芳烃化合物组成及其在油气地球化学中的应用

芳烃化合物是烃源岩和原油中非常重要的有机族组分,与饱和烃一样含有丰富的地球化学信息。应用GC-MS能检测到的芳烃化合物可分为常规多环芳烃、含NSO杂环芳烃、芳香甾萜烷及脱羟基维生素E。它们的一些参数可作为母质来源、热成熟度、沉积环境和油气运移判识的有效指标,是饱和烃地球化学研究的重要补充和佐证,对油气勘探与开发有重要的实际意义,但生物降解、混源油等因素会影响这些参数的正确性。应用全二维气相色谱-飞行时间质谱仪(GC×GC-TOF)对生物降解油芳烃中的鼓包化合物UCM(unresolve dcomple xmixtures)进行探索性研究取得了一定的效果,这也将是今后芳烃研究的重要方向。     

储集岩孔隙度与热成熟度的函数关系及其在油气勘探中的应用

把孔隙度与热成熟度联系起来,是近年来出现的油气储集岩性能研究的一条新思路。利用热成熟度的幂函数来表达储集岩孔隙度在埋藏成岩过程中的缩减,为区域性孔隙度的钻前预测及过去地质时期孔隙度的估算,为储集岩层序中异常孔隙度带的识别,为不同地质背景孔隙度数据的对比,提供了一种合理可行的经验方法。     

基于傅里叶变换质谱的烃源岩成熟度评价方法及地质意义

<正>伴随非常规油气资源的勘探开发,油气资源开采的广度和深度进一步扩大,一定程度上缓解了我国油气供需矛盾、保障了我国能源安全,同时有力推动了能源结构战略转型。但同时也对能源地质研究工作提出了新的挑战。有机质成熟度是油气评价的重要参数之一,不同成熟阶段的有机质会对应产出不同成因、不同性质、不同质量的油气,如何准确评价沉积有机质成熟度是当前油气资源勘探开发工作的关键问题之一。前人在科研实践工作中从光学、化学、谱学等角度提出了适用条件各异的成熟度评价方法,在部分地质环境中获得了良好的应用效果,但已有的成熟度指标多受测定方法原理的制约导致其适用性不同程度受限(肖贤明等,2020),制约了油气资源的高质量勘探开发。     

沉积盆地热历史恢复方法及其在油气勘探中的应用

沉积盆地热历史的研究在油气勘探和油气成藏研究中占有重要地位。恢复沉积盆地热历史的方法主要有古地温指标法和动力学模拟法两类。古地温指标法中最常用的为有机质成熟度和矿物裂变径迹,动力学模拟法中最常用的是盆地的拉张模型和挤压模型。恢复下古生界碳酸盐岩地区所经受的热历史还存在一系列问题,需探索新方法。介绍了盆地热历史恢复的思路和技术,并结合中国西部盆地的实例阐述了盆地热历史恢复在盆地动力学、烃源岩成烃演化和油气成藏期次研究中的应用。     

轻烃的稳态成因及其在油气勘探中的应用

对Mango的轻烃稳态成因理论进行了综述：基于大量实际分析资料,Mango发现轻烃的形成受一种化学过程控制,且有4个C,异构化合物的相对组成有显著的不变性,即轻烃稳态成因模式;基于该模式,Mango建立了轻烃参数与生油层最大埋深温度的关系,同时发现参数K1、1（2的不同来源于有机质类型不同。在该理论基础上,通过对苏北盆地湖相油和海相油气轻烃的分析,探讨了轻烃参数K1、K2在确定油气母质类型方面的应用,同时依据轻烃参数2,4．／2,3-DMP与最大埋深温度关系式计算了苏北湖相油与海相油气的生成温度,结果显示湖相油生成温度与甾烷C2920S／（S＋R）参数有较好的相关性,处于成熟阶段;海相油气生成温度显著高于湖相油,处于成熟晚期阶段。     

地震相干技术的进展及其在油气勘探中的应用

在介绍相干技术基本原理、相干算法发展历程和相干技术发展趋势的基础上,分析了相干技术在油气勘探中的应用.由于其对不连续体非常敏感而广泛应用于断层和裂缝的识别,若与其它地震技术相结合,则可以更好地识别砂体、复杂的断块构造.相干数据体能够反映地质体的空间变化,即不同能量环境下沉积的地质体具有不同的相似性,因此可以通过对相干体切片的分析来判断地质体的空间变化及当时的沉积环境,为寻找有利的储集带和隐蔽性油气藏提供重要的信息.     

