油气地球化学(正构烷烃)调查研究方法综述
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涠洲油田油气地球化学特征及成因类型探讨张传运;潘潞;黄苏卫【摘要】中石化涠西探区2015年获重大突破,涠西南D洼东部斜坡发现了涠洲油田.为揭示原油的成因和来源,此文采用地质地球化学技术,通过GC、GC-MS分析表明,原油中链烷烃组分以低碳数正构烷烃为主,平滑分布;甾萜烷异构化程度较高,富含重排甾烷,具丰富的C304-甲基甾烷以及低碳数甾烷,C27、C28、C29规则甾烷呈“V”型或“L”型分布.油-油、油-源对比表明,涠洲油田原油与流沙港组优质的深湖-半深湖相烃源岩具有成因联系.原油成熟度参数C29甾烷αββ/(αββ+ααα)、C31升藿烷22S/(S+R)等表明原油已达成熟阶段,利用甲基菲指数MPI1折算原油成熟度分布在0.79~0.97之间,原油成熟度与涠西南D洼流沙港组烃源岩热演化程度相当.综合以上分析认为,涠洲油田的原油表现为典型湖相特征,主要来源于涠西南D洼流沙港组烃源岩.【期刊名称】《海洋石油》【年(卷),期】2018(038)004【总页数】8页(P9-16)【关键词】涠洲油田;生物标志物特征;原油成熟度;原油成因类型【作者】张传运;潘潞;黄苏卫【作者单位】中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司勘探开发研究院,上海200120;中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司勘探开发研究院,上海200120;中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司勘探开发研究院,上海200120【正文语种】中文【中图分类】TE122中石化涠西探区位于北部湾盆地北部坳陷,主要涉及涠西南凹陷D洼以及海中凹陷的中部地区。
2015年以来,中石化在涠西探区油气勘探取得突破,在涠11-5W构造上相继钻探了几口高产油气流井,标志着涠洲油田的发现。
目前已有大量学者对于北部湾盆地油气成因与成藏进行了深入分析[1-6],包括涠西南凹陷A、B、C洼、福山凹陷、迈陈凹陷等,认为油源主要来源于流沙港组。
对于中石化涠西探区所属的涠西南D洼和海中凹陷的油气成因与成藏方面研究较少,对于已发现油气的地球化学特征及成因等研究还未深入展开。
稳定性同位素质谱分析技术在石油地质中的应用与进展摘要:随着现代分析测试技术的提高,稳定性同位素质谱分析技术在油气地球化学中的应用也越来越广泛。
总结了碳同位素、氦同位素、锶同位素以及Re-Os同位素在油气地球化学中的应用,这些应用包括:用同位素研究来鉴别原油的生成环境和母质类型,对天然气进行成因分类和鉴别,判断天然气的成熟度,进行油气源对比,讨论油气的次生变化,研究油气运移,油气藏的成藏年代等。
探讨了这几种同位素在油气地球化学应用研究中存在的和应注意的问题。
关键词:稳定性同位素;石油地质;应用PROCESS AND APPLICATION OF STABLE ISOTOPESIN GEOLOGY OF NATURAL GAS AND PETROLEUMLiming ZhaoResource school, China University of Geosciences, wuhan, 430074, ChinaAbstract: The important roles of stable isotope data in the determination of the origin of natural gases, identification of kerogen precursors, comparison of oil-gas-sources, retracing of second migration of oil and/or gases, exploring the evolution of organic matter, analyzing the secondary