利用地化参数预测稠油油藏开采难度

生物降解原油的粘度与生物降解程度相关,而原油中生物标志物的分布则随生物降解程度的不同而有差异.原油粘度与原油中饱和烃含量呈负相关,与极性化合物浓度呈正相关;与w(Pr+Ph)/w(nC₁₇+nC₁₈)值呈正相关,与w(Pr+Ph)/w(C₃₀藿烷)值呈负相关.原油粘度与w(Pr+Ph)/w(胡萝卜烷)值关系也很密切.利用相应地化参数可预测原油粘度,并进而初步预测原油开采难度.对辽河油田冷43块S₃²段6个油组的预测结果表明,原油粘度随埋深增加而升高,在油水界面附近达到最高值.该油藏的开采难度具有与之相似的特征.     

本源微生物降解原油的饱和烃色谱分析

对于本源微生物采油技术的应用,有效激活剂的选取至关重要.选用2种激活剂A和E激活本源微生物并对原油进行生物降解模拟实验,再对其产物进行饱和烃色谱分析.分析结果表明,原油正构烷烃优先被降解,Pr/nC17和Ph/nC18值逐渐变大,Pr/Ph值保持不变;使用激活剂A激活本源微生物后,降解油样的正构烷烃组分中的重烃相对含量下降、轻烃相对含量升高,而使用激活剂E则正好相反.     

鸡西盆地下白垩统煤系烃源岩生物标志物地球化学特征

应用气相色谱和色谱—质谱等分析方法,对鸡西盆地下白垩统煤系烃源岩的泥岩和煤岩生物标志物进行研究。结果表明,泥岩正构烷烃为前高单峰型,主峰碳为C₁₆或C₁₈,Pr/Ph分布于1.16-2.90,Pr/nC₁₇大于1;煤岩正构烷烃为后高单峰型,主峰碳为C₂₃或C₂₂,Pr/Ph分布于2.86-11.22,Pr/nC₁₇为2.1-3.33;泥岩和煤岩OEP和CPI值集中在1.0附近,已进入成熟阶段。生标中泥岩三、四环萜烷/C₃₀藿烷比值为2.37-3.62,C₃₁22S/22(S+R)值为0.57-0.61,Ts/Tm为0.47-0.81,γ-蜡烷/C₃₀藿烷为0.11-0.34之间,规则甾烷内ααα20R构型呈"V"型分布,母质来源以水生生物为主,形成于还原环境,沉积介质咸化程度高,有利于有机质的保存和转化;煤岩三、四环萜烷/C₃₀藿烷比值低于泥岩,C₃₁22S/22(S+R)值在0.6附近,Ts/Tm和γ-蜡烷/C₃₀藿烷值极低,规则甾烷ααα20R构型分布呈反"L"型,母质来源以高等植物为主,形成于氧化环境,经历了较强的降解作用。      

查干凹陷原油地球化学特征与油源对比

查干凹陷是一个中、新生代断陷盆地,其原油属低密度、低粘度、低硫中蜡轻质油,具饱和烃含量高(占原油的80%～90%)、C₂₇甾烷丰富等特点。该凹陷发育下白垩统巴音戈壁组二段和苏红图组一段两套烃源岩。甾烷ααα(20R)C₂₇/C₂₉比值,类异戊二烯烷烃Pr/Ph,Pr/nC₁₇比值及碳同位素曲线特征均显示原油与巴音戈壁组二段的白云质泥岩具有较好的亲缘关系,而与苏红图组一段深灰色泥岩亲缘关系不明显。因此,查干凹陷的原油主要来自下白垩统巴音戈壁组二段的白云质泥岩。     

短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌降解原油烃机制研究

研究了短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌两株微生物采油菌作用于石油烃的机理,原油经两株菌种作用以后,高碳链饱和烃的相对含量降低,低碳链饱和烃的相对含量则相应增加,∑nC₂₁^-/∑nC₂₂⁺值由原来的1.35分别升高到1.73和1.87;Pr/nC₂₇与Ph/nC₂₈值分别增加19.0%、17.9%和9.5%、23.1%,而Pr/nC₁₇与Ph/nC₁₈值在微生物作用前后几乎没有变化.表明短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌作用原油烃时只降解高碳链饱和烷烃,同时无低碳饱和烷烃的生成.微生物作用前后原油中非烃的红外光谱分析也同样表明,有一定量的羧酸生成.采用气相色谱-质谱方法,对油样提取物中微生物产生的酸、醇、酮等物质进行了分析研究,两株菌产酸以饱和烷基酸为主,尤其以直链饱和烷基酸居多,同时也生成一定量的环烷、烯基酸和少量的芳基酸.可以推断,短短芽孢杆菌和蜡状芽孢杆菌对大庆原油的降解以氧化降解为主要途径,存在一种非常规的次末端氧化,同时兼有末端氧化和双末端氧化,生成单脂肪酸、羟基脂肪酸和二羧酸.     