离子探针的最新进展及其在地球化学研究中的应用

离子探针(或称二次离子质谱)是应用质谱研究一次离子束轰击样品表面产生的二次离子质量特征的大型分析仪器。早期离子探针受质量分辨率不高、高真空进样系统技术不过关、一次离子束束斑较大且种类有限,以及一次离子束轰击电不良导体(如最常见的各种硅酸盐矿物)表面产生的严重荷电等诸因素的限制,只能对金属、半导体和合金材料做小区域(>100μm)元素丰度分析。当时它唯一的优势是能进行深度剖面研究。因而这一技术在地球化学研究中的应用极其有限。 1.现代离子探针主要功能的改进及其独特的优势当前科学技术的迅猛发展,对离子探针性能的要求愈来愈高,加之现代科学技术的进步,使离子探针的功能不断增强,性能逐渐提     

多目标地球化学勘查数据在油气化探中的应用 ———以宁夏盐池地区油气田为例

多目标地球化学勘查数据是在全国范围内对土壤的地球化学元素进行全面调查分析的大型数据库,若能将多目标地球化学勘查数据应用于油气化探中,将是一件非常有意义的研究.本文选择对盐池县油气田区域的多目标地球化学勘查数据进行分析,发现油田区土壤中部分元素的含量值出现异常,并且元素的异常与油气田的存在密切相关.通过对元素的平均含量、相关性及其对油气田的反映分析,发现异常元素Cu、Fe、Mn、V、Cl、S是该油区有效的化探指标.本研究有利于扩大多目标地球化学勘查数据的应用范围,使其不仅用于评价生态环境,还可以应用于油气资源的远景评价.     

烃源岩生成有机酸过程的高分辨质谱研究

研究石油中有机酸的生成过程对研究储层改造、石油润湿性及页岩油可动性评价具有重要意义。在热压生烃模拟实验基础上,对Ⅲ型烃源岩不同演化阶段生成油中的非烃馏分进行了负离子电喷雾傅立叶变换离子回旋共振质谱分析,研究了烃源岩生成有机酸过程。对样品生成有机酸分析表明,在整个演化过程烃源岩都能生成有机酸,在低演化阶段主要生成脂肪酸,随演化程度的升高,脂肪酸丰度快速减少,芳环酸开始大量生成。随演化程度的增加,芳环上短链取代基发生断裂,并促进了有机酸的缩合,使得生成的有机酸缩合度逐渐提高,高碳数有机酸逐渐减少;烃源岩生成脂肪酸系列中存在偶奇优势,生成的C16、C18脂肪酸存在异常高丰度, C16、C18脂肪酸异常丰度现象可能是污染造成的,是否与烃源岩类型及成熟度有关尚需进一步研究。     

干酪根中类脂肪链含量的测定及石油地质意义

选取了红外光谱中2750～3000cm-1C-H振动峰面积作为反映干酪根中脂肪链含量的特征参数,并以完全饱和脂肪链的微晶石蜡为基准,建立了对干酪根中脂肪链含量进行测定的实验方法,同时讨论了实验条件、无机矿物、干酪根样品加入量等因素的影响。并通过对东营地区不同类型干酪根的低熟烃源岩样品进行的高压热模拟实验,研究了干酪根中脂肪链的百分含量与成熟度、沥青转化率及干酪根原素组成之间的关系。结果表明干酪根中脂肪链含量不仅与干酪根的类型有关,而且随成熟作用增加明显降低,其与热模拟生油量的关系和烃源岩的产烃率曲线相似,在脂肪链含量由15%降至5%时出现一个生油高峰。所以,脂肪链百分含量这一参数有可能成为烃源岩的判别及评价的一个新的重要指标。     

