马蜡烷含量低为特征.无定形体和藻质体是该类烃源岩有机质的重要来源,形成于缺氧的淡水一半成水沉积环境.该类烃源岩具有高的有机质丰度、生烃潜力和氢指数,是优质的油源岩.     

TSR对气态烃组分及碳同位素组成的影响——高温高压模拟实验的证据

选用高含硫原油、Ⅱ型干酪根、Ⅲ型干酪根以及硫酸镁作为反应物,设计了3组共6个反应体系,以对比发生硫酸盐热还原作用(TSR)与否对烃类组分及碳同位素的影响。模拟实验利用黄金管—高压釜限定系统完成,6个反应体系具有完全相同的反应温度和压力,反应结果具有可对比性。模拟实验结果证实:①TSR反应导致气态产物中H₂S和CO₂含量的明显增加;②TSR反应导致气态天然气组分变干,即碳数越多的气态烃越容易发生TSR反应,甲烷很难作为反应物参与TSR反应;③TSR反应导致气态烃碳同位素变重,而CO₂碳同位素变轻;④TSR导致甲烷碳同位素变重最多,乙烷、丙烷碳同位素变重相对较小,即δ13C₂与δ13C₁差值变小。TSR反应导致的天然气组分及碳同位素的变化影响了油气源对比的经验公式及判断指标,因此在高含硫天然气区进行气源对比时应考虑TSR的影响。      

松辽盆地北部深层原油的碳同位素特征及成因探讨

松辽盆地北部深层烃源岩大部分处于高成熟—过成熟阶段,仅在4口井发现了深层原油.松辽盆地深层泥质烃源岩干酪根碳同位素比较重,但由于其脂肪支链上富集12C,因此生成的烃类碳同位素却比较轻.随成熟度的增加,深层烃源岩干酪根碳同位素略微变重.受母质类型的影响,深层烃源岩干酪根碳同位素比青山口组一段大约轻7‰.碳同位素对比结果表明,芳深1井和芳深2井原油来自昌德地区东部的沙河子组泥质烃源岩,升深1井和宋3井原油可能主要为煤岩所生.      

裂解热模拟实验中碳同位素变化特征及其地球化学意义

采用高温模拟技术,对原油、氯仿沥青“A”、烃源岩、干酪根和原油族组分样品进行热模拟实验,分析不同样品在裂解过程中产物碳同位素组成的变化特征,研究其地球化学意义。原油、氯仿沥青“A”、干酪根、烃源岩和饱和原油族组分随热演化温度的增加,热模拟气态烃碳同位素演化规律是由重变轻再变重的演化趋势,700℃以前碳同位素分布呈正碳同位素系列分布,750℃以后出现丙烷碳同位素倒转,芳烃馏分和沥青质馏分的碳同位素值和正碳同位素系列分布出现差异;各样品随热模拟温度的增加,Δδ¹³C_2-1值都呈增大的趋势;Δδ¹³C_3-1、Δδ¹³C_3-2对原油、氯仿沥青“A”、饱和烃馏分与芳烃馏分和沥青质馏分随模拟温度的变化有差异;δ¹³C₂ -δ¹³C₃ 值和LN（C₂/C₃）值随模拟温度的增加呈正相关性。     

加水热模拟实验气态产物特征及演化规律研究

本文采用低温和时间加水热模拟实验方法，对东濮凹陷卫城地区下第三系低熟泥灰岩进行生、排烃实验研究，系统分析了气体的组成，产率变化特征及其成因，为定量评价不同演化程度的泥灰岩生气量提供了科学依据。对比了模拟实验结果与自然演化剖面的甲烷碳同位素变化异同，揭示了干酪根热降解生气的过程和机理。     

硫对甲烷碳同位素分馏的影响

通过热模拟实验,系统研究了单质硫在有机质生成甲烷过程中对其碳同位素分馏的影响。结果表明,在低—中温条件下,对于产自假干酪根和全岩的甲烷来说,单质硫的存在,总体上使其碳同位素值变轻,但在不同温度段对不同母质的影响程度不同。单质硫的存在会导致普遍出现假干酪根甲烷碳同位素值轻于全岩甲烷碳同位素值;单质硫的存在可使全岩系列甲烷碳同位素值随有机质成熟度的增加反而变轻。研究还显示,单质硫主要是作为反应物参予反应从而影响甲烷碳同位素分馏。      

莺―琼盆地原油类型划分及成因探讨

莺歌海盆地乐东和东方地区、琼东南盆地崖13-1构造原油的Mango轻烃参数和同位素组成有明显差异,这可能是油源不同或原油成藏分异效应不同所致。该两盆地原油的芳烃组成和分布也有差异,琼东南盆地原油高含联苯系列化合物,莺歌海盆地原油反之。将乐东和东方地区原油的类异戊二烯烃相互对比,发现同一盆地不同地区原油之间在成因上可能存在差别。东方1-1-5和乐东20-1-2井原油的脂肪酸组成和分布明显不同,前者以正构脂肪酸为主和低碳数化合物占优势;后者富含类异戊二烯酸和正构脂肪酸中高碳数化合物占有较高比例:表明两者成油母质的生源和沉积环境可能有差别。     

渤中坳陷QHD30-1构造油气充注史

应用油气组成、生物标志物与碳同位素分析资料对渤中坳陷QHD30-1构造油气地球化学研究表明,该构造馆陶组原油为正常成熟度原油;沙一段凝析油为早期低熟油被后期高成熟天然气气侵之后形成的;孔店组原油为低熟油。油源对比表明,该构造低熟油与正常成熟度原油主要来自构造周围沙河街组烃源岩,而沙一段高成熟天然气来自秦南凹陷高成熟烃源岩。综合该区构造、沉积与地球化学特征,对该区油气多期充注过程进行了分析。     

