塔北隆起北缘原油轻烃单体烃碳同位素特征

对塔北隆起北缘原油进行了轻烃单体烃碳同位素组成分析,刻画了原油的轻烃组成特征.所有轻烃化合物中,环戊烷系列化合物碳同位素在不同原油之间差异最小,对原油成因的鉴别意义小于其他化合物.优选的其他化合物碳同位素在不同成因原油中呈现出显著规律,轮台油气田煤成油轻烃单体烃碳同位素较重,主要位于-21‰-19‰之间;大涝坝油气田湖相油次之,位于-25‰-21‰之间;雅克拉油气田海相油最轻,位于-31.5‰-28‰之间.典型寒武系—下奥陶统来源的YN2井原油分布特征独特.上述分布特征揭示轻烃单体烃碳同位素组成可作为可靠的原油成因判识指标,尤其对于凝析油与轻质油更为有效.      

塔北隆起北缘原油地球化学特征与分布

塔北隆起北缘处于海相、陆相双重油气来源有利指向区,蕴含丰富的油气资源。利用塔北隆起北缘不同油田的18口探井原油样品,在原油色谱与色谱-质谱分析测试基础上,剖析了原油的地球化学特征,划分了原油的成因类型。大涝坝原油具有较高的Pr/Ph、(C20+C21)三环萜烷、C24四环萜烷值及较低的甾烷含量,表现出典型湖相油特征;雅克拉与东河塘原油刚好与上述特征相反,表现出海相原油特征;轮台与库车原油具有最高的(C20+C21)三环萜烷、C24四环萜烷含量,具有典型煤成油特征。上述原油样品的分布揭示出海相原油基本上位于塔北隆起北缘的南侧,沿轮台断裂分布;陆相原油主要位于塔北隆起北缘的北侧,沿亚南断裂分布,其中湖相油主要位于中西部,而煤成油主要位于东部。     

川东南官渡构造中侏罗统原油地球化学特征及油源

根据轻烃、饱和烃、芳烃和碳同位素的系统分析资料,全面剖析了川东南地区官渡构造中侏罗统原油的地球化学特征,并通过油源对比确定了其主力烃源层.研究结果表明,该原油的C₅—C₈轻烃中以正构烷烃占优势,异构和环烷烃相对较少,几乎不含苯和甲苯,正庚烷明显高于甲基环已烷;其Pr/Ph值较低(1.56),C₂₇—C₂₉甾烷呈"V"字型分布,伽马蜡烷较高,表征油源岩为较深湖相沉积,成油母质生源构成中水生生物占有较高比例;正烷烃系列分布轮廓线呈上凸状,且碳同位素随碳数增加呈变轻趋势,具有一般陆相原油的特征;经轻烃、生物标志物参数对比,认为该原油与本区的上三叠统须家河组沥青和天然气没有成因上的联系,其油源来自下侏罗统烃源层.      

挥发作用对C5—C8轻烃指标的影响：模拟实验证据

C₅—C₈轻烃指标在石油勘探开发中扮演着重要角色,然而其易挥发的自然属性导致C₅—C₈轻烃指标在实际应用过程中存在诸多不确定性。本研究利用塔中地区奥陶系海相凝析油在实验室内进行了原油挥发模拟实验,基于实验结果遴选和构建了受挥发作用影响较小的系列轻烃指标,具有较强的实用性。模拟实验结果显示挥发作用对C₅—C₈轻烃指标的影响程度受轻烃分子量和分子构型共同控制。nC₅—nC₈正构烷烃挥发量随正构烷烃碳数增加而逐步降低,不同分子构型C₇化合物挥发量由高到低依次为：C₇-支链烷烃>nC₇>甲基环己烷>甲苯,二甲基环戊烷挥发量则大体相当。正（异）构烷烃与环烷烃比值和挥发速率相近的相同分子构型轻烃比值受挥发作用影响相对较小。原油挥发过程中,残留液态原油内C₆—C₈轻烃单体稳定碳同位素组成随挥发量增加逐步富集¹³C,nC₆—nC₈正构烷烃稳定碳同位素组成变化程度随碳数增加逐渐降低。当C₆—C₈轻烃挥发量小于70% 时,C₆—C₈轻烃稳定碳同位素组成变化不大,当其挥发量大于70% 时,正构烷烃、异构烷烃和芳烃稳定碳同位素组成均产生1.0‰ 以上的较大变动,环烷烃稳定碳同位素组成则变化不大。受挥发作用影响较小的轻烃指标即正（异）构烷烃与环烷烃比值和环烷烃稳定碳同位素组成在塔中地区原油成熟度标定和原油类型划分方面取得了较为理想的应用效果,展现了良好的实用性和应用前景。     