change of oil and/or gases and exploitation of heterogeneous oil and/or gases are elucidated; the latest developments in their study and application in production are also introduced.Keywords: stable isotope, petroleum geology, application前言在石油天然气地质工作中,稳定同位素方法日益受到重视。
研究油气地球化学勘查技术的态度与方法李广之,唐碧莲,缪九军,袁子艳(中国石油化工集团石油勘探开发研究院石油化探研究所,安徽合肥 230022)摘要:油气地球化学勘查技术的理论基础还很薄弱,在此理论基础之上建立的勘查技术还不是很成熟。
要想研究、发展和完善油气地球化学勘查技术的理论和方法,就必须用实事求是的态度来正确认识油气地球化学勘查技术研究的现状及存在的问题,明确思路,抓住关键,并用科学的方法才能达到目的。
关键词:油气地球化学;勘查技术;科学的态度与方法中图分类号:P632 文献标识码:A 文章编号:1000-8918(2003)03-0197-05 油气地球化学勘查技术的理论基础是油气烃源中烃类的垂向运移,这个已为油气地球化学界所共识的结论可以说是一个近乎事实的假说。
现阶段只能提供较多的烃类垂向运移的事例,但理论上的问题还远未解决,如烃类的垂向运移的热力学及动力学过程、方式、影响因素以及与环境的相互作用等问题都未能很好地解决,不少相关的结论也都停留于假说和实验阶段。
同时,烃类的垂向运移决不是唯一的运移方式,断裂、不整合面、地下水的流动、地层孔隙度及其它构造条件等都可能使烃类发生较大规模的变向运移,这会对依异常来了解和预测下伏油气藏的位置增大了难度。
烃类的垂向运移的某些理论问题未能解决,就不可能对烃类的变向运移过程作进一步的研究和认识。
1 油气地球化学勘查技术现状1.1 近地表油气地球化学勘查技术现状近地表油气地球化学勘查技术已形成一套工作方法体系,很多方法都列入油气勘查技术系列,制定了技术标准,实施规范化管理[1]。
现在已建立了数十种相互独立、分析多类型指标的方法。
样品采集范围涉及大气、土壤气、土壤、沉积物、岩石、水及微生物等。
相对应的分析指标涉及游离烃、吸附烃、溶解烃、热释烃、He 、Rn 、p H 、Eh 、ΔC 、磁化率、热释光、放射性及遥感等。
可见,近地表油气地球化学勘查技术的方法研制相当活跃,而且已建立起来的每种方法都有很多实例来证明方法的科学性和有效性。
关于油气地球化学的新技术和新方法分析付莹(沈阳师范大学化学与生命科学学院,辽宁沈阳110034)【摘要】油气地球化学是利用多项实验分析技术获得与石油地质相关的信息参数,同时对油气地质进行预估,以便使微观地质研究以及合理的勘探开发得以实现。
油气地球化学是我国石油地质研究领域当中不可或缺的部分之一。
本文简述了油气地球化学中的技术,从天然气有机地球化、油气轻烃两方面分析了油气地球化学,以便油气地球化学能够在我国地质研究当中的应用更为广泛。
【关键词】油气地球化学技术分析新方法油气地球化学是我国地质勘查的主要应用手段之一,能够快速、有效的帮助我国或去石油地质的相关信息,为我国石油开采以及相关工程起到积极作用。
我国油气地球化学分析技术兴起于20世纪五十年代后,由苏联引进中国。
我国通过不断的开发以及创新,截止目前为止,我国在油气地球化学方面已然形成新的技术以及方法,从而对我国的发展具有积极意义。
1油气地球化学分析技术1.1油气地球化学分析技术的内涵以及功能以油气地球化学的角度来看,油气地球化学技术具有多方面功能:其一,油气地球化学技术能够帮助研究人员分析沉积盆地当中之所以形成石油与天然气资源的原因。
另一方面,分析石油与天然气资源在运移成藏之后所产生的次生变化。
研究人员通过油气地球化学技术能够对上述两个方面进行深人研究。
现今,油气地球化学技术正在高速发展,相关人员也在不断进行研究。
