塔河油田奥陶系原油芳烃特征及油气运移

在塔河油田西北部奥陶系主体部位46个原油样品中检测到萘、菲、二苯并噻吩、三芳甾等系列化合物。详细分析了原油芳烃地球化学特征,结果表明:原油样品具有萘系列、菲系列、二苯并噻吩含量相对较高,三芳甾系列含量较低。原油受生物降解影响,随着生物降解作用的增强,原油的密度增大,芳烃总离子色谱图基线不同程度抬升,各组分含量发生变化;原油各系列化合物分子图谱相似,属于同一成因类型,三芴系列化合物,表明原油形成于海相还原环境;芳烃中的甲基萘、甲基二苯并噻吩等参数,对油气运移有指示作用,塔河油田奥陶系原油,油气运移方向主要为由东向西北、由西南向北。     

珠江口盆地番禺低隆起轻质原油芳烃地球化学特征

采用GC-MS分析技术,在珠江口盆地番禺低隆起5口井6个轻质原油样品中检测到了联苯、萘、菲、二苯并噻吩等13个系列200多种化合物,详细分析了轻质原油芳烃地球化学特征。L1井和P1井轻质原油与P2、P3和P4 3口井的轻质原油芳烃化合物的分布特征差异较大,L1井和P1井轻质原油样品中具有二苯并呋喃和芴系列化合物含量高、萘系列化合物含量低的特征,而且这两类轻质原油的联苯系列和萘系列化合物相对丰度关系存在明显差异,芴、硫芴和氧芴含量也表明了两者之间沉积环境的差异。这都表明L1井和P1井轻质原油与P2、P3和P4 3口井的轻质原油的来源不同。P2、P3和P4 3口井轻质原油母源为恩平组烃源岩,而L1井和P1井2个轻质原油可能主要来自于文昌组湖相泥岩,或者为文昌组和恩平组烃源岩两者混合来源。芳烃中甲基萘、甲基菲和甲基二苯并噻吩成熟度参数反映番禺低隆起轻质原油样品成熟度已经处于高成熟演化阶段。     

塔里木盆地塔河油田奥陶系原油成熟度及裂解程度研究

使用生物标志化合物成熟度参数、芳烃成熟度参数和金刚烷成熟度参数对塔里木盆地塔河油田奥陶系原油成熟度进行了研究,Ts/(Ts+Tm)、C_(29)Ts/(C_(29)H+C_(29)Ts)成熟度参数表明奥陶系原油基本上未达到凝析油阶段,这与芳烃甲基菲成熟度参数所反映的成熟度基本相同,而金刚烷指数MAI、MDI反映的成熟度约为1.1%~1.6%,高于生物标志化合物及甲基菲指数所反映的成熟度,成熟度的差异性反映了奥陶系原油经历了多期油气充注。原油金刚烷绝对定量分析表明甲基双金刚烷含量在Ts/(Ts+Tm)0.55之前分布较为离散,增加缓慢,而在Ts/(Ts+Tm)0.55之后增加迅速,对塔河油田不同层位原油金刚烷含量分析表明,塔河油田原油金刚烷基线应在15×10~(-6),总体而言,绝大多数奥陶系原油甲基双金刚烷含量分布在(4~35)×10(-6)之间,原油裂解程度基本上小于50%,表明塔河油田奥陶系深层仍具有石油勘探前景。奥陶系原油甲基双金刚烷含量呈现东高西低、南高北低的特点,指示了塔河油田奥陶系原油存在由东向西、由南向北运移的特点,与原油密度、成熟度参数反映的运移方向一致。     

石油地质样品全二维色谱与传统色谱技术地化分析比较

利用全二维色谱与传统色谱分析技术对石油地质样品进行了地球化学分析比较研究,结果表明,原油直接进样轻烃参数与类异戊二烯烃等参数、样品饱和烃组分和芳烃组分进样2种色谱技术获得的地化分析结果具有可比性;但全二维色谱分析发现原油样品直接进样与芳烃组分进样2种色谱技术获得的部分芳烃物质如萘系及三芴化合物分析结果有明显差异,原油直接进样二甲基萘在萘系化合物中具主导地位,氧芴含量明显要高。这说明样品族组分分离前处理过程改变了样品芳烃组分的原始面貌,原有反映有机质沉积环境的三芴系列化合物关系图版已不能适用于原油直接进样全二维色谱分析结果。由于原油直接进样分析不存在前处理过程,原油全二维直接进样分析结果更为真实。      