四川盆地凝析油的地球化学特征

根据凝析油中轻烃的烷基化程度和芳构化程度,C₆、C₇和 C₈烃类的族组成,本文将四川盆地的凝析油分成了五大类:(1)成熟陆源母质生成的凝析油;(2)高成熟陆源母质来源为主的凝析油;(3)成熟湖相腐泥母质来源为主的凝析油;(4)高成熟海相腐泥母质来源为主的凝析油;(5)高成熟混源凝析油。     

裂解C5脱有机硫实验研究

针对炼油厂裂解C₅馏分脱除有机硫,对脱硫剂、最佳脱硫条件以及脱硫剂循环回收利用进行了研究。结果表明,质量分数5%复合胺溶液（TSC5）为最佳脱硫剂,在0.1 MPa、30℃、反应时间20 min和剂/油体积比0.3条件下,可使裂解C₅馏分的硫质量分数从106 μg/g降至8.7μg/g,脱硫率91.8%,收率99.4%。以洗涤水/油体积比1.5（其中循环再生水/油体积比1.3,去离子水/油体积比0.2）对脱硫后C₅馏分进行水洗,可将脱硫C₅馏分中的复合胺质量分数降至2 μg/g以下。在80℃、空速180 h^-1条件下,采用N₂汽提法对复合胺富液和洗涤水的混合液进行分离回收利用,其重新配制的TSC5脱硫剂的脱硫效果与新鲜剂相当。提出了裂解C₅深度脱有机硫的原则工艺流程。     

塔里木盆地顺北油气田不同层系原油地球化学特征对比及成因分析

塔里木盆地顺北油气田在奥陶系、志留系和白垩系多个层系都可见挥发油-轻质油或油砂。通过地球化学特征对比发现,不同层系的原油（油砂）存在较大差异。根据其成因总体上可以划分为2类:（1）奥陶系和志留系:姥植比较低（Pr/Ph<1）,原油族组分及正构烷烃单体烃类的碳同位素偏轻,三环萜烷C₂₁TT/C₂₃TT比值小于1.0,三芴含量中硫芴占绝对优势,均表现为海相腐泥型原油,但两者成熟度略有差异,志留系为成熟油,奥陶系为高熟油;（2）白垩系:姥植比较高（Pr/Ph>1.6）,原油碳同位素相对较重,C₂₁TT/C₂₃TT比值大于1.0,C₂₄四环萜烷及C₃₀重排藿烷相对丰度高,表现为陆相原油特征。综合分析,志留系及奥陶系原油来自寒武系烃源岩,为同源不同期的油藏,而白垩系原油可能来自北部库车坳陷陆相烃源岩。      

塔北隆起中部原油轻烃地球化学特征及其意义

对塔北隆起中部27个原油样品进行了轻烃地球化学分析,结果表明这些不同区块、不同层位、不同产状原油C₅-C₇与C₇轻烃组成非常接近,原油母质高度相似,均反映典型的海相成因、主要源自藻类和细菌等低等生物。轻烃2-MH/3-MH值和Pr/Ph值具有较好的正相关性,指示其沉积环境介质条件可能存在细微差异。庚烷值和异庚烷值分别介于22.97%～37.37%和1.04～4.06之间,原油生成温度为119.03~130.89℃,表明属于高成熟原油。混有早期生物降解原油的多期充注成藏,使得轻烃组成揭示的仅为晚期正常原油的地质地球化学信息。     

