深层—超深层海相碳酸盐岩成储成藏机理与油气藏开发方法研究进展

基于钻井、地震、测井、测试以及实验分析等新资料,针对中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩层系成储、成藏和油气藏高效开发面临的关键科学问题开展持续攻关。研究表明:(1)断裂主导形成的储集体和古老层系白云岩储层是深层—超深层海相碳酸盐岩两类重要的储层;以断裂为主导形成的规模储集体,根据成因可进一步分为3种类型:断裂活动过程中构造破裂形成的缝洞储集体、致密碳酸盐岩受断裂和流体双重改造形成的储集体与早期丘滩等高能相带受断裂和流体改造形成的储层;优势丘滩相、早期白云石化和溶蚀、酸性流体环境、膏盐岩封盖和超压是优质白云岩储层形成和保持的关键。(2)中国中西部叠合盆地海相碳酸盐岩层系富有机质页岩主要发育于被动陆缘深水陆棚、碳酸盐缓坡等环境中,构造-热体制是控制深层—超深层油气藏赋存相态的重要因素,改造型动力场控制中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩油气成藏与分布。(3)普光等高含硫酸性气田开发过程中硫析出堵塞井筒,采用井筒溶硫剂配合连续油管解硫堵效果明显;基于沉积模拟的双重介质建模数模一体化技术可以精细刻画水侵前缘空间展布及变化,并据此提出气井全生命周期调、排、堵控水对策。(4)超深断控缝洞油气藏开发过程中,储层应力敏感,渗透率随压力下降而显著降低,产量递减较快;凝析气藏相态变化快,压降显著影响凝析油采出程度;据此提出“注水+注天然气”重力驱油藏开发方法和“高注低采”天然气驱凝析气藏开发方法;采用分层次约束、逐级地质建模和流-固-热耦合的复合介质数值模拟有效提高了油气藏开发生产动态模拟的预测精度。

盐城凹陷天然气藏成因研究

盐城凹陷天然气藏的发现是苏北盆地油气勘探的重大突破 ,但对天然气成因还有不同认识。利用天然气的化学组成、稳定碳同位素、苯及甲苯碳同位素、在线同位素质谱和流体包裹体技术 ,比较系统研究了盐城凹陷天然气的成因。其天然气的甲烷含量高、重烃含量低、干燥系数高 ,属高成熟裂解气 ,稀有气体同位素特征表明未受幔源气侵入影响 ;天然气碳同位素呈正碳分布 ,乙烷碳同位素值为 -2 8.3 1‰～ -2 6.91‰ ,ln(C1/C2 )稳定 ,ln(C2 /C3 )分布范围大 ,结合地质背景判断为混源气 ,主体为原油裂解气 ,气源可能与苏北盆地的海相古生界有关 ;流体包裹体均一化温度主频范围为 95～ 10 5℃ ,表明气藏形成时间为晚第三纪 ,以水溶相和气相方式运移为主。图 3表 3参

塔河油田原油中金刚烷化合物绝对定量分析

原油中甲基双金刚烷绝对含量是确定原油裂解程度的指标。运用全油色质方法，避免了样品处理中轻质组分的挥发损失，实现了原油中金刚烷化合物的准确绝对定量。使用D16-单金刚烷为内标，确定双金刚烷、D3-1甲基双金刚烷和1）6～1，3-二甲基单金刚烷的响应因子分别为1．91、2．20和0．99。塔里木盆地塔河油田原油中4-甲基双金刚烷＋3-甲基双金刚烷绝对含量一般分布在（4～35）×10^-6，表明原油裂解程度较低，大于6500m的深层可能仍具有石油勘探前景。

油气成藏期研究新进展

传统的成藏期分析是从生、储、盖、运、聚、保等参数的配置,根据圈闭形成史、烃源岩生烃史及露点压力法作出的。但基于中国多数含油气盆地隶属叠合盆地的特性,具有多烃源层、多期油气生成、多期成藏,多期破坏的特点,20世纪90年代后期,引进并运用了流体历史分析方法。借助油藏地球化学、流体包裹体、伊利石 K-Ar 测年、储层沥青和油气水界面追溯法等确定成藏期的新方法,实现了由传统的定性(定期)研究到定量或半定量研究的转变,可以较准确确定油气藏形成时间。同时,鉴于叠合盆地油气藏形成具有较大的复杂性,在成藏期研究工作中仍需要重视基础地质工作,传统方法(圈闭形成期、生烃史)是进行新技术应用的基础。地球化学技术方法与地质背景相结合,传统方法与新方法相结合,定性与定量方法相结合,是今后油气成藏期研究的发展方向。

