蒸发分馏作用对原油中金刚烷类化合物分布与组成的影响——以塔里木盆地库车坳陷羊塔克构造上的原油为例

借助于色谱和色谱—质谱分析技术,对塔里木盆地库车坳陷羊塔克构造上两组原油中烃类组成进行了系统分析,以研究蒸发分馏作用对金刚烷类化合物分布与组成特征的影响。轻烃分析结果表明,YT5和YT101井两组原油都经历了蒸发分馏作用的改造,其中上部储层产次生凝析油,而下部储层产经蒸发分馏作用改造的残留油。相似的甾、萜烷分布与组成表明两组原油具有相同的来源。金刚烷类分析结果表明,蒸发分馏作用对次生凝析油和残留油中单金刚烷和双金刚烷系列的相对组成基本没有影响,但对它们的浓度影响显著,如次生凝析油中金刚烷类化合物的浓度远高于残留油,且单金刚烷系列浓度升高的幅度远大于双金刚烷系列,但对金刚烷类成熟度参数影响甚微。因此,金刚烷类化合物的浓度不适用于判断遭受蒸发分馏作用改造原油的成熟度,但相关成熟度参数仍能正常使用。

白云凹陷原油气洗作用

白云凹陷天然气资源丰富,同时产出一定量轻质原油和凝析油.其天然气成熟度高于原油的,具有油气同源不同期、早油晚气的特征,后期充注的天然气对早期形成的油气藏进行气洗分馏改造,导致原油轻组分正构烷烃大量损失并形成次生凝析气藏.基于全油气相色谱数据,计算原油正构烷烃损失量,研究白云凹陷原油气洗作用强度及成因.结果表明,研究区原油多具有气洗分馏作用残留油特征,原油气洗作用主要发生在珠江组储层,且东部流花—荔湾构造带气洗的广度和强度大于北部番禺低隆起构造带的;东区LH3构造正构烷烃损失量最大,达到90%以上;北部番禺低隆起构造带气洗程度差异较大,与该区断裂发育程度及与油气源距离有关.该结果为寻找富含轻质烷烃、贫芳烃的凝析油气藏提供指导.

徐家围子断陷深层天然气的形成

通过对松辽盆地徐家围子断陷深层天然气的地质和地球化学分析 ,揭示了天然气的成因特征和形成过程。该区天然气的分子组成和同位素组成均显示出较大的变化 ,甲烷是天然气中的主要组分 ,质量分数在 57.4 % - 98.2 %之间 ,平均为 90 .1%。主要非烃气体是CO2 和N2 ,平均质量分数分别为 4 .9%和 3.2 % ,且CO2 质量分数变化范围较大。气体同位素分析结果表明 ,甲烷同位素显示煤型气特征 ,而乙烷和丙烷的同位素显示油型气的特征 ,表明徐家围子深部除煤和Ⅲ型干酪根作为主要气源外 ,仍有一定含量趋于生油的Ⅱ型干酪根作为次要气源 ,实测和计算结果证实天然气主要是有机质在高成熟阶段形成的产物。运移过程中和成藏后的次生变化使天然气的组成和同位素面目变得非常复杂 ,尤其是由盖层微渗漏造成的蒸发分馏作用使同位素出现倒转。徐家围子断陷深层煤型气的发现为该区油气勘探展示出了更广阔的前景。

塔北地区原油正构烷烃摩尔浓度分布特征及意义

塔里木盆地塔北地区海相油气的成藏过程十分复杂,并且在不同程度上经历了次生蚀变作用。因此,各种不同物性的原油正构烷烃摩尔浓度分布差异极大,基态原油相对较少。对比了塔北地区不同构造单元原油正构烷烃摩尔浓度分布类型,进而分析了原油遭受次生蚀变作用的程度。讨论了统计结果中的基态原油及其斜率因子与原油密度的关系;多段式原油正构烷烃摩尔浓度分布特征与原油密度的关系,同时,分析了蒸发分馏作用、气洗作用发生频率较高的原因及其对原油物性和化学组成的影响结果,以此解释了台盆区特殊成因类型原油(如海相高蜡油、凝析油)的成因问题。

