稠油黏度与化学组成的关系

测定了辽河油田、胜利油田、大港油田、大庆油田、渤海油田、中原油田和吐哈油田的25个不同黏度的稠油和油砂抽提物的黏度,并采用柱色谱法定量分析了它们的化学族组成,研究稠油黏度和其各化学组分之间的关系,提出了稠油黏度指标(Iv)概念。结果表明,稠油的黏度随非烃组分含量的增加而呈指数函数升高,即非烃组分对稠油黏度作正贡献,在相同含量下,贡献大小顺序依次是酸性非烃、沥青质、高极性非烃、中性非烃。稠油的黏度随饱和烃和芳烃组分含量的增加而呈指数函数降低,即饱和烃和芳烃组分对黏度作负贡献。稠油的黏度是其各化学组分共同贡献并相互作用的结果,黏度指标(Iv)与稠油黏度之间具有良好的数学相关关系。

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。

微波作用下稠油粘度变化及其化学因素探讨

从重点分析研究稠油中的非烃化合物着手,对辽河、胜利、吐哈等3个油田的普通稠油在微波幅射作用前后的粘度和化学组成变化进行关联性研究。结果表明:微波作用导致了稠油中的一系列化学反应,改变了稠油的化学组成,使稠油的粘度降低或升高。稠油微波化学反应的主要方向是从较大分子碎裂为较小分子,并具有如下表现:1)微波作用优先使胶质和沥青质中的含杂原子化合物,尤其是含氧化合物分解;2)微波作用基本上不影响稠油中烃类化合物的分子组成,而非烃,尤其是含羟基的醇类和羧酸类化合物的分子分布模式发生显著变化;3)微波作用后稠油化学组成的改变是复杂微波化学反应的综合结果,因其原始化学组成而异,并决定了稠油粘度变化的方向和大小。

土壤和沉积物中苯系物的热解析气相色谱分析方法

通过热解析与气相色谱联用技术,系统研究了利用内标法测定土壤和沉积物中的苯系物(BTEX)的方法。结果表明,该方法操作简单,分析速度快,重现性好,检测下限低,适用于近地表油气地球化学勘探样品中BTEX的分析测试。确定了以4-溴氟苯为内标化合物的有效性,并测定了其与苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯单组分之间的质量-峰面积线性相关关系,相关系数全部在0.99以上。用实际土壤和海洋沉积物样品和人工合成样品考察了方法的重现性、回收率和检出限,均得到令人满意的结果,各单组分的检出限均不高于10 ng/g。

辽河超稠油的化学组成特征及其致黏因素探讨

基于对辽河油田2个超稠油化学组成的系统剖析,研究了辽河油田超稠油的致黏因素,以及化学成分的结构类型、极性和相对分子质量大小对稠油黏度的影响。结果表明,辽河盆地曙光油田超稠油具有成熟度低,胶质、沥青质含量特别高,低相对分子质量组分特别少,并且遭受过严重生物降解等特征。胶质和沥青质的总质量分数接近70%,尤其是沥青质质量分数在40%以上,明显高于国内一般稠油。气相色谱可检测物的总质量分数在饱和烃、芳烃馏分中低于22%,在酸性非烃和中性非烃馏分中分别低于15%和1%。饱和烃中正构烷烃及支链、直链烷烃接近消耗殆尽,GC-MS检测到的几乎全部是孕甾烷、重排甾烷和降藿烷系列化合物。低成熟度和强烈的次生降解作用是其形成的石油地球化学条件,极高含量的大分子组分和极性非烃组分是其具有高黏度的化学组成基础。

微波辐射对稠油化学组成的影响

微波开采技术可通过电磁波向储层释放物理能量,实现从油藏内部和表面同时进行的"体加热"。针对辽河、胜利、吐哈3个油田的普通稠油特性,开展了实验室微波辐射研究,并对辐射前后稠油化学组成进行了定性和定量对比分析。实验结果表明,微波辐射可引发稠油一系列化学反应,主要方向是从较大分子碎裂为较小分子。杂原子化合物易于发生微波化学反应,导致各非烃组分含量的明显变化和分子级分布模式的改变。主要是从分子质量较高的非烃分子裂解出分子质量较小的高极性非烃分子,并从非烃生成烃类化合物。微波辐射也可能会使大芳烃分子发生侧链断裂,但对小分子烃类(饱和烃和芳烃)化合物的分子分布模式无明显影响。