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——典型类型原油油源对比

准噶尔盆地南缘地区背斜众多,油气分布广泛,油气性质多样。该地区存在5套有效烃源岩,油-源关系十分复杂,长期以来对原油来源存在很大争议。系统采集了南缘地区5套烃源岩及不同构造原油样品,对烃源岩抽提物与原油碳同位素组成、正构烷烃及类异戊二烯烷烃分子碳同位素组成、生物标志物组成特征等进行了全面的对比分析。结果表明,南缘地区4种典型类型原油分别来源于不同时代的烃源岩:1第1类原油碳同位素组成轻,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,含有较丰富的β-胡萝卜烷,甾烷以C₂₈、C₂₉规则甾烷为主,来源于二叠系烃源岩;2第2类原油碳同位素组成重,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,Pr/Ph比值高,甾烷以C₂₉规则甾烷和重排甾烷为主,三环萜烷以C₁₉为主,伽马蜡烷含量很低,来源于侏罗纪煤系烃源岩;3第3类原油碳同位素组成轻,正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高大幅下降,Pr/Ph比值小于1.0,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布,异胆甾烷、重排甾烷、Ts、C₂₉Ts、C₃₀重排藿烷、伽马蜡烷含量高,来源于白垩系清水河组烃源岩;4第4类原油碳同位素组成重,正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高下降幅度大,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布且以ααα-20R为主,甲藻甾烷尤为丰富,来源于古近系安集海河组烃源岩。目前在南缘地区尚未发现三叠系烃源岩生成的原油。     

耐热石油降解菌群的分离及鉴定

从新疆克拉玛依石油污染土壤中分离获得一组耐热石油降解菌群KO8-2,其生长温度为45?65℃（最适生长温度为55℃）。变性梯度凝胶电泳（DGGE）显示,KO8-2包含来自芽孢杆菌属、嗜热脂肪土芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属的9株单菌。它们都属于嗜热菌,并且先前已被证明至少能够降解一种石油组分。由红外分光光度法、原油族组分分析和气相色谱法分析原油降解KO8-2。结果表明,在55°C、原油浓度为10g/ L条件下,菌群KO8-2能够利用64.33％的饱和烃,27.06％的芳香烃和13.24％的胶质,原油的去除效率达到58.73％。菌群KO8-2能够有效降解C₁₉之前的组分,C₂₀?C₃₃的正构烷烃也得到明显的降解。降解前nC₁₇/Pr和nC₁₈/Ph的比率分别为3.12和3.87,而降解后该比率分别降低为0.21和0.38。与对照样品相比,经过60d的生物降解,菌群KO8-2在堆肥反应器中的除油效率达到50.12％。     

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。      

东营凹陷王家岗地区原油地球化学特征及成因类型

通过对研究区原油、含油砂岩和烃源岩样品抽提物中饱和烃和芳香烃化合物的地球化学特征对比分析, 将该区原油划分为4 种成因类型。第1类原油低密度、低含硫量、高含蜡量、饱和烃碳数分布呈“单峰型”、植烷优势[m(Pr)/m(Ph) 为0.51~0.72) ] 、规则甾烷相对含量C₂₉>C₂₇>C₂₈呈反“L”型, 反映了以高等植物生源为主的特征, 成熟度高, 来源于孔二段烃源岩; 第2类原油高密度、高含硫量、低含蜡量、“单峰型”、异常高植烷含量[m(Pr) /m(Ph) <1.0]、规则甾烷C₂₉>C₂₇>C₂₈呈不对称“V”型、高伽马蜡烷含量, 反映了咸水低等水生生物来源, 成熟度较低, 为沙四段烃源岩生成原油; 第3 类原油饱和烃呈“双峰型”, 规则甾烷C₂₉>C₂₇>C₂₈也呈反“L”型, 反映了低等水生生物与高等陆源植物混合来源的特征, 来源于孔二段和沙四段烃源岩; 第4类原油遭受生物降解, 正构烷烃缺失, 为孔店组和沙四段形成的混源油或沙四段原油。该区4类原油在空间上呈规律性分布。     

