油气微生物勘探法

本文叙述了油气微生物勘探(MPOG)的发展历史,系统总结了MPOG的理论基础,包括MPOG的原理、物理-化学基础、微生物学基础及其理论模型,简述了MPOG的方法流程。根据国内外MPOG实践经验,论述了MPOG不受地下复杂地质条件的影响,特别适合于非构造油气藏等的主要特点,详细讨论了MPOG受油气藏性质、地层压力等影响因素,并列举了德国、美国及中国的成功实例,最后论述了MPOG的发展趋势。实践证明,采用国外研究机构—高校—油田三结合的方式是引进国外先进技术的有效途径。同时,重视培养和造就一批地质学—微生物学或微生物学、地质学多学科专门人才,发展中国自己的成套地质生物技术,必将对我国大幅度提高油气勘探成功率产生深远的影响。

地质微生物技术在油气勘探开发中的应用

总结了地质微生物技术包括油气微生物勘探技术(MPOG)和本源微生物采油技术(MEOR)的理论基础和原理,简述了MPOG和MEOR技术的流程和主要特点等,评述了MPOG和MEOR技术在石油天然气勘探开发中的应用现状。MPOG和MEOR技术的应用实践表明,加强基础理论研究,培养和造就一批拥有微生物学、生物化学、地球化学、石油地质学和石油工程学等多学科理论和技术的专门人才或者实现了这些相关学科人才的有效结合,发展中国自己的成套地质生物技术,必将对大幅度提高我国油气勘探成功率和采收率产生深远的影响。

华北地区石炭、二叠系腐殖煤中的四环二萜烷

从华北西部和南部五个煤矿取得的石炭、二叠系腐殖煤的饱和烃馏分中,经GC和GC/MS分析,检测出了较丰富的二萜类生物标志物.根据质谱特征与卡瓦保留值,并对照文献谱图,确认其中包括五个具有贝壳松烷骨架的四环二萜烷(即ent-白叶烷、16α(H)-和16β(H)-扁枝烷、16α(H)-和16β(H)-贝壳松烷).以及一个三环的异海松烷.一个完整的四环二萜烷系列在我国华北石炭、二叠系腐殖煤中的发现在北半球很可能属首次.这些二萜类内组成在时间和空间上的差异分布,可能反映古植物群演化与分布的变化.扁枝烷和贝壳松烷的立体化学构型,可提供重要的有机成熟度信息.

含沥青重晶石结核的发现及研究

本文对新疆塔里木盆地西缘的阿克苏地区肖尔布拉克附近的下寒武统底部海相地层内发现的重晶石结核中的沥青进行了研究。该重晶石结核可分同生结核和成岩结核两种。结核的抽提沥青,贫饱和烃而富芳香烃和硫,是由下寒武统地层中自生自储的原油衍生而来的储层沥青。含沥青重晶石结核的发现及对结核中沥青的分布和沥青化学性质的初步研究。为在塔里木盆地寻找与下寒武统有关的石油与天然气提供了有价值的新线索。

塔里木盆地有机酸来源、分布及对成岩作用的影响

塔里木盆地寒武—第三系储层油田水实测表明：有机酸浓度高峰值分布于４３００ｍ以下及不整合面附近；来源于干酪根热成熟作用、原油微生物降解和热化学硫酸盐还原作用等；有机酸浓度多占总碱度３０％～７０％，可达９２％，对油田水的ｐＨ值影响甚大。油田水中Ａｌ浓度在含油层中可高达３．１～５．４ｍｇ／Ｌ，Ａｌ可能以有机络合物形式存在。用国际上常用的水—岩反应地化软件ＳＯＬＭＩＮＥＱ．８８，对石炭、三叠和侏罗系主要造岩矿物溶解—沉淀进行模拟，结果表明，斜长石在储层温度８１℃～１３８℃范围内均可发生溶解作用；低于１３２℃时，高岭石处于超饱和状态，可沉淀；在有机酸参与下，斜长石溶解是该区次生孔隙的主要成因。这与岩观察吻合。

