塔里木盆地原油碳硫同位素特征及油源对比

以碳、硫同位素在石油生成演化过程中的分馏作用为基础,对塔里木盆地原油、油源对比进行了探讨。原油的δ¹³C继承了生物母质的δ¹³C值,海相原油的δ¹³C小于-32‰或大于-24‰,陆相原油的δ¹³C为-32‰~-24‰。原油中有机硫来源于源岩中的硫酸盐,温度高于成熟原油(80~120℃)的δ³⁴S与油源岩中硫酸盐的δ³⁴S接近,但原油δ³⁴S似要比相应的硫酸盐δ³⁴S轻3‰~4‰。根据碳、硫同位素特征和原油其它物理化学特性可以将塔里木盆地原油分为4种。第1种为寒武—奥陶纪原油,其δ³⁴S为21‰~26‰,δ¹³C小于-32‰,为典型的海相原油,并可细分为寒武纪原油(δ³⁴S在24‰~26‰)和奥陶纪原油(δ³⁴S为21‰~22‰)。第2种为石炭—二叠纪原油,其δ³⁴S为5‰~7‰,δ¹³C小于-32‰,亦为海相原油,如沙3井原油,但母质类型较差。第3种为三叠—侏罗纪原油,δ³⁴S在10‰~14‰,δ¹³C在-26‰左右,为典型的陆相原油。第4种则是前3种原油的混合相原油,δ³⁴S介于海相原油与陆相原油之间,-C—O和C—P两种海相原油混合,其物理化学性质仍为海相原油特征,而-C—O与T—J原油混合则具有混合相原油的性质,没有发现C—P原油与T—J原油的混合油。     

塔里木盆地台盆区油型气轻烃组成及应用

采用PY-GC热模拟实验方法对塔里木盆地塔中地区海相烃源岩轻烃生成模式及热解气单体烃碳同位素进行研究,实验结果表明:轻烃大量生成在Ro值为1.3％～1.9％阶段;在各类化合物组成中,链烷烃含量最高,环烷烃和芳烃含量比较接近;热解气苯和甲苯碳同位素值一般小于—25‰,环己烷和甲基环己烷碳同位素值小于-24.1‰.对塔里木盆地台盆区油型气轻烃组分及碳同位素组成分析认为,油型天然气轻烃组成以链烷烃为主,占45.4％～93.7％,平均为70.1％,其次是环烷烃,分布在5.4％～40.6％之间,平均为23.4％,芳烃含量较低;苯碳同位素值分布在—23.7‰～-28.6‰之间,甲苯碳同位素值分布在-23.7‰～-29.5‰之间,天然气中环己烷和甲基环己烷碳同位素值明显低于前陆区,一般都小于-26‰.结合塔中地区天然气碳同位素组成特征,对塔中地区气源进行了探讨.     

塔里木盆地台盆区下古生界油气系统模拟及资源分布预测

塔里木盆地台盆区深层断溶体油气藏的重大发现揭示了下古生界油气系统资源潜力巨大,是下一步油气勘探的重点领域。通过分析下古生界玉尔吐斯组—奥陶系油气系统的特征,构建了104条断裂输导体系的断面模型,融合了断溶带、地震属性、沉积相和油气藏的多源数据并形成奥陶系储层定量评价值,建立了玉尔吐斯组—奥陶系油气系统三维地质模型,采用基于输导体系约束的三维侵入逾渗技术模拟了油气从玉尔吐斯组到奥陶系的运移与聚集,从而预测了奥陶系油气资源分布。模拟和预测结果揭示：(1)在已知区,模拟的油气聚集区与储量区分布面积符合率高于80%,证实模拟结果可信度较高;(2)在未发现区,预测的油气聚集区约为已发现储量区面积的50%,揭示还有较大资源潜力;(3)在预测区,平均含油气饱和度比储量区低,且聚集区分布面积较零散,连片聚集区相对较少,说明资源经济性相对较差;(4)资源分布有利区包括顺南3井和顺北4井附近、满深8井东北侧、古隆2井西北侧等地区的断溶体和塔中凸起西南侧、塔北隆起西北侧的岩溶带。研究成果可以为奥陶系油气成藏机制的认识和目标优选提供参考。     