轮南、塔河油田稠油油源对比

运用GC ,GC -MS ,GC -MS -MS、配比实验、沥青质钌离子催化氧化技术 ,研究了塔里木盆地轮南、塔河稠油油源。轮南、塔河油田稠油中含有 2 5 降藿烷 ,但正构烷烃分布完整 ,色谱基线呈不同程度抬升 ,油藏经历了两期成藏过程。稠油具有三环萜烷含量高、C2 4四环萜烷含量低、伽马蜡烷含量低、C2 8甾烷含量低、甲藻甾烷及三芳甲藻甾烷含量低、4 甲基 2 4 乙基胆甾烷及其芳构化甾烷含量低、2 4 降甾烷含量低的特点。油源对比表明轮南、塔河稠油来源中、上奥陶统烃源岩。配比实验表明 ,原油中若混入了 2 5 %寒武系生源的TD2井原油 ,混源油也会呈现寒武系生源的特点 ,表明寒武系烃源岩生成的原油并未大规模混入到轮南、塔河油藏中。轮南、塔河稠油沥青质钌离子氧化降解产物在一元酸及甾烷酸、4 甲基甾烷酸的分布与TD2井稠油明显不同 ,进一步证明中、上奥陶统烃源岩可能为轮南、塔河稠油的主力源岩。

塔里木盆地塔东2井稠油有机地球化学特征

塔里木盆地中央隆起带东段的塔东2井在寒武系储集层中获取少量稠油。该稠油具有m(Pr)/m(Ph)高、伽马蜡烷含量高、24-降胆甾烷含量高、C28甾烷含量高、甲藻甾烷及三芳甲藻甾烷含量高、4-甲基-24-乙基胆甾烷及芳构化甾烷含量高的特点,地质分析与油源对比认为,原油来源于寒武系。原油中含有25-降藿烷系列,表明原油曾发生生物降解作用;芳烃馏分中存在大量菲、蒽、苯并蒽、苯并荧葸、芘等化合物及流体包裹体均一化温度表明,原油曾经历了热蚀变作用。流体包裹体均一化温度结合埋藏史分析认为,塔东2井原油是在(450-440)×106a前形成的。

塔里木盆地塔东2井稠油地球化学研究

运用棒色谱、碳同位素、色谱、色谱—质谱、色谱—质谱—质谱、流体包裹体技术研究了塔里木盆地中央隆起带东段的TD2井寒武系储层中的稠油。该稠油具有w(Pr)/w(Ph)高,伽马蜡烷、24-降胆甾烷、C28甾烷、甲藻甾烷、三芳甲藻甾烷、4-甲基-24-乙基胆甾烷及芳构化甾烷含量均高的特点,地质分析与油源对比结果表明原油来源于寒武系。原油中含有25-降藿烷系列,指示原油曾发生过生物降解作用,芳烃馏分中存在大量的菲、蒽、苯并蒽、苯并荧蒽、芘等化合物及流体包裹体均一化温度均表明原油曾经历过热蚀变作用。流体包裹体均一化温度和埋藏史的分析表明TD2井的原油是在450～440Ma间形成的。

生物降解原油地球化学研究新进展

生物降解作用是原油的一种重要的蚀变作用,对原油的物性和经济价值有着负面的影响。全球石油大多遭受过生物降解。生物降解作用对常见生物标志物的影响得以较好的描述,综述了近年来高分子量正构烷烃、三环萜烷、25 降藿烷生物降解的新进展。目前对生物降解作用的细节、发生机理尚不十分清楚,讨论了原油喜氧和厌氧降解机制,认为厌氧作用可能起主导作用,降解速率很慢。温度是控制生物降解作用的重要因素,储层温度大于80℃不会发生生物降解作用。生物降解原油多为混源油,介绍了研究生物降解原油的多期成藏方法。沥青质不易生物降解,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;最后指出了今后的发展方向。

塔里木盆地寒武—奥陶系烃源岩的分子地球化学特征

对塔里木盆地下古生界样品的地球化学分析表明,上奥陶统良里塔格组、中上奥陶统却尔却克群烃源岩与其他烃源岩具有明显的差异,具有低的C28甾烷、24-降胆甾烷、甲藻甾烷、甲藻三芳甾烷与伽马蜡烷含量以及高的C24四环萜烷、重排甾烷含量等特点。柯坪地区中上奥陶统萨尔干组、印干组页岩伽马蜡烷、C28甾烷相对含量与寒武系、中下奥陶统黑土凹组烃源岩具有相似性。萨尔干组、印干组烃源岩中生物标志物的绝对含量很低。柯坪地区寒武系玉尔吐斯组、中上奥陶统萨尔干组、上奥陶统印干组、满东地区中下奥陶统黑土凹组等较强沉积环境的泥质烃源岩伽马蜡烷、C28甾烷、特殊甾烷的相对含量与海相原油主体有较大差异。上奥陶统印干组烃源岩较高含量的三芳甲藻甾烷、24-降重排胆甾烷和24-降胆甾烷化合物的检出表明,断代生物标志物的提法值得商榷。

