塔里木盆地海相原油热裂解的阶段性特征及其意义

塔里木盆地台盆区深层油气勘探不断取得突破,原油热稳定性及其裂解特征已成为制约塔里木盆地深层下一步油气勘探与评价的瓶颈之一。本研究选择塔河地区未遭受明显次生改造原油,采用黄金管封闭体系热压模拟实验,在恒压、程序升温条件下,系统分析不同热演化阶段原油热裂解产物与残余物的分子组成。结果表明,随着热演化程度的增加,伴随着原油热裂解程度增加引起的化合物裂解、环化、芳构化作用,气体和液态烃产率呈现显著的阶段性变化,并显示不同的分子地球化学特征,据此分为3个阶段:①初始裂解期(Easy Ro<1.2%),与原始油样比较,残留产物全烃色谱特征未发生显著变化;②主裂解期(1.2%<Easy Ro<3.8%),又以Easy Ro=2.0%为界分为快速裂解阶段和缓慢裂解阶段,残留产物中正构烷烃含量逐渐降低,同时伴随低环数芳烃化合物含量的逐渐增加,而稠环芳烃含量的逐渐增加则与低环数芳烃含量逐渐减少相对应;③裂解末期(3.8%<Easy Ro<4.5%),以高含量稠环芳烃的富集为标志,其中残留物全烃色谱上以四环芳烃占绝对优势。研究结果对有效描述原油的热演化过程、明确原油不同热裂解阶段油气产物的组成和产率特征以及深层原油热稳定性评价具有重要指导意义。

准噶尔盆地南缘侏罗系八道湾组富藻类体煤系源岩的发现及其沉积背景

通过沉积有机质中生物标志化合物组合分析,并结合荧光显微组分镜检结果,本研究首次在准噶尔盆地南缘建功剖面下侏罗统八道湾组上段识别出一套富藻类有机质输入的煤系沉积。该套煤系源岩主体处于低成熟–成熟早期演化阶段,镜质组反射率为0.5%~0.6%;有机碳(TOC)含量主要介于2.0%~4.0%之间,局部发育碳质泥岩和煤线;生烃潜量(S_(1)+S_(2))值普遍为3.0~5.0 mg/g,碳质泥岩段最高达18.4 mg/g;氢指数(HI)主要为100~150 mg/g,碳质泥岩段达280 mg/g,属于Ⅱ2型有机质。沉积有机质中生物标志化合物组合表现为姥鲛烷优势,中、短链正构烷烃含量较高,C_(27)~C_(29)规则甾烷呈“V”型分布,Ts、C_(29)Ts、C_(30)H藿烷含量较高,C同位素组成较轻。全岩荧光显微镜镜检结果表明,源岩中壳质组主要为孢子体和藻类(屑)体。结合沉积背景综合判断,该套富藻类体煤系沉积形成于水体较深的湖泊沼泽化早期阶段,浮游藻类等低等水生生物对沉积有机质存在显著贡献,有望成为区域潜在的优质烃源岩。

塔里木盆地古城墟隆起顺南1井古油藏热裂解过程的分子碳同位素地球化学记录

塔里木盆地古城墟隆起顺南1井高成熟度轻质原油被认为是典型的热裂解残余油。研究揭示顺南1井原油中高丰度的苯系物和丰富的稠环芳烃,是其在地质历史上经历强烈热裂解的次生产物之一;苯系物应为热裂解、环化、芳构化过程的中间产物,而稠环芳烃可能指示了缩聚过程。烃类分子裂解—缩聚过程诱发的碳同位素分馏,不仅使顺南1井原油正构烷烃分子碳同位素较下古生界含油气系统中正常原油的重8‰~10‰,而且烷基萘系物分子碳同位素也比下古生界含油气系统中的正常原油重6‰~8‰。研究结果进一步实证了与裂解成因相关的芳烃分子及其稳定碳同位素组成是判识深层—超深层油藏是否经历热蚀变的有效手段,其对于准确评估深层—超深层油气相态与资源格局具有重要意义。

