生物降解稠油中沥青质热模拟实验

对准噶尔盆地西北缘正常原油和严重生物降解稠油中沥青质在不同温度下热模拟产物的生物标志化合物进行了对比分析,结果表明,300℃是较为理想的热模拟温度,在这种条件下,稠油沥青质热模拟产物中生物标志化合物的组成分布与正常原油较为一致,其生物标志化合物组成完整,未遭受生物降解,可用于严重降解油的油源分析,主要表现为:Pr/nC_(17)值和Ph/nC_(18)值相对偏高(分别为0.66~0.71和1.01~1.21),Pr/Ph值相对较低(1.15~1.21),伽马蜡烷指数相对较高(0.30~0.41),反映母质沉积环境为弱还原—还原的半咸水—咸水环境;三环萜烷以"C_(20)C_(21)C_(23)"模式分布,C_(23)三环萜烷/(C_(30)藿烷+C_(23)三环萜烷)值为0.46~0.49;Ts和C_(29)Ts相对含量极低,与典型风城组烃源岩的生物标志化合物分布特征基本一致。     

十万大山盆地古油藏沥青地球化学特征及来源

根据沥青产状、族组成、饱和烃色谱、生物标志化合物、碳同位素以及沥青热演化程度等,对广西十万大山盆地北缘的老虎山古油藏、上屯古油藏二叠系灰岩中固体沥青的地球化学特征进行了系统分析,并结合有关烃源岩地球化学特征及油气成藏研究成果对其来源和成因进行了探讨.结果表明,古油藏沥青抽提物含量低,族组成中芳烃和非烃含量高,饱和烃含量低,芳烃含量最高可达58.60%.饱和烃气相色谱分析表明,沥青具还原环境、以低等水生生源为主的母质来源及较高的热演化程度.沥青稳定碳同位素为-27.8‰~-28.7‰,反映其生烃母质以低等生源为主.沥青中的甾、萜烷含量很低,且以低分子量化合物占绝对优势,其中甾烷系列中具很高的孕甾烷含量,萜烷则以三环萜烷为主,反映其高热演化特征.沥青几乎不含芳香甾烷,与本区上二叠统泥质烃源岩特征相似;沥青反射率为1.9%~2.5%,结合本区生烃成藏演化史分析结果,反映其经历过230℃高温.最后结合相关烃源岩地球化学特征及有关油气成藏信息,综合认为古油藏沥青与上二叠统泥质烃源岩有较好的亲缘关系,是古油藏早期原油高温裂解的产物之一,即焦沥青.     

川西北广元地区海相层系油苗和沥青来源分析

川西北广元地区长江沟剖面寒武系-三叠系中固体沥青大量产出,油气苗丰富,经饱和烃、芳烃生物标志化合物绝对定量分析研究认为,下寒武统固体沥青、泥盆系和下二叠统茅口组油苗饱和烃生物标志化合物特征相似,显示早期有下寒武统烃源充注;三者之间芳烃生物标志化合物特征存在一定差异,除成熟度影响以外,可能后期有上古生界源岩充注.下三叠统飞仙关组油苗饱和烃、芳烃生物标志化合物特征与古生界沥青和油苗存在显著差异,而与上二叠统大隆组具有亲缘关系,也可能有下三叠统源岩的自身供给.     

四川盆地威远—资阳地区震旦系储层沥青特征及意义

四川盆地威远—资阳地区震旦系灯影组储层中存在大量固体沥青。该区沥青产状以溶孔充填和裂隙充填为主,晶间充填次之,微粒浸染最少。根据生物标志化合物特征,可将该区沥青分为2类:一类以威117井为代表,另一类以威118井、资1井和资6井为代表。沥青产状和沥青含量的分布与储层的储集性能呈正相关关系。沥青反射率值呈2段分布,各层段演化程度相似。结合地质条件,认为该区沥青多为后生—储层沥青,属原油热裂解成因。储层沥青的含量和分布指示了原油裂解气的气源灶。沥青的产状、等效镜质体反射率值分布和生物标志化合物特征表明该区存在2期沥青,且以第2期为主,第1期较少。在此基础上,结合构造演化史,恢复了该区天然气成藏史。     

