原油中咔唑类参数运移示踪效应的驱替模拟实验

油气运移研究对油气勘探与开发至关重要,受原油黏度、复杂化学组成及潜在的多种地质因素影响,原油运移方向与路径的确定难度较大。分子地球化学参数是研究油气运移规律的有效方法之一,实际成藏过程中的这些参数受其形成、相对组成以及演化程度等因素的影响。在实验室条件下可实现单一因素控制下的分子参数效应,采用室内驱替模拟实验的方法,在填砂管上进行油驱水实验,利用C18固相萃取柱分离与富集不同运移距离吸附油中的咔唑类化合物,考察原油中咔唑类化合物的运移示踪规律。结果表明,咔唑类参数1-/4-MCA、1,8-/1,7-DMCA、1,8-/2,4-DMCA、1,8-/2,5-DMCA、1,8-/2,7-DMCA比值均随着运移距离的增加而显著增大,特别是全屏蔽型与全裸露型异构体比值1,8-/2,4-DMCA和1,8-/2,5-DMCA的增长幅度可达63.97%和35.50%,这些参数具备作为良好的运移示踪参数的潜质;而参数苯并[a]/[c]咔唑所表现出的运移示踪规律与前人部分实际油藏运移研究不符,可能是苯并咔唑类化合物的运移受其本身构型和其他地质条件的影响,建议该参数在应用到油气运移示踪研究时须谨慎使用。实验结果可为原油运移示踪参数研究提供有效的方法借鉴,但在实际地质应用时仍需结合分子动力学等手段对相关参数进行验证与优选。

烷基二苯并噻吩类化合物的运移示踪:基于驱替实验和分子模拟的研究

原油中烷基二苯并噻吩类化合物沿运移路径的分布,除了受地质色层分馏效应的影响,还受到有机质来源、成熟度、沉积环境等多种因素的影响。为了研究地质色层分馏效应单一因素下烷基二苯并噻吩类的运移示踪规律,在驱替模拟实验的基础上,用气相色谱-质谱方法剖析了驱替路径上该类化合物的分布特征和运移分馏规律,并从分子模拟角度进行了佐证。结果表明:随着运移距离的增加,吸附油中二苯并噻吩(DBT)、甲基二苯并噻吩(MDBT)和二甲基二苯并噻吩(DMDBT)的绝对浓度均呈现递减趋势;参数4-/1-MDBT、4,6-/(1,4+1,6)-DMDBT和4,6-/2,4-DMDBT显著减小,而参数2,4-/(1,4+1,6)-DMDBT和(2,6+3,6)/(1,4+1,6)-DMDBT则呈现出显著的上升趋势。根据分子模拟结果,发现烷基二苯并噻吩类与水介质之间吸附作用的强弱同时与化合物的Connolly分子表面积及偶极矩紧密相关,表面积和偶极矩越大,分子越容易与地层介质中的水分子发生吸附作用,且分子偶极矩的差异影响更显著。

成熟度与热模拟产物分步萃取对滞留油生物标志物的影响

明确抽提过程中不同极性有机溶剂对所获得的生物标志物参数的影响,对基于生物标志物的生烃母质研究具有重要意义。选用鄂尔多斯盆地延长组低熟富有机质泥页岩进行生、排烃热模拟实验,并结合热模拟固体残样的实测随机镜质体反射率(R_(O))值,准确剖析热演化程度和溶剂极性对生源和沉积环境参数适用范围的影响。结果表明:有机溶剂极性的大小不仅会影响抽提物的产率和族组分特征,而且会显著影响抽提物中正构烷烃、三环萜烷的分布特征,但对甾烷的分布特征影响并不明显。溶剂极性和热演化的双重影响导致生物标志物参数的适用范围存在明显区别,ΣC_(21^(-))/ΣC_(22^(+))和(nC_(21)+nC_(22))/(nC_(28)+nC_(29))仅在低熟—高成熟的中期阶段(R_(O)值介于0.70%~1.48%之间)可作为有效的生源参数,而沉积环境判识参数Σ三环萜烷/Σ藿烷值适用范围更窄,仅在低熟—高成熟早期阶段(R_(O)值介于0.70%~1.34%之间)有效。(C_(19)+C_(20))/C_(23)TT、C_(25)TT/C_(24)TeT和规则甾烷的优势分布参数作为有机质生源参数受热演化程度影响比较显著,样品成熟度不一致时需慎用。值得注意的是,生源参数C_(24)TeT/(C_(24)TeT+C_(26)TT)和沉积环境参数Pr/Ph在R_(O)值介于0.70%~1.95%范围内具有较好的稳定性,对有机质来源和沉积环境的最终评价结果,不会因抽提溶剂极性和热演化程度的不同而出现偏差。