基于裂解色谱质谱技术的琼东南盆地渐新统源岩生烃潜力评价

琼东南盆地渐新统崖城组和陵水组发育泥岩、碳质泥岩和煤3类潜在油气源岩,但由于岩屑样品大多受到泥浆添加剂污染,利用经典的热解技术(Rock-Eval)和元素分析法都无法客观评价有机质的生烃特性。针对这种情况,采用干酪根裂解色谱质谱技术(PY-GC-MS)研究了琼东南盆地渐新统崖城组和陵水组烃源岩有机质的生烃特性。研究表明,该两套地层沉积有机质以Ⅱ偏Ⅲ型为主,生烃潜力属中—差水平。但相比之下,崖城组源岩生烃潜力普遍较好,而陵水组仅局部层位(主要是陵三段)可发育好的烃源岩。由于该区潜在烃源岩主要发育于滨海—沼泽和浅海环境,受区域性海侵影响大,相变快,因此,优质烃源岩不可能成片成带展布,其发育主要受控于沉积所处空间位置是否近岸和近岸区域生态系统是否具有高的生产率两个因素。这一研究结论与中海油研究中心对该两套烃源岩所作生烃潜力统计结果相一致。

塔里木盆地原油中芳基类异戊二烯烃的检出及其地质意义

研究表明,沉积有机质中芳基类异戊二烯烃化合物是光合绿硫细菌Chlorobiaceae的成岩转变产物,指示源岩形成于水体分层的强还原环境。塔里木盆地台盆区海相原油中普遍检出含量丰富的C10—C23系列芳基类异戊二烯烃化合物,原油沥青质裂解产物也显示出绿硫细菌来源的典型标志:C2—C5烷基苯系物中具有高丰度四甲基苯异常分布特征。这些特征揭示塔里木盆地台盆区海相主力油气源岩除了目前所认识的,以上升洋流模式为主导形成的中、上奥陶统台缘斜坡灰泥丘相沉积外,至少还存在一套水体分层厌氧沉积模式下发育的重要烃源岩。

生油煤形成的环境制约

通过对不同沉积环境下形成煤系源岩生烃潜力的对比研究,揭示出成煤古环境对煤成烃生成具有控制作用,并根据煤系源岩中赋存大分子有机质裂解产物分子的组成特征,提出了识别有利成烃煤相的分子有机地球化学方法———氢指数-苯酚/辛烷图解判识法。结果表明,沼泽环境覆水越深,煤中有机质富氢程度越高,生油气性能越好,裂解产物表现为正构烷烃和正构烯烃相对含量增加,以低苯酚/辛烷值和高氢指数为特征;反之,沼泽环境覆水越浅,煤中有机质氢含量越低,裂解产物以高含量酚类化合物和芳香烃为特征,生油气性能差。由此表明,覆水型沼泽应是煤成烃,特别是煤成油生成的有利相带。

加氢催化裂解技术用于高演化源岩有机质表征研究

加氢催化裂解技术作为近年来新发展起来的有机质大分子裂解技术,专门应用于大分子中共价键结合小分子的释放。本研究探索该技术应用于含油气沉积盆地高演化油气源岩原生有机质提取的可能性。以塔里木盆地下古生界油气源岩为例,选取了障壁泻湖相、欠补偿盆地相、闭塞欠补偿陆源海湾相、灰泥丘相等四类典型潜在源岩进行了加氢催化裂解实验,结果表明,加氢催化裂解产物中正构烷烃与甾烷的分布特征与上述源岩相完全吻合,证明加氢催化裂解实验可以有效地提取高演化油气源岩的原生有机质,为下一步实现该技术应用于油气源的对比奠定了基础。

我国主要含煤油气盆地煤系源岩PY－GC热解产物组成及意义

本文运用热解气相色谱（ＰＹ－ＧＣ）技术探讨了我国一些含煤油气盆地中煤系源岩热解产物的组成特征及意义。研究表明，不同盆地煤系源岩热解产物的差异主要表现在Ｃ正构烷烃＋正构烯烃含量和芳环化合物的组成上，利用热解产物Ｃ１—Ｃ５、Ｃ６—Ｃ１４正构烷烃＋正构烯烃和Ｃ正构烷烃＋正构烯烃三个端元组分的相对含量可有效地判识煤系地层源岩有机质的产烃类型，研究表明ＰＹ－ＧＣ技术是一种值得推广的煤成烃评价方法。