金湖凹陷原油轻烃的地球化学特征及意义

对金湖凹陷40个原油样品进行轻烃组分、Mango参数和成熟度等研究。甲基环己烷指数指示出该凹陷原油的干酪根类型为Ⅰ-Ⅱ型;C₅轻烃特征显示有机质来源既有腐泥型也有腐殖型;Mango轻烃参数K₁值基本符合轻烃稳态催化动力学轻烃成因模式,暗示着该凹陷原油有着相似的沉积环境;C₅-C₇轻烃三环优势大于五环和六环优势,表明该地区原油主要来源于湖相沉积环境的烃源岩;原油轻烃组分中的庚烷值和异庚烷指数都较低,原油成熟度低,原油形成温度在120~128℃之间。为进一步认识金湖凹陷原油和烃源岩的地球化学特征提供科学依据。     

Mango轻烃参数在塔里木盆地大宛齐油田中的应用

塔里木盆地大宛齐油田的部分原油经受了不同程度的微生物降解作用,其原油的分子组成变化能较好地反映微生物降解作用对Mango轻烃参数的影响。对大宛齐原油轻烃组成分析发现,主体原油的Mango相关轻烃参数均呈现出陆相来源的分布特征,K1值、K2值基本保持一致,原油来源相近;随微生物降解程度的增加,Mango轻烃参数K1值减小、K2值增大,N⁶₁/N⁵₁值和（N⁶₁+N⁵₁）/(P2+P3+N₂)值整体上也呈现出减小的趋势。在大宛齐主体原油中,DW1区的N⁶₁/N₂值、P2/P3值较高,DMCYC₅/MCYC₆值和MCYC₅/CYC₆值较低;而DW105西区的N⁶₁/N₂值、P2/P3值则偏低,DMCYC₅/MCYC₆值和MCYC₅/CYC₆值却较高,这个区域性的分布特征可能预示大宛齐地区存在来自北部和西部的2股油气的汇入。     

板桥凹陷原油轻烃地球化学特征

黄骅坳陷板桥凹陷原油轻烃整体表现为富链烷烃、贫芳烃和环烷烃含量相对较高的特征。C₇和C₆轻烃参数一致指示原油母源有明显高等植物有机质的输入,母质类型为混合型。庚烷值和异庚烷值较高,原油生成温度在108.7~129.8℃之间,说明原油主要为成熟阶段的产物。Mango参数K₁值大致在1.0附近,符合轻烃稳态催化理论;K₂值较高,源岩具有淡水湖相沉积的特点。碳环优势指数六环优势明显,指示出陆相原油的特点。根据轻烃参数特征可将研究区原油分为:来源于典型混合型有机母源的正常成熟原油、生物降解型原油以及来源于偏腐泥型母质的特殊成因原油3种类型。     

塔里木盆地柯克亚地区原油差异与成因分析

塔里木盆地柯克亚油气田主要含油气层系为新近系中新统西河甫组(N₁x)、古近系卡拉塔尔组(E₂k)和白垩系。研究表明,该区原油的物性、族组成、饱和烃色谱、饱和烃甾烷、萜烷、碳同位素和中性含氮化合物等参数在纵向和平面上均呈现出有规律的变化。在纵向上,原油密度、咔唑的丰度由下而上逐渐降低,而原油饱和烃含量、C₂₁-/C₂₂+、C₂₁₊₂₂/C₂₈₊₂₉、C₂₇重排甾烷/C₂₇规则甾烷、碳同位素和气/油比等参数自下而上有逐渐增大的趋势,这些变化趋势主要归结于自下而上的运移分馏作用;而不同层系或同一层系不同油组平面上的特征差异主要受储层沉积相带和物性的制约,是分类聚集作用的结果。      

松辽盆地南部梨树断陷天然气轻烃地球化学研究

对松辽盆地南部梨树断陷八屋、孤家子、后五家户、皮家等油气田天然气样品的C₆-C₇轻烃化合物首次开展了系统的地球化学对比研究,结合天然气碳同位素组成特征,认为研究区天然气样品普遍贫芳香烃,绝大多数样品C₆-C₇饱和烃具链烷烃优势,尤以正构烷烃含量最高,环烷烃含量相对较低,表明该区天然气的母质类型主要为腐泥型;研究区Mango轻烃稳态动力学常数K₁基本保持恒定,来自湖相烃源岩的C₇轻烃中三环优势(3PR)大于五环优势(5PR)和六环优势(6PR),与Mango的结论一致。庚烷值、异庚烷值多较高,寓示该区天然气主要为高熟-过熟的裂解气,与该区天然气甲烷碳同位素组成普遍偏重相吻合。     

