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。      

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。     

液态正构烷烃系列 姥鲛烷 植烷碳同位素初步研究

GC/C/MS 在线碳同位素分析技术,能够从微量样品(色谱量级)中获得丰富的单分子碳同位素组成信息。通过各种试验,确定了原油、氯仿沥青“A”饱和烃的 GC/C/MS分析条件、方法,并获得饱和烃中正构烷烃系列和姥鲛烷、植烷分子可靠的碳同位素组成数据。本文重点分析研究了鄂尔多斯盆地古、中生界原油,古生界源岩氯仿沥青“A”和热模拟产物——热解油中正构烷烃系列和姥鲛烷、植烷分子的碳同位素特征及分布模式,并进行了油源对比和油-油混源判别,得出了盆地石炭-二叠系和奥陶系顶部风化壳凝析油主要来自石炭-二叠系(尤其是煤)的新认识。     

板桥-北大港地区部分原油地球化学特征及成因分析

对板桥-北大港地区选取的原油样品做了相关试验分析,并对试验数据进行了对比研究。原油的全油碳同位素值集中在3个区间上,对应的生烃母质来源和沉积环境存在明显的差异。全油碳同位素值分布于-28．8‰～-27．8‰的第1类原油,以低熟油为主,Pr／Ph值小于1、高含量的β-胡萝卜烷和伽马蜡烷,反映了成水、还原-强还原的沉积环境特征,规则甾烷相对含量ααα-20R-C29甾烷〉ααα-20R-C27,甾烷〉ααα-20R-C28甾烷,结合碳同位素值认为该类原油生源是以水生生物、藻类为主。第2类原油样品全油碳同位素值分布于-27．2‰～-26．5‰,部分样品遭受生物降解,生源以水生生物为主且有少量的陆源高等植物输入,为淡水、弱还原一弱氧化的沉积环境。碳同位素值介于-25．5％o～-24．8‰之间的第3类原油全油碳同位素值异常偏重,规则甾烷相对含量ααα-20R-C27甾烷〉ααα-20R-C29甾烷〉ααα-20R-C29甾烷,Pr／Ph值大于1．55,认为该类原油有机质来源以浮游生物为主,沉积环境特征为淡水、弱氧化-氧化。     

柴达木盆地西南缘乌南油田原油地球化学特征

通过对柴达木盆地西南缘乌南油田原油样品饱和烃、芳烃生物标志化合物和单体烃碳同位素的系统分析,阐明了它们的地球化学特征。研究结果表明,样品中正构烷烃系列碳数分布具有双重性模式,Pr/Ph<0.5,呈强植烷优势;具有相对较高含量的三环萜烷和伽马蜡烷,藿烷C₃₅/C₃₄值基本上≤1;芳烃组分主要以萘系列、菲系列为主,三芳甾烷系列化合物含量较高,指示了乌南原油形成于半咸水-咸水湖相较强还原沉积环境,母质来源主要为低等水生生物,藿烷和甾烷成熟度参数反映其主要为低熟原油。原油单体烃碳同位素分布曲线模式整体上较为水平,高碳数略有增高的趋势,也表明了原油以水生生物和细菌为主的偏腐泥型有机质生源特征。     

