歧口凹陷烷烃气碳、氢同位素特征及成因类型

通过对天然气碳同位素、氢同位素和干燥系数关系的分析,划分歧口凹陷的烷烃类天然气成因类型,拓展研究区天然气勘探领域,明确今后勘探方向。歧口凹陷的烷烃类天然气包括生物气、生物-热成因混合气和热成因气3个大类,热成因气是凹陷的主力天然气类型,其探明储量占总储量的95%以上。热成因气按母质类型又划分为陆相油型气和煤成气,油型气按成熟度分为低熟气、成熟气和高熟气,主要来自第三系湖相泥岩;埕海潜山天然气属于高熟煤成气,主要来自石炭系-二叠系煤系烃源岩。今后,歧口凹陷天然气勘探应坚持以中深层为主要层段,以潜山和深层碎屑岩为主要勘探领域,同时加强煤成气资源潜力的研究。     

准噶尔盆地烷烃气碳同位素组成及来源

通过对全盆地烷烃气碳同位素组成进行分析,明确了准噶尔盆地烷烃气成因类型、来源及分布。准噶尔盆地天然气主要包括成熟—过成熟油型气、成熟—过成熟煤型气、过渡气和生物气等。准噶尔盆地烷烃气碳同位素倒转普遍,碳同位素倒转原因包括细菌氧化作用、油型气和煤型气混合、不同源煤型气混合以及同源不同阶煤型气混合。准噶尔盆地煤型气包括3类：①煤型气重烃气碳同位素组成较重(δ¹³C₂＞-26.0‰),主要为成熟—高成熟,来源于侏罗系烃源岩;②煤型气重烃气碳同位素组成相对较轻(δ¹³C₂＜-26.0‰),成熟度范围广,来源于侏罗系、二叠系乌尔禾组和佳木河组烃源岩中的一套或多套;③煤型气重烃气碳同位素组成分布范围广,主要为高—过成熟,来源于石炭系烃源岩。     

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。     

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。     

天然气氢同位素分析及应用

气相色谱—高温裂解—质谱在线分析方法可用于测定天然气氢同位素组成.通过实验优选了质谱仪离子源参数和色谱工作条件,探讨了H₃⁺因子、色谱柱流速、涂碳等因素对分析结果的影响.参考标准气连续多次测定结果表明天然气氢同位素在线分析具有良好的重现性.应用该方法分析了四川盆地部分天然气样品.依据天然气单体氢同位素组成的差异,结合已知地质文献资料进一步验证了川西侏罗系浅层气藏为高成熟或过成熟陆相煤成气天然气藏,川东地区气藏甲烷氢同位素大于-135‰,明显重于川西地区,反映典型的海相成因天然气特征.     

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。     

不同成因天然气的氢同位素组成特征研究进展

天然气氢同位素研究是天然气成因理论以及天然气气源对比研究重要的手段和研究方向,氢同位素组成具有较宽的变化范围,可灵敏地反映天然气的成因和演化过程。综述了天然气氢同位素分析技术的进步和生物气氢同位素组成研究、有机热成因天然气氢同位素组成研究、无机成因天然气氢同位素组成研究进展,指出:新的分析技术GC/TC/IRM S实现了氢同位素的在线分析,提高了精度,给天然气氢同位素的研究带来新的机遇和挑战;生物成因甲烷的氢同位素组成和成因类型与共生地层水的δD值密切相关,而且不同的学者提出了不同的δD_CH4与δD_H2O值的线性关系式;我国生物气资源丰富,不同类型生物气氢同位素研究可为生物气资源勘探开发提供重要的科学信息;有机热成因烷烃气的氢同位素组成主要受源岩沉积环境和成熟度的影响,其δD值随碳数的增加而增加,称之为正常氢同位素序列,天然气氢、碳同位素研究的结合会提供了更多的关于成烃演化和成藏过程的信息;利用氢同位素研究水在成烃演化过程中的作用逐渐成为今后研究的热点;无机成因气的氢同位素研究较为薄弱,总的来说,无机成因甲烷的δD值较有机热成因天然气重。     