塔里木盆地塔西南坳陷柯东构造带甫沙4井原油来源及充注过程

甫沙4井位于塔里木盆地塔西南坳陷昆仑山前冲断带的柯东构造带上，北部和东部分别发育有柯克亚和柯东1井油气田。为研究甫沙4井原油来源与充注过程，对原油样品和连续抽提后的含油砂样各组分（游离态、束缚态、包裹体）进行GC、GC?MS和 GC?IRMS分析，与柯克亚凝析油气田油样进行油—油对比。结果表明：甫沙4井晚期充注原油组分具有C_29?32重排藿烷、重排甾烷和Ts相对含量高，C_27?29甾烷ααα 20R分布呈反“L”型，以及正构烷烃单体碳同位素值较低等特征，与柯克亚凝析油气田来源于二叠系普司格组（P_2?3p）烃源岩的主体原油（I类）地球化学特征一致。而早期充注的原油组分具有重排藿烷、重排甾烷和Ts相对含量较低，C_27?29甾烷ααα 20R分布呈“V”型，以及正构烷烃单体碳同位素值较高等特征，与柯克亚凝析油气田来源于中—下侏罗统湖相泥岩的II类原油地球化学特征一致。甫沙4井经历3个阶段成藏过程：①在上新世，二叠系烃源岩于生油晚期阶段生成的I类原油运移至柯克亚构造带或柯东构造带深部形成油藏；②在更新世早期，侏罗系烃源岩于生油早—中期生成的II类原油运移至甫沙4井白垩系储层；③在第四纪，强烈的构造作用使深部I类原油沿断裂调整进入甫沙4井白垩系储层。最终造成甫沙4井白垩系储层II类原油先充注，I类原油后充注的特殊现象。     

塔里木不同成因原油芳烃组成和分布特征

从芳烃组成上,塔里木原油可划分为塔北台地相原油、塔中局限性海湾(泻湖)相原油和湖相油、煤成油四种成因类型.塔中原油以高二苯并噻吩系列(>30%)和低菲系列(<15%)为特征,区别于塔北海相原油;煤成油则以高联苯(>20%)、二苯并呋喃系列(>5%)有别于湖相油.这些不同成因原油的烷基萘、菲异构体分布明显不同.海相油的1,2,5-/1,3,6-TMN小于0.3,而湖相油和煤成油的此比值分别大于0.3和0.6.原油的1,2,7-/1,3,7-TMN可识别源岩的地质时代.与海相油相比,陆相油尤其是煤成油的9-甲基菲占优势,与国外的研究结果不同.     

两种裂解气中轻烃组成差异性及其应用

为了寻找干酪根和原油裂解气识别指标，对两种裂解气中轻烃各化合物开展了深入的对比研究。热模拟实验表明干酪根裂解气和原油裂解气轻烃组成存在差异，在C₇轻烃组成中，原油裂解气中甲基环己烷/正庚烷和(2-甲基己烷+3-甲基己烷)/正己烷均明显高于干酪根裂解气；通过对海相典型原油裂解气和干酪根裂解气的轻烃组成对比研究进一步证实了两种裂解气在轻烃组成上存在差异，原油裂解气中甲基环己烷/正庚烷一般大于1.0，(2-甲基己烷+3-甲基己烷)/正己烷一般大于0.5,而干酪根裂解气则反之。塔里木盆地满东－英吉苏地区天然气轻烃组成具有环烷烃和异构烷烃含量高的分布特征，应用上述指标对该区天然气成气过程进行判识，结果表明满东－英吉苏地区天然气主要为原油裂解气。     