煤系有机质多阶段成气的分子碳同位素表征及其对高过成熟干酪根生气潜力评价的启示

采用开放体系在线程序升温裂解-色谱-碳同位素比值质谱技术(PY/GC-IRMS)考察了煤系有机质热演化过程中甲烷瞬时生成速率与碳同位素组成特征,提出煤系有机质不同热演化进程甲烷生成的四个阶段:生油窗阶段、主生气阶段、晚期生气阶段(芳环侧链断裂)、开环-缩聚作用阶段。以一级反应动力学为基础,采用高斯分布算法,计算了各阶段甲烷产出的动力学参数。研究结果对煤成气资源量的正确评价,特别是近年来有机质高演化阶段成气潜力的评价具有重要指示意义。

地质条件下湖相烃源岩生排烃效率与模式

烃源岩排烃研究是油气地球化学研究中最薄弱的环节,而排烃效率又是准确评价常规油气与非常规页岩油气资源的关键参数.目前对于烃源岩排烃效率的认识差异很大,尚未建立完整的各种类型有机质湖相烃源岩在地质条件下生排烃效率与模式.本文以中国渤海湾、松辽等4个大型湖相含油气盆地以及酒泉青西凹陷、泌阳凹陷等9个中小型湖相富油盆地/断陷为对象,通过15000余个湖相烃源岩样品在自然热演化过程中热解生烃潜力指数的变化研究,揭示了湖相烃源岩在地质条件下的生排烃特征,构建了湖相烃源岩在地质条件下的生排烃效率与模型.无论是大型湖相沉积盆地还是中小型断陷盆地,甚至是盐湖相沉积盆地,烃源岩生排烃特征基本一致.随着成熟度的增高,湖相烃源岩排烃效率逐渐增高,在低成熟阶段排烃效率较低,在成熟与高成熟阶段具有高或很高的排烃效率.Ⅰ型、Ⅱ型有机质类型烃源岩排烃模式相似,相对排烃效率在低成熟阶段小于45％,成熟生油高峰时达85％～90％,至生油窗下限时达90％以上;累积排烃效率在低成熟阶段小于10％,生油高峰时达50％～60％,生油窗下限时达75％～85％,主要的排烃阶段在镜质组反射率0.7％～1.2％之间,生油窗阶段生成并排出了绝大部分烃类.湖相Ⅲ型有机质烃源岩排烃效率明显低于Ⅰ、Ⅱ型有机质烃源岩,生油窗阶段累积排烃效率仅为50％左右,主要生排烃阶段在镜质组反射率0.8％～2.0％之间.控制湖相烃源岩排烃量和排烃效率的主要因素是有机质丰度、类型和成熟度,而盆地类型、断裂发育程度、烃源岩沉积环境、相邻输导层孔渗条件等因素均不影响烃源岩排烃与排烃效率.

建国前毛泽东文化发展思想及当代启示

毛泽东文化发展思想发端于改造"国民性"的主张,在五四新文化运动的影响和马克思主义理论的熏陶下得到提升,并在新民主义革命的实践中得到熔铸和展现。建国前毛泽东文化发展思想强调了马克思主义思想的指导地位,坚持了文化的民族性、科学性和大众性的价值取向。毛泽东文化发展思想对于今天的社会主义文化大发展、大繁荣具有重要的启示意义。

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——烃源岩地球化学特征与生烃史

准噶尔盆地南缘发育二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系5套可能的烃源岩,并在很多构造圈闭发现了不同物理化学性质的油气。长期以来对该地区有效烃源岩及所发现油气的来源存在很大争议。通过对南缘地区24条地面剖面及28口探井烃源岩岩心系统采样分析研究认为,不仅二叠系与侏罗系是南缘地区重要的烃源岩,三叠系是可能的烃源岩,白垩系与古近系也是非常重要的烃源岩。二叠系烃源岩有机质丰度很高、类型好,以I、II型有机质为主;三叠系与侏罗系烃源岩有机质丰度变化大,且类型较差,以II、III型有机质为主;白垩系和古近系烃源岩有机质丰度中等,但有机质类型好,以I、II型有机质为主。5套烃源岩目前成熟度差异较大,二叠系、三叠系、侏罗系烃源岩处于低成熟—高、过成熟阶段,白垩系烃源岩处于未成熟—高成熟阶段,古近系烃源岩处于未成熟—成熟演化阶段。5套烃源岩大量生烃时期明显不同:中二叠统烃源岩主要在晚侏罗世—古近纪,侏罗系在晚白垩世—新近纪;白垩系从始新世延续现今,在上新世初达到生油高峰;古近系中新世末期进入生油门限开始生油,目前仍未达生油高峰。白垩系在南缘中部地区为有效生烃源岩,古近系在南缘西部地区是有效的生油源岩。