钙-XANES技术在固体沥青温压模拟实验研究中的应用

为了研究固体沥青热解和TSR过程中钙元素赋存状态的演化,采集川西北矿山梁地区的下寒武统含硫低熟固体沥青,通过半开放实验体系"高温高压模拟仪"开展仿真地层条件的模拟实验,并利用钙的K边XANES分析技术对固体产物中的钙元素的化学赋存状态进行精确检测。结果表明,沥青热解模拟实验固体产物中含钙化合物以碳酸钙为主;沥青TSR模拟实验过程中,伴生着温压的升高,硫化氢产率和硫酸钙相对百分含量的增加,指示实验过程中既发生了还原态硫化物的氧化反应,也发生了氧化态的硫酸盐的还原反应;硫酸钙矿物的生成和富集表明,TSR过程伴生的酸性流体可以对白云岩储层产生明显的溶蚀作用。     

鄂尔多斯盆地西南部蓟县系古油藏沥青

鄂尔多斯盆地西南缘蓟县系含硅质条带纹层状藻白云岩野外露头发现大量集中分布的天然固体沥青,沥青主要分布在蓟县系且自下而上穿过其与上覆下白垩统罗汉洞组界线进入到罗汉洞组紫红色砂泥岩中.沥青呈薄片状或脉状分布在岩石层面、孔隙和裂隙中.氯仿沥青"A"正构烷烃分布特征和萜烷、甾烷生物标志化合物分析表明,沥青以低等水生生物和藻类有机质为母源,蓟县系纹层状藻白云岩是其可能的烃源岩.沥青反射率为2.7%～3.6%,与研究区延安组煤层(镜质体反射率为0.6%～0.8%)热演化程度极不协调,表明其受控干局部热异常事件.早白垩世晚期铜城碱性岩体侵入作用导致了蓟县系古油藏破坏而形成了古油藏沥青.研究区具有油气形成的物质基础和聚集条件,鄂尔多斯盆地西南部蓟县系生烃潜力及其油气勘探前景值得重视和进一步深入研究.图5表2参18     

川东北飞仙关组储层沥青与古油藏研究

在四川盆地东北地区(川东北地区)找到了迄今为止该盆地最大的天然气田――飞仙关组鲕滩气田。在该气田的鲕滩储层中不同程度地含有固体沥青,沥青含量在0.09%～2.50%之间;储集孔隙发育的残余鲕粒白云岩的沥青含量最高,沥青含量与天然气产量、气藏规模及储层物性之间呈正相关关系。应用全岩热模拟和环境扫描电镜实验新技术进行的沥青的产气模拟实验表明,沥青仍有产气潜力,并随成熟度增大,产气潜力降低;沥青模拟产物的碳同位素较轻,反映出了腐泥型母质的特点;沥青的甾萜类生物标志化合物分布正常:这些特征表明了储层沥青是古油藏原油裂解成气的中间产物。此外,天然气C1-C3组分进一步证实了鲕滩天然气主要为原油裂解气。在古构造背景下,根据优质储层展布、储层沥青含量的分布趋势,预测了古油藏分布范围。     

固体沥青——反演油气成藏及改造过程的重要标志

我国南方高演化碳酸岩地区普遍发育各种成因类型的固体沥青,固体沥青作为石油与天然气的伴生产物,记录了油藏从形成到被改造、破坏过程中的重要信息,在油气勘探的各个方面起着重要作用.沥青反射率可作为成熟度指标,固体沥青可指示油气的生成、运移,可作为气-源对比的中间桥梁,固体沥青自身可作为好的再生气源,并可用于古油藏储量规模恢复,油裂解气的资源量评价.深化固体沥青的研究,对海相高演化碳酸岩地区的天然气勘探有着重要的意义.     