南羌塘扎仁地区白云岩油苗芳烃地球化学特征

南羌塘发现了大规模的白云岩古油藏带,这对该区油气勘探意义重大。采用GC-MS分析技术探讨了南羌塘盆地扎仁地区白云岩油苗芳烃化合物地球化学特征,分析结果表明：研究的样品中萘系列化合物质量分数低,总体上具有三甲基萘大于二甲基萘大于甲基萘大于萘的分布规律,MNR值变化于0.96～1.97,说明白云岩油苗经受了一定热演化,是甲基重排的结果;菲系列化合物质量分数较高,且甲基菲的分布模式为9-甲基菲大于2-甲基菲大于1-甲基菲大于3-甲基菲,反映了白云岩油苗生烃母质主要为低等水生生物,甲基菲成熟度指标MPI1为0.44～0.61,由此算出其成熟度Ro值为0.67%～0.77%,表明油苗的热演化大致为低—中成熟阶段;三芴系列在芳烃中质量分数较高,并且氧芴和芴的质量分数很低,而硫芴的质量分数很高,DBT/P值介于1.04～2.58,表明白云岩油苗生烃母质形成于海相偏还原环境;三芳甾烷质量分数很低,其与沉积环境有关的C26（20S）/C28（20S）值为0.29～0.37,表明白云岩油苗生烃母质形成于淡水、微咸水沉积环境,其与成熟度有关的C20/[C20＋C26（20S）]值介于0.61～0.77,表明扎仁地区白云岩油苗处于成熟阶段。     

塔河油田奥陶系油藏成藏期次研究

塔河油田奥陶系油藏的成藏期次长期以来争议较大,有两期、三期、多期之争,对成藏期次认识上的差异必然导致对其烃源岩层位认识上的不同,从而给油气勘探带来一定程度的不确定性。经过多年的多学科联合攻关,采用国际上最先进的单体包裹体成分分析技术,从不同期次单个油包裹体中提取出其地球化学特征信息,直接获得了塔河油田东南部两期充注原油的有机成分信息,研究表明塔河油田东南部奥陶系油藏主要为两期成藏,第一期油包裹体以发黄色—褐色荧光、芳烃组分相对饱和烃含量高、正构烷烃分布完整(nC11-nC30)、轻烃缺失等为特点,成熟度较低,为早期运移产物;第二期油包裹体以发蓝色—蓝白色荧光、饱和烃组分相对芳烃含量高、正构烷烃分布较窄(nC8-nC28)、轻烃完整等为特点,成熟度较高,为晚期轻质原油充注的特征。结合古温度、古压力模拟,混源油比例判识研究,对不同期次原油充注的时间以及贡献作了初步探讨,这对塔河油田主力烃源岩的再认识以及进一步的勘探具有重要指导意义。     

原油混合后成熟度参数的差异性及其地质意义——以塔北隆起托甫台地区奥陶系为例

通过精细刻画塔里木盆地塔北隆起托甫台地区奥陶系原油物性、族组分特征、分子标志物特征、成熟度等，分析了原油混合后成熟度参数的差异性及其地质意义。研究结果表明：①原油中不同组分的成熟度指标反映的结果存在一定差异，相对而言轻烃和金刚烷类参数计算的成熟度要高于甾萜烷类和芳烃类推算的结果，这是由不同成熟度原油的混合作用所导致，可作为多期充注和混合作用的依据。轻烃和金刚烷主要反映后期充注原油的成熟度；甾萜类、菲类和二苯并噻吩类等通常指示早期充注原油的成熟度。②由于不同成熟度参数抗生物降解能力不同，生物降解也会导致成熟度参数出现不同的变化。③轻烃、金刚烷类参数和甾萜烷、芳烃类成熟度参数平面上的差异反映了油气充注路径或油源断裂活动性的变化。④原油物性是各组分的综合体现，是区域性油气成藏机理分析的基本参数。     