沉积环境的氧化还原性对重排甾烷形成的作用

陆东凹陷上侏罗统生油岩样品饱和烃色质分析表明，重排甾烷随井深出现含量下降的逆转现象，表明热演化不完全是这类化合物形成的主要控制因素。重排甾烷的分布与岩石中的粘土矿物组成关系也不密切，意味着各种粘土矿物的酸性催化作用无明显差别。经研究发现，重排甾烷的形成与沉积环境的氧化还原性有关。在Ｐｒ／Ｐｈ小于０．５的缺氧强还原地层中由于甾烯碳骨架的酸性重排作用受到抑制，因而所形成的重排甾烷很少；随Ｐｒ／Ｐｈ增加，沉积环境变为弱氧化—氧化时，重排甾烷含量显著增高。

砂岩储层中原油微生物降解的模拟实验研究

模拟辽河冷东—雷家地区的砂砾岩储层条件，采用该地区的正常原油，在３０℃恒温和充氧下以及有营养元素的水溶液中，进行了原油喜氧微生物降解实验。实验表明，经微生物降解后，原油的化学组成发生了较大变化，饱和烃含量下降，沥青质、非烃含量上升；水溶液的ｐＨ值下降，并在其中检测出了有机酸，可见在微生物的代谢过程中，原油中的烃类分子被部分转化为水溶性含氧酸性产物。降解实验的油样与取自同一地区的两个重质原油饱和烃气相色谱图比较，两者在组成上极其相近，其结果说明辽河油田的重油成因，是原油遭受了喜氧微生物的降解。实验对微生物降解过程的动力学进行了初步研究。微生物对饱和烃馏分中不同化合物的降解序列为：短链正构烷烃、长链正构烷烃、异构烷烃、环状烷烃。但当各组分间的浓度发生较大变化时。

石油微生物勘探技术在西柳地区的应用

将油气微生物勘探新技术应用于西柳地区进行采样 ,并进行了烃氧化菌培养 ,根据经验确定了本研究区的 2个微生物异常区 ,即中北异常区和东南异常区。与研究区内现有已钻的 12口井相比 ,其油气微生物勘探结果的符合率为 75 % ,效果是良好的。同时 ,通过油气微生物勘探技术实践 ,总结并讨论了该技术分析结果的客观性以及地表和断层的影响因素、导致部分结果不相符的原因 ,这对我国复杂地下地质条件的油气勘探具有指导意义。最后 ,在油气微生物勘探结论的基础上 ,结合圈闭、油源等条件对试验区进行了含油性预测 。

轮南油田三叠系油藏连通性的地球化学研究

塔里木盆地轮南油田三叠系原油是来自下古生界源岩的成熟海相原油，原油的物理性质和地球化学性质都十分相似，用总的特性很难区分不同油藏的原油。用原油气相色谱指纹法对轮南油田２、３井区三叠系油藏的连续性进行了研究，并与早期研究的结论进行了对比。结果表明，这种方法是评价油藏原油连续性的一种有效手段，它的应用有助于对油藏构造形态的深入了解，并能为油藏早期开发方案的设计提供辅助性依据。

微生物降解对原油中咔唑类化合物的影响

不同微生物降解级别原油的地球化学分析表明，轻度的微生物降解作用，对原油中含氯化合物没有明显的影响；中等降解的原油，随降解程度的增加，唑、甲基唑和C2-唑的浓度呈规律性的减小；严重降解原油，其含氯化合物浓度则显著降低。唑、甲基唑、C2-唑的相对百分含量在非严重降解原油中，并没有明显的变化；而在严重降解原油中，唑和甲基唑明显降低,C2-唑则升高。二甲基唑类，全屏蔽型、半屏蔽型、全裸露型三类异构体的相对百分含量，在非严重降解原油中无明显变化；在严重降解原油中，全屏蔽型和全裸露型增加，而半屏蔽型降低。