影响烷烃辛烷值高低的结构因素

 摘要： 利用量子化学方法计算了40种不同结构C5~C10烷烃分子的电荷分布、前线轨道能量、偶极矩、表面积、体积等反映烃类分子微观特征的电子结构参数和几何结构参数,同时计算了这些烷烃不同类型的拓扑指数。采用遗传函数算法(GFA)对这些烷烃的马达法辛烷值与结构参数之间的关系进行了回归分析,建立了物理意义明确的烷烃辛烷值与其结构参数之间的定量关系方程。该方程揭示了烷烃分子前线轨道间隙和分子表面积是影响其辛烷值高低的主要结构因素。分子前线轨道间隙越低,分子表面积越小,烷烃的辛烷值越高。依据这2个结构参数,利用构建的关系方程,可以对烷烃的辛烷值进行较为准确的预测。方程相关系数平方为0.882,交叉检验相关系数平方为0.848,表明方程具有较强的预测能力。     

鄂尔多斯盆地大气田的烷烃气碳同位素组成特征及其气源对比

鄂尔多斯盆地是中国第二大沉积盆地,至2002年底已发现4个储量为10¹¹m³以上的大气田.上古生界与煤系有关的烃源岩形成了苏里格、榆林、乌审旗3个位于碎屑岩中的煤成气大气田,在下古生界奥陶系马家沟组碳酸盐岩中发现了靖边气田(其气源仍存在争议).对4个大气田125个气样烷烃气碳同位素分析成果的研究表明,上古生界大气田烷烃气碳同位素组成较重,数值分布域小,表现了煤成气特征,其δ¹³C_iC4>δ¹³C_nC4,各个气田仅发现单项性碳同位素倒转.下古生界靖边气田δ¹³C₁频率主峰值和δ¹³C_B,δ¹³C_T与上古生界具有相似性,也表现出煤成气为主的特征.但靖边气田具有多项性碳同位素倒转,δ¹³C₁,δ¹³C₂,δ¹³C₃数值分布域大,δ¹³C₂较轻,表现出了以煤成气为主油型气为辅的混合气特征.煤成气和油型气的气源均来自上古生界的石炭-二叠系煤系和太原组含煤地层中有机碳丰度高的石灰岩,否定了有机碳含量约为0.20%的马家沟组碳酸盐岩是油型气烃源岩的结论.     

气测录井影响因素及校正

以自动连续检测钻井液中所含气体的成分和含量为目的的气测录井是早期发现油气层的重要手段之一。通过在录井过程中对气测录井检测分析手段以及钻井过程中一些尚不可控因素的分析,阐述了影响气测录井发现和评价油气层准确性的两大类主要因素,它们分别为地质因素和非地质因素。针对非地质因素中的钻井工程参数和井筒压差的影响,依次探讨了全烃地面含气量校正指数方法和井筒压差影响的校正方法。数据对比表明,校正后的气测参数值更能反映地层的油气显示,参数变化曲线更明显,有利于提高气测录井资料的应用价值。     

微生物氧化作用对有机烷烃气碳同位素的影响

微生物对烷烃气的氧化作用可分为有氧氧化作用和厌氧氧化作用两种类型,均可导致烷烃气组分碳同位素值变重。微生物对烷烃气组分的氧化具有优选性,一般而言丙烷优先于乙烷、正构烷烃优先于异构烷烃被氧化,并得到热力学及厌氧环境中微生物培养实验两方面的证实。微生物氧化作用的优选性导致碳同位素系列发生部分倒转,但烷烃气组分含量并不一定发生倒转。但在某些氧化环境中,也存在乙烷优先于丙烷氧化的现象,这说明微生物在有氧环境中降解烷烃气的机理不同于厌氧环境,或者是微生物种类的不同导致烷烃气组分发生氧化的优先次序发生了变化。     

