轻烃参数在全烃地球化学分析油气成藏中的应用

全烃地球化学方法不仅可有效解决复杂油气成因与烃源问题,而且可提供各期油气运聚、保存条件以及再分配的证据,明确成藏历史和过程,从而有效指导油气勘探。轻烃是石油和天然气中的重要组成部分,随着国内外学者对轻烃研究的日益深入,轻烃技术在全烃地球化学分析中的作用越来越显著。在前人研究的基础上,对有关轻烃参数应用的研究成果进行综述,系统总结了轻烃参数在判断生烃母质类型与环境、推测有机质热演化程度、进行油气来源对比、研究油气运移方向与相态类型、判断油气保存条件等方面的应用。     

鄂尔多斯盆地地球化学特征与受控因素

通过对鄂尔多斯盆地地球化学背景特征的系统研究,并与我国主要含油气盆地的地球化学特征进行比较,认为该盆地整体上具中高背景、较均匀地化场特征。综合研究表明:鄂尔多斯盆地地球化学背景和异常的形成是各种地质作用和近地表沉积物性质、地形地貌景观条件综合作用的结果,其中油气源是地表化探指标浓度变化和异常形成的物质基础,是地表油气化探异常形成的主控因素,但不同的来源具有不同的组分特征和异常组合特征;构造运动是烃类离开油气源区,向储集层运移和纵向运移的主要动力,不同的圈闭类型对地表化探异常的组合形式或异常模式起着控制作用;而近地表沉积物性质和地形地貌景观条件是影响油气化探异常分布规律和油气化探应用效果的重要因素。      

试论成烃的地球化学场

本文从场的基本概念出发,简述了地球化学场的特征,着重论述了成烃过程中地球化学场的演化及其特征,并探讨了其他地质场(地热场和应力场等)与有机地球化学场在成烃过程中的耦合作用。认为各种场的相互匹配是形成油气藏的关键因素。      

苏北盆地高邮凹陷北斜坡西部油气运移研究

通过甾烷、萜烷、轻烃、含氮化合物等地球化学参数对苏北盆地高邮凹陷北斜坡西部油气成熟度和油气运移进行了研究,得到3点认识:第一,码头庄地区为低-未成熟油,赤岸地区为成熟油,其中韦5和韦8块为生物降解油,两地区的油气分别来自不同油源区;第二,轻烃运移参数显示赤岸地区油气来自邵伯次洼,具自东向西的运移特征;第三,含氮化合物运移参数显示赤岸地区油气运移方向为自东向西,码头庄地区油气则自南向北运移.      

松辽盆地阿拉新地区一维轻烃地球化学场模式及其在勘探中的应用

从地理和物理化学条件入手,在探讨轻烃垂向分布规律的基础上,建立了一维一维轻烃地球化学 场模式.提出利用化学场模式预测天然气藏的数学方法,开辟了利用中浅层地球化学信息的途径.     

北黄海盆地中东部近表层沉积物顶空轻烃地球化学特征

通过北黄海盆地253个站位的顶空轻烃数据分析,对该盆地中东部地区的含油气特征进行了讨论。该区轻烃指标为非均匀-严重非均匀地化场,与其他含油气盆地相比,研究区属中等强度的地球化学场。高值主要分布在东部坳陷和中西部隆起区,经过数据预处理和趋势分析,东部坳陷区表现为CH4和C2H6以上重烃的高背景和高强度异常,中部坳陷为低背景和中等强度异常。综合油气地质条件分析认为东部坳陷含油气特征明显优于中部坳陷。轻烃CH4指标在研究区西南部受到沉积环境的一定影响,但其他区域异常反映了油气渗漏特征。趋势异常主要分布在构造边界断层位置,反映了烃类气体沿裂隙通道运移的特点。     

地球化学烃场效应的探讨及应用

该文从地球化学烃场和地球化学烃场效应概念出发,论述地球化学烃场形成、演化的影响因素,探讨地球化学烃场效应的形成以及油气藏上方地球化学烃场效应的具体表现形式.认为油气藏上方与地球化学烃场效有很好的对应关系,并在实际应用工作中取得良好的勘探效果.      

油气垂向微运移的证据及特点

烃类垂向运移是一个复杂的地质-地球化学过程,严格受边界条件控制,在地质历史上具有一定的阶段性。水文地球化学指标表明:地下水矿化度的梯度变化及离子组合改变等都因油气垂向微运移所致。油气垂向微运移还使得轻烃组分、芳烃荧光强度发生规律性的变化:从储层到盖层,分子量和分子半径小的轻烃相对富集,不同波长段的芳烃荧光强度显著降低。另外,深部油气藏与地表的甲烷碳同位素值基本一致,也说明了油气的确存在垂向微运移。因油气垂向微运移具有阶段性和间歇性等特点,所以在化探指标柱状图上,地化指标常出现多个由高→低或由低→高的旋回。     