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——典型类型原油油源对比

准噶尔盆地南缘地区背斜众多,油气分布广泛,油气性质多样。该地区存在5套有效烃源岩,油-源关系十分复杂,长期以来对原油来源存在很大争议。系统采集了南缘地区5套烃源岩及不同构造原油样品,对烃源岩抽提物与原油碳同位素组成、正构烷烃及类异戊二烯烷烃分子碳同位素组成、生物标志物组成特征等进行了全面的对比分析。结果表明,南缘地区4种典型类型原油分别来源于不同时代的烃源岩:1第1类原油碳同位素组成轻,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,含有较丰富的β-胡萝卜烷,甾烷以C28、C29规则甾烷为主,来源于二叠系烃源岩;2第2类原油碳同位素组成重,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,Pr/Ph比值高,甾烷以C29规则甾烷和重排甾烷为主,三环萜烷以C19为主,伽马蜡烷含量很低,来源于侏罗纪煤系烃源岩;3第3类原油碳同位素组成轻,正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高大幅下降,Pr/Ph比值小于1.0,C27、C28、C29甾烷呈"V"型分布,异胆甾烷、重排甾烷、Ts、C29Ts、C30重排藿烷、伽马蜡烷含量高,来源于白垩系清水河组烃源岩;4第4类原油碳同位素组成重,正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高下降幅度大,C27、C28、C29甾烷呈"V"型分布且以ααα-20R为主,甲藻甾烷尤为丰富,来源于古近系安集海河组烃源岩。目前在南缘地区尚未发现三叠系烃源岩生成的原油。

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——原油地球化学特征与分类

准噶尔盆地南缘地区原油分布广泛,不同地区原油具有不同的地球化学特征。按照碳同位素与生物标志物组成特征可以分为4种典型类型:1第1类原油典型特征是碳同位素组成轻,全油δ13 C值通常小于-29‰,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,δ13 C值通常小于-28‰,含有较丰富的β-胡萝卜烷,甾烷以C28、C29规则甾烷为主,重排甾烷低,伽马蜡烷含量变化较大;2第2类原油碳同位素组成重,全油δ13 C值通常在-28‰^-26‰,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,δ13 C值通常大于-28‰,Pr/Ph比值高,甾烷以C29规则甾烷和重排甾烷为主,三环萜烷以C19为主,伽马蜡烷含量很低;3第3类原油碳同位素组成轻,全油δ13 C值通常小于-29‰,C9以上正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高大幅下降,δ13 C值在-27‰^-34‰,Pr/Ph比值小于1.0,C27、C28、C29甾烷呈"V"型分布,异胆甾烷、重排甾烷含量高,Ts、C29Ts、C30重排藿烷高,Ts/Tm>1,伽马蜡烷含量高且具有两个异构体,甾/萜烷比值高;4第4类原油碳同位素组成重,全油δ13 C值通常在-28‰^-26‰,C9以上正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高下降幅度大,δ13 C值在-23‰^-29‰,C27、C28、C29甾烷呈"V"型分布且以ααα-20R为主,异胆甾烷丰度低,甲藻甾烷尤为丰富,三环萜烷以C19为主,伽马蜡烷含量较低。

含油气盆地成藏期分析理论和新方法

传统的成藏期分析主要从生、储、盖、运、聚、保各项参数有效配置 ,根据构造演化史、圈闭形成史与烃源岩生排烃史作出推断 ,常用的 3个方法是根据油源岩的主生油期、圈闭形成期、油藏饱和压力分析油气藏形成期。近 10年来成藏期分析是在构造发展史、埋藏史、热演化史、沉积成岩史 4个方面地质历史分析基础上 ,更多地依靠成藏化石记录的地球化学和岩石学分析结果 ,获得成藏期定量数据。评述了成藏期定量分析的理论与方法 :包括储层成岩作用与烃类流体充注序次、自生矿物同位素地质年代学、流体包裹体、储层磁性矿物古地磁学、生烃期精确分析等 。