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     

井壁稳定的影响因素及预防措施

引起井壁失稳的因素很多,本文从物理化学因素、地层因素、地层岩性、钻井液因素和工程因素等方面了解井壁失稳的机理,并提出解决井壁失稳的办法。     

多产异构烷烃催化裂化工艺影响因素分析

介绍了多产异构烷烃(MIP)催化裂化工艺在中石化安庆分公司120万t/a催化裂化装置上的工业应用情况,从工艺条件方面分析了该技术的主要影响因素。结果表明:反应温度、催化剂类型、原料油性质、第二反应区催化剂藏量等是影响MIP催化裂化技术的主要因素;第一反应区反应温度控制在515~520℃为宜;第二反应区急冷油注入量不宜大于10 t/h;第二反应区催化剂藏量控制在4~5 t为宜;焦化蜡油及石蜡基直馏蜡油先经抽提后再用作原料,可降低汽油的烯烃含量;使用MIP专用剂能更好地发挥MIP技术的功效。     

标定氢同位素工作标准气的一种新方法

氢同位素实验分析的准确性需要一种工作标准物质作为前提。钢瓶氢气可作为氢同位素实验分析的工作标准气来衡量仪器的误差及稳定性。实验过程中氢同位素分馏很大,准确标定工作标准气显得尤为重要。在进行天然水中氢同位素实验分析时,以H₂-H₂O(ι)体系氢同位素分馏平衡方程的理论计算为依据,实现了氢同位素工作标准气的标定,其结果与高温裂解铬还原法一致。用标定出的数值对国家标准水GBW04401和GBW04403进行验证,准确度和精度都符合要求,可用于氢同位素实验分析之中。     

气测录井影响因素分析及对策

文章从地质因素、工程因素、钻井液因素和气测仪器因素等几个方面对气测录井影响因素进行了分析,并对工程因素和钻井液因素提出了解决办法,使气测录井技术更能反应油气层的真实情况。     

气测录井影响因素分析及甲烷校正值的应用

气测录井通过实时连续检测分析返出井口钻井液的烃类气体含量及其组成,可及时发现并初步评价油气层,然而随着气体检测设备性能的提高和对钻井液真实气体含量研究的深入,对检测分析的气体含量及其组成的精度提出了更高的要求。针对这种情况,在阐述储集层特征与油气性质、钻井工程参数和气体检测设备这3个影响气测录井主要因素的基础上,探讨了甲烷校正值的含义,给出了该校正值的公式。其突出特点是既考虑了钻井工程参数的影响因素,也考虑了脱气器脱气效率和气体检测系统相关因素的影响。实际应用表明,利用甲烷校正值结合岩屑与荧光录井进行解释评价,可使准确率明显提高。     

原油的组成、分类及地质因素对原油组成的影响

石油产自生油岩中的沥青。但是,运移过程,特别是初次运移,使得原油的组成与沥青比较起来,发生了相当大的变化。一方面,在全部的分散沥青中只有一小部分移动并转入到输导岩或储油岩中,而其中更少的部分才被储集在油藏里。在产区里,储集的原油与分散沥青的比值从1:10到1:10,000(注)。      

徐家围子断陷烷烃气碳同位素反序机制

松辽盆地徐家围子断陷深层天然气甲烷碳同位素重,且烷烃碳同位素序列大部分为倒转和反序。关于这些碳同位素反序的天然气是有机成因还是无机成因,一直存在争议。为此,进行了一系列烃类生成和合成实验。利用徐家围子断陷幔源二氧化碳进行了费-托合成实验,其烃产物大部分未发生碳同位素反序。选取松辽盆地深层沙河子组低成熟烃源岩,开展了生气模拟实验,并在对模拟产物进行化学组成和碳同位素测定的基础上,根据模拟实验温度条件与地质条件的差异,客观地选定了化学组成和碳同位素特征均与徐家围子断陷深层天然气一致的端元气,进行泥岩和煤生成的烃气产物在理论上的混合。混合结果表明,两种有机成因的端元气,在一定的混合比例区间内,会发生碳同位素倒转和反序。因此,无机合成的烃气碳同位素并不一定反序,而有机成因天然气混合也可能出现碳同位素反序现象。对生气模拟实验结果、现代火山泉水逸出气以及研究区源岩生烃条件综合分析表明,徐家围子断陷深层天然气以有机成因气为主。