羌塘盆地中生代古油藏油源问题探讨

对羌塘盆地中生界共242个露头烃源岩样品以及6个油苗样品进行了正构烷烃碳数分布模式,多环芳烃系列相对含量组成,甾烷组成,甾、萜系列相对含量等多项测试对比研究。岩样分布于侏罗系索瓦组、夏里组、布曲组、色哇组、曲色组以及上三叠统肖查卡组这六套主要烃源岩层系,油样分布于雪山组、索瓦组、夏里组以及布曲组。布曲组烃源岩是多个不同地层古油藏的主要贡献者,是羌塘盆地的主力烃源岩层系之一;雪山组古油藏很可能另有主力油源层,它与所述的六套烃源岩均无可比性。

沉积物和原油中常见含氧化合物的分离分析

将沉积物抽提物和原油中复杂的非烃组成分离为酸性、中性Ⅰ和中性Ⅱ 3个馏分。各馏分经GC/MS分析证实羧酸和极性较大的多元醇和酮进入酸性馏分 ,一元酮、酯和直链一元醇进入中性馏分Ⅰ ,而甾醇类化合物进入中性馏分Ⅱ。各类化合物分段清晰 ,没有同一化合物在不同馏分中出现的现象 ,且分离过程中各化合物的比例基本保持不变。本文选用地质体中迄今未见析出的二十二烯酸 ,5α(H) 雄甾 17 酮和 5α(H) 雄甾 3β 醇分别作为各馏分的内标化合物 ,定量效果良好 ,并首次为甾醇类化合物找到了较理想的内标物。本方法经近百个样品的分离分析证实效果良好。

稠油开采过程中储层内有机质分异研究

针对辽河、大庆、大港3个油田7个不同油藏的稠油特性,进行了储层内原油有机质分异现象的研究。通过对稠油及其对应层位油砂抽提物的黏度和化学组成的系统对比剖析,考察稠油开采过程中油-岩相互作用对储层内原油的物理和化学性质的影响。实验结果表明:油-岩相互作用导致采油过程中储层内有机质的严重分异;稠油各组分分异主要取决于其极性(吸附性)及其在储层内形成氢键的能力或与砂体矿物的润湿性;在特定条件下,分子质量大小和分子的热运动能力也是影响稠油组分分异行为的重要因素。

棒状薄层色谱法(TLC-FID)预测储层稠油粘度

介绍了一种利用棒状薄层色谱—氢火焰离子化检测器联用技术(TLC-FID)预测储层中稠油粘度的方法,方便、快捷、经济。该方法包括3个步骤:首先,在工作区块内选取代表性稠油样品,用柱色谱制备出饱和烃、芳烃、非烃、沥青质组分,标定各组分在TLC-FID上的相对峰面积—质量校正系数;在此基础上,对一定数量稠油样品进行粘度测定和TLC-FID分析,建立工作区内稠油粘度与TLC-FID数据之间的指数数学关系;最后,测定待预测油层油砂抽提物的TLC-FID数据,通过所建立的数学关系计算其粘度。文中基于我国某油田特定区块的27个稠油样品,对该油田一口单井的152个油砂样品进行了应用研究,建立了该井的储层稠油粘度剖面,与实际情况基本吻合。

高升油田莲花油层主要砂体稠油中的酸性化合物

酸性化合物是辽河稠油的主要化学组成部分。对辽河盆地高升油田莲花油层沙三段4个主要砂体(4、5、6、7砂体)稠油样品的分子地球化学研究表明 ,其酸性化合物类型包括饱和的和不饱和的直链脂肪酸、单甲基支链(异构 和反异构)脂肪酸、类异戊二烯酸、五环三萜类羧酸、甾烷类羧酸、单环芳构有机酸和酚、多环羧酸和少量的氮硫化合物。饱和烃和酸性化合物在各砂体中的存在和分布特征对比分析的结果表明 ,有机质的分布在各砂体中的变化不能简单地用母岩来源的差异和地层层析作用来解释,而更可能是遭受生物降解和水洗作用。这4个砂体储层具有相同的油源 ,但储层的构造环境对后期有机质输入的类型、生物降解和水洗作用的强弱等地球化学过程有着重要的影响,并导致了非烃化合物在不同砂体储层中分布的明显差异。