二连盆地乌兰花凹陷烃源灶表征及其对油气分布的控制

乌兰花凹陷是近年来在二连盆地南部新发现的富油凹陷,但南北两个洼槽探明的油气资源差异明显。为了准确评价乌兰花凹陷的油气资源潜力,系统地分析了乌兰花凹陷烃源灶特征,讨论了烃源灶与油藏分布的关系。研究表明,乌兰花凹陷阿尔善组至腾一上段发育C、D/E和F相源岩,受构造-层序演化的影响,南北洼槽倾油型(C相)源岩发育层段存在明显差异,南洼槽C相源岩主要发育在阿尔善组,腾一上段和下段以D/E相源岩为主,而北洼槽阿尔善组至腾一上段均发育C相源岩。多口探井热史标定结果表明,乌兰花凹陷烃源岩成熟门限在2000 m左右,南洼槽仅阿尔善组烃源岩进入成熟阶段,阿尔善组C相源岩排油强度为0.5～7.9MMT/km2,为凹陷的主力烃源岩,而北洼槽阿尔善组C相烃源岩主要发育在阿尔善组上段,成熟度较低,最大值仅为0.78%Ro,烃源灶排烃强度小于0.2 MMT/km2,不能形成规模性的油藏。乌兰花凹陷探明的原油均在南洼槽,且集中在烃源灶周围,表现为近源聚集。     

塔里木盆地原油孢粉集合

记述了塔里木盆地 44个原油样品中发现的孢子花粉化石 83属 1 6 3种 基于原油孢粉集合组成的研究,探讨了塔北、库车、喀什和叶城四个含油区油源岩的时代和层位 并根据孢粉化石的颜色鉴定了油源岩的成熟度。研究结果表明,研究区石炭系、三叠系和侏罗系油源岩都是成熟的油源岩。此外,还详细介绍了从原油中萃取孢子花粉和藻类化石的方法。     

排烃门限存在的地质地球化学证据及其应用

排烃门限概念的提出为有效源岩的判识奠定了理论基础, 它在油气勘探与资源评价中具有重要意义.采用地球化学的方法论证了排烃门限的客观存在.研究表明, 源岩进入排烃门限后, 其反映生烃潜能的指标(S₁+S₂)/TOC、氢指数以及反映烃源岩残留烃量的指标氯仿沥青“A”都开始明显降低; 烃源岩中可溶有机质的化学成分、生物标志物的含量与分布特征也都发生明显的变化, 没有进入排烃门限的源岩可溶有机质与原油差别大, 进入门限后的源岩可溶有机质开始与原油组分较为一致.渤海湾盆地东营凹陷沙四段泥岩和页岩的排烃门限分别为2 200 m和2 000 m左右, 排烃强度分别为0~1 100 kg/m2和0~150 kg/m2, 累积排出烃量为7.365×108 t和1.435×108 t.      

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与沉积环境分析

鄂尔多斯盆地西南缘发育奥陶系海相烃源岩,该套烃源岩沉积厚度大、分布广,具备良好的生储油条件.运用元素地球化学方法,结合岩石学特征,探讨了研究区的沉积环境及其烃源岩分布特征.研究认为,鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征能较好地反映其沉积环境的变化.南缘马家沟组和西缘桌子山组沉积时水体较浅,还原性差,不利于烃源岩的发育....     