塔里木盆地和田河气田轻质油成熟度判定及其油源意义

为评价和田河气田轻质原油的成熟度,利用气相色谱与气相色谱-质谱联用仪,对和田河气田4个轻质原油中具有成熟度信息的化合物进行分析。轻烃庚烷值与异庚烷值、甲基双金刚烷参数、甲基菲参数、甲基二苯并噻吩参数和Ts/(Ts+Tm)成熟度参数显示和田河轻质油处于高成熟阶段(凝析油阶段),烷基萘类成熟度参数、C₂₉甾烷20S/(20S+20R)和C₂₉甾烷ββ/(αα+ββ)显示尚未进入生烃高峰期。轻烃等参数显示原油高成熟与原油密度等物理性质一致,烷基萘类成熟度参数成熟度偏低可能与原油存在轻微生物降解有关,甾烷成熟度参数偏低是演化达到平衡终点后翻转所致。综合成熟度参数认为,和田河气田轻质原油处于成熟末期-高成熟阶段。与该地区典型的烃源岩样品成熟度对比,推断轻质原油与天然气同源,主要来自寒武系烃源岩。甾萜类生物标志物油-源对比分析支持该结论。     

库车坳陷陆相烃源岩及原油中的氧芴系列化合物

分析了塔里木盆地库车坳陷三叠系、侏罗系7个湖相泥岩和3个煤岩以及5个陆相原油样品中的萘、联苯、氧芴、芴、二笨并噻吩、菲、蒽、惹烯、和苯并蒽系列10种重要芳烃化合物.研究发现,氧芴系列化合物在煤岩样品中丰度高,在湖相泥岩样品中丰度低.据岩、油芳烃总离子流图中氧芴系列化合物,特别是氧芴之相对丰度对比研究结果判识,沙3井白垩系原油、羊塔克5井下第三系和白垩系原油以及却勒1井下第三系原油可能为库车坳陷下侏罗统阳霞组或中侏罗统克孜勒努尔组的煤成油,英买7井奥陶系原油和牙哈1井下第三系原油可能为库车坳陷三叠系、侏罗系湖相泥岩成油.该研究结果对进一步开展库车坳陷油源对比研究和油气勘探具有一定的意义.     

生物降解作用对芳烃生物标志物参数的影响研究

在大多数情况下,生物降解作用是造成原油变稠的最主要原因。目前,生物降解作用对饱和烃生物标志物和含氮化合物及参数的影响研究较多,而对芳烃生物标志物及参数的研究较少。选取渤海湾盆地渤中凹陷4个不同降解程度的原油样品,采用GC-MS分析测试,初步探讨了自然条件下,生物降解作用对原油中一些芳烃生物标志物参数(主要是成熟度指标)的影响。结果表明:运用甲基萘比(MNR)计算降解原油的成熟度时,结果比降解前的实际值小;运用甲基菲比(MPR)计算降解原油的成熟度时,结果比降解前的实际值大;而运用三芳甾烷/单芳甾烷(TAS/MAS)计算降解原油的成熟度时,基本不失真。      

车排子凸起西南缘油气来源与成藏过程

车排子凸起紧邻两大生烃凹陷,由于烃源岩层多,油气来源尚不明确,为了进一步明确油气来源,对研究区的原油根据地球化学特征进行了分类,同时厘定了主力烃源岩的地化特征。研究结果表明:研究区的原油可以分为两类,其中Ⅰ类原油是氧化环境下高等植物来源的高成熟原油,主要来源于四棵树凹陷侏罗系烃源岩,Ⅱ类原油是氧化一还原环境下高等植物及藻类来源的较低成熟原油,主要来源于四棵树凹陷侏罗系烃源岩与白垩系或古近系源岩的混源。结合油气输导条件及区域构造背景演化,认为侏罗系/石炭系不整合底砾岩及沙湾组一段1砂组的"板砂"是油气横向运移的有利通道,而喜山期形成的正断层则是油气垂向运移的有利通道。     

