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     

中国生物成因气的类型划分与研究方向

生物成因气直接来源于微生物对有机质的改造,是经微生物作用所形成的富含甲烷的气体,其可以大规模和大范围地生成。依据生物气的形成途径和成因机理,可将广义生物成因气划分为早期生物成因气、低熟气、晚期生物成因气、原油降解次生生物气和浅层油气次生蚀变改造型天然气等5类,其分别属于原生型生物气和次生型生物气。运用天然气组分特征和碳同位素组成等地球化学指标,可以对生物气进行类型识别。由于生物成因气主要分布在浅层,易于开采,而且天然气性质好,勘探成本较低,认为应加大生物气的勘探力度。指出虽然目前在我国已经发现了约30个生物气藏,但除柴达木盆地外,大多以小型气田为主,且对生物气形成机理和富集规律还没有完全掌握;而对生物气的准确评价,不仅可以为浅层气来源提供依据,丰富有机地球化学理论,还可以以此追索油气运移的路径轨迹、发现新的隐蔽油藏和烃源岩等,因此生物气地质地球化学研究工作的深入开展,将会大大拓宽油气勘探的领域。     

南盘江盆地秧1井天然气地球化学特征及成因分析

经测试,南盘江盆地秧1井天然气可分为2类:一类为高含N₂天然气,N₂含量为54.92%~73.89%;另一类为高含CO₂天然气,CO₂含量大于96%。认为高N₂天然气是秧1井乃至南盘江地区具有地质意义的天然气。指出该类天然气甲烷含量一般小于2.5%,几乎不含大于乙烷的烃类组分,CO₂含量2.2 7%~9.5 4%;1δ3C1值为-3 3.1 9‰~-3 3.9‰,CO2的1δ3C值为-2 9.3‰~-30.93‰。认为该类天然气不是原油裂解气,也不是源自上二叠统龙潭组的煤成气,而主要是源自中泥盆统泥质烃源岩的干酪根裂解气;中泥盆统泥质烃源岩的“晚期阶段聚气”是造成该地区天然气高含N₂、烃类组分碳同位素偏重的主要原因。     

塔中地区良里塔格组海平面变化与烃源岩的非均质性

塔中地区上奥陶统良里塔格组沉积的灰泥丘是目前保存下来的海相成因工业性烃源岩之一。沉积相研究及碳、氧同位素与锶同位素分析表明,在良里塔格组沉积时期,塔中地区经历了3期大规模的海平面变化。根据3期海平面变化特点将良里塔格组划分为3个层序。烃源岩的非均质性与海平面变化有如下关系:①层序1中的烃源岩只发育在第1期海平面上升最大时期,即密集段;②层序2中的烃源岩形成于第2期海平面上升期与下降早期,即海侵体系域与高位体系域下部;③层序3中的烃源岩主要发育于第3期海平面上升初期,即海侵体系域的下部。沉积相与海平面升降变化对烃源岩非均质性具有控制作用,台地边缘灰泥丘相中有机质丰度较高的优质生油岩分别赋存于丘间洼地、层状灰泥丘和层状生物灰泥丘亚相中,块状灰泥丘的有机质丰度较低。海侵速率影响了烃源岩有机质丰度,快速的海平面上升易使台地边缘发育高有机质丰度的烃源岩。     

塔里木盆地志留系沥青砂的二次生烃及地质意义

通过有机岩石学观察、地球化学分析及黄金管热模拟实验对塔里木盆地志留系沥青砂的二次生烃潜力进行了探讨。对代表井沥青砂岩样品的有机岩石学观察发现,沥青砂中的有机质类型除了固体沥青外,还存在一定量液态油。有机碳分析表明,志留系沥青砂岩中有机碳含量比较高,其分布范围为0.56%~3.46%,这些事实表明该地区志留系沥青砂很可能具有一定的生烃能力。进一步热模拟实验的结果证实,该地区志留系沥青砂在足够的热应力作用下能生成一定量的烃类且产物以气态烃为主,其中塔中117井与跃南1井原始沥青砂样品的最大生气量分别可达46.80 mL/g和41.11 mL/g;同时,通过对比热解实验,可以发现沥青砂中的液态油是产气的主要贡献者。最后,基于哈得11井原油裂解的动力学参数进行地质推演表明,在目前埋藏条件下,塔里木盆地志留系沥青砂在其分布的部分区域可发生二次裂解生气,且该裂解气可能成为该地区天然气的一个重要气源。     