C_4-C_8轻烃在原油地球化学研究中的应用——以塔里木盆地大宛齐油田凝析油为例

全油样品的GC分析表明,塔里木盆地大宛齐油田不同层位的81个原油样品富含轻烃组分,且部分样品遭受了不同程度的微生物降解。以C_4-C_8轻烃地球化学参数为工具,对原油成熟度和次生蚀变等方面进行地球化学研究。轻烃成熟度参数表明,原油的折算Rc在0.9%左右,处于成熟阶段。对遭受生物降解作用的原油分析发现,随着生物降解作用的增强,其Mango轻烃参数K_1值减小,K_2值明显增大,甲基环己烷指数增大,甲基环戊烷较乙基环戊烷更容易遭受生物降解,表明单烷基环戊烷中烷基取代基越大的烃类越难遭受生物降解作用。结合轻烃参数指示的原油成熟度和母质来源,推测研究区原油为次生凝析油。通过轻烃参数对比研究发现,大宛齐油田凝析油轻烃参数特征与大北和其南部地区正常原油相似。依据塔里木盆地大宛齐油田的地质背景和原油成藏模式可知,研究区原油是大北和南部地区两类原油通过深大断裂运移到大宛齐浅部,通过蒸发分馏作用聚集成藏。

塔中台盆区原油正构烷烃摩尔浓度分布特征及意义

塔里木盆地塔中地区原油性质的多样性和复杂性十分罕见;分析表明,成熟作用和源岩相很可能是原油多样性的次要因素,主要影响因素可能与多期成藏或成藏后储层内的次生蚀变作用有关。本文对照正构烷烃摩尔浓度分布图版,辨别了塔中地区不同构造单元原油正构烷烃摩尔浓度的分布类型,分析了原油遭受次生蚀变作用的程度,以及蒸发分馏作用、气洗作用发生的原因及其对原油物性的影响。结果表明,由于运移通道以及与油气源的距离等因素,从塔中Ⅰ号断裂坡折带至中央断垒带,蒸发分馏作用和气洗作用发生的频率逐渐降低,但基态原油分布频率有增高的趋势。并且Ⅰ号断裂坡折带部分凝析油、高蜡油的形成主要与上述蒸发分馏、气洗、晶析等储层内的次生蚀变作用有关。

渤中坳陷BZ26-2油田油气地球化学特征及其成藏意义

渤中坳陷BZ26-2油田发现正常油藏和凝析气藏两类油气藏.馆陶组原油中25-降霍烷系列与完整的链烷烃系列共存表明至少存在两期油气成藏.通过原油单体烃碳同位素和生物标志化合物的对比表明,油田具有双向油气来源,凝析油气来源于北部渤中凹陷,而正常原油主要来源于南部黄河口凹陷.原油异常密度梯度和轻烃参数表明,深层凝析气藏为热成因,浅层凝析气藏为蒸发分馏成因.综合分析表明BZ26-2油田是一个具有双向油气来源、多期次充注、经历多种后生作用的复合成因油气田.

松辽盆地徐家围子断陷深层天然气同位素倒转现象研究

天然气的同位素组成受源岩有机质类型、热演化程度和成藏后的次生变化等多种因素的影响 ,其单体烃同位素分布特征是区分各种因素影响程度的地球化学指纹 .天然气单体烃同位素通常有随碳数增加而变重的趋势 ,而徐家围子深层天然气单体烃同位素倒转现象却比较普遍 ,高地温和细菌氧化对于造成该区同位素倒转的可能性不大 ,浅层油型气或无机气的混合作用没有充分的地质证据 ,同层有机质中不同类型气的混合和盖层微渗漏造成的蒸发分馏作用可能是导致徐家围子断陷深层天然气同位素倒转的主要原因 .

平湖油气田油气分布主控因素分析

平湖油气田是在我国东海发现的第一个以天然气为主的复合型油气田,其油气层主要分布于平湖组和花港组.纵向上油气藏分带特征明显,自下而上可分为正常原油带、含油凝析气带和轻质原油带;平面上不同区块的油气分布组合特征也存在较大差异.分析发现,这种复杂的油气分布特征主要受控于盖层质量、构造(尤其是断层)分布以及不同期次油气充注所引起的蒸发分馏作用.