地层水中低分子量有机酸成因分析

实验初步揭示了地层水中低分子量有机酸的主要来源：①由干酪根中含氧基团的断裂产生，伴随着干酪根热演化的全过程，主要发生在成熟早期阶段；②由地下水中微生物对原油的降解及游离氧气的氧化作用产生，发生在近地表或开启程度较高，有大气降水补给的地带；③由围岩矿物中的高价元素组成的离子或化合物，如Ｆｅ￣（３＋）、ＳＯ等，与有机质之间发生的氧化一还原反应所产生，反应受较高温度控制。

油田水中短链有机酸的等速电泳法研究

本文采用水相蒸发除去大量的氯离子,用等速电泳法对油田水中短链有机酸进行了定性定量分析。结果表明,油田地层水中有机酸成分主要有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、苯甲酸和乳酸等,本法回收率和相对标准偏差分别在96％～105％和2.4％～7.6％之间。

塔里木盆地油田水的成因与演化

塔里木盆地油田水具有高矿化度、相对贫镁、富钙、富锶等特点,在含油层中铝浓度高,铝可能以有机络合物形式存在。氢氧同位素测量值表明:侏罗系、三叠系及寒武系—奥陶系内幕油田水为成岩改造原生水;白垩系、第三系为同生沉积水蒸发残余;侏罗系与石炭系、三叠系与石炭系的不整合面附近及奥陶系顶部、塔中地区石炭系是淡水与成岩改造或蒸发残余原生水混合成因。那些δD很轻(-51.30‰—-71.00‰,SMOW)、δ_(18)O较重(-0.55％—-0.88‰,SMOW)或很重(2.90‰—4.99‰,SMOW)的油田水,应与烃—水、水—岩反应改造有关。而对水化学演化影响较大的成岩作用包括斜长石、盐类溶蚀、方解石白云化、粘土成岩作用等。

微生物油气勘探技术在岩性气藏勘探中的应用——以柴达木盆地三湖坳陷为例

为了有效识别柴达木盆地三湖坳陷岩性生物气藏,以台南—台东地区为研究区,开展微生物勘探技术试验研究。东西向长24 km的采样测线横穿工区,在各采样点(间隔150 m)采集20 cm深度处的土壤200 g,样品共156个,由美国GMT公司完成甲烷氧化菌分析。结果显示,研究区20 cm深度处土壤湿度可维持甲烷氧化菌的生长;pH值平均为8.20,不抑制甲烷氧化菌生长;大量样品全盐盐度大于20%,高盐度降低了甲烷氧化菌的浓度,但气藏区与非气藏区微生物浓度差别显著,气藏上方盐度高达50%以上仍发育微生物异常;而且探井试气产量与其上方微生物浓度呈显著正相关,表明微生物勘探技术适用于三湖坳陷。利用微生物异常判断,在台南9井东侧1 km处、台南气田西侧边界以外可能存在含气丰度高于台南9井的岩性气藏,是较为有利的勘探目标区。

天然气微生物勘探研究——以蠡县斜坡西柳构造为例

油气微生物勘探技术以其直接、有效、快速和经济等优势日益受到全球油气勘探界的重视。本文采用油气微生物勘探新技术中的天然气微生物勘探法 ,在蠡县斜西柳构造近地表采样并对所采样品进行甲烷氧化菌培养 ,根据经验确定了本研究区的 3个微生物异常区 ,北部异常区、西南异常区和东南异常区。通过研究区内现有的已钻 12口井对比 ,其油气微生物勘探结果的符合率为 83% ,远远高于本区勘探的成功率 4 4 % ,因此其效果是良好的。同时 ,通过天然气微生物勘探技术实践 ,总结并讨论了该技术分析结果的客观性、地表及断层的影响因素 ,以及导致部分结果不相符的原因 ,这对我国的复杂地下地质条件的天然气勘探具有重要的意义。最后 ,在天然气微生物勘探结论的基础上 ,结合圈闭、油源等条件对试验区进行了含油性预测 ,并提出了最有利的井位建议 。