蜀南黄家场构造气藏地球化学特征及气源对比

通过对黄家场构造二、三叠系的天然气及储层沥青地球化学特征的分析，并把该构造气源及成因类型进行了对比和判识。认为：黄家场构造三叠系嘉陵江组生烃条件较差，但下伏二叠系烃源丰度较高，且有多条切穿二、三叠系的断层，为油气向上运移提供了通道，嘉陵江组天然气主要来自下伏二叠系。     

不同赋存状态轻烃的分析技术及石油地质意义

油气藏中的轻烃在向介质中运移时，必然要和介质进行物质和能量的交换。依据轻烃与介质 作用的本质，可以把轻烃在自然界的赋存状态分为游离态、溶解态、物理吸附态、化学吸附 态及水合态。各赋存状态轻烃在介质的作用下存在着动态的平衡关系，且与油气藏的相关性 有所不同。轻烃的定量提取分为相对定量提取与绝对定量提取，各赋存状态轻烃有着相应的 定量计算公式。所分析出的各赋存状态轻烃的组分及含量特征具有重要的石油地质意义。     

油气生成温度计算及其在勘探中的应用

根据Mango提出的稳态催化轻烃成因模式,2,4-2,3-二甲基戊烷比值是一项纯温度参数。Bement和Mango等基于生油岩古地温、热演化史和轻烃分析资料,建立了该轻烃温度参数与埋深温度的函数关系式,用于油气生成温度计算。油气生成温度在油气勘探和油藏地球化学研究领域有广泛的应用前景,能用于油气演化程度、运移距离、成藏时间、自生自储性和排烃门限等方面的研究。文中以塔里木盆地为例,计算了海、陆相油气的生成温度,以此推算出其生成深度和成熟度,并用其它的地质、地球化学资料加以验证。      

济阳坳陷古近系超高压成因探讨

分析了济阳坳陷古近系压力场分布特征,并用地化分析数据和地层压力及油气显示等相关资料分析了地层超压与含油气性的关系:济阳坳陷地层超压可分为"自源超压"和"它源超压"2种类型。烃源岩残留烃演化与地层自源超压演化具有较好的对应关系;几乎所有的超压储集层均具有一定的油气显示;深洼陷带油气藏剩余压力与油气充注程度总体上具有正相关关系。研究表明,济阳坳陷地层超压主要是来自于烃源岩的高压含烃流体注入储集层后形成异常高压。根据渗流理论分析、运移模拟实验和地层原油黏度变化特点,分析了液态烃生成的间接增压作用。     

惠州26-2油田油藏地球化学特征及其地质意义

采用油藏地球化学方法,初步建立了惠州26-2油田油水层的地球化学判识标准,分析了该油田油藏地球化学特征。惠州26-2油田珠江组和珠海组有来自文昌组和恩平组烃源岩生成的两期油气充注,先期充注的、来自文昌组烃源岩生成的原油在珠海组中下部遭受了中等强度的生物降解,后期又有来自恩平组烃源岩生成的油气充注。珠江组油藏中的烃类生物降解不明显。根据油藏烃类的组成差异和惠州26洼烃源岩热演化史,探讨了惠州26-2油田周边主断层的开启性及油气运移方向。     

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针对塔里木盆地东部英南2凝析气藏不同产层中气体组分和甲烷、乙烷碳同位素分析，探讨了天然气运移成藏过程中，由于地色层作用，组分发生的分馏现象，表现在甲烷相对重烃、异构丁烷相对正构丁烷优先运移，逸散出去的轻烃（甲烷）在上覆盖层砂岩致密性发育过程中逐渐被细菌利用，使天然气组分逐渐贫化甲烷；随深度变浅天然气的δ13C₁和δ13C₂值变重，上述地化参数示踪了盖层致密性发育过程中天然气组分的分异现象。     

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尕斯库勒油田是柴达木盆地最大的油田，其中包含深层E₃1油藏和浅层N₁—N₂1油藏。利用油藏地球化学方法研究油藏中的油气运移，对于认识其成因具有重要意义。对这两个油藏的16个原油中含氮化合物进行了分离和GC—MS分析，研究了中性含氮化合物的运移分馏效应，探讨了油气运移问题。结果表明，原油中性含氮化合物的运移分馏效应显著，其运移分馏特征指示了E₃1油藏油气充注点位于构造中北部的东、西两翼，并向南、北两端方向运移；N₁—N₂1油藏北区油气从东部和南部注入，并向西部和北部方向运移。根据油气运移方向认为，两个油藏的原油都来自茫崖凹陷和尕斯断陷；但是，由中性含氮化合物总丰度在两个油藏之间的差异可知，它们具有不同的油源。     