干旱区咸水灌溉土壤水中氢氧稳定同位素组成的动态特征

土壤水蒸发是水文循环的重要环节,利用氢氧稳定同位素来确定土壤水蒸发量的研究中很少考虑矿化度(即盐分)对土壤水同位素蒸发分馏作用的影响。在新疆炮台试验站开展了不同浓度NaCl溶液入渗和蒸发试验,研究强蒸发作用下不同矿化度土壤水中氢氧稳定同位素的动态变化特征以及盐分对土壤水同位素蒸发分馏作用的影响。结果表明:强烈的蒸发作用导致土壤水中重同位素富集,土壤水的δD-δ18O曲线斜率显著低于当地大气降水线,且随着深度的增加,土壤水的蒸发程度减弱,土壤水中氢氧稳定同位素组成趋近于当地大气降水线;盐分对土壤水分的蒸发分馏起到了明显的抑制作用,盐水灌注剖面土壤水中氢氧稳定同位素分布与天然情况存在明显差异,且随着盐分浓度的增加,土壤水中氢氧稳定同位素组成和氘盈余d值的变化幅度变小,其变化幅度亦呈现随深度增加而降低的趋势;0~30 cm深度的土壤水受蒸发分馏作用的影响大,其蒸发线方程为δD=3.5999×δ18O-54.31(R2=0.7445),对盐分较为敏感;50~120 cm深度的土壤水受蒸发分馏作用的影响较弱,其蒸发线方程为δD=7.5779×δ18O-2.6539(R2=0.8294),盐分对其影响较小。

金刚烷化合物在深层油气地球化学研究中的应用

近年来我国油气勘探向深层拓展,油气成熟度及油藏保存成为研究焦点。金刚烷化合物由于其独特的笼型分子结构,具有较强的热稳定性和抗生物降解能力,在深层油气勘探具有广阔的应用前景。叙述了实验室检测金刚烷化合物的样品预处理及检测方法;总结了金刚烷化合物在地质体中的成因和演化过程;综述了金刚烷化合物在判识成熟度、原油裂解程度、生物降解作用、硫酸盐热化学还原作用和蒸发分馏作用等方面的研究进展。由于金刚烷化合物成因不明,制约了其在油气地球化学的应用。提出开展不同沉积环境、不同类型烃源岩及原油中金刚烷化合物演化过程的对比研究,研究不同沉积盆地原油的甲基双金刚烷基线,有利于补充和完善金刚烷化合物的实际应用,对了解深部油气成藏过程、指导深部油气勘探具有重要意义。

西湖凹陷不同构造带原油陆源生物标志化合物特征及其指示意义

利用地球化学分析手段,对西湖凹陷黄岩构造带、平北地区以及宁波构造带的16个轻质油样品进行了分析。原油中富含反映陆源高等植物输入的生物标志化合物,尤其是源于被子植物、裸子植物及蕨类植物的三环、四环二萜类及其芳构化产物,而反映水生低等植物输入的生物标志化合物含量较低。不同构造带间原油中这些化合物的分布特征具有明显差异,如异海松烷/nC 20、异海松烷/(异海松烷+16β(H)扁枝烷)、1,2,5-三甲基萘/1,3,6-三甲基萘、1,7-二甲基菲/(惹烯+1,7-二甲基菲)等。这些差异指示了宁波构造带与平北地区原油裸子植物输入较多,蕨类植物及被子植物输入较少,而黄岩构造带原油蕨类植物输入较多,被子植物与裸子植物较少的特点。研究中利用全油色谱-质谱将原油饱和烃与芳烃组分建立联系,提出(异海松烷+1,7-二甲基菲)/(惹烯+16β(H)扁枝烷)作为反映西湖凹陷轻质原油生源构成的指标,而该参数与全油碳同位素值的正相关关系证明了裸子植物树脂对西湖凹陷轻质油的重要成烃贡献。

琼东南盆地深水区气田凝析油成熟度判别和成因分析

利用原油物性及地球化学特征等资料,运用多参数对琼东南盆地深水区气田凝析油成熟度进行了综合判别,结合区域地质背景,深入分析了凝析油的成因类型与成藏机制。研究表明:琼东南盆地深水气田凝析油具有密度低、含蜡量低、高奥利烷和双杜松烷等特征。同时,研究区凝析油表现出低碳数正构烷烃散失,具异常高含量的苯、甲苯等轻质芳烃,以及高芳香度和低石蜡度等遭受蒸发分馏的原油特征。深水区凝析油不同组成的成熟度参数反映的成熟度存在差异,中间组成的成熟度参数更能反映原油成熟度真值,说明深水区气田凝析油处于成熟阶段。成因上,深水区崖城组烃源岩在成熟阶段生成的正常原油遭受晚期高成熟天然气的蒸发分馏改造,气相组分沿着底辟断裂从饱和的原油中分异出来从而形成凝析油气藏。