准噶尔盆地石炭系与二叠系主力烃源岩地球化学特征对比研究

重点对准噶尔盆地石炭系与二叠系主力烃源岩生物标志化合物分布特征,及单体烃碳同位素特征进行分析与对比。该盆地石炭系和二叠系烃源岩有机质丰度都相对较高,成熟度以西北缘与南缘较高,准东较低,各项参数均达到了烃源岩要求。盆地石炭系烃源岩生物标志化合物特征具有Pr/Ph值较高,伽马蜡烷含量低,C_29甾烷含量较高,而C₂₈甾烷含量较低的特点,生物标志化合物特征反映出石炭系烃源岩,形成环境为淡水湖湘,主要为Ⅲ型有机质。二叠系烃源岩Pr/Ph值整体较低,伽马蜡烷指数相对较高,且含有一定量的β-胡萝卜烷,C₂₈甾烷明显高于石炭系烃源岩,沉积环境主要为半咸水—咸水盐湖相,有机质类型为Ⅰ型、Ⅱ型。石炭系烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型,其干酪根碳同位素组成较重,但单体烃碳同位素差别较大,母质来源和成熟度都影响着正构烷烃单体烃碳同位素的分布。二叠系烃源岩干酪根分布特征表明主要源岩有机质类型为Ⅲ型、Ⅱ型和Ⅰ型,其正构烷烃单体烃碳同位素的分布特征与干酪根碳同位素分布有较好的相关性,Ⅲ型有机质单体烃碳同位素组成较重,而Ⅱ型和Ⅰ型有机质单体烃同位素组成较轻;南缘二叠系烃源岩有明显的甲烷菌母质输入现象,干酪根、单体烃碳同位素组成和一些藿类化合物碳同位素组成都表现为较轻的特点。     

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。     

羌塘盆地双湖地区含油白云岩有机地球化学特征

为查明古油藏原油的成因,对羌塘盆地双湖地区侏罗系布曲组含油白云岩、含沥青石灰岩的饱和烃气相色谱和萜烷、甾烷生物标志化合物特征进行了分析,并利用GC-C-MS技术对含油白云岩、含沥青石灰岩、石灰岩中正构烷烃单体碳同位素的组成特征和分布形式进行了研究。测试结果显示,Pr/Ph值为0.37～2.07,Pr/nC17值为0.14～0.76,说明油气源岩沉积环境以浅海陆棚开放性水域为主;OEP值为0.96～1.17,奇碳优势不明显,显示了成熟—高成熟阶段的基本特征;原始有机母质构成中既有较高比例的高等植物,又有一定比例的低等水生生物混入。原油与烃源岩δ13C值分布形态具有相似的特征,正构烷烃单体碳同位素都表现为δ13C值从低碳数到高碳数降低的趋势,反映了原油来自海相沉积地层,它们具有同源的有机质母源。     

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。      

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。     

尕斯库勒油田不同赋存状态烃类的地球化学特征

通过对柴达木盆地尕斯库勒油田古近、新近系六个油砂样品中游离烃、封闭烃、碳酸盐胶结物烃、束缚烃和石英颗粒包裹体烃的分步分离和GC-MS分析,研究了不同赋存状态饱和烃馏分生物标记化合物的地球化学特征。研究结果表明,①正构烷烃的峰形为单峰型;碳数范围为nC₁₃—nC₄₂,在不同赋存状态烃中略有差异;碳优势指数(I_CP)小于1.2,具有较弱的奇碳优势;m(Pr)/m(Ph)值小于0.39,具有植烷优势,形成于强还原环境;高含量的伽马蜡烷指示了源岩的盐湖相沉积环境,不同赋存状态烃之间差异反映了盐湖的咸化演化过程。②油砂中不同赋存状态烃中含有丰富C₂₇规则甾烷、藿烷和长链三环萜,4-甲基甾烷的含量相对较高,显示出低等水生生物的藻类和细菌对成烃的贡献。m(C₂₉甾烷20S)/m[C₂₉甾烷(20S+20R)]和m(C₂₉甾烷ββ)/m[C₂₉甾烷(ββ+αα)]的比值表明不同赋存状态烃为低熟-成熟生油岩生成的原油。油藏储集层(油砂)中这些不同赋存类型(期次)烃类,反映出油气从烃源岩进入储集层成藏的先后差异。     