黔北坳陷高演化烃源岩中正构烷烃单体烃碳同位素组成

借助于色谱-质谱和单体烃碳同位素分析技术,对黔北坳陷高演化海相烃源岩和黔南坳陷虎47井原油中各类生物标志物和正构烷烃的单体烃碳同位素组成进行了系统分析。不同层位烃源岩中常用的甾、萜烷的分布与组成呈现明显趋同现象,因而失去了其原有的地球化学意义和实用性。虎47井原油中三环萜烷系列和孕甾烷系列丰富,但C_27-35藿烷系列和C_27-29甾烷系列的丰度极低,显示生油窗晚期的产物特征。绝大多数烃源岩中nC_16-28正构烷烃系列呈现以nC₂₀或nC₂₁为低谷的前、后2个峰群的分布模式,但其单体烃碳同位素组成则十分接近,它们的δ13C值介于-28‰~-31‰之间,呈负偏态变化,即随碳数增加其δ13C值变小,且这一特征不受正构烷烃系列分布特征的影响,表明高演化烃源岩中特殊的正构烷烃系列分布模式是客观地球化学现象。虎47井原油中正构烷烃的单体烃碳同位素组成也呈负偏态变化,但其δ13C值较高演化烃源岩中的轻约3‰,这可能与有机质热演化过程中的碳同位素分馏效应有关。因此,在利用正构烷烃的单体烃碳同位素组成开展油源对比时,所用样品的成熟度应该匹配。      

渤海湾盆地饶阳凹陷未熟-低熟油成烃成藏条件研究

饶阳凹陷存在两种地球化学性质不同的原油一种是以Es1下段富烃页岩为源岩的未熟-低熟油,它是由可溶有机质、早期生油的有机显微组分和富硫干酪根作用而形成的;另一种是正常的干酪根热降解成熟原油.该文从饶阳凹陷未熟-低熟油和Es1下段烃源岩的地球化学特征入手,研究了未熟-低熟油的来源、形成环境、成烃条件和成藏条件,为未熟-低熟油的勘探提供了依据.     

热演化过程中干酪根碳同位素组成的变化

通过测定一个Ⅰ型干酪根在不同热演化阶段的残余率和残余部分的碳同位素组成,揭示其在热演化过程中的变化规律,从而为有效气源岩的定量判识与评价提供同位素方面的依据。研究表明,在产甲烷早期(R_o<1.5%),干酪根的碳同位素组成变化较明显,可达3.8‰;当R_o达到1.5%～2%时,随着热演化程度的增加,残余干酪根的δ13C略微呈现出逐渐贫13C的趋势,变化幅度约为2‰;当热演化程度较高(R_o>2%)时,干酪根的碳同位素组成则变化不大,变化幅度小于0.8‰。      

济阳坳陷渤南洼陷深层天然气的地球化学特征及成因探讨

通过对济阳坳陷渤南洼陷深层天然气的组分及其碳、氢同位素和稀有气体同位素组成的研究表明:该洼陷天然气重烃含量较高,显示出正常的原油伴生气的特征,不应为来源于高成熟―过成熟源岩的天然气;天然气的碳、氢同位素组成特征显示该区深层天然气为生物气、油型气和煤成气3种不同类型混合的天然气。另外,通过对渤南洼陷深层天然气中稀有气体氦同位素的分析,表明该区伴生气为典型的壳源成因,幔源挥发份加入的现象不明显,深层断裂活动也不发育,是在深层聚集成藏的天然气。     

柴北缘马海地区油气全烃地球化学特征与成因

通过对天然气组成、油气碳同位素、原油轻烃、中分子量烃和生物标志化合物等的研究,阐明了柴北缘马海地区油气的全烃地球化学特征,区分了不同油气的成因类型和可能来源。指出南八仙油气田和马海气田天然气为同一成因类型,南八仙油气田天然气属于高-过成熟煤成气,与伊北凹陷下侏罗统煤系烃源岩有关,而马北构造主要为高成熟早期腐殖型有机质成因为主的湿气,与尕丘凹陷和尕西次凹侏罗系腐殖型烃源岩有关;南八仙油气田原油主要属于煤成油,马北构造油则主要属于混合偏腐泥型成因油。     

川中-川南过渡带上三叠统须家河组油气全烃地球化学特征与成因

通过对天然气组成、油气碳同位素、油轻烃、中分子量烃和生物标志化合物的研究,阐明了川中-川南过渡带上三叠统须家河组油气的全烃地球化学特征、油气的成因和可能来源。指出须家河组油气主要来自须家河组自身的煤系烃源岩,并以煤系泥岩贡献为主;天然气以成熟腐殖型母质成因为主,少量的凝析油和原油来自其中的混合型有机质,不具备典型煤成油特征。     

������ر�����Ȼ���Ļ�ѧ��ɡ��������ͼ��ֲ������о�

通过对松辽盆地北部天然气的烃类和非烃类组成、甲烷碳同位素、分子量、重烃气浓度、甲烷系数、重烃系数等资料的分析，研究了盆地北部不同地区天然气化学组成特征和物理性质。同时根据天然气地化特征，对盆地北部天然气的成因类型进行了划分，并探讨了生物甲烷气、成熟—高成熟油型气、高成熟煤型气和过成熟煤型气的化学组成及分布规律。研究结果表明：生物甲烷气埋深浅、碳同位素轻、气组分甲烷含量高、氮气含量高；油型气主要分布于盆地中部含油组合（萨、葡、高油层），甲烷碳同位素重于生物气，轻于煤型气，烃气成分变化较大，受各种因素的影响，表现出不同的干湿性；高成熟和过成熟煤型气主要分布于深部含油气组合（扶余油层以下），碳同位素重，气组分甲烷含量高，天然气分子量低