松辽盆地青一段原油及烃源岩中正构烷烃的氢同位素组成

利用色谱—同位素质谱对松辽盆地青一段正构烷烃进行了单体烃的氢同位素组成分析。研究认为:松辽盆地青一段原油、烃源岩的氢同位素为-126‰~-248‰,具有典型的陆相沉积的特点;青山口组一段烃源岩的氢同位素为-180‰~-235‰,与海相烃源岩的氢同位素范围相差甚远,因此不支持松辽盆地曾经海侵的观点。     

陆相有机质中单体烃的氢同位素组成特征

采用GC-TC-IRMS技术，测定辽河坳陷西部凹陷和吐哈盆地台北凹陷的陆相烃源岩抽提物中正构烷烃单体的氢同位素组成。结果表明，陆相来源的正构烷烃单体氢同位素组成大致为-250‰～-140‰，明显比海相来源的贫D(^2H)；不同陆相沉积环境来源的正构烷烃中，成水湖相的相对富D(-200‰～-140‰)，沼泽相的相对贫D(-250‰～-200‰)，淡水滨浅湖湖相的介于其间。从沼泽相→滨浅湖相→成水湖相，正构烷烃的氢同位素组成明显存在逐渐富D的趋势，表明控制正构烷烃氢同位素组成的主要因素可能是沉积环境，沉积后期水体与有机质之间氢的交换作用可能也是重要影响因素。利用正构烷烃的氢同位素组成对其母源进行古环境的恢复时，需要结合其它方面的证据。图2表1参26     

正构烷烃单体烃的氢同位素分析方法及应用

以渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组烃源岩及原油为研究对象,通过气相色谱仪—GC/TC接口—同位素质谱仪的联用,构建了正构烷烃单体烃氢同位素在线分析方法,对正构烷烃的单体烃氢同位素组成进行了测定,揭示了不同沉积环境中氢同位素的组成特征。沙四上亚段烃源岩的正构烷烃单体烃氢同位素组成较重,分布于-161‰^-111‰,沙三下亚段烃源岩的氢同位素组成较轻,分布在-186‰^-134‰,指示了从微咸水到咸水的沉积环境,随着沉积环境水体盐度的增加,氢同位素值具有明显变重的趋势,成熟度差异较大的样品,其氢同位素组成的差异相对较小。表明在正常生油窗范围内,正构烷烃单体烃的氢同位素受成熟度影响相对较小,主要与母质来源和沉积环境有关,可为油源对比、母质来源和古沉积环境判识提供科学依据。     

正构烷烃单体碳、氢同位素在油源对比中的应用

以黄骅坳陷古生界烃源岩作为研究对象,采用GC-IRMS和GC-TC-IRMS技术对烃源岩抽提物中的正构烷烃单体碳、氢同位素进行测定,揭示不同沉积环境中正构烷烃单体碳、氢同位素的组成特征。研究结果表明,下古生界烃源岩正构烷烃的δ¹³C和δD值分别为-29‰~-33‰和-110‰~-140‰;上古生界烃源岩正构烷烃的δ¹³C和δD值分别为-27‰~-29‰和-140‰~-170‰.从下古生界的海相到上古生界的海陆过渡相,正构烷烃明显存在一个富δ¹³C和贫δD的趋势。这表明,沉积环境是控制烃源岩正构烷烃氢同位素组成的主要因素。因此,在复杂的含油气系统中,正构烷烃单体碳、氢同位素组成分布特征对油源对比有着重要的意义,并且可用于母质来源及沉积环境的探讨。     

松辽盆地北部黑帝庙油层烃源岩条件初步探讨

通过对松辽盆地北部烃源岩有机质丰度、类型、成熟度等有机地化参数分析,确定嫩一段、青山口组是齐家-古龙凹陷的主力烃源岩,青山口组是三肇凹陷的主力生油岩;通过油源对比,确定嫩江组一段是黑帝庙油层主要的烃源岩,部分原油来自姚家组以下地层。     