储层含油性热解评价方法

根据某盆地热解数据建立的储层含油性热解评价标准可将借层定性分为油层、油水同层、含油水层和干层（或水层）等。热解参数除与地质油气显示级别具有良好的对应关系外，还可通过变异系数、有效油层厚度系数描述油层的非均质性。

如何消除应用于合采井原油产量分配计算的气相色谱指纹技术存在的缺陷

气相色谱指纹技术 (以下简称GCF)作为油藏地球化学领域中的一项重要技术 ,为油田管理和开发工作作出了重大贡献。GCF被应用于合采井原油产量分配计算已经取得初步成效 ,但是它在应用的过程中已暴露出了诸多缺陷。这些缺陷是 :①GCF不可避免会受噪声影响 ,从而对仪器的稳定性要求比较严格 ;②进样量及进样的速度仍须基本保持一致 ;③对于无正构烷烃的生物降解油 ,峰的确定相对困难 ;④峰高的大小受操作者确定的积分方式的影响较大 ;⑤建立在绝对线性叠加基础上的“标准图版”法并不存在严格的普遍性 ,这样的近似从理论上讲是有缺陷的 ,用常规的数学方法往往得不到正确的结果 ;⑥三层合采的问题仍然没有得到较好的解决。文中对其理论上的缺陷作了数学上的严密推导 ,证明了峰高比值和产量分配百分比并不具有线性叠加关系 ,并针对以上缺陷提出了两个改进方案 :⑴内标法 ;⑵偏最小二乘法。着重对方案⑵进行了深入的研究和探讨。通过对早期GCF的改进 ,对于人工配比混合油的预测值与真实值的绝对误差小于 5 % ,由此证明方案⑵是准确、可靠的。对同一口合采井 ,文中将方案⑵的计算结果与紫外光谱技术 (以下简称UV)的计算结果进行了对比 ,两种方法具有相当好的符合性和可比性。最后 。

辽河稠油中非烃化合物类型的初步研究

辽河油田的冷 43块北部的雷家场地区、牛心坨油田的茨榆坨地区及高升油田的高 区和高 区沙一段到沙四段的 10个稠油样品中的小分子非烃化学组成的地球化学研究结果 ,表明辽河稠油中的非烃化合物以含氧化合物为主要成分 ,含氮、硫化合物甚微 ,未检出磷化合物。酸性馏分均占总可溶性非烃馏分的 47%以上 ,其中直链脂肪酸占气相色谱可检测总酸性化合物的 96 %以上。其余的含氧化合物类型包括开链脂肪族酮和醇、五环三萜酮和酸、不饱和甾醇、单甲基支链 (iso和 anteiso)脂肪酸、芳构有机酸和酚。此外还检出了四对高丰度的未知同分异构体和大量低含量的未知物。多类含氧化合物的存在和分布特征表明一种征象 ,即辽河稠油经历过较强的生物降解和水洗作用 ,并接受了近期的菌藻类有机质输入。

生油岩产生低分子量有机酸的模拟实验研究

通过对低成熟的生油岩样品进行有水和无水热解实验，在不同温阶下的水溶液产物中均检测到低分子量有机酸。把这些有机酸的分布与油田水样品相比较，发现两者在组成上很近似。再加入不同矿物的样品，热解后的有机酸组成与干酪根单独热解样品有较大差别，这表明产酸过程中水和无机矿物起了重要作用。

塔北侏罗－三叠系成岩反应

塔北隆起侏罗－三叠系连续埋藏砂泥岩体系成岩反应主要受温阶控制，在９０～１３５℃温度范围内油田水中有机酸浓度达到高值，导致铝硅酸盐及碳酸盐类矿物的溶解。斜长石的广泛溶解是本区富含自生高岭石、次生孔隙发育的主要原因。孔隙的改善程度与控制矿物溶解后离子迁移能力的原始岩石物性等因素紧密相关。