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     

柴达木盆地西部七个泉与咸水泉油田原油地球化学特征对比研究

通过对取自七个泉油田和咸水泉油田原油样品中各类生物标志物的分布与组成特征的对比,发现七个泉油田原油中正构烷烃系列比较完整且丰度较高,而咸水泉油田原油中正构烷烃因轻微生物降解而被部分消耗,导致咸水泉油田原油的Pr/nC₁₇值和Ph/nC₁₈值明显高于七个泉油田原油。2个油田原油均呈现较强烈的植烷优势,七个泉油田原油的姥/植比更低,表明它们都来源于强还原环境下形成的烃源岩。在生物标志物分布与组成特征上,七个泉油田原油甾烷的C₂₇/C₂₉>1,而咸水泉[JP2]油田原油甾烷的C₂₇/C₂₉值均为0.8,意味着七个泉油田原油中浮游植物贡献高于咸水泉油田。咸水泉油田原油的C₂₉甾烷ααα20S/（ααα20S＋ααα20R）值和重排补身烷含量高于七个泉油田原油,暗示咸水泉油田原油成熟度比七个泉油田原油成熟度高。2个油田的长链藿烷序列均比较完整,伽马蜡烷含量也较高,对比长链藿烷和伽马蜡烷的丰度发现咸水泉油田原油的长链藿烷和伽马蜡烷丰度都比七个泉油田原油低,说明咸水泉油田原油形成的环境的盐度和还原性比七个泉油田原油弱。     

准噶尔盆地乌夏地区生物降解原油中饱和烃组成解析

运用全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOFMS)结合全二维气相色谱/氢火焰离子检测(GC×GC/FID)实现了对准噶尔盆地乌夏地区不同生物降解程度原油饱和烃复杂混合物成分的分析研究,提升了对生物降解原油组成及成因机理认识。结果显示:①乌夏地区生物降解原油中不可识别混合物主要由烷基取代环状化合物及其同系物组成,这些环状化合物主要以六元环为基本单元,包括单环烷烃(类胡萝卜烷)、双环烷烃(十氢化萘,脱-A,B环-甾烷)、三环烷烃(菲满类、三环萜烷、断甾烷)和金刚烷类、四环烷烃(甾烷、断藿烷、四环萜烷)和五环烷烃(藿烷、25-降藿烷)等六大类化合物;②不同生物降解原油中饱和烃总量变化不大,饱和烃中不同族系化合物随着生物降解作用增强呈现此消彼长的变化规律,在重度生物降解阶段,双环烷烃存在大量同系物及同分异构体,可能是微生物作用新生成的化合物,并且由于自身较强的抗生物降解能力,使双环烷烃成为饱和烃的优势成分,占饱和烃总量的50%左右,而多环烃类化合物含量随着生物降解程度逐渐增加,主要是由抗降解能力相对较强的高环数化合物的逐渐富集形成。     

苏北盆地高邮凹陷泰州组瓦6井油源对比

高邮凹陷发现的油藏原油来自泰二段烃源岩的较少,仅瓦6井的原油可能来自泰二段烃源岩。通过对泰二段烃源岩,尤其对马5井,与瓦6井泰一段原油的地球化学特征进行对比分析,发现瓦6井原油Pr/Ph<1Pr/nC₁₇18,C_27,C₂₈, C₂₉呈倒三角形,即C₂₈最低,C₂₉最高,与泰二段烃源岩特征相似;另外,瓦6井原油的饱和烃色谱、萜烷及甾烷图谱等与泰二段烃源岩也呈现相同特征,但与阜宁组有明显区别。因此,分析认为瓦6井原油来自泰二段烃源岩,这一发现能为高邮凹陷泰州组油气提供新的勘探方向,具有一定的指导意义。     

辽西低凸起JZ25-1S太古界潜山原油地球化学特征及来源分析

为探讨辽西低凸起JZ25-1S太古界潜山原油的地球化学特征及其来源,分析了太古界潜山原油物性、族组分、稳定碳同位素、生物标志化合物分布特征并与古近系原油地球化学特征进行对比研究。该区古近系沙河街组二段和太古界潜山原油主要为轻质和中质原油;族组分具有中等饱和烃、高芳香烃、高非烃+沥青质的特征;原油碳同位素分布在-26.2‰~-24.4‰,族组分同位素分馏效应小;色谱曲线明显见到生物降解形成的“鼓包”,单高峰—后峰态为主,Pr/Ph一般在1.3左右,Pr/nC₁₇、Ph/nC₁₈均为高值;原油的甾萜烷特征表现出伽马蜡烷丰度较高、C₂₇重排甾烷和4-甲基甾烷含量中等,甲藻甾烷含量低,规则甾烷C₂₇、C₂₈、C₂₉指纹呈不对称的偏“V”或“L”型分布。但JZ25-1S-4D井和JZ25-1-10D井太古界原油与上述原油特征存在较大的差异。JZ25-1S地区古近系和太古界潜山原油主体为辽西凹陷沙三段、辽中凹陷沙一段烃源岩混合来源,其母质来源于具有一定盐度的弱还原环境,以藻类等浮游动植物输入为主,且原油成熟度较高,受生物降解严重。JZ25-1S-4D井和JZ25-1-10D井太古界潜山原油来源于辽西凹陷沙三段烃源岩,为淡水弱还原环境,原油成熟度高,受生物降解较弱。      