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。

桑托斯盆地Jupiter油气田富含CO_2油气藏形成机制

桑托斯盆地Jupiter油气田油气藏中富含CO_2,气层与油层流体成分存在明显差异,油气藏相态及形成机理没有取得共识。采用四参数方框图法、流体组分三角图、φ_1值、Z_1以及Z_2等多参数法对Jupiter油气藏相态进行综合判识,认为Jupiter油气藏为带油环凝析气藏。油气藏中凝析油与原油具有相似的分子地球化学特征,Pr/Ph比值为1.58~1.88,C_(26)三环萜烷/C_(25)三环萜烷比值为1.15~1.22,甾烷以C_(27)甾烷占优势,藿烷/甾烷比值大于4,TPP比值大于0.5,全油碳同位素在-25‰左右。地球化学参数说明二者来源于白垩系Upper Barremian-Lower Aptian阶湖湘烃源岩。凝析油与原油具有相似的成熟度,均为生烃高峰的产物。烷烃气来自于Upper Barremian-Lower Aptian阶湖湘烃源岩,为生烃高峰——凝析油前期阶段的产物。CO_2为火山幔源型CO_2,大量CO_2后期注入形成的蒸发分馏作用,对早期形成的油气藏进行改造,形成了现今带油环凝析气藏的面貌。地球化学参数证实了蒸发分馏作用的存在,无机CO_2的注入丰富了蒸发分馏作用理论。

塔里木盆地麦盖提斜坡罗斯2井奥陶系油气藏的TSR作用:来自分子标志物的证据

采用内标物色谱质谱方法,对罗斯2井原油中金刚烷系列、二苯并噻吩系列和硫代金刚烷系列进行了定量分析。罗斯2井原油中金刚烷系列化合物含量、4-甲基双金刚烷+3-甲基双金刚烷含量分别为10 818,331μg/g,表明原油经历了较强的裂解作用,裂解比例达到90%左右。金刚烷指标表明原油成熟度在1.6%以上。罗斯2井原油可以检测到完整的硫代单金刚烷、硫代双金刚烷和硫代三金刚烷系列,硫代金刚烷、硫代单金刚烷、硫代双金刚烷和硫代三金刚烷含量分别为192,160,26和6μg/g。高含量的硫代金刚烷表明罗斯2井原油的TSR强度大于绝大多数塔中地区下奥陶统鹰山组原油。TSR作用导致罗斯2井原油具有较高含量的二苯并噻吩,含量为8 201μg/g,使得原油二苯并噻吩/菲比值(DBT/P)增加,导致C_0-/C_1-DBTs和C_1-/C_2-DBTs比值增加。

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。

盐城凹陷天然气成藏模式

盐城凹陷发现了中等规模的天然气藏 ,与天然气伴生还有少量凝析油 ,目前对天然气成因还有争议。天然气甲烷含量高、重烃含量低、干燥系数高。天然气碳同位素呈正碳分布 ,δ1 3C1 介于 - 37.7‰～ - 38.1‰。结合地质背景 ,认为天然气为混源气 ,主体为油型裂解气 ,海相古生界烃源岩可能是其主力气源岩。凝析油碳同位素为- 2 8.8‰～ - 30 .5‰ ,全油色谱中含有一定的长链正构烷烃 ,Pr/Ph为 1 .56 ,三环萜烷含量高 ,C2 9Ts、C30 重排藿烷含量高 ,重排甾烷含量高 ,C2 9甾烷 >C2 7甾烷 >C2 8甾烷。石蜡指数、庚烷值表明凝析油为高成熟凝析油 ,C2 9甾烷 2 0S/(2 0S +2 0R)值表明其为成熟原油 ,凝析油为不同成熟度油气混合物 ,主体来源于泰州组烃源岩。凝析油的形成与蒸发分馏作用密不可分。烃类主要充注时间为 6Ma～ 1 5Ma。天然气成藏为“古生新储”

桑托斯盆地盐下J油气田CO_2成因、烷烃气地球化学特征及成藏模式

巴西海上桑托斯盆地盐下J油气田油气藏气顶和油环流体组分存在明显差异,气顶流体中CO2含量为76%~78%,气油比为2 750~4 260 m3/m3,原油密度为32~36°API;而油环流体中CO2含量为56%~60%,气油比为170~211 m3/m3,原油密度为16~23°API。研究表明,该油气田天然气中CO2碳同位素值为-5.35‰^-8.11‰,为无机成因;天然气R/Ra为5.6,表明CO2为火山幔源型。天然气中甲烷碳同位素值为-32.50‰^-35.53‰,乙烷碳同位素值为-29.18‰^-32.23‰,烷烃气成熟度Ro为1.0%~1.2%。该油气田为混合油气藏,原油、烷烃气来自上Barremian—下Aptian阶湖相烃源岩,成熟度未达到凝析油气阶段;CO2主要来自深部幔源无机气。CO2后期注入形成的蒸发分馏作用改造了原始油气藏,形成了现今大气顶薄油环油气藏,NE—NNE向深大断裂为深部无机气提供了运移通道。