固体沥青——反演油气成藏及改造过程的重要标志

我国南方高演化碳酸岩地区普遍发育各种成因类型的固体沥青,固体沥青作为石油与天然气的伴生产物,记录了油藏从形成到被改造、破坏过程中的重要信息,在油气勘探的各个方面起着重要作用。沥青反射率可作为成熟度指标,固体沥青可指示油气的生成、运移,可作为气—源对比的中间桥梁,固体沥青自身可作为好的再生气源,并可用于古油藏储量规模恢复、油裂解气的资源量评价。深化固体沥青的研究,对海相高演化碳酸岩地区的天然气勘探有着重要的意义。     

塔里木盆地志留系沥青砂油源及充注期次分析——来自生物标志化合物的证据

通过对塔里木盆地志留系沥青砂岩抽提物的地球化学分析发现,沥青砂岩氯仿沥青"A"含量高(0.477 1%~1.410 3%),抽提物饱和烃以及芳香烃"三芴"组成与塔河油田主体区原油具有一致的特征,与中—上奥陶统烃源岩具有可对比性;仅塔北地区TP7井氯仿沥青"A"含量较低,与氯仿沥青含量较高的沥青砂岩具有明显不同的三芳甾烷和甲基三芳甾烷分布,与典型的寒武系烃源岩特征一致。有机岩石学资料和显微镜观察均显示志留系沥青砂岩有机成熟度并不高,与生物标志化合物指示的成熟阶段相一致,指示其未经历较强的热演化历史。结合生物标志化合物证据和埋藏史分析认为,塔里木盆地志留系经历了来自寒武系和奥陶系烃源层的2期油气充注过程,塔北、塔中志留系沥青砂岩中丰富的油气显示和可动油流指示油气勘探前景广阔。     

单质硫和含硫矿物对固体沥青中芳烃化合物热演化过程的影响

前人研究表明,部分芳烃化合物比值参数与有机质成熟度具有良好的线性关系。为了明确常用芳烃化合物比值参数在不同含硫地质条件下的适用性,通过对四川盆地低熟固体沥青样品开展在单质硫和含硫矿物（黄铁矿、硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸钙）存在条件下的加水热模拟实验,进而探讨上述含硫物质在固体沥青热演化过程中对其中所赋存的芳烃化合物的影响。研究表明：各类含硫物质均不同程度影响了芳烃化合物甲基化、甲基重排及去甲基化的进程和强度,随之改变了常用芳烃化合物比值参数的适用性及适用范围。但也存在一些在含硫环境下仍能稳定表征有机质成熟度的参数,如萘系化合物的1,2,3-TMN/2,3,6-TMN、菲系化合物的P/（P+∑MP）和甲基菲指数MPI、二苯并噻吩系化合物的4,6-DMDBT/3,6-DMDBT等参数,能够应用于含硫地质体中有机质成熟度的表征。     

准噶尔盆地中部侏罗系三工河组储层沥青地球化学特征及其对油气成藏过程的指示

准噶尔盆地中部地区侏罗系三工河组储层中广泛发育固体沥青,记录了重要的油气成藏信息。基于岩相学、反射率、激光拉曼光谱和生物标志化合物等多方面的综合分析,结合构造和成藏演化史,探讨了沥青的成因、来源及其对油气成藏的指示意义。研究区三工河组储层沥青主要赋存在构造缝中,裂缝面存在弯曲变形,矿物显微构造变形明显,指示沥青形成与构造活动破坏古油藏有关。沥青的生物标志化合物特征与油源对比结果指示沥青主要来源于二叠系风城组和下乌尔禾组的烃源岩,具有混源成藏特征。沥青成熟度较低（等效镜质体反射率为0.62%~0.79%）,且具强烈生物降解特征,说明为生物降解成因沥青,同时生物标志物指示沥青受到晚期原油充注的影响。古油藏成藏时间在中侏罗世车—莫古隆起形成初期,晚侏罗世—早白垩世古隆起抬升遭受强烈剥蚀,古油藏遭受破坏进而引发轻烃组分散逸,并伴随生物降解作用演化形成沥青。早白垩世,下乌尔禾组烃源岩晚期油气开始充注后,三工河组储层没有再发生强烈构造活动,随储层再次埋深和油气充注,最终形成现今油气藏。虽然研究区三工河组储层曾经历构造活动调整,但油气的再次充注使其仍成为有利的勘探对象。     