THE GEOCHEMICAL COMPOSITION OF OILS FROM PALAEOZOIC RESERVOIRS IN THE SE WEST SIBERIAN BASIN

We present organic geochemical data (vanadyl and Ni-porphyrin contents, pristane/phytane ratios and n-alkane compositions) relating to oils from Palaeozoic reservoirs in the SE West Siberian Basin. Analogous data from organic material in Palaeozoic and overlying Jurassic source rocks is also presented. The Jurassic succession here consists of siliciclastic units deposited during alternating marine transgressions and regressions. Our results indicate that vanadyl and Ni-porphyrins occur predominantly in transgressive units, and that pristane/phytane ratios increase progressively up through the Jurassic section. However, for Jurassic sediments in which vanadyl porphyrins are present, the Pr/Ph ratio is strongly facies dependent and is relatively high in transgressive units and lower in regressive units. By contrast, (C₂₁+C₂₃+C₂₅)/3C₂₀ n-alkane ratios are relatively low in transgressive deposits and higher in regressive deposits. There is a close relationship between this parameter and Pr/Ph ratio.
Oils from weathered Palaeozoic reservoirs have variable compositions. In most cases, these compositions appear to be influenced by the depositional characteristics of the overlying Jurassic source intervals. Our data point to a mainly Jurassic origin for the oils in SE Western Siberia. However there is some evidence that a Palaeozoic source may be significant in the south of the studied area.     

等变质煤中镜质组有机地球化学研究Ⅰ、沥青A、族组份及烷烃色谱特征

作者对华北东南部的苏北和鲁南等煤田的12个矿区的山西组（P₁1 ）和太原组（C₃）主要可采煤层的全层样品的镜质组富集物,进行了有机地球化学某些参数的分析和研究.研究结果表明,这些有机地球化学参数均受镜质组煤阶和类型的控制,并随煤阶的增高而呈一定规律性的变化.相同煤阶下,受海侵影响的太原组煤镜质组,其沥青A、总烃、饱和烃含量较高和较高的C₂₁-/C₂₁+值、C₂₁+C₂₂/C₂₈+C₂₉值、Pr/Pn值以及较低的主峰碳数等特征,均与海相的低等生源物质输入泥炭地有关.      

渤海莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩地球化学特征及沉积环境

通过对渤海海域莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩样品的热解、TOC、饱和烃GC/MS分析以及主、微量元素分析,研究了其烃源岩的地球化学特征及沉积环境。研究结果表明：(1)莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩有机质丰度差异较大,总体为好—优质烃源岩,有机质类型以Ⅰ—Ⅱ型为主,整体处于低熟—成熟阶段;(2)通过Pr/nC₁₇-Ph/nC₁₈图版、C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷(C₂₄TeT/C₂₆TT)、C₂₇/C₂₉规则甾烷、奥利烷指数等参数判断沙三段烃源岩有机质来源为低等水生生物和高等植物的混源输入;(3)综合CIA,Sr/Ba,Pr/Ph,V/(V+Ni),U/Th值和伽马蜡烷指数等分析了烃源岩形成时期的古环境,认为沙三段沉积时期气候温暖湿润,降水丰富,水体为淡水—微咸水,陆源输入较多,具有较高的初始生产力,沉积时期整体表现为贫氧的弱氧化弱还原环境,沙三下段—沙三上段沉积环境整体变化不大,古气候和古水体盐度基本保持不...     

GEOCHEMICAL CHARACTERIZATION OF CENTRAL NIGER DELTA OILS

Oil samples from six oilfields in the Central Niger Delta were analyzed for normal alkanes, aliphatic isoprenoid hydrocarbons, aromatic hydrocarbons and biomarkers using gas chromatography (GC) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The study was carried out with the aim of assessing the origin and thermal maturity of the oils and the depositional environment of the organic matter from which they were derived, and to evaluate similarities (or differences) among the oils from the Central Niger Delta in comparison to those from other parts of the Delta. The ratios of n-alkanes and aliphatic isoprenoids showed that Pr/nC₁₇ ranged from 0.56 to 0.86 while Ph/nC₁₈ ranged from 0.22 to 0.31 indicating that the oils were derived from organic matter of both terrestrial and marine origin. Pristane/phytane ratios ranged from 2.67 to 3.50, suggesting that the organic matter was deposited in generally oxidizing environments. The oleanane index, which ranged from 0.07 to 1.39, and other biomarker data also indicate contributions from both marine and terrestrial organic matter. Both saturated and aromatic hydrocarbon biomarker data indicate that the oils are thermally mature. The study showed that the Central Niger Delta oils have organic geochemical characteristics similar to those of oils from other parts of the Delta. However, there is a striking difference in the distribution of aromatic hydrocarbons, and this may in future be used as a tool with which oils from different parts of the Delta can be differentiated.     