东濮凹陷膏盐岩对烃源岩成烃演化的控制作用及其石油地质意义

东濮凹陷北部盐湖相膏盐岩极其发育,膏盐岩对烃源岩性质及生烃特征的影响研究薄弱。采用地质与地球化学相结合途径,探讨了含膏盐岩层系烃源岩特性及其成烃演化规律。结果表明,盐区与无盐区烃源岩的特性有很大差异,北部盐湖相含盐区深灰色、褐色等暗色页岩有机质丰度一般大于15%,有机质类型以Ⅱ1型和Ⅰ型为主,是区内主要的优质烃源岩;南部淡水湖相无盐区主要发育有利生气的Ⅱ—Ⅲ型干酪根,反映东濮凹陷烃源岩的质量及生烃潜能与膏盐岩的发育密切相关。观察到膏盐岩影响烃源岩的成烃演化进程,当膏盐层厚度为50 m时,生油窗的范围显著增加;随着盐岩厚度(>50 m)的增加,湿气窗的范围也逐渐增加;当膏盐岩厚度约400 m时,生油窗范围开始减小,湿气窗的范围仍有增加趋势。膏盐岩对烃源岩“生油气窗”的影响是基于其较高的热导率属性,通过影响地温场而实现。以地质解剖为依据,建立了文留地区含膏盐岩层系烃源岩成烃演化模式。东濮凹陷含膏盐岩层系烃源岩的演化特征对该凹陷及同类含膏盐岩盆地油气勘探具有重要指示意义。     

Identification and geochemical significance of polarized macromolecular compounds in lacustrine and marine oils

Polarized macromolecular compounds in typical lacustrine and marine shale oils collected from the Ordos Basin and Tarim Basin of China were analyzed by FT-ICR-MS. Maturity was taken into consideration by diagenesis physical simulation experiments on shale oils, which had been collected at various temperature and pressure stages. The results showed that similar components existed in non-hydrocarbon and asphaltenes and the main peak compound classes of Nl and 02 were potential parameters for identifying typical marine oil and lacustrine oil in China. Nitrogen compounds/（nitrogen compounds and oxygen compounds）, such as Nl/（O2＋Nt）, NL/（Oa＋Nt）, Ni/（NiO1＋N1O2） are the maturity indicators, which are related with C-N and C-O bond energy. Differences in molecular components and weights between marine and lacustrine oils are the effective index to identify source maturity and sedimentary environment.     

Effect of secondary oil migration distance on composition of acidic NSO compounds in crude oils determined by negative-ion electrospray Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry

The acidic and neutral NSO compounds in a series of Duvernay-sourced oils in Canada, which are believed to have migrated extensively over relatively long distances such as along the Rimbey-Meadowbrook reef trends, were characterized by negative-ion electrospray (ESI) Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR MS). Heteroatomic compounds were characterized according to their class (number of nitrogen, oxygen and sulfur heteroatoms), degree of aromaticity [rings plus double bonds (DBE)] and carbon number distribution. The N₁, N₁O₁, N₁O₂, N₁S₁, O₁ and O₂ classes were identified in Duvernay-sourced oils. With increasing migration distance, the relative abundance of O₂, N₁O₁ and N₁O₂ showed a significant decrease, while the O₁ class increased from < 10% to nearly 30% of the total. With increasing migration along the Rimbey-Meadowbrook reef trend, pyrrolic nitrogen compounds (N₁ class) shows an enrichment of alkylcarbazoles (DBE = 9) relative to alkylbenzocarbazoles (DBE = 12), and of higher homologous relative to the lower homologous. O₁ compounds show a relative enrichment of those with low DBE values. Additionally, the N₁O₁ and N₁S₁ compounds show a relative enrichment of those with high DBE values, and of higher homologues compared to the lower homologues, indicating great potential for developing new migration indices.     

柴达木盆地石炭系烃源岩和煤岩生物标志物特征及其地球化学意义

采自柴达木盆地东北部石炭系烃源岩和煤岩的生物标志化合物研究表明,研究样品的有机质演化已达高成熟阶段,其母质来源以水生生物为主,同时有较丰富的陆源物质输入。除煤岩的沉积古环境较氧化且经历过较强的降解过程外,其余样品的沉积古环境均属于较还原环境,沉积介质为咸水环境,有机质总体丰度高。因此该区石炭系海陆交互相含煤沉积是一套较一般侏罗系为好的烃源岩系,有较好的生烃潜力。