基于全二维气相色谱的原油C_8轻烃新参数

C_5—C_(13)轻烃馏分是原油的重要组分,对于C_8以上轻烃组分的研究一直处于比较薄弱的状态。对塔里木盆地哈拉哈塘凹陷11件典型的奥陶系海相原油样品及北部湾盆地福山凹陷流沙港组流三段8件典型的古近系陆相原油样品进行了全二维气相色谱(GC×GC)和色谱/质谱(GC-MS)对比分析。借助标准样品并结合相关文献资料,对原油C_8轻烃组分中31个化合物进行了定性定量分析,发现原油C_8轻烃馏分中三甲基环己烷和三甲基环戊烷丰度较高。其中:顺-1,3-二甲基环己烷(c,1,3-DMCYC_6)、反-1,4-二甲基环己烷(t,1,4-DMCYC_6)和1,1-二甲基环己烷(1,1-DMCYC_6)相对丰度始终保持固定的比例,比值接近4∶2∶1;顺-1,反-2,顺-4-三甲基环戊烷(ctc,1,2,4-TMCYC_5)和顺-1,反-2,顺-3-三甲基环戊烷(ctc,1,2,3-TMCYC_5)也保持着1∶1的近似比值。并推测二甲基环己烷与甲基环己烷、三甲基环戊烷与二甲基环戊烷可能有着相似的母源输入。在此基础之上,针对C_8中的单体化合物建立了C_8轻烃新参数——轻烃比LHR。LHR为反-1,4-二甲基环己烷+顺-1,3-二甲基环己烷+1,1-二甲基环己烷与顺-1,反-2,顺-4-三甲基环戊烷+顺-1,反-2,顺-3-三甲基环戊烷的丰度比值,即(t,1,4-+c,1,3-+1,1-)DMCYC_6/(ctc,1,2,4-+1,2,3-)TMCYC_5。研究表明,LHR与经典沉积环境参数Pr/Ph,C_(21)/C_(23)TT及DBT/P线性关系良好,可以有效地用于表征原油或源岩有机质来源。     

原油裂解气与干酪根裂解气差异实验研究

对取自渤海湾盆地东营凹陷的一块湖相未成熟I型烃源岩,应用分步裂解生烃、抽提与族组分分离、配分的实验方法,获得了同一母质来源的合成油(S-油)和似干酪根(P-干酪根)样品.应用黄金管限定体系,对2个样品进行生烃热模拟实验,测定2类热解气体的成分与碳同位素值.研究结果表明,2类气体性质明显不同.与P-干酪根相比,S-油裂解气具有以下特点:在裂解早期阶段,C₂-C₅重烃含量高,湿度大;C₁-C₃气体碳同位素轻,两者差值最大可达10‰(C₁),14‰(C₂)和9‰(C₃);(δ13C₂-δ13C₃)值较大,受成熟度影响大.在实验条件下获得的(δ13C₂-δ13C₃)-δ13C₁和(δ13C₂-δ13 C₃)-ln(C₂/C₃)图解能有效区分这2类裂解气.本研究成果为地质条件下原油裂解气与干酪根裂解气的判别提供了理论指南.      

海拉尔盆地乌尔逊—贝尔凹陷白垩系原油地球化学特征及油源对比

对海拉尔盆地乌尔逊凹陷和贝尔凹陷共21个原油和油砂样品进行GC、GC-MS和非烃含氮化合物测试分析,根据饱和烃、轻烃和甾萜类生物标志化合物的分析资料,全面剖析了海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷白垩系原油的地球化学特征,并通过油源对比确定了其主力烃源层。研究结果表明,海拉尔盆地贝尔凹陷和乌尔逊凹陷原油存在2种成因类型:第一类油饱和烃C₁₇—C₂₃具正构烷烃优势,呈单峰型分布,Pr/Ph>1(1~2.88),C₂₇—C₂₉甾烷呈"V"型分布,伽马蜡烷含量较低,表征淡水湖相沉积环境;第二类油具有饱和烃低碳正构烷烃优势,Pr/Ph<1,孕甾烷、C₂₇重排甾烷含量较低,伽马蜡烷不发育,表征煤系地层原油。油源对比揭示,原油来自2套不同沉积环境的源岩,展示了海拉尔盆地良好的烃源条件。      

C4-C8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C₄-C₈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R_c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K₁值减小,K₂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。