松辽盆地古龙凹陷嫩江组二、三段层序地层及油气藏分布规律

通过高分辨率层序地层学研究，在松辽盆地古龙凹陷嫩江组二、三段识别出最大湖泛面、最后湖泛面和沉积作用转换面，识别出高水位体系域和湖盆收缩体系域，划分出3个准层序组11个准层序，建立了高频层序地层格架；指出古龙凹陷油气藏分布受烃源岩成熟度、沉积相带、构造等因素综合控制，凹陷低部位发育岩性透镜体油气藏，周边鼻状构造部位发育上倾尖灭及构造油气藏，总体呈环带状分布，纵向自下而上具有岩性透镜体、上倾尖灭及构造油气藏分布特征。     

松辽盆地四方坨子地区泉头组四段—嫩江组三段层序地层及沉积演化

以147口探井、300口开发井资料为基础，并重点结合25口取心井的岩石学特征及地震反演分析，对松辽盆地四方坨子地区泉头组四段—嫩江组三段开展层序地层划分及沉积演化规律研究。结果表明，泉四段—嫩江组地层可划分为3个Ⅱ级层序、7个Ⅲ级层序和21个Ⅳ级层序。在层序演化背景下，泉四段沉积期发育曲流河三角洲—滨浅湖沉积环境，青山口—嫩江组沉积期发育辫状河三角洲—滨浅湖—半深湖—深湖沉积环境。这一过程中，受沉积基准面升降、燕山期全盆左旋走滑和海侵作用的共同影响，沉积物源发生白城水系—英台水系—讷河水系的变化，沉积中心由齐家古龙凹陷向三肇凹陷迁移，突出表现为三角洲朵体轴向发生SW-NW-NE的顺时针旋转，以及青一段和嫩二段两期最大湖泛面的发育。基于上述沉积认识，提出了低幅构造脊聚集油气与湖泛期沉积寻找页岩油气资源的新思路。      

塔里木盆地天然气碳、氢同位素地球化学特征

库车坳陷天然气甲皖的氢同位素组成分布为-185‰- -156‰，除DW105-25井为-156‰外，其余9个样品相对较轻，基本轻于-170‰，而Dw105-25井的δ^12C-值为-28．5‰，也相对较重；库车坳陷天然气乙皖氢同位素组成分布为-139‰～-113‰。塔中地区和塔东地区天然气甲烷氢同位素组成分布为-168‰～-151‰，范围相对较小。轮南地区天然气甲炕氢同位素分布为-190‰～-140‰．分布范围较广，乙炕氢同位素组成分布为-187‰～-145‰，与甲炕的分布范围相近．大多数样品同时出现甲烷、乙烷的碳、氢同位素组成序列倒转的现象。塔西南地区的阿克1井天然气甲皖的碳同位素组成为-23．0‰。氢同位素组成为-131‰，均较重，这可能与深部物质的参与有关。     

松辽盆地两江地区油成藏模式及其控制因素

松辽盆地的两江地区（嫩江,松花江沿岸地区）横跨黑龙江和吉林两省,构造上位于古龙凹陷,长岭凹陷,三肇凹陷,朝阳沟阶地和扶余隆起筱二级构铁交换部位,两江地区是松辽盆地油气勘探的重点地区之一,油气勘探的层位移位,即有下部的扶余,杨大城子油层和中部的萨尔图,葡萄花油层,又有上部的黑帝庙油层,其中以扶,扬油层为主,目前已发现了升平,榆树林,朝阳沟,大安,新北,新庙,新民,肇州,头台－茂兴,扶余等一批油田,油源对比资料表明,该区原油主要来自青山口组和嫩江组一段成熟烃源岩,少部分来自嫩二段,嫩三段低熟烃源岩,盖层主要是青山口组和嫩一段的大套泥岩,圈闭的类型较大,主要为岩性圈闭,还发育有断层－岩性圈闭和混岩裂缝圈闭,原油主要是通过砂体,断或二者构成的空间网络向圈闭中运移,该区油气运聚成藏条件复杂,因此,研究该区油的成藏模式和分析油的运聚成藏分布的控制因素,对于指导该区敢勘探具有重要意义。     