我国以原有的油气地球化学分析技术为基础,可以令含氮化化合物的分离制备得以实现,可以对石油与天然气资源中的色泽、质量、生物标志以及分子等石油信息实施检测,并得出其质谱、色谱以及同位素方面的数据。
我国以油气地球化学分析为基础,不断开发新型的技术以及方法,其目的是为我国现今的石油与天然气资源勘测、石油与天然气成因分析、运移成藏的过程预测以及后期次生变化方面所做的研究供提供数据支持以及保障。
1.2油气地球化学分析技术的作用油气地球化学分析技术在勘察过程中,一般是以土壤气测法作为勘察的主要手段。
石油天然气勘探地球化学勘探法
地球化学勘探在油气藏分布地区,油气藏中的烃类及伴生物的逸散或渗透会使近地表形成地球化学异常。
利用地球化学异常来进行油气勘探调查,确定勘探目标和层位,这种方法称为地球化学勘探(简称化探)。
根据分析介质的差异,油气化探可分为气态烃测量法、土壤测量法和水化学测量法。
1.气态烃测量法
烃类中C1-C5因在近地表的温度、压力条件下呈气态存在,所以可用直接测量气体的办法来探测。
常用的方法是游离烃测量,即对土壤中采集到的游离状态的气态烃C1-C5进行色谱分析,依其烃类组成特征来寻找油气藏。
2.土壤测量法
针对土壤样品进行多指标分析、研究地下是否有油气存在。
包括酸解烃、蚀变碳酸盐、微量铀、碘测量等方法。
3.水化学测量法
利用盆地中的水介质携带有油气生成、运移的信息,来寻找地下的油气。
其主要分析指标包括C1-C5的浓度,苯系物和酚系物的溶解
度,水的总矿化度,水中U6+、Ⅰ-等无机离子浓度等。
此外还有细菌法,由于某些细菌对某种烃类(如甲烷、乙烷、丙烷)有特殊嗜好,所以在油气藏上方这些烃类相对富集区内,这些细菌大量繁殖。
通过采样进行细菌培养,可反映烃类异常区,用做寻找油气藏及评价含油气远景的重要指标。
油气地球化学(正构烷烃)调查研究方法综述摘要:正构烷烃是生油岩和原油的一种主要化学组分,具有多种成因和来源,其组成和碳数分布能反映有机质类型、沉积环境性质和热演化程度[]1。
本文在参考大量国内外文献的基础上,对正构烷烃在原油中的分布特征及其地球化学意义进行了综合分析及浅显的阐述。
关键词:生物标志化合物、正构烷烃、分布特征、地球化学意义1正构烷烃在原油中的分布特征在没有遭受生物降解作用改造的情况下,正构烷烷烃系列无疑是原油中的主要组成部分[]9,其含量一般占原油的15~20%。
高者:如我国华北地区高蜡原油正烷烃含量可高达38~40%(占饱和烃含量的87~91%)。
低者:如华北地区、南海中均发现有正烷烃含量占饱和烃的1~4%的原油。
一般的沉积地层中正构烷烃多为奇碳数优势分布[]1312-,我国大部分陆相生油岩及原油具有这样的地球化学特征。
而咸水湖相及碳酸岩沉积环境有机质中正构烷烃碳数分布独特,常在C22~C30范围呈偶碳数优势[]14,我国的江汉盆地[]15和柴达木盆地[]16第三系咸水湖相生油岩及其所生原油正构烷烃中也见有这种分布模式。
这类正构烷烃的偶碳数优势成因,一般被认为是由偶碳数正构脂肪酸和醇类的还原作用[]17。
据唐立杰对冀东油田部分区块原油正构烷烃的分析,冀东油田原油的正构烷烃相对质量百分含量分布趋势基本相同,但其碳数分布仍可分为3类:(1)原油正构烷烃分布主要表现为单峰分布,其主峰碳在C15附近,各原油样品的相同碳数的正构烷烃的相对质量百分含量相差不大,C15以后的正构烷烃相对质量百分含量随着碳数的增加成降低趋势;(2)主峰碳在C15附近,次主峰碳在C25附近,C15以后的正构烷烃相对质量百分含量随着碳数的增加成降低趋势;(3)M27—29和NPll一X116井的原油表现为生物降解原油特性,各碳数的正构烷烃相对质量百分含量较低且相差不大。
2地球化学意义正构烷烷烃系列是原油中的主要组成部分,在没有遭受生物降解的情况下,且其分布与组成特征可以提供有关有机质类型、有机质成熟度及烃源岩形成的沉积环境的性质等地球化学信息。
2.1 确定有机质母源烃源岩正构烷烃的组成可以用来反映母质来源,通常中低分子量正构烷烃主要反映低等水生生物来源,而以C27~C31为主峰的高分子量正构烷烃主要反映高等植物来源[]18。