利用Pr、Ph判断储集层性质的解释评价方法

在江汉油田应用饱和烃气相色谱录井技术过程中发现,准确识别储集层的含水性有一定困难,部分油水同层气相色谱谱图形态特征与油层特征十分相似,难以辨别。通过对原油组分中姥鲛烷Pr、植烷Ph判断储集层性质的理论基础的分析,鉴于Pr、Ph结构稳定,油水混相中原油不易氧化的特征,通过对饱和烃气相色谱录井,分析Pr、Ph参数、谱图形态以及其他特征,结合常规录井方法,研究储集层中不同流体的表征规律。此外,根据江汉油田潜江油层盐湖相沉积特点,建立了潜江组饱和烃气相色谱Ph值与孔隙度交会图板,应用气相色谱谱图形态特征及Ph参数进行油水层的判别。在实际应用中,取得了较好的效果,为录井油气层解释提供一个新的解决方法。目前,该方法巳在多口井得到运用,效果良好。     

东海西湖凹陷原油与天然气的地球化学特征

西湖凹陷原油以密度低的凝析油和轻质油为主,含蜡量低、饱和烃含量高、姥／植比大、碳同位素偏重,均为成熟原油,主要来自中－上始新统平湖组。天然气的成因类型有生物气、热解气和深源气,产层的天然气以热解气为主,分布广、产气量大,其主体组分（Ｃ１～Ｃ５）应来自成熟度更高的下始新统,次要组分（Ｃ_６~＋）仅反映了原油伴生气的特征。     

深部流体对原油中生物标志化合物的影响

分析、对比了饱和烃和生物标志物在深部热流体作用下的变化特征后指出,在深部流体热能的影响下,m($\sum{n}C_{21-}$)/m($\sum{n}{C_{22}}^{+}$) .m(Pr)/m(Ph)值增高,奇偶优势明显减弱,m(C₃₁藿烷)/m(C₃₀藿烷)和m(C₃₅藿烷)m(C₃₄藿烷)变小,m(C₂₇-C₂₉甾烷20S)/m[C₂₇-C₂₉甾烷(20S+20R)]和m(C₂₇-C₂₉甾烷ββ)/m[C₂₇-C₂₉甾烷(ββ+αα)]增大,芳烃类富集。若为富氢深部热流体,m($\sum{n}C_{21-}$)/m($\sum{n}{C_{22}}^{+}$)、m(Pr )/m(Ph)、m(Ts )/m(Ts+Tm)等也会失去指示成熟度和沉积环境的能力。在此基础上,初步提出了原油或烃源岩有机质受深部热流体改造的判识标志。     

原油中类异戊二烯烷烃的分布和演化

本文用色谱-质谱法和气相色谱法鉴定了胜利油田、华北油田、苏北油田、大港油田、辽河油田和大庆油田以及四川、贵州等49个原油和3个岩样中的类异戊二烯烷烃(i15～i20),测定了植烷(Ph)、姥鲛烷(Pr)、降姥鲛烷(i18)、2、6、10-三甲基十三烷(i16)和法呢烷(i15)的相对百分含量(五个组分的含量为100%),以及Pr/Ph、Pr/nC₁₇、Ph/nC₁₈和(i18+i16+i15)/(Ph+Pr)。Ph、Pr,i18,i16和i15的相对百分含量分布曲线可以表明原油的特征,用来对比原油。原油中类异戊二烯烷烃的演化可以分成低成熟阶段,成熟阶段和高成熟阶段。     

Light hydrocarbon geochemistry of crude oils from Eastern Niger Delta

Abstract

Geochemical evaluation of oil samples from the eastern part of the Niger Delta divided into western, eastern, and central sections of the study area was carried out for the characterization of their light hydrocarbons content in order to correlate oils from different parts. The hydrocarbons in the oil samples were determined using gas chromatographic (GC) technique. The results obtained showed that CPI, Pr/Ph, Pr/nC₁₇, and Ph/nC₁₈ ratios ranged from 0.99–1.55, 2.19–4.79, 0.92–2.35, and 0.27–0.47, respectively. The Pr/nC₁₇ versus Ph/nC₁₈ plot showed that the oils were derived from terrestrial organic materials that were deposited under oxic to suboxic conditions. They are moderately matured with minimal effect of biodegradation on most of the oil samples although two of the oils showed relatively higher degradation. Both bivariate and multivariate plots of the light hydrocarbon ratios differentiated the western and central oils from the eastern oils. The classification of the oils into families was not based on origin but rather on post generative alterations that include reservoir conditions and possibly migration effects. The light hydrocarbon parameters identified can be used in the correlation tools.