古龙凹陷嫩一、二段泥岩盖层抑制浓度封闭有效性研究

嫩一、二段的暗色泥岩古龙凹陷中部含油气组合的主力烃源岩,同时又是萨尔图、葡萄花和高台子油层的区域性盖层,开展古龙凹陷嫩一、二段泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化和封闭青山口组源岩排出的扩散相天然气有效性研究,对于研究该区中部含油气组合扩散相天然气的聚集与保存具重要意义.在超压形成与演化研究的基础上,对古龙凹陷嫩一、二段泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化进行了研究,认为在四方台组沉积早期开始形成抑制浓度封闭,在第四系沉积末期降为最弱点,目前已结束第1次演化阶段,正进入第2次演化阶段.通过古龙凹陷嫩一、二段泥岩盖层抑制封闭形成与演化和青山口组源岩生烃史匹配关系研究得到,古龙凹陷嫩一、二段泥岩盖层抑制浓度封闭形成时期早于青山口组源岩大量排气期,可抑制封闭住青山口组源岩排出的大量扩散相天然气,第四系沉积末期抑制浓度封闭降为最弱点时扩散相天然气损失量并不大,有利于扩散相天然气在萨、葡、高油层中的聚集与保存.     

松辽盆地黑帝庙油层油气藏的形成和分布

松辽盆地发育2套主力生油岩,即青山口组一、二段和嫩江组一、二段泥岩。在2套生油岩之上、之间和之下均发育含油层,由于烃源岩与储层的空间配置关系不同,造成了油气运移方式和成藏模式的差异。通过对见油气显示井及已经发现的油气藏进行油源对比和成藏控制因素分析,把黑帝庙油层的油藏归纳为叠瓦状原生油气藏和串珠状次生油气藏2种成藏模式。叠瓦状原生油气藏受生油凹陷控制,主要分布在古龙凹陷和长岭凹陷及周边地区,油源主要来自凹陷内嫩江组生油岩;串珠状次生油气藏油源来自萨尔图、葡萄花、高台子油藏,主要分布在大庆长垣,油源主要来自青山口组生油岩。     

黔北坳陷高演化烃源岩中正构烷烃单体烃碳同位素组成

借助于色谱-质谱和单体烃碳同位素分析技术,对黔北坳陷高演化海相烃源岩和黔南坳陷虎47井原油中各类生物标志物和正构烷烃的单体烃碳同位素组成进行了系统分析。不同层位烃源岩中常用的甾、萜烷的分布与组成呈现明显趋同现象,因而失去了其原有的地球化学意义和实用性。虎47井原油中三环萜烷系列和孕甾烷系列丰富,但C_27-35藿烷系列和C_27-29甾烷系列的丰度极低,显示生油窗晚期的产物特征。绝大多数烃源岩中nC_16-28正构烷烃系列呈现以nC₂₀或nC₂₁为低谷的前、后2个峰群的分布模式,但其单体烃碳同位素组成则十分接近,它们的δ13C值介于-28‰~-31‰之间,呈负偏态变化,即随碳数增加其δ13C值变小,且这一特征不受正构烷烃系列分布特征的影响,表明高演化烃源岩中特殊的正构烷烃系列分布模式是客观地球化学现象。虎47井原油中正构烷烃的单体烃碳同位素组成也呈负偏态变化,但其δ13C值较高演化烃源岩中的轻约3‰,这可能与有机质热演化过程中的碳同位素分馏效应有关。因此,在利用正构烷烃的单体烃碳同位素组成开展油源对比时,所用样品的成熟度应该匹配。      