致密砂岩气藏油气轻烃特征及其地质意义——以四川盆地西北部须家河组气藏为例

四川盆地西北部上三叠统须家河组天然气、凝析油样品的C_7及C_5-C_7轻烃分布显示出油气主要来源于富含腐殖型干酪根的煤系泥岩与煤岩,该区油气样品的K_1值平均为1.04,整体相关性较好;K_2值差异较大,相关系数也较低,母体—子体比值梓潼凹陷须家河组呈现出较强的离散型。利用庚烷值、异庚烷值及MANGO稳态催化动力学等方法计算表明,天然气处于成熟—高成熟演化阶段,明显低于该区烃源岩实测成熟度及天然气δ^(13)C_1值计算的成熟度。梓潼凹陷须家河组凝析油及天然气轻烃星状指纹图分析显示,同一构造不同层位、同一层位不同构造油气可对比性较差,表明该区油气藏内部砂体之间的连通性较差,油气成藏以近源短距离运聚为主。由于该区储层早期已达致密演化阶段,从而导致在封闭—半封闭的地质环境中,天然气受不同热演化阶段天然气的累积效应影响,而凝析油受到同源不同期的天然气多次气侵而产生"蒸发分馏"效应影响,导致部分轻烃参数在应用过程中出现偏差。

轮南低凸起气洗作用响应及定量评价

自喜山期,过量干气自东向西对轮南低凸起原始油藏的大规模侵入、冲刷,诱发本区持续性气洗分馏作用的发生.在各组分气液溶解平衡的格架下,气洗作用将导致残余油中正构烷烃的大量损失以及次生凝析气藏的形成.地球化学研究表明,残余油与凝析油中轻烃组分(C6-C8)的变化趋势具有典型的气洗分馏特征.同时,基于气洗作用模型,通过对各层系原油正构烷烃相对蒸发量(Q)的计算,定量描述了轮南地区气洗作用的强度.计算结果显示,奥陶系的油气藏曾遭受强烈的气洗作用,原油中正构烷烃的相对蒸发量由东向西表现出依次递减的特征.其中,轮古东地区Q值高达97%;位于轮南低凸起中部的轮古2井以及轮古18井地区,正构烷烃相对蒸发量较小(Q=20%～76%);而在更加靠近西部的轮古17及轮古100井,其原油中正构烷烃分布正常(Q=0),并未发生气洗分馏作用.另一方面,石炭系以及三叠系的油气藏均表现出未遭受气洗作用的特征,证实了喜山期大量干气的优势运移通道被限制于海西早期运动所形成的奥陶系岩溶缝洞体系中的事实.因此,奥陶系,尤其是位于临近气源区的轮古东地区,是轮南地区气藏的有利靶区.

Melut盆地富含CO_(2)油气藏的成因及期次

Palogue油田的发现打开了Melut盆地古近系勘探新方向,证实了北部凹陷为富油气凹陷.Palogue油田具有以下白垩统为主力烃源岩,古近系为主力成藏组合的跨时代运聚风格,幔源CO_(2)气体对油气的聚集和改造具有不可忽略的作用.通过对CO_(2)气体、原油特征、生标特征、包裹体特征进行研究,结合地层埋藏史,分析油气特征及成藏期次.结果表明:Palogue油田具有两期成藏的特征,古近纪中期发生第1期油气成藏事件,随后原油被降解;古近纪晚期-新近纪以来,伴随幔源CO_(2)气体油气发生第2次运移充注事件,且CO_(2)气体对油藏进行了强烈的气洗作用.

乍得Bongor盆地南部坳陷油气特征与成因

乍得Bongor盆地新发现了一系列的天然气,开创了油气并举的新局面。在南部凹陷D区存在明显的油气并存现象,研究D区油气分布特征及成因对Bongor盆地天然气前景具有重大意义,同时有利于深化认识Bongor盆地烃源岩的潜力。以D-1井为例,利用天然气组分、同位素、轻烃等参数以及原油色谱、色质等参数,分析天然气对原油成藏的作用。结果表明:D-1井不同深度原油属于同一母源在相同演化阶段形成的产物,后期主要受气洗和运移分馏作用影响,天然气将深部油藏轻质组分带入浅部油藏,使得浅部油藏轻组分富集,色谱图上表现为双峰特征,前峰主峰低碳化明显,同时天然气也主要赋存于浅部油藏中,形成了油气并存的局面。