碳酸盐岩中固体沥青裂解过程硫元素赋存状态模拟实验

为查明碳酸盐岩储集层固体沥青裂解和热化学硫酸盐还原反应过程中硫元素赋存状态的变化,采集川西北矿山梁地区下寒武统含硫低成熟固体沥青,通过半开放实验体系,模拟了固体沥青的生排烃演化;并利用同步辐射分析技术,对固体产物中硫元素的化学赋存状态进行精确检测。结果表明,固体沥青直接裂解过程中,主要发生了还原态硫化物的氧化反应;在有溶解硫酸盐存在的条件下,形成了H_2S和大量的CO_2,反映该过程发生了热化学硫酸盐还原反应;伴随实验温度和压力的升高,H_2S产率和硫酸盐相对含量的增加,反映实验过程中可能发生了还原态硫化物的氧化反应和氧化态硫酸盐的还原反应。硫酸钙矿物的生成和富集表明,热化学硫酸盐还原反应过程伴随的酸性流体可以对白云岩储集层产生明显的溶蚀作用,可能会生成次生膏盐,高含硫储集层中的膏盐可能是热化学硫酸盐还原反应的反应物。     

湘西王村古油藏沥青地球化学特征及成因探讨

在对中扬子湘西地区新发现的王村古油藏储层沥青地球化学特征进行分析的基础上,探讨了古油藏的油源。王村古油藏下奥陶统和上寒武统追屯组储层沥青反射率介于3.09%～4.08%之间,具有富氢、贫氧、富碳的特征,为高热演化的焦沥青。下奥陶统和上寒武统储层沥青地球化学特征非常相似,揭示具有共同的来源。应用生物标志化合物、碳同位素方法开展的油源对比研究表明,王村古油藏沥青主要源自下寒武统烃源岩。     

库车前陆盆地大北地区储层沥青与油气运聚关系

根据储层沥青的显微特征、热演化程度和生物标志化合物系统分析,对库车前陆盆地大北地区的储层沥青成因及油气运聚过程进行了探讨。大北地区库姆格列木群盐下砂岩储层显微裂缝中观测到少量黑色胶质沥青,其中,大北202井储层沥青发育2组,其反射率值分别为1.07%和0.47%,吐北1井储层中只检测到一组沥青,且含量极少,反射率值为0.43%;储层固体沥青为不同源、不同期的油、气混合沉淀而成。由此推断,大北地区天然气并非原油裂解成因;大北1和大北2等盐下圈闭至少发生了3期油气充注,其古油藏原油大多沿北部克拉苏逆冲断层进入浅部砂层,再汇聚于大宛齐背斜成藏;位于该断层附近的吐北1井,其储层沥青的存在说明其砂岩层是油气运移的通道,不排除该断块高部位有油气成藏的可能性。该结论对认识克拉苏构造带天然气成因和促进古油藏勘探具有重要意义。     

四川盆地海相层系天然气成因类型与TSR改造沥青证据

通过对四川盆地海相层系天然气组分和碳同位素以及储层固体沥青元素分析,四川盆地海相层系天然气地球化学特征不同于我国典型煤成气,而与油型气相似,热演化程度普遍很高,已处于油气裂解阶段.烷烃气碳同位素组成普遍存在局部倒转现象,即δ13C1>δ13C2<δ13C3.造成烷烃气碳同位素倒转的原因可能是后期热化学硫酸盐还原反应(TSR)改造;四川盆地海相层系储层沥青元素与陆相碎屑岩明显不同;在川东北地区非海相砂岩中储层固体沥青贫S并具有较低反射率;而海相层系固体沥青中富S.海相层系固体沥青主要为原油热裂解和TSR共同作用产生的,而陆相则仅为原油裂解产生.     