古龙凹陷嫩江组地震前积反射特征与岩石地层厘定

地震沉积学研究揭示古龙凹陷嫩江组二段发育多个自东而西的地震前积反射结构,其顶界T_(06)由多个不同的地震反射同相轴构成,表明传统的嫩江组岩石地层划分具穿时性。利用地震地层学方法,通过SK1井声波时差时深关系标定和过井地震剖面地质层位追踪对比解释,重新界定了T_(06)、T_(05)及T_(04)等地震反射同相轴的地质涵义;结合SK1井实钻资料和连井地层对比剖面研究,重新厘定了古龙凹陷嫩江组岩石地层,将研究区东部嫩江组三、四段底界分别上移2个砂组。     

黄骅坳陷下古生界碳酸盐岩中单体烃碳和氢同位素组成

采用GC-TC-IRMS技术,测定了黄骅坳陷下古生界碳酸盐岩可溶有机质(氯仿沥青"A"和氯仿沥青"C")中正构烷烃单体碳和氢同位素组成,并对两者的特征进行了对比。结果表明,可溶有机质的氢同位素组成明显受到环境水δD的控制,研究区样品中可溶有机质的δD值为-159‰～-90‰,反映海相有机质的特征;根据δD的分布范围和曲线形态,研究区样品可溶有机质的正构烷烃单体碳同位素组成可划分出3种分布模式并分别代表3种不同的沉积环境。相应地,其氢同位素组成具有2种模式,分别表征2种不同的沉积环境。对比发现,氢同位素在分辨海相亚环境方面不及碳同位素敏感,但在区分海相与陆相环境方面比碳同位素有优势。将两者相结合,可更好地判识生烃母质和沉积环境。     

利用井中油气化探资料和孢粉热变指数、有机质类型对松南盆地DB-6井烃源岩综合评价

将古生物中的孢粉热变指数、沉积有机质类型和井中油气化探技术中的酸解烃甲烷/重烃值,通过两种不同学科、不同研究方法有机地结合起来,共同对松辽盆地南部DB-6井的晚白垩世烃源岩类型进行油气评价。据孢粉热变指数和有机质类型的分析研究认为:明水组、四方台组、嫩江组二段和青山口组成熟好,有机质类型也好,有利于生油;嫩江组四―五段成熟好,但有机质类型较差,较利于生气;姚家组成熟度高,有机质类型也差,较利于生气。据井中油气化探资料,应用酸解烃的甲烷/重烃值,对烃源岩类型和生烃性质判别,其结论与孢粉颜色指数和有机质类型所得结论大致相同,嫩江组二段及青山口组为较好的烃源岩。     

原油生物降解模拟实验

为了查明原油在生物降解过程中化学组成的变化,在30℃恒温和有氧条件下,对渤中凹陷BZ36-2-1井和PL14-3-1井原油进行了生物降解模拟实验。实验结果表明,原始化学组成明显影响原油生物降解作用的进程,链烷烃浓度高的原油降解速度低于链烷烃浓度低的原油,低分子量正构烷烃先于中、高分子量正构烷烃被细菌降解。植烷系列抗生物降解能力强于正构烷烃系列,正构烷烃系列原始浓度高的原油其植烷系列受生物降解作用的时间晚于正构烷烃系列原始浓度低的原油。在生物降解作用的早期阶段,Pr/Ph几乎不受生物降解作用的影响,但Pr/nC17和Ph/nC18极易受到影响。因此,对生物降解原油而言,这些参数应该慎用。图4表3参14     

