辽河西部凹陷双南油田油气组成变化及成藏机制的地球化学分析

双南地区以产正常原油为主,并伴有少量的凝析油.观察发现,凝析油和正常油的总体特征(密度、粘度、含蜡量和凝固点)和某些生物标志化合物的含量变化较大.详细的地化分析表明,它们的成熟度相当.用多种分子标志物进行成熟度评估,可知液态烃的成熟度相当于R_o为0.7%～0.8%.这些原油有相同的生源构成,并形成于相似的沉积环境之中.原油总体组成和分子组成的变化归因于运移分馏过程,在该过程中气凝析油从与之相关的原油中分离出来,并运移到较浅的储层中聚集.认识运移分馏的过程和理解它在石油组分上的作用十分重要,因为许多用于油油、油源对比以及原油蚀变、油源类型和热成熟度等方面的地球化学指标都可能受到运移分馏作用的影响.     

轻烃参数在全烃地球化学分析油气成藏中的应用

全烃地球化学方法不仅可有效解决复杂油气成因与烃源问题,而且可提供各期油气运聚、保存条件以及再分配的证据,明确成藏历史和过程,从而有效指导油气勘探。轻烃是石油和天然气中的重要组成部分,随着国内外学者对轻烃研究的日益深入,轻烃技术在全烃地球化学分析中的作用越来越显著。在前人研究的基础上,对有关轻烃参数应用的研究成果进行综述,系统总结了轻烃参数在判断生烃母质类型与环境、推测有机质热演化程度、进行油气来源对比、研究油气运移方向与相态类型、判断油气保存条件等方面的应用。     

不同沉积环境烃源岩芳烃馏分单体烃碳同位素分布特征及其意义

通过对来自塔里木盆地海相(9个)、吐哈盆地沼泽相及湖相(6个)和柴达木盆地湖相(9个)共24个烃源岩样品芳烃分离、纯化后,应用色谱-同位素比值质谱(GC-IR-MS)分析技术,系统剖析了不同沉积环境中芳烃馏分单体烃碳同位素组成特征。研究结果表明,对于不同沉积环境的烃源岩芳烃馏分单体烃碳同位素组成呈现出δ13 C湖相>δ13 C沼泽相>δ13 C海相的规律,由此证明母质来源和沉积环境是影响其分布的主控因素之一。不同沉积环境1,6-DMN、1,2,5-TMN、1-MP、9-MP和1,9-DMP化合物的碳同位素组成具明显差异。芳烃同分异构体之间的同位素组成差异主要由沉岩过程中的动力学分馏效应所致,而热演化过程对芳烃单体烃碳同位素组成影响不大。     

铀的地球化学特征及其在油气勘探中的应用

探讨了沉积盆地内铀迁移富集与油气运移的关系,以及油气藏上覆岩层中铀迁移富集的碟状异常模式。沉积岩中铀迁移富集是U⁴⁺与[UO₂]²⁺之间的相互转化引起的,即:氧化环境下,U⁴⁺氧化成[UO₂]²⁺而迁移;还原环境下,[UO₂]²⁺还原成U⁴⁺而沉淀富集。有机质及其生成的油气是沉积盆地内最普遍的还原剂,特别是油气的运移能力强,是制约沉积岩层中铀迁移富集的主要因素。由于油气的垂向运移或散失作用,在油气散失通道及油气藏上覆岩层中铀有明显的迁移富集现象,因此利用铀迁移富集特点可以确定深部油气藏及油气散失通道的分布区域。该方法不但能有效预测各种类型圈闭油气藏的分布区域,而巳也是评价盖层或断层封闭性的有效手段。由于铀具放射性,可利用γ能谱仪在野外现场快速测定其含量,因而是一种有效的油气勘探新方法。     

阿克库勒及其邻区地层水同位素特征和油气地质意义

阿克库勒及其邻区主要油气储层的地层水以高矿化度为特征,长期以来多数人认为这类地层水是互不沟通的深层封存环境的产物。通过对该区地层水的系统采样分析,依据地层水的同位素组成特点及所反映的成因环境,提出:1阿克库勒及其邻区主要储层的地层水同位素具有相同的组成,反映了它们之间的成因联系;2氢(δD)和氧(δ18O)同位素明显偏轻,δD最大值为-42.0‰,最小值为-66.0‰,δ18O最大值为2.7‰,最小值为-6.0‰,表现为有地表水渗混溶滤成因的地层水;3通过对比研究区内地层水的主要成因是地表水渗流和溶解地层中的NaCl所形成高矿化度地层水。因此,对阿克库勒及其邻区油气的运聚、保存条件需进行进一步的研究。     