A REVIEW OF GEOLOGICAL DATA THAT CONFLICT WITH THE PARADIGM OF CATAGENIC GENERATION AND MIGRATION OF OIL

The majority of petroleum geologists today agree that the complex problems that surround the origin, generation, migration and accumulation of hydrocarbons can be resolved by accepting the geochemical conclusion that the process originates by catagenic generation in deeply‐buried organically‐rich source rocks. These limited source rock intervals are believed to expel hydrocarbons when they reach organic maturity in oil kitchens. The expelled oil and gas then follow migration pathways to traps at shallower levels. However, there are major geological obstacles that cast doubt upon this interpretation. The restriction of the source rock to a few organically rich levels in a basin forces the conclusion that the basin plumbing system is leaky and allows secondary horizontal and vertical migration through great thicknesses of consolidated sedimentary rocks in which there are numerous permeability barriers that are known to effectively prevent hydrocarbon escape from traps. The sourcing of lenticular traps points to the enclosing impermeable envelope as the logical origin of the trapped hydrocarbons. The lynch‐pin of the catagenic theory of hydrocarbon origin is the expulsion mechanism from deeply‐buried consolidated source rock under high confining pressures. This mechanism is not understood and is termed an “enigma”. Assuming that expulsion does occur, the pathways taken by the hydrocarbons to waiting traps can be ascertained by computer modelling of the basin. However, subsurface and field geological support for purported migration pathways has yet to be provided. Many oilfield studies have shown that oil and gas are preferentially trapped in synchronous highs that were formed during, or very shortly after, the deposition of the charged reservoir. An unresolved problem is how catagenically generated hydrocarbons, expelled during a long‐drawn‐out maturation period, can have filled synchronous highs but have avoided later traps along the assumed migration pathways. From many oilfield studies, it has also been shown that the presence of hydrocarbons inhibits diagenesis and compaction of the reservoir rock. This “Füchtbauer effect” points to not only the early charging of clastic and carbonate reservoirs, but also to the development of permeability barriers below the early‐formed accumulations. These barriers would prevent later hydrocarbon additions during the supposed extended period of expulsion from an oil kitchen. Early‐formed traps that have been sealed diagenetically will retain their charge even if the trap is opened by later structural tilting. Diagenetic traps have been discovered in clastic and carbonate provinces but their recognition as viable exploration targets is discouraged by present‐day assumptions of late hydrocarbon generation and a leaky basin plumbing system. Because there are so many geological realities that cast doubt upon the assumptions that devolve from the paradigm of catagenic generation, the alternative concept of early biogenic generation and accumulation of immature oil, with in‐reservoir cracking during burial, is again worthy of serious consideration. This concept envisages hydrocarbon generation by bacterial activity in many anoxic environments and the charging of synchronous highs from adjacent sources. The resolution of the fundamental problem of hydrocarbon generation and accumulation, which is critical to exploration strategies, should be sought in the light of a thorough knowledge of the geologic factors involved, rather than by computer modelling which may be guided by questionable geochemical assumptions.     

油气藏上方地层中不同赋存态微渗漏轻烃特征初步模拟实验研究

油气藏的微渗漏烃类在岩石和土壤中的赋存状态,现阶段都已经建立起相应的分析方法,包括酸解烃、热释烃、顶空气轻烃、游离烃等,但各方法分析的静态数据尚不能准确描述微渗漏烃类在上覆地层和土壤介质中的赋存状态及特征。以往对于微渗漏轻烃赋存机理大多数研究限于理论层面,一直缺乏可靠的模拟实验结果支持,导致化探工作者对上述各类轻烃指标在应用上存在不同认识,以及对指标具有独立性存在质疑,从而影响了方法的合理应用和化探异常的解释。针对上述问题,以烃类微渗漏的简化理论模型为基础,开展烃类通过盖层及上覆地层垂向微渗漏模拟实验,对实验后的模拟柱体进行解剖,根据不同类别样品（气、岩）的分析测试结果,对游离烃、顶空气轻烃、热释烃、酸解烃在地层中的赋存机理进行了初步研究。结果表明,游离烃指标最能反映烃类垂向微渗漏的现今面貌,酸解烃指标短期内不受气体运移的影响,热释烃指标短期内受到气体运移的影响,顶空气轻烃指标受气体运移影响最显著。不同相态的烃类在岩石和土壤中赋存机理不同,受到影响因素不同,能从不同侧面反映油气微渗漏特征。上述实验结果有助于加深对油气化探不同类型轻烃指标的认识,更好地解释地球化学异常的地质意义。      

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烃气的垂向微运移是指油气组分中轻烃成分的运移，它运移距离较远，常对油气藏起破坏作用。对塔里木盆地北部地区近表层和烃源层的轻烃组分和图谱特征、甲烷碳同位素值等的对比分析结果表明，该区超深油气藏中的烃气可以运移至地表，具备开展地表油气化探的前提条件。根据井中垂向游离烃气、吸附烃气的分布变化规律，结合地史演化过程中重大地质事件的发生与发展情况，研究发现：烃气垂向微运移通量的高峰与构造运动具有一定的吻合性，在时间上也表现出旋回性。在塔北地区烃气垂向运移过程中，运移通量总体上具有向上阶梯状分段的递减现象，并具垂向微运移的“梯状”形态特征。