塔里木盆地台盆区古生界油气输导体系与勘探方向

古生界是塔里木盆地的主要勘探目的层,通过分析古生界油气输导层、不整合面和输导型断裂分布特征,认为台盆区奥陶系碳酸盐岩输导层、泥盆系砂岩输导层、加里东期和海西期的不整合面和断裂组成了良好的输导体系;划分了海西晚期主成藏期的中、下奥陶统顶面油气运聚单元,根据运聚单元与输导体系差异、有效烃源岩热演化差异在空间上的配置关系,对油气运聚单元的运聚效率进行了综合评价,进而提出塔北沙西凸起-阿克库勒凸起、塔中Ⅰ号断裂带和塔中10-塔中1井一带是台盆区大型油气田的勘探方向,中央隆起两个倾没端、满西地区、阿瓦提坳陷北部是值得高度重视的3个勘探领域。     

塔里木盆地海相原油汞同位素组成特征

原油中普遍赋存汞,汞可能为油气成因与来源提供信息。研究了塔里木盆地海相原油中汞含量及汞同位素组成特征,揭示了原油与藻类等低等生物中汞同位素组成特征的相关性。塔里木盆地海相原油中汞含量变化范围为0.71~23.70μg/kg,均值为(4.00±5.53)μg/kg(n=28,1SD,即1倍标准偏差)。原油中汞同位素非质量分馏(Δ¹⁹⁹Hg)大多为正值,分布范围为-0.07‰~0.19‰,均值为0.03‰±0.07‰(n=17,1SD),质量分馏(δ²⁰²Hg)均为负值,分布范围为-2.44‰~-0.42‰,均值为-1.43‰±0.64‰(n=17,1SD),推测塔里木盆地海相原油中汞同位素组成主要继承了藻类等低等生物,藻类可能是塔里木盆地海相油气的主要生油有机质。     

塔里木盆地台盆区海相油源对比存在的问题及进一步工作方向

由于塔里木盆地寒武系烃源岩处于高成熟-过成熟阶段,目前钻井揭示到的上奥陶统良里塔格组烃源岩分布面积又较为局限,因此,台盆区海相原油的主力烃源岩一直存在争议。通过对原油地球化学特征研究,认为海相原油的主体为生油高峰-生油晚期阶段的产物。由于原油与寒武系烃源岩成熟度之间存在较大差异,盆地存在多套烃源岩多期成藏的特征及原油遭受二次蚀变作用,生物标志物在台盆区油源对比中受到一定的限制,今后应进一步加强对处于生油窗范围内的上奥陶统良里塔格组烃源岩特殊标志化合物演化规律及下古生界烃源岩热演化的研究。     

碳同位素在克拉玛依油区油源对比中的应用

根据W. J. STAHI.提出的同位素类型曲线进行油源对比的理论,我们在克拉玛依油区采集了18个原油样品,进行了其各族组分饱和烃、芳烃、非烃、沥青质的δ¹³C%₀的同位素质谱分析。同时。分别采集了中下石炭统包古困组(C_1-2)、上石炭统一二叠系风成城组(C₃-P)、上三叠统下白碱滩纽(T₃¹)的可能生油层的19个岩样,进行氯仿沥青抽提物和干酪根δ¹³C%_o值的测定。并绘制了有关的碳同位素类型曲线。发现克拉玛依原油具有同一油源的特征。并与凤成城组(C₃-P)有成因关系。而与包古图组(C_1-2)和下白碱滩组(T¹₃)无成因关系。     

硫对原油裂解气组成及碳同位素组成的影响

应用封闭金管-高压釜体系,对取自新疆塔里木轮古地区基本不含硫的轮古原油样品、原油加元素硫以及原油加正丙硫醇组合分别进行系列性热模拟实验;通过对比各个系列的产物产率特征及碳同位素组成特征,研究硫对原油裂解产物及烃类气体碳同位素组成的影响。结果显示,无论是硫元素还是有机硫化合物的加入,总体上轻微抑制了甲烷等烃类气体的生成,并促使H 2 和CO 2 等非烃类气体产量的增加;同时,加入的元素硫与有机硫化合物的量对反应产物的组成也有明显的影响。硫的加入对烃类气体碳同位素组成影响显著,使低温阶段生成的烃类气体碳同位素变重;尤以有机硫化合物的影响最为显著,与原油本身裂解烃类气体碳同位素相比,其对甲烷碳同位素的影响差值高达7‰,而对乙烷及丙烷碳同位素组成的影响差值也达到5‰。此外,硫对原油裂解产物组成的影响明显与硫元素的化学状态有关,有机硫化合物参与裂解反应的机理与元素硫明显不同.     