油气地球化学勘查中的分析测试技术和方法

回顾了油气地球化学勘查在中国石油工业发展历史中的作用和贡献,分析了其现状和发展前景;总结和介绍了油气地球化学勘查中的常见分析测试技术和方法,在油气资源调查工作中的优势、应用范围及其发展趋势;并在此基础上提出对我国油气地球化学勘查研究工作的四点建议:立足理论研究,开拓应用技术;大力开展海洋油气资源勘查的室内外地球化学分析测试技术研究;积极构建管理和技术平台,整合地球化学勘查技术和数据资源;协调开展综合油气勘查工作。

部分辽河稠油油藏中含氧化合物的分布

非烃化合物作为石油的重要组成部分 ,在油藏地球化学研究中应受到足够的重视。在辽河油田冷 4 3块北部雷家场地区、牛心坨油田茨榆坨地区、高升油田高Ⅰ区和高Ⅲ区的沙一段到沙四段 10个稠油样品中 ,酸性馏分占正己烷可溶性非烃馏分的 70 %以上。由气相色谱可检测非烃化学组成的分析结果可知 ,辽河稠油中有着丰富的非烃化合物类型 ,其中各类含氧化合物占总非烃的 92 %～ 97%。含氧化合物的存在和分布特征表明 ,这些稠油油藏接受了非母岩来源的近期菌藻类有机质输入。以正构羧酸和甾醇为例 ,指出含氧化合物的存在与分布不是由油藏的原始油源 (母源岩 )所决定的 ,也不能简单地以油藏所在区域来划分 ,而很可能与发生在储集层中的、受到储集层构造条件控制的后期地球化学过程 (如后期有机质输入、生物降解和水洗作用等 )有关。原油中含氧化合物的化学组成与储集层构造条件相关这一特性为多方面的油藏地球化学研究提供了基础性条件。

页岩气解析测试中的几个问题——以柴达木盆地柴页1井为例

岩石含气量是页岩气资源量评价及勘探开发的关键性技术指标,其测试技术与方法尚处于发展与完善过程中。利用恒温解析-氢火焰离子检测法对柴达木盆地柴页1井侏罗系大煤沟组不同岩性的岩心进行了页岩气解析测试,通过对解析曲线和含气量数据分析研究发现:1页岩气解析测试的气体释放过程包括一系列的复杂解析过程,而非简单的解吸附过程,具有多级性,其解析速率曲线表现出多峰性;2岩石中吸附气的解吸量在早期恒温解析阶段遵循USBM直线规律,这一时间段的解析数据适合于计算损失气量;3岩石中的残余气是被岩石的物理构造所限滞的气体部分,应该在将岩石粉碎后测定;4将含页岩气岩心短期封存对于解析气测定结果的影响不大,在30天内完成测试即可。这些认识对于页岩气解析测试技术方法的改进、完善与规范具有重要参考价值。

绿河油页岩中的开链醇化合物

研究了美国绿河盆地的 2 3个未成熟的露头油页岩样品 ,其中 13个样品取自Laney组 ,为半温湿半干燥气候下沉积于较浅的封闭水体的盐湖中心 ,含有丰富的有机质 ;另外 10个样品取自LumanTongue组 ,为潮湿气候下沉积于近岸的水体开放的淡水环境 ,其有机质含量较低。所有样品均富含从C11至C2 0 的同分异构体丰富的饱和类异戊二烯醇类化合物。此外还检出了一整套直链一元仲醇同系物 ,其碳数从 10至 33,而羟基可在任何理论上可能的碳位上。伯醇含量较低。研究结果表明 ,绿河油页岩中的有机质分别在沉积过程中和被抬升之后遭受了两次微生物降解。除伯醇的分布有生物来源特征外 ,其余的开链醇化合物是在绿河层系抬升至地表后微生物对其中烃类化合物降解的产物。文中将绿河油页岩有机质中异常高的氧指数归因于微生物降解 ,并探讨了其开链醇化合物的分布与物源、沉积环境及微生物降解程度的相关性。盐湖相Laney组的直链醇以低碳数组分为主 ,反映其有机质以菌藻为主的物源 ,与干燥的古气候相一致 ;淡水相LumanTongue组则以高碳数组分为主 ,有着明显优势的高等植物来源 ,与其潮湿的古气候相吻合。在沉积过程中 ,淡水相的LumanTongue组中的有机质遭受了比盐湖相的Laney组中的有机质更强的微生物降解 。

地卟啉MS/MS数据的计算处理

文中根据对侧链带正构烷基的游离卟啉标样的MS/MS(双质谱)规律实验研究的结论,通过理论推导探讨了地卟啉混合物MS/MS的定量规律,建立了一个对游离地卟啉基团配比同分异构体组成MS/MS信息进行定量解析的模型.讨论了该模型的求解方法,找出了通解并提出了计算各同分异构体组成之取值范圈的方法.结合实例计算.提出了用该模型计算处理具体数据的步骤和方法。为解决实际应用问题,建议通过迭代运算,以加权平均值作为真值的参考值,在实例计算中取得了较好的效果.