吉木萨尔凹陷吉页1井区二叠系芦草沟组沉积环境及有机质富集机理

通过X射线衍射、有机碳测试、主微量元素测试和饱和烃色谱等分析对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩的古环境、古生产力及其有机质富集机理进行了研究。研究结果表明：①吉木萨尔凹陷吉页1井区二叠系芦草沟组烃源岩主要为长英质混合细粒沉积岩和黏土质混合细粒沉积岩,有机质来源包括陆源有机质和海相藻类,其中海相藻类贡献较大;芦一段TOC值平均为5.93%,芦二段TOC值平均为5.69%。②研究区岩样中Ba元素含量较高,平均质量分数为12 052.89×10^-6;烃源岩正构烷烃多呈单峰型,芦一段主峰碳为C₁₇和C₁₉,具有较弱的奇碳优势,芦二段主峰为主峰碳为C₁₉,具有奇碳优势,整体类异戊二烯烃中Pr和Ph含量丰富。③研究区整体为干旱-咸化还原沉积背景,芦一段沉积期为干旱气候,古水体较浅,古盐度较高,水体分层形成稳定的还原环境,古生产力比芦二段强;芦二段沉积期为半潮湿—半干旱气候,古水体较深,古盐度较低,还原环境好。④研究区烃源岩有机质富集受控于陆源碎屑供给、古生产力和古气候等因素,还原环境稳定,是典型的“生产力富集模式”,古气候、古盐度和陆源碎屑的影响导致芦二段TOC含量较低。     

渤海湾盆地东濮凹陷北部页岩油富集类型和烃类组成特征——以文410井古近系沙河街组三段为例

为研究渤海湾盆地东濮凹陷北部页岩油的含油性及烃类组成特征,对文410井古近系沙河街组三段岩心样品开展了冷冻热解、三维定量荧光、气相色谱—质谱、岩石薄片等分析测试。东濮凹陷北部沙三段主要发育夹层型和裂缝型2种页岩油富集类型,烃类赋存主要为粒间孔和微裂缝2种形式,有效孔缝组合是页岩油高效富集的关键;岩心样品抽提物烃类组成特征主要以低碳数正构烷烃为主,C₂₇—C₂₈—C₂₉规则甾烷呈“V”型分布,反映出有机质来源主要为陆生高等植物与低等水生生物;伽马蜡烷含量较高,较低的Pr/Ph比值,反映该区有机质沉积环境主要为咸化的还原环境;结合C₃₁22S/(22S+22R)、Ts/(Ts+Tm)、C₂₉ααα20S/(20S+20R)、C₂₉ββ/(αα+ββ)等参数,表明烃源岩处于成熟阶段。      

含铀物质对褐煤有机质热模拟生烃的影响

通过加水热模拟实验,研究了含铀物质对褐煤样品热解生烃产物的影响。结果发现,含铀物质的加入,对热解气态和液态烃类具有一定的催化作用,它极大地提高了褐煤热解产物中气体产物的生成量,降低了热解产物中氯仿沥青A的产率。对气体组分的分析表明,产物中二氧化碳的含量增加,而甲烷的含量较少,一氧化碳的含量则呈先增后减的趋势,对液态抽提物的分析发现,含铀物质促进了热解过程中产生的高碳数正构烷烃的降解,使得抽提物中饱和烃族组分的轻重比值有所增加,而奇偶优势值均有所降低,这在一定程度上加速了褐煤有机质的成熟过程。