原油单体烃类的碳同位素组成研究

本文利用新兴的原油单体烃类在线同位素分析技术测定了塔里木盆地原油及凝析油的正构烷烃、轻烃部分的异构烷烃和植烷、姥鲛烷的稳定碳同位素值，根据原油单体烃的碳同位素分布，并结合地质情况，将塔里木盆地原油分为源于下古生界，上古生界，中新生界和上述源岩混源的４种成因类型，并确认塔里木盆地是一个以下古生界油源为主的多油源的复合含油气盆地。本文还对原油单体烃碳同位素分布特征及成因等问题进行了初步探讨。     

塔里木盆地台盆区天然气地球化学特征

通过对塔里木盆地天然气样品的分析，系统总结了台盆区的天然气地球化学特征：塔里木盆地台盆区天然气烃类组成以湿气为主，部分地区为干气，湿气分布在塔中、满东—英吉苏、英买力—东河塘、哈得逊和解放渠东—吉拉克等地区，在巴楚、轮南—桑塔木等地区既有干气又有湿气；在非烃气体中以N₂和CO₂为主，巴楚、塔中、满东—英吉苏、东河塘—英买力、哈得逊等地区以中、高N₂含量为特征，在和田河和东河塘地区天然气具高CO₂含量特征；天然气碳同位素具有中部轻、周边重的分布特征，塔中、东河塘—英买力、哈得逊等地区的天然气δ¹³C₁值小于-40‰，和田河、满东—英吉苏、轮南—吉拉克等地区的天然气δ¹³C₁值大于-40‰，δ¹³C₂值一般大于-30‰。     

浅谈塔里木盆地台盆区天然气勘探前景

塔里木盆地是一个由古生代克拉通盆地与中、新生代前陆盆地叠合而成的大型叠合盆地。克拉通盆地天然气成藏的主要控制因素为:巨厚的烃源岩、长期的低地温背景是长期生烃、多期成藏的重要条件;古隆起、古斜坡控制了古生界海相油气的运移、聚集与成藏;古岩溶储集体为古生界碳酸盐岩大型油气田的形成提供储集空间;古生界非构造圈闭是大型油气田的主要圈闭类型;油气成藏封闭系统的演化控制了盆地古生界油气资源及勘探方向。塔河油田9区凝析气藏和和田河气田是克拉通盆地天然气成藏的两个实例。主力烃源岩的生烃期特征决定着克拉通周缘的隆起带具有较好的天然气聚集成藏条件,下古生界烃源岩相邻的层位和地区是天然气勘探的重要目标。应加强对巴楚-麦盖提地区、满加尔坳陷周边地区高成熟-过成熟海相天然气的勘探研究工作。     

塔里木盆地塔河油田奥陶系原油及族组分碳同位素倒转成因分析

深入剖析塔河油田奥陶系原油与族组成的碳同位素倒转机理对于成藏演化认识和油气勘探均具有重要意义。对93件奥陶系原油及族组分在平面上与深度上的碳同位素变化特征分析表明：倒转程度在平面上由东向西逐渐加深,具有较好的规律性,艾丁地区、塔河主体区、托普台地区△δ¹³C_{沥青质-非烃}值分别为-0.73‰、-0.63‰、-0.58‰,在塔河9区及周边地区与南部盐下地区为正值。艾丁地区和塔河主体区的部分井原油δ¹³C_饱和烃与δ¹³C_全油发生了倒转;δ¹³C_沥青质与其他组分碳同位素及δ¹³C_全油在塔河油田不同区域发生了不同程度的倒转;而在深度上倒转分布与原油的埋藏深度缺乏相关性,由埋藏深度引起的热力作用不是造成塔河油田奥陶系原油族组分中沥青质碳同位素与其他组分碳同位素倒转的主要原因。结合原油族组分含量、饱和烃色谱总离子图,综合分析认为原油及族组分碳同位素倒转与前期成藏之后地层抬升引起的生物降解和油气的多期次充注有关,前期充注的原油中烃类组分多被微生物降解,而沥青质不易被降解得以保留,由于成熟度低,碳同位素值较低;而后期充注的高—过成熟度油中沥青质含量很低,以其他组分尤其是饱和烃为主,由于成熟度高,碳同位素值较高,甚至大于早期充注油的沥青质碳同位素值,使混合油中出现沥青质碳同位素与其他组分碳同位素倒转的现象。因此,塔河油田奥陶系原油成藏过程及其成藏之后的次生变化是碳同位素倒转的主要原因。     