长岭凹陷腰南5井嫩江组烃源岩地化特征及油源对比研究

为了证实长岭凹陷嫩江组烃源岩发育程度以及嫩江组四段原油与嫩江组一段、二段烃源岩关系,通过长岭凹陷腰南5井嫩江组一、二段泥岩生潜指标的系统取样评价,采用有机碳、岩石热解和饱和烃色质谱分析方法,证实嫩江组烃源岩中的油页岩段有机碳大于10%,生烃潜量大于100 mg/g,有机质类型为Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2型,总体上为腐泥型、腐殖腐泥型,有机质类型好。精细对比腰南5井嫩四段原油与嫩一段、嫩二段以及青山口组烃源岩分子地球化学特征,明确了嫩江组一段顶部-二段底部泥岩和嫩江组四段原油具有亲缘关系。     

泥炭热模拟产物中多环芳烃及其氢同位素特征

目前对于地质体中单体沉积芳烃化合物的氢同位素研究极为薄弱。研究对采自2个不同纬度地区的草本泥炭进行了无水热模拟实验。结果表明：2个地区泥炭热解的多环芳烃以菲及其烷基化合物为主要组分,并且低纬度泥炭热解的多环芳烃含有较多的芘系列和苯并芘多环芳烃。2个地区热解样品中甲基菲指数(MPI 1和MPI 2)值差别显著,但甲基菲比值(F₁和F₂)在2个地区热解样品中却较为接近。高纬度和低纬度地区泥炭热解的多环芳烃δD值分别在-142‰～-66‰和-103‰～-62‰之间,并且表现为高纬度地区泥炭热解的多环芳烃δD值低于低纬度地区炭热解多环芳烃的δD值。2个地区平均δD值差异在350℃和400℃时分别为-29‰和-16‰。高模拟温度热解的多环芳烃的氢同位素组成明显地重于低模拟温度热解的多环芳烃的氢同位素组成,反映了沉积多环芳烃δD值与有机质热成熟度密切相关。与相同样品中热解甲烷气体和正构烷烃的氢同位素组成相比较,热解多环芳烃的氢同位素组成最重。多环芳烃氢同位素组成与其分子量、碳数、环数和双键数具有一定的负相关性。这些研究成果为草本沼泽中形成的成煤物质的成因...     

松辽盆地齐家古龙地区烃源岩有机岩石学研究

采用有机岩石学全岩分析技术，系统研究了松辽盆地齐家古龙地区白垩系嫩江组烃源岩的显微组分组成、生烃组分及有机质热演化。该区烃源岩形态显微组分含量占全岩体积的4.1%，嫩二段-嫩五段烃源岩显微组分以高等植物陆源输入占绝对优势，盆情性组、富含镜质组、相对发育壳质组；嫩一段烃源岩腐泥组分含量较高，具有混合生源的特点，为该区主力烃源岩。藻类体是该区低熟油的重要生烃组分。利用镜质组反射率、孢子体荧光参数，将有机质热演化阶段划分为未成熟、低成熟两个阶段。二者界线所对应的镜质组反射率为0.5%，孢子体相对荧光强度为2.2，埋深为1050m。     

地震构造解释中断层阴影区假断层现象分析——以松辽盆地北部敖古拉断层为例

敖古拉断层及其附近的构造落实对松辽盆地北部齐家古龙凹陷区的勘探开发有重要意义。在敖古拉断层下盘地震构造解释研究过程中,从区域构造规律、过断层井测井曲线对比、密井网构造解释和地震正演分析4个方面,证明了敖古拉断层下盘地震构造成像不准确,存在断层阴影,以往地震构造解释的一条近似直立的断层为假断层。分析认为,在松辽盆地北部由于大断距正断层断穿下白垩统嫩江组二段低速地层,造成局部低速地层全部断失或部分断失,导致断层两侧地层速度横向突变,在大断层下盘形成地震成像不准确的断层阴影区。提出在高精度速度建模基础上的叠前深度偏移技术可以消除断层阴影现象;针对常规时间域地震资料,可根据地震正演结果,井震结合开展构造解释。断层阴影区假断层的识别为敖古拉油田周边井位部署提供了技术支撑。