正构烷烃分布特点揭示,海相油页岩具有丰富的菌藻类输入,陆相油页岩原始母质以高份额的陆源高等植物输入为特征。
奇碳数优势的C27~C29正构烷烃的碳同位素组成,被作为鉴别湖相和海相地层中起源于不同新陈代谢途径陆生植物的诊断性标志[]2019-,一般认为C3型植物,包括树木、灌木和寒冷季节生长的水草,其正构烷烃C 13δ值为-25.0%~-38.0%,平均-28.0%;C4型植物,主要是温暖季节生长的水草,其正构烷烃C 13δ值为-16.0%~-10.0%。
陆源高等植物:正构烷烃主要分布于高碳数部分,即nC27、nC29、nC31和nC33,且有高的奇偶优势;低等水生生物:如藻类,正构烷烃集中分布于C25以下的低碳数部分,奇偶优势不明显。
低等水生生物富含类脂化合物,正构烷烃中低碳数成分占优势,轻重烃比大,而高等植物则富含蜡,高碳数成分占优势,轻重比小。
2.2 确定沉积环境当原油或烃源岩的正构烷烃存在偶碳优势时,表明烃源岩形成盐湖或弱碱性的还原性很强的环境。
此时的Pr/Ph 常明显低于1。
海相油页岩正构烷烃具有低碳数优势,nC15、nC16或nC17为主峰碳,无明显的奇偶碳数分布,Pr/Ph 比值显示,多数海相油页岩具有姥鲛烷优势,海相油页岩原始有机母质构成中,既有丰富的菌藻类等低等水生生物,还有一定比例的陆生高等植物混合输入的特点,属贫氧—缺氧、弱氧化—弱还原沉积环境;陆相油页岩正构烷烃具有高碳数优势,主峰碳数为nC23或nC29,奇碳数优势突出,属缺氧、强还原湖泊沉积环境[]21咸水湖相生油岩中正构烷烃系列的偶碳数优势常被认为与其特有的强还原性沉积环境有关。
Welteet al 认为偶碳数正构脂肪酸及醇类在这种强还原环境中所经受的还原成烃作用程度超过氧化脱羧作用,以致所形成的正构烷烃系列呈偶碳数优势分布[]17。
2.3 成熟度指标自20 世纪60年代初期以来,人们一直将正构烷烃OEP 值(或CPI )视为经典的成熟度指标。
2.4 油源地球化学对比正构烷烃的奇偶优势可以成为油源地球化学对比的有效辅助参数[]27。
目前人们在油源对比研究中主要考虑甾、萜烷生物标志物参数的一致性,很少注意正构烷烃分布的相似性。
然而,朱扬明对于柴达木盆地西部第三系原油和生油岩的油源对比研究发现,后者显得尤为重要。
其对盆地的油源区确定和油气资源评价具有重要的现实意义[]12.5判别正常原油与降解原油由于生物降解作用,一些正构烷烃被降解损失,碳数较大的正构烷烃就被完全降解,蜡含量偏低,原油特性表现为粘度低和凝固点低,从而可以根据原油的粘度和凝固点来判断原油是否遭受降解。
但这只能起到辅助作用,因为导致原油的粘度和凝固点变低的因素有很多。
CPI =————————————+———————————nC 25+nC 27+nC 29+nC 31+nC 3312nC 25+nC 27+nC 29+nC 31+nC 33nC 24+nC 26+nC 28+nC 30+nC 32nC 26+nC 28+nC 30+nC 32+nC 343分析总结1.正构烷烃是一种重要的生物标志化合物,其是生油岩和原油的一种主要化学组分,具有多种成因和来源。
2.不同来源的有机质,原油或烃源岩正构烷烃碳数范围不同,存在峰态分布特征。
有机质的双重输入特征:前峰C15~C21范围的正构烷烃为低等生源的贡献,后峰C23~C35范围的正构烷烃为高等生源的贡献。
当成熟度较高时,均表现为单峰态分布特征。
3.中等分子量(nC15~nC21)奇碳数正构烷烃,来源于低等浮游生物(包括细菌和藻类),其正构烷烃分布主要集中在C20以前,以C15 和C17 为主。
高分子量(nC25~nC33)奇碳数正构烷烃,经常出现在富含陆源物质的碎屑岩层系中有机质中。
其中正构烷烃多以C27、C29、 C31和C33为主,具有明显的奇偶优势。
4.陆源高等植物:正构烷烃主要分布于高碳数部分,即nC27、nC29、nC31和nC33 ,且有高的奇偶优势;低等水生生物:如藻类,正构烷烃集中分布于C25以下的低碳数部分,奇偶优势不明显。
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