咔唑、酚类和二苯并噻吩类化合物在油气运移研究中的应用

原油和源岩中咔唑、酚类和二苯并噻吩类化合物为油气运移研究提供了理想的工具.烷基咔唑浓度、屏蔽和半屏蔽异构体-暴露异构体比值和苯并咔唑比值是很好的运移指标,但源岩有机质输入、沉积环境、热成熟度、初次和二次运移及生物降解作用都可能对这些化合物分布产生影响.不同沉积环境的原油中咔唑类化合物分布差异很大,咔唑类化合物运移参数在成熟度较低时随成熟度增加而增加,在成熟度较高时随成熟度增加而降低,限制了其作为油气运移指标的适用性.烷基酚浓度可以指示油气运移方向,但同样受相和沉积环境、成熟度和生物降解等多种因素影响.同源石油的烷基二苯并噻吩类参数(如4-/1-MDBT,2,4-/1,4-DMDBT和4,6-/1,4-DMDBT)可应用于不同成熟度的原油、生物降解原油和同源石油两期充注的混合油的油气运移示踪,是很好的油气运移评价工具.断陷盆地生成的油气成熟度差异大,相和沉积环境变化快,因此利用分子地球化学指标进行油气运移示踪时,需要综合考虑各种影响因素.     

生物降解原油的地球化学特征及其意义

简要叙述了生物降解原油的地球化学特征及其意义，指出微生物降解原油有喜氧/厌氧降解2种机制，实验室条件下一般进行喜氧生物降解，由于厌氧降解的速率很慢，因而在实验室条件下不可能完全模拟地下厌氧生物降解；温度对生物降解有控制作用，40℃左右时实验室生物降解效果最佳；在实验室条件下，微生物降解对原油的饱和烃、芳烃、非烃、沥青质各个组分都产生影响，使饱和烃含量相对下降，芳烃、非烃、沥青质的含量相对上升，而沥青质不易被生物降解，其热解产物及钌离子催化氧化产物在生物降解原油对比、油源对比中具有重要的作用。     

塔河油田西北部于奇西1井奥陶系中-轻质原油地化特征及成因探讨

于奇西1(YQX1)井在塔河油田西北部奥陶系超重质油区获稳产中-轻质油流,为了确定其原油成因,作者通过与邻区奥陶系超重质油、雅克拉凝析油的物性、族组成、饱和烃、芳烃色谱-质谱等地球化学特征对比,发现YQX1井原油具有高饱和烃、中等芳烃、低非烃和沥青质的特征,正构烷烃系列分布完整,呈单峰前峰型分布,色谱图上出现较强的"UCM"鼓包。甾萜烷分布与于奇西超重质油以及雅克拉凝析油具有相似性,确定其同源;而Ts/(Ts+Tm)、4-/1-MDBT等成熟度参数对比显示,YQX1井原油成熟度较邻区超重质油藏高,而和雅克拉凝析油相近,属高成熟原油。结合塔河西北部晚期的油气成藏背景和构造演化特征,尤其是轮台断裂在喜马拉雅期的控油作用,推断YQX1井中-轻质油主要来自北部。喜马拉雅晚期的高成熟轻质油气沿轮台断裂运移,至奥陶系顶部不整合面由北向南对前期的超重质油藏进行混合改造,形成了一定范围的中-轻质油藏。      

Investigating Geochemical Characterization of Asmari and Bangestan Reservoir Oils and the Source of H2S in the Marun Oilfield