陆相断陷盆地复式成烃及成藏系统研究——以济阳坳陷沾化凹陷为例

渤海湾盆地油气勘探实践证明,丰富的油气资源与富含有机质的生烃凹陷具有十分密切的关系.陆相断陷盆地多沉降中心、多物源供给和充填演化的多旋回性,发育了多套有机地球化学特征不同的生油层系和多种油气储集相带组合,形成了不同层系、不同圈闭类型的复式油气聚集带,并在空间上构成了多个相互交叉、叠置或并列的复合含油气系统.研究表明,盆地叠加演化及动力学环境所构成的复式成盆系统孕育了复式成烃系统,复式生烃系统的特点决定了油气成藏的复杂性,它们控制了复合含油气系统(多源油藏)的形成和分布.     

PVT分馏实验中甾、萜烷分子的行为

为了解油气成藏过程中常见的降压和气洗作用对甾、萜烷分子组成的影响，开展了PVT模拟实验。测量和对比不同分馏阶段产物的结果表明：降压和气洗作用对原油及其形成的凝析油的甾、萜烷组成的影响有所不同，但多遵循一般的蒸发分馏作用规律，其影响程度主要取决于油藏的温度、压力条件；不同的降压和气洗过程可以在甾、萜烷分子参数的变化方面表现出来，不仅某些具成因意义的Ts／Tm和重排甾烷／规则甾烷等参数会受蒸发分馏作用的影响，其它一些具地球化学应用意义的参数(如C29异胆甾烷／胆甾烷等)也不同程度地受到影响，充分说明气洗和温压分馏效应不仅反映在轻烃和低分子化合物上，而且也反映在甾、萜烷分子结构上。上述认识可用于确定油气成藏的过程，也有利于科学使用常规油气地球化学指标。图1表1参13     

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     

轮南和塔河油田稠油沥青质钌离子催化氧化研究

运用钌离子催化氧化(RICO)技术,研究了轮南和塔河油田以及TD2井稠油沥青质。在轮南和塔河油田稠油沥青质分子结构中,键合在沥青质芳核结构中的官能团以烷基侧链为主,烷基桥次之,此外还有一定的支链烷烃及生物标志物,这些化合物绝大部分是以C-C键键合在沥青质结构中的。沥青质中的芳核体系大多以萘、菲、联苯型为主,高度缩合的芳核结构较少。轮南和塔河油田稠油沥青质RICO产物具有较高的一元和二元酸比值,甾烷酸的异构化参数均大于0.40,表明原油具有较高的成熟度;一元酸和甾烷酸的分布均与典型寒武系生源的TD2井稠油具有明显的差异,指示轮南和塔河油田稠油源于中上奥陶统烃源岩。     

含硫化氢天然气的形成机制及分布规律研究

含硫化氢天然气在全球分布广泛。我国目前已在四川、渤海湾、鄂尔多斯、塔里木和准噶尔等含油气盆地发现了含硫化氢天然气。其中四川盆地川东北气区、华北赵兰庄气田和胜利油田罗家气田为高含硫化氢气田。在对国内外硫化氢研究现状分析和对硫化氢成因机理、成因类型和高含硫化氢气田地质特征研究的基础上,认为上述3个高含硫化氢气田的硫化氢均主要为硫酸盐热化学还原成因(ThermochemicalSulfateReduction,TSR)。