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。     

川东南五峰组—龙马溪组页岩气录井碳同位素特征及其地质意义

为了更详尽地分析不同深度段五峰组—龙马溪组页岩气的碳同位素特征以及页岩气的成藏富集规律,选取川东南地区3口典型页岩气评价井开展了页岩气碳同位素录井工作。在钻探现场连续取样并检测泥浆气的碳同位素值,并以DY5井为例检测了岩屑释气过程中的碳同位素变化。基于碳同位素录井数据,综合分析了五峰组—龙马溪组页岩气的碳同位素平面分布及纵向变化特征、碳同位素倒转特征和岩屑释气过程中的碳同位素分馏特征。综合分析认为：四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气碳同位素值由盆地周缘向中心逐渐变轻,这一变化规律主要受控于页岩的热演化程度;川东南3口井的泥浆气碳同位素的纵向变化及倒转特征具有一定共性,表明其具有相近的页岩气富集规律;DY5井的岩屑罐顶气越靠近地质甜点区域同位素分馏越明显且岩屑释气量越大,反映该段页岩气具有初始地层压力高、含气量大、纳米孔隙更发育等特征。     

陕甘宁盆地油气地化特征及其在油气来源预测中的意义

陕甘宁盆地及临河坳陷已发现七个储集层系、代表五种不同产状和地球化学特征的油气。研究证明,它们分别来自四种典型地质环境、三种类型母质和处于不同热演化阶段的各个生油气层系。对比这五套油气后发现,地质环境、有机质性质、成熟演化是决定油气产状和地化特征的主要因素。在同国内外油气的对比中发现,在基本地球化学特征上相一致的油气往往源于类似的地质环境、相近的成油气母质和相当的成熟度。为此,总结该盆地的油气地化特征不仅对于本盆地,而且对于其它勘探中的盆地油气来源识别具有重要意义。     

大宛齐原油金刚烷类化合物及其在油气运移中的应用

大宛齐油田是一个以轻质油为主的油田。原油中生物标志化合物浓度低,中性含氮化合物丰度同样较低,这给原油运移特征的研究带来了困难。研究表明,该油田原油中普遍存在一类热稳定性极高的化合物,即金刚烷类化合物,包括金刚烷和双金刚烷类化合物。系列样品色谱分析表明,该油田不同结构的化合物,其色谱保留行为存在较大差异。利用色谱保留行为与地层色层效应在原理上的相似性,用不同结构的金刚烷类化合物的比值研究了原油运移分馏效应,结果表明该油田金刚烷类运移参数具有较好的分布规律:总体上,随油藏埋深变浅,金刚烷类运移参数增加,表明原油主要存在纵向上的运移过程;在深大断裂发育区域,存在运移参数的低值分布区;平面上,运移参数自深大断裂附近由南向北增加,这种规律提供了该油田原油存在自南向北运移的重要证据。     

不同沉积环境原油的芳烃组成特征及其地质地球化学意义

不同沉积环境下形成的原油其芳烃组成是有差异的。对塔中地区、柴达木盆地、吐哈盆地以及冀中坳陷4个不同沉积盆地的10个原油样品进行全油GC／MS分析。研究结果表明，海相原油未检测出卡达烯和惹烯，其硫芴含量在“三芴系列”中占优势；成水湖相原油也是以硫芴占优势，并且含有丰富的三芳甾烷系列化合物；沼泽相原油“三芴系列”中氧芴占优势，一系列稠环芳烃化合物的检出揭示了较强的陆源高等植物输入，同时检出了苯并藿烷系列化合物；淡水湖相原油则以芴占优势。     