塔里木盆地原油沥青质钌离子催化氧化及油源

运用钌离子催化氧化(RICO)技术研究了塔里木盆地轮南、塔河、哈得逊地区及TD2井原油沥青质。其RICO产物包括一元酸、二元酸、支链酸、三环萜烷酸、藿烷酸、甾烷酸和4-甲基甾烷酸。键合在沥青质中的烷基侧链和生物标志物不易遭受生物降解作用,特别是甾烷与饱和烃中分布相似。沥青质的RICO研究结果表明,中、上奥陶统烃源岩为轮南、塔河、哈得逊原油的主力烃源岩。沥青质RICO技术为严重生物降解原油的油源对比提供了一种新的途径。图5表3参12     

塔里木盆地乌什凹陷原油地球化学特征及油源分析

塔里木盆地乌什凹陷乌参1井、神木1井和神木2井的相继突破,揭示了该区具有广阔的油气勘探前景。通过饱和烃和轻烃气相色谱对乌什凹陷原油地球化学特征进行了全面的分析,并与塔里木盆地典型的陆相原油和湖(海)相原油进行了对比。神木2井和乌参1井原油Pr/Ph值分别为2.35和3.53,表现出典型的煤成烃特征。乌什凹陷原油具有相对较高的芳烃(苯和甲苯)、甲基环己烷和环己烷含量,而环戊烷和无环烃类相对含量较低,说明陆源有机质贡献较大。乌什凹陷原油庚烷指数介于25.0%~27.6%之间,异庚烷指数介于2.5%~2.7%之间,处在高成熟早期阶段。乌什凹陷原油未经历水洗和生物降解作用,但发生了较为明显的蒸发分馏作用,导致轻烃组分中芳烃含量增加,而正构烷烃含量减少。通过OCSD—C7轻烃星状图和C7轻烃系统三角图分析,乌什凹陷原油和迪那2气田凝析油同属于陆相原油,来源于腐殖型有机质,和克拉苏构造带及塔中1气田来源于腐泥型有机质的湖(海)相原油存在明显差别。综合上述分析,乌什凹陷原油主要为来自于侏罗系煤系烃源岩的煤成油。     

轻质原油地化新参数与塔里木盆地油源岩探讨

本文介绍了一种轻质原油的新的仪器分析方法,即质谱族组成分析方法。一次进样分析可快速获得链烷、环烷及芳烃共计11类化合物的族组成数据。作者用本方法分析了新疆塔里木盆地等几个不同地区的26个油样。为充分利用分析结果,用数理统计方法对全部质谱分析结果进行了计算分析,由此提取出可用于研究石油成熟度、生油母质类型和油气运移程度的3个地球化学新参数。最后,作者运用这3个新参数对塔里木盆地可能的油源岩作了研究性的探讨。      

塔里木盆地西部油源初步探讨

塔里木盆地是一个中间地块型沉积盆地,经历了两个发展阶段,形成古生界和中、新生界两套沉积盖层。塔里木盆地西部,指库尔勒与和田一线以西地区,多处见油,柯克亚构造获得高产油、气流。本文对它们的油源问题作一初步探讨。     

塔里木盆地台盆区志留系层序划分及其特征

层序地层学是 1 977年由美国Rice大学的Vail教授及其Exxon公司的同行们在地震地层学基础上发展起来的。从 2 0世纪 80末期 ,国内外开始掀起层序地层学研究热潮 ,它在石油勘探中具有相当的实用性。在前人划分的基础上 ,把塔里木盆地台盆区志留系地层划分为 6个层序。在所划分的这些层序中第一层序为Ⅰ型层序 ,其余层序为Ⅱ型层序。第一层序由低位体系域、海侵和高位体系域三部分组成 ,而其余 5个层序均由海侵体系域和高位体系域两部分组成     

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