Abstract

Geochemical evaluation is one of the most important and applicable methods for optimization of hydrocarbon exploration and production. In this article, the geochemistry of Asmari and Bangestan reservoir oils of Marun oil field was experimentally studied. Marun oil field is one of the giant oil fields in southwest Iran and has two oil reservoirs (Asmari and Bangestan) and one gas reservoir (Khami). The main goal of this study is to investigate the genetic behavior of the above oil reservoirs, focusing mainly on hydrogen sulfide pollutants. Biomarkers of saturated and aromatic fractions were studied on five polluted, three unpolluted Asmari, and two Bangestan reservoir oils. A triangular diagram was used to determine the chemical composition of the studied oil. The results show relatively higher oil maturity for both reservoirs with no biodegradation. The carbon preference index of both reservoir oils was also around 1, which indicates mature oil samples. The pristane-to-phytane ratio, Pri/nC₁₇ versus Phy/nC₁₈, terrigenous/aquatic ratio (TAR), and geochemical data all show that the source rock for both Asmari and Bangestan reservoirs is the same. This source rock was deposited in a reducing environment with algae (kerogen type II) organic matter and without any higher plants. Genetic potential studies of probable source rocks, by means of Rock-Eval VI analysis in Marun oilfield, present Kazhdomi and Garu as main source rocks. Biomarkers of sulfur compounds and structural analysis of Marun oil field revealed that hydrogen sulfide gas pollution in the Asmari reservoir originated from the Bangestan reservoir. In addition, thermal sulfate reduction was a possible main process for hydrogen sulfide formation.     

原油中烷基萘的形成机理及其成熟度参数应用

原油和沉积有机质中烷基萘系列主要通过异构化反应和歧化反应生成,并可用芳香烃的亲电取代反应历程进行解释,所生成各种异构体的相对含量受“电子效应”和“空间效应”的控制。多甲基萘系列地球化学参数,对于原油及沉积有机质的成熟度、生物降解作用和生源组成具有表征意义。渤海湾盆地大民屯凹陷原油样品中的多甲基取代萘系列分析结果表明,在常规的甾萜类异构化作用达到平衡终点的情况下,多甲基萘取代系列地球化学参数仍能反映出大民屯凹陷高蜡油成熟度比正常油偏低,并与该区的石油地质背景和盆地模拟结果相吻合,表明多甲基萘系列相关的地球化学参数是一类非常有用的地球化学指标。      

塔中Ⅰ号坡折带顺西区块顺7井油气地球化学特征及来源

在塔中Ⅰ号坡折带顺西区块顺7井的中、下奥陶统鹰山组获得了凝析油与天然气。凝析油具有饱和烃含量高、芳烃含量低、非烃沥青质含量低的特点,饱芳比和非沥比分别为13.51和18.50。凝析油Pr/Ph比为1.16,庚烷值和异庚烷值分别为33%和3.8,为高成熟凝析油。在生物标志物组成上,由于成熟度较高,藿烷系列基本消失,三环萜烷以C₁₉三环萜烷为主峰。凝析油具有较重的碳同位素,全油碳同位素值为-29.6‰,与公认的寒武系生源的塔东2井原油具有相近的碳同位素值,因而凝析油可能来源于寒武系烃源岩。顺7井天然气为湿气,天然气甲烷碳同位素值仅为-51.7‰,与TZ45井奥陶系天然气甲烷碳同位素值相近;天然气组分同位素值分布呈现正碳同位素序列。该天然气的来源可能为上奥陶统烃源岩。     

塔里木盆地北部哈拉哈塘凹陷海相油气特征与成因

哈拉哈塘凹陷作为塔北隆起西部的重要油气单元,其奥陶系碳酸盐岩储层中油气资源丰富,但呈现多相态分布,油气性质变化成因尚不明确。通过详细的地球化学分析揭示了该区油气特征与成因。油—油、油—岩对比表明,原油与中—上奥陶统烃源岩特征更为相近,指示具有成因联系;正构烷烃单体烃碳同位素对比显示,可能有寒武系烃源岩的成烃贡献。哈拉哈塘原油具有相对较高的硫芴含量,C29和C35藿烷相对含量也较高,暗示有碳酸盐岩烃源岩的成烃贡献。傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)分析表明,哈拉哈塘地区原油中低热稳定性硫化物含量不高,表明当前没有明显的TSR改造迹象。综合分析认为,源岩成熟度是控制深部高气油比原油形成的重要因素,而生物降解等次生作用是控制相对浅层重质油和H2S形成的重要因素。