黔中隆起震旦系灯影组高热演化沥青地球化学特征及差异分析

黔中隆起地区震旦系灯影组白云岩的溶蚀孔洞、构造裂缝等储集空间中发现有白云石、石英和黑色炭质沥青的充填,其中沥青的形成晚于白云石但早于石英。研究采集了贵州开阳县双流镇白马洞新桥剖面（双流白马）和金沙县岩孔镇箐口村剖面（金沙岩孔）2处沥青样品。沥青样品都具有较高的热演化程度,扫描电镜下呈块状或小球状;根据碳同位素组成,认为沥青来源于下寒武统烃源岩。但2处沥青又具有显著的差异。双流白马沥青与金沙岩孔沥青相比,具有较低的热演化程度,2处沥青反射率平均值分别为4.30%和5.17%;具有相对较高的N、O、S含量和相对较高的H/C值以及相对较轻的碳同位素组成。流体包裹体测温和沥青反射率表明2处埋藏热演化过程的差异导致了沥青在元素组成和同位素组成上的差异。     

塔东地区下古生界固体沥青特征与油气成藏

塔里木盆地东部地区下古生界固体沥青比较发育,由于固体沥青是原油裂解的产物,分析其特征和形成期次有助于了解该区油气的生成、运移历史。为此,研究了该区下古生界各地层中固体沥青的富集形式、产状、类型、含量及分布特征,将下古生界富含的固体沥青划分为源内沥青和储层沥青2种类型,并根据产状细分出7种类别。该区固体沥青含量整体上并不太高,源内沥青主要分布于碳质泥岩中,而储层沥青主要分布于碳酸盐岩中;层位上,下古生界主要以源内沥青为主,储层沥青仅见于该区东、西部上寒武统白云岩和中下奥陶统石灰岩中,沥青含量整体上以寒武系为最高。固体沥青形成期次研究结果表明,该区不同构造单元发育不同期次的固体沥青：①只受沉积埋藏作用而形成的单峰型沥青,主要分布在库尔勒鼻隆和罗布泊鼻隆西部地区;②受沉积埋藏及1期构造热事件影响而形成的双峰型沥青,主要分布在英吉苏凹陷及其东南部地区;③受沉积埋藏及2期构造热事件影响而形成的三峰型甚至多峰型沥青,主要分布在古城鼻隆和塔东低凸起。结论认为：塔东隆起区和斜坡区下古生界不但可能发育古油藏,而且原油发生多期裂解,晚期油气可能再次聚集成藏。     

中扬子区海相地层生物标志化合物的研究

本文主要对中扬子地区海相地层中的生物标志化合物进行研究。目前已检测出的有甾烷、双环倍半萜、三环二萜、四环萜、五环三萜类的藿烷和γ-蜡烷等6类生物标志化合物。综合分析其组成分布与构型演化等待征,较清楚地反映了本区海相地层有机质生活环境、母质类型及演化阶段的面貌。对丰富我国海相领域的有机地球化学特征及深入开展本区的油气研究,有重要的参考价值。     

中国南方海相层系天然气烃源新认识及其示踪体系

通过对南方海相层系多种烃源（烃源岩、固体沥青、沥青砂岩、原油/油苗）、天然气相关模拟实验及地球化学分析,发现海相层系存在多种烃源共存且相互转化、连续或叠置生烃特征,尤其南方海相烃源岩普遍存在生气母质的物质状态转换和生烃过程与贡献的接替,呈现出“多源复合、多阶连续”的天然气形成演化特点。根据母质继承效应、同位素分馏效应及累积效应,构建了以稳定同位素组成为基础,以组分、生物标志化合物、轻烃、非烃气体和稀有气体同位素、微量元素为重要手段的不同形式烃源转化成烃过程的示踪指标体系,可以示踪不同形式烃源转化成烃过程。进一步完善了天然气形成、成藏的三元示踪体系,提出了气源岩时代模型公式以及气-源对比、成因判识指标及其示踪,初步建立混源气识别及混源比例定量判识模型。