江汉盆地下第三系烃源岩有机岩石学研究

作者采用有机岩石学全岩分析技术 ,系统研究了江汉盆地下第三系烃源岩的显微组分组成、生烃组分及有机质热演化。江汉盆地烃源岩形态显微组分含量明显偏低 ,平均仅占全岩体积的 1.5 %。显微组分组成中富含腐泥组 ,相对发育镜质组和壳质组 ,贫惰性组。有机质类型多为Ⅱ、Ⅰ型。藻类体、矿物沥青基质是该区主要生烃组分。文中利用镜质体反射率Ro及富氢组分和非烃馏分的荧光参数探讨了江汉盆地烃源岩有机质演化特征 。

东营凹陷草桥油田生物降解原油沥青质钌离子催化氧化研究——生标分布及地质意义

运用钌离子催化氧化技术(RICO)研究了渤海湾盆地东营凹陷草桥油田生物降解原油沥青质。原油沥青质RICO产物主要包括一元酸、二元酸、三环萜烷酸、藿烷酸、伽马蜡烷酸、孕甾烷酸、甾烷酸等,键合在沥青质芳核结构中的生物标志物以特定碳位与沥青质结合。草桥生物降解原油沥青质RICO产物中具有较高的伽马蜡烷酸/C30藿烷酸比值,具有完整的4-甲基、4,4-二甲基甾烷酸系列,表明原油为沙四段、沙三段的混源油;生标酸异构化参数低表明原油成熟度不高。沥青质钌离子催化氧化技术对于强烈生物降解原油的油-油对比、油-源对比提供了一种新的途径。

塔里木盆地寒武系深层油气赋存相态研究

塔里木盆地寒武系深层烃类相态是地球化学家和石油勘探家密切关注的科学问题。应用封闭体系黄金管热模拟方法,对塔里木盆地塔河油田稠油、正常原油、高蜡原油进行热模拟实验。在频率因子为1.78×1014s-1的前提下,塔河油田奥陶系井稠油具有最宽的C1-C5质量生成的活化能分布,分布范围为56~66 kcal/mol,主频活化能最低,为59 kcal/mol。根据原油转化率,使用Kinetic软件计算表明原油作为油相可以存在于178~205℃的储层中。依据塔里木盆地塔北、塔中、塔东、巴楚4个古隆起典型钻井寒武系古地温演化,建立了4个古隆起寒武系古油藏裂解动力学模型。模型表明塔北隆起塔深1井寒武系建隆Ⅰ顶部的古油藏至今可以保持独立油相状态,建隆Ⅰ底部的古油藏能保持凝析油状态。巴楚、塔中、塔东地区典型寒武系钻井模拟表明,寒武系中的烃类可能以天然气、凝析油为主要相态类型。

松辽盆地齐家古龙地区烃源岩有机岩石学研究

采用有机岩石学全岩分析技术 ,系统研究了松辽盆地齐家古龙地区白垩系嫩江组烃源岩的显微组分组成、生烃组分及有机质热演化。该区烃源岩形态显微组分含量占全岩体积的 4.1%。嫩二段—嫩五段烃源岩显微组分以高等植物陆源输入占绝对优势 ,贫惰性组、富含镜质组、相对发育壳质组 ;嫩一段烃源岩腐泥组分含量较高 ,具有混合生源的特点 ,为该区主力烃源岩。藻类体是该区低熟油的重要生烃组分。利用镜质组反射率、孢子体荧光参数 ,将有机质热演化阶段划分为未成熟、低成熟两个阶段 ,二者界线所对应的镜质组反射率为 0 .5 % ,孢子体相对荧光强度为 2 .2 ,埋深为 10 5 0m。图 4表1参 4(马安来摘 )

镜质组反射率抑制及校正研究

镜质组反射率的抑制常发生在以下情况 :1高含量的壳质组和 (或 )腐泥组 ;2厌氧、还原的沉积环境 ;3特定的古植物群落 ;4特定的岩性。介绍了产生镜质组反射率抑制的机制及识别抑制的方法 ,比较了采用镜质组化学组成法、镜质组反射率和荧光相结合方法 (VRF)、氢指数— Ro图版法、多显微组分荧光变化方法 (FAMM)