游离地卟啉高效液相色谱分析条件初探

讨论了影响复杂游离地卟啉混合物高效液相色谱(HPLC)分析效果的主要因素,指出二溶剂梯度洗脱体系和三溶剂梯度洗脱体系有着实际的差异,不能简单地等同看待;流动相的溶剂配比是控制分析效果的决定性因素,同时,只有溶剂体系与洗脱梯度的有效配合才能取得良好的分析效果。探索了一套游离地卟啉二溶剂梯度HPLC分析条件。采用在流动相中同时加入醋酸和吡啶的方法,当溶剂A配比为正已烷∶二氯甲烷∶丙酮∶吡啶=500∶200∶50∶1.5,溶剂B配比为正已烷∶醋酸=105∶1时,采用使流动相起始极性较低的梯度洗脱方式,对于较低柱效的色谱柱(硅胶柱)亦能获得良好的分析效果。通过典型样品的质谱(MS)和HPLC的对比分析,给该分析条件下HPLC峰群进行了初步定性,认为对大多数地卟啉样品能实现ETIO,DPEP和Di-DPEP三种类型卟啉的较有效的分离。

电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定沉积岩中15个元素

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定沉积岩样品中K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Ni、V、Ga、Cu、Zn、Sr、Ba、Cr和B等15个元素。在应用混合酸处理样品的过程中,加入适量的甘露醇能够抑制硼的挥发。在优化选定的仪器条件中,15个元素的检出限为0.0010-0.032 mg/L。对岩石国家一级标准物质GBW 07105-GBW 07108进行检测,各元素的测定值与标准值吻合。方法的回收率为93.3%-106.0%,测定结果的相对标准偏差(RSD,n=10)均小于5.2%。

海底表层沉积物中苯系物含量对海域油气指示作用研究

国内外研究表明钻井岩心和海底沉积物样品中单环芳烃(BTEX)指标异常与油气藏直接相关并具有高分辨、高精度特征,是有价值的油气地球化学勘探指标;但由于较深沉积物样品的采集与检测技术成本较高,限制了BTEX指标在海域油气化探工作中的推广应用。本文利用渤海北部辽东湾海域浅海的表层沉积物,通过热解析与气相色谱技术方法对其苯系物含量的特征开展研究。数据分析结果表明,在油气藏和生油凹陷上方的苯系物含量总体高于凹陷外样品,尤其是对二甲苯和间二甲苯均表现出明显差异,表明表层沉积物中的苯系物含量对生烃凹陷具有一定的指示作用。本文证实了利用表层沉积物中BTEX含量预测含油气前景区的有效性,热解析气相色谱检测苯系物含量方便快捷,减小了采样成本和分析成本,显示该技术方法在海域油气化探领域具有良好的应用前景。通过对苯系物含量异常点的分析表明,在沿岸及张性断裂上方BTEX含量出现异常高值,显示人类活动以及断裂构造对表层沉积物中的苯系物含量有明显影响,因此实际工作中应结合地质特征和其他化探指标综合分析,以降低单一化探指标的多解性。

稠油主要族组分对其粘度的影响

对稠油主要族组分的含量与粘度关系进行了定量的实验研究。结果表明,饱和烃、芳烃、中性非烃、酸性非烃、胶质和沥青质的质量分数分别与稠油的粘度呈指数函数关系。稠油的粘度随饱和烃和芳烃质量分数的增加而呈指数函数关系降低,随中性非烃、酸性非烃、胶质和沥青质质量分数的增加而呈指数函数关系升高,对稠油粘度影响重要程度的顺序为:胶质和沥青质>酸性非烃>中性非烃。其中,胶质和沥青质的质量分数是影响稠油粘度的最主要因素,这与其它实验研究结果是一致的。降低稠油中的中性非烃、酸性非烃、胶质和沥青质质量分数,将有效降低稠油的粘度。