油气中汞的地球化学特征与科学意义

天然气中的汞主要来源于烃源岩，一般煤成气中汞含量高于油型气，煤成气中的高汞含量有煤系成因说和岩浆成因说等。异常高汞含量可能与深部断裂有关。天然气中‘汞主要以游离态存在且丰度较低；而凝析气和原油中汞的存在形式较为复杂，既有游离态汞，也有有机汞、无机汞和悬浮汞等。汞在油气中的含量很大程度上由其溶解度决定，油气混合物中，汞化学形式之间可能相互转化。由于汞的强吸附作用形成汞腐蚀，在油气运输、加工和利用过程中容易使设备不能正常工作，甚至会造成破坏性事故，因此，对于天然气中异常汞需要进行脱汞处理。图3表5参37     

四川盆地东南部页岩气同位素分馏特征及对产能的指示意义

页岩气甲烷碳同位素是研究页岩气同位素分馏特征及产出过程的重要指标。选取四川盆地东南部及盆缘转换带内6大区块10口页岩气井上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩,通过现场含气量测试过程中页岩气甲烷碳同位素变化,研究不同压力系统、不同小层下甲烷碳同位素分馏特征,探讨页岩气同位素与物性、含气性关系,并结合实际排采数据,对典型页岩气井产出阶段进行划分。页岩气解吸过程中,逐渐升高,甲烷碳同位素逐渐变重;超压页岩气甲烷碳同位素整体较小,从盆缘外部向内部,甲烷碳同位素逐渐变轻。纵向上,随着深度的增加,甲烷同位素整体变轻;页岩孔隙度越大、游离气含量越高、页岩保存条件越好,甲烷碳同位素分馏作用就越不明显。最后,选取武隆向斜L井岩心现场解吸气样,通过甲烷同位素分馏,对页岩气解吸阶段进行划分,并将排采气同位素与现场解吸气同位素进行比对。该井排采气的δ¹³C₁值对应现场岩心连续解吸0.9 h释放气体的δ¹³C₁值,其采收率约为24.8%,尚处于初期排采阶段。     

页岩渗透率及其在油气勘探中的意义

一系列复杂的、动态的物理、化学和地质过程影响沉积盆地的形成、沉积物充填和流体性质史。例如,砂岩、泥岩沉积物通过海侵埋藏和压实后,其所受的温度会升高,压力会增大。温度和压力和升高又会加速一系列的相互关联的成岩和机械作用,这种成岩和机械作用又进而改变沉积物及其孔隙流体的物理和化学特性。沉积矿物成岩作用的一种重要结果是使干酪根(有机质)生成烃。上述作用还决定某种沉积物是否运移和储存流体,在某些情况下可能形成油气藏。     

油气形成的地球动力学模式及其理论和实践意义

论述了油气形成的地球动力学模式，包括俯冲－俯冲地球动力成烃方式、裂谷成因地球动力成烃方式和负压地球动力成烃方式，认为依据岩石圈的演化进程，油气形成是一个强度不同和周期性重复的过程，地球内部的地球动力方式包括俯冲作用和裂谷作用首先是油气形成的决定性因素。阐述了油气形成的地球动力学模式的理论和实践意义，认为该模式在地球内部同气地质区划、找油找气目标选择和油气成因等方面是对传统油气地质学基本理论的重要修正，并认为运用该模式在勘查实践上可以找到新的油气目标。同时运用油气形成的地球动力学观点介绍了对全球碳循环的新解释。\r\n\r\n     

油气形成的地球动力学模式及其理论和实践意义

论述了油气形成的地球动力学模式,包括俯冲-仰冲地球动力成烃方式、裂谷成因地球动力成烃方式和负压地球动力成烃方式,认为依据岩石圈的演化进程,油气形成是一个强度不同和周期性重复的过程,地球内部的地球动力方式包括俯冲作用和裂谷作用首先是油气形成的决定性因素.阐述了油气形成的地球动力学模式的理论和实践意义,认为该模式在地球内部油气地质区划、找油找气目标选择和油气成因等方面是对传统油气地质学基本理论的重要修正,并认为运用该模式在勘查实践上可以找到新的油气目标.同时运用油气形成的地球动力学观点介绍了对全球碳循环的新解释.     