塔里木盆地海相油气成藏研究进展

近年来塔里木盆地超深层海相油气勘探取得了丰硕成果,顺北奥陶系、塔中寒武系、塔河深层等油气新发现,为塔里木盆地海相油气成藏研究提供了丰富的基础资料。塔里木盆地海相油气主要分布于台盆区,油气藏类型多样,原油物性变化大,显示出成藏的复杂性。通过对大量的实际样品分析和模拟实验及大量的地质、地球化学综合分析,结合构造演化、层序地层学、沉积相与沉积环境等研究成果,在烃源岩分布及其演化、油气地球化学特征、海相油气藏分布特征等方面取得了显著进展。一是明确了塔里木台盆区海相油气主要来源于强还原环境下形成的下寒武统-中下奥陶统烃源岩,特别是台盆区下寒武统玉尔吐斯组,并明确了超深层海相油藏后生改造主要有TSR、热裂解2种类型,提出了相应的判识指标;二是在建立玉尔吐斯组缓坡型优质烃源岩沉积发育模式的基础上,通过井震标定、正演模拟和区域测线地震相解释、三维区属性分析与地震反演,预测了玉尔吐斯组烃源岩的展布,并明确其演化特征:燕山期以来长期低地温背景下的"高压生烃演化抑制模式"延缓了顺托果勒低隆寒武系烃源岩热演化,顺托果勒地区仍具晚期高成熟液态烃形成条件;三是通过台盆区油气成藏特征对比,明确了奥陶系油气分布特征,进一步明确在台盆区寻找以下寒武统玉尔吐斯组原地烃源岩与燕山期以来晚期活动走滑断裂相匹配的、以晚期供烃为主的轻质油藏-天然气藏,是塔里木台盆区超深层碳酸盐岩领域油气勘探的重要方向。

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——典型油藏油源解剖与原油分布规律

准噶尔盆地南缘地区发育40多个背斜构造、5套有效烃源岩,大多数背斜构造发现了油气或存在油气苗,原油性质呈现多样性变化,长期以来对该地区不同构造原油的来源存在多种观点。在南缘地区典型原油地球化学特征与油源对比的基础上,选择了南缘地区具有代表性的典型背斜构造油藏,对其原油油源进行了深入细致的解剖研究。结果表明,南缘地区绝大多数背斜构造油藏原油为单一烃源来源,不同时代烃源岩生成原油混合现象并不普遍,只有少数油藏存在混源油。不同区域背斜构造原油油源存在较大差异,原油来源严格受控于有效烃源岩的分布:二叠系来源的原油主要分布于南缘中部以东的山前构造,侏罗系来源的原油主要分布于南缘西部及南缘东部构造,白垩系来源的原油仅分布于南缘中部构造,古近系来源的原油仅分布于南缘西部构造;齐古油田侏罗系油藏原油为二叠系与侏罗系原油的混合,各自的贡献约占50%。

煤成烃的成因与评价

据荧光显微镜和共聚焦激光显微镜对煤中壳质组、微壳质体的定量观测和煤与煤岩组分的13CNMR分析测定,以及煤岩显微组分的热演化生烃模拟实验结果,讨论了煤的富氢组分与煤的大分子结构中甲基、α亚甲基,次甲基含量对煤成液态烃和气态烃的控制作用,并提出了针对低演化烟煤阶段煤成气与油的评价指标。由于我国多数含煤盆地是以富含镜质组和惰质组的腐殖煤为主,因此决定了含煤盆地的油气勘探方向主要是煤成天然气。只有少数含煤盆地的含煤岩系中,广泛存在壳质组和微壳质组含量较高的煤分层,才具有煤成油的实际勘探前景,如吐哈盆地等。

石油降解菌的分离鉴定及石油污染土壤的细菌多样性

从石油污染的土壤中分离筛选到28株石油降解菌,经鉴定分别为短杆菌属、假单胞菌属、邻单胞菌属和微球菌属;对4个石油不同程度污染的土壤样品中嗜油微生物分布状况进行分析,发现污染严重的土壤样品中嗜油菌的数量相对较多;用聚合酶链式反应(PCR)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)和切胶测序相结合的方法对4个土壤样品中的细菌多样性进行分析,结果显示在受污染的土壤中,My cobacterium和B acillus在污染程度较低的样品中分布的较为集中,F lavobacterium和A zosp ira在污染程度较高的样品中丰度较高。属于B eta p roteobacterium类群的细菌在受污染的土壤中占有优势,同时还有一些不可培养的菌群存在。气质联用(GC-M S)分析结果表明石油污染程度及污染物中芳香烃类的含量对细菌多样性有着显著影响。在石油污染程度高,芳香烃类含量高的样品中细菌的多样性相对较低。