油气形成的地球动力学模式及其理论和实践意义

论述了油气形成的地球动力学模式,包括俯冲—仰冲地球动力成烃方式、裂谷成因地球动力成烃方式和负压地球动力成烃方式,认为依据岩石圈的演化进程,油气形成是一个强度不同和周期性重复的过程,地球内部的地球动力方式包括俯冲作用和裂谷作用首先是油气形成的决定性因素。阐述了油气形成的地球动力学模式的理论和实践意义,认为该模式在地球内部油气地质区划、找油找气目标选择和油气成因等方面是对传统油气地质学基本理论的重要修正,并认为运用该模式在勘查实践上可以找到新的油气目标。同时运用油气形成的地球动力学观点介绍了对全球碳循环的新解释。     

致密砂岩气藏油气轻烃特征及其地质意义——以四川盆地西北部须家河组气藏为例

四川盆地西北部上三叠统须家河组天然气、凝析油样品的C₇及C₅-C₇轻烃分布显示出油气主要来源于富含腐殖型干酪根的煤系泥岩与煤岩,该区油气样品的K₁值平均为1.04,整体相关性较好;K₂值差异较大,相关系数也较低,母体-子体比值梓潼凹陷须家河组呈现出较强的离散型。利用庚烷值、异庚烷值及MANGO稳态催化动力学等方法计算表明,天然气处于成熟-高成熟演化阶段,明显低于该区烃源岩实测成熟度及天然气δ¹³C₁值计算的成熟度。梓潼凹陷须家河组凝析油及天然气轻烃星状指纹图分析显示,同一构造不同层位、同一层位不同构造油气可对比性较差,表明该区油气藏内部砂体之间的连通性较差,油气成藏以近源短距离运聚为主。由于该区储层早期已达致密演化阶段,从而导致在封闭-半封闭的地质环境中,天然气受不同热演化阶段天然气的累积效应影响,而凝析油受到同源不同期的天然气多次气侵而产生“蒸发分馏”效应影响,导致部分轻烃参数在应用过程中出现偏差。     

油气化探阶段的划分及其在勘探中的意义

油气化探是分阶段、按步骤进行的,超越化探测量阶段及其所能及的范围是导致该方法未能取得预期勘探效果的重要原因之一。作者按化探测量的总任务、评价结果及可信度等,将油气化探分为四个阶段,即区域概查阶段、有利地区普查阶段、圈闭详查阶段及钻井勘探阶段。并以实例说明各测量阶段的油气地质意义及其所提供油气信息的差异性。     

准噶尔盆地环玛湖凹陷二叠系不整合特征及其在油气运移中的意义

利用地震剖面及岩性，物性等资料，综合研究准噶尔盆地环玛湖凹陷二叠系不整合结构类型及分布，根据不整合面上下岩性及其组合形式，划分出4种不整合结构类型；火山岩角块带 残积土，火山岩角块带 底砾岩，碎屑岩 残积土（泥岩），碎屑岩 底砾岩。其中火山岩角块带张性裂缝是油气渗滤的主要通道；碎屑岩不整合面之下的剥蚀带或者剥蚀带与其上的底砾岩共同组成油气运移的主要通道。     

渭河盆地新发现原油的特征及其油气地质意义

渭河盆地地热井中意外发现有石油产出，打破了该盆地无油的历史定论。为了认识该原油的特征及其油气地质意义，对采集的地热井原油的物性、族组分含量、饱和烃含量、甾烷与萜烷组成、饱和烃单体烃碳同位素组成进行了系统分析。分析表明，原油以饱和烃为主、芳香烃和沥青质次之，胶质含量最低，属于正常含蜡、低硫、轻胶质原油。饱和烃色谱呈双峰型，主峰为C₁₅和C₂₂，CPI和OEP值分别为0.93和0.90。原油母质成熟度较高且主要来自浮游水生生物和少量高等植物，并有藻类有机质的贡献。正构烷烃中低碳数（C₁₄-C₂₂）的碳同位素值随碳数增加而从-27.1‰降低到-30.3‰；当碳数高于C₂₂后，碳同位素值在-29.3‰和-30.4‰之间变化；姥鲛烷（Pr）和植烷（Ph）的碳同位素值重，分别为-26.1‰和-24.9‰。相对较高的伽马蜡烷含量表明了原油母质形成于较高盐度的水体中。通过邻区对比发现，该原油特征与鄂尔多斯盆地二叠系、三叠系延长组、侏罗系等已知产油层位的原油差别较大，显示出明显的地球化学与成因的特殊性。新发现原油表明渭河盆地应具有尚未发现的生烃源岩，对渭河盆地的油气勘探具有重要的指导意义，同时也可为鄂尔多斯周缘盆地新层系油气调查提供借鉴。