东濮凹陷北部地区古近系油型气成因类型及分布特征

以热压模拟实验模拟东濮凹陷干酪根热裂解和原油热裂解过程,分析干酪根热裂解气和原油裂解气组分特征的差异,以此建立干酪根热裂解成因气和原油裂解成因气的判识方法;结合东濮凹陷北部地区天然气碳同位素及天然气组分数据,对研究区油型气进行划分,进而探讨干酪根热裂解气与原油裂解气的分布特征。结果表明,研究区古近系油型气分为干酪根热裂解气与原油裂解气,干酪根热裂解气具有相对较高的C1/C2值和较低的C2/C3值特征,而原油裂解气则与之相反。干酪根热裂解气和原油裂解气的分布存在明显差异:前者分布范围更广,后者更近于洼陷中心分布,两者分布的差异性与其生成及成藏条件差异有关。根据干酪根热裂解气与原油裂解气分布特点,推测在邻近洼陷中心区具有良好的干酪根裂解成气及原油裂解成气的条件和油型气勘探前景。     

原油裂解成气研究进展

原油裂解气可以作为重要的天然气来源,将是未来重要的勘探方向之一。对原油裂解成气研究方法、产物特征、识别标志、原油裂解程度定量表征、原油裂解成气门限、主成气期、影响因素以及中国原油裂解气区的主要勘探及研究态势进行了总结和评述。认为原油裂解成气的门限和主生气期是原油裂解气形成中的关键科学问题,尤其是在超压条件下,原油裂解成气的主生气门限、化学动力学问题及原油裂解成气定量预测等研究需要加强;盐岩及其体系中的不同矿物对原油裂解成气的影响及机理尚不明确;中国东部湖相原油裂解气研究仍显薄弱,为加强对湖相裂解气形成与分布规律的正确认识,丰富原油裂解气形成理论,缓解中国东部天然气资源短缺问题,针对中国东部陆相断陷湖盆应进一步开展原油裂解气的相关研究。     

塔里木盆地塔东英南2气藏气源分析

英南2凝析气藏天然气属富氮湿气,烃类气体体积分数一般为78.86%~87.67%;甲烷68.92%~76.67%,重烃气体为9.17%~14.01%,非烃气体氮气为13.89%~21.07%,甲烷和乙烷的碳同位素分别为-38.6‰~-36.2‰和-30.9‰~-34.7‰.根据天然气组分、天然气碳同位素的特征,认为英南2凝析气藏的天然气来源于高过成熟的下古生界海相寒武系—下奥陶统腐泥型干酪根形成的原油裂解气,同时应用ln(C2/C3)-ln(C1/C2)及δ13C2-δ13C3与ln(C2/C3)判识模式也印证了英南2气藏气源为原油裂解气,气藏凝析油中存在高含量的金刚烷,指示原油经历了裂解,裂解程度为80%~90%.     

低成熟海相黑色页岩生烃特征的热模拟实验

页岩气是黑色富有机质页岩生烃演化完成后滞留在页岩中的烃类气体,为了查明海相黑色页岩生排烃过程中产物的变化规律及影响因素,揭示海相富有机质页岩的生烃潜力,采用地层孔隙热压生烃模拟仪对四川盆地广元地区上寺剖面大隆组黑色页岩进行热压模拟实验.结果表明:①黑色页岩具有极高的生烃潜力,最高产烃量达452.43 mg/gTOC(总有机碳),其中气态烃总产率195.45 mL/gTOC,液态烃最高产率为377.8 mg/gTOC;②油的产率随热模拟温度升高表现为先升后降的特征,生油演化成峰型尖锐的单峰特征,生油高峰在360℃,甲烷随成熟度升高而增加,而重烃气C2-5则表现为先升后降的特征,甲烷主要由油裂解形成,其次是干酪根热解和重烃气裂解;③气态烷烃呈现δ13 C1<δ13 C2<δ13 C3<δ13 C4,且随热模拟温度增加,气态烃的碳同位素值均表现为逐渐富集13 C,说明了热模拟过程中只发生了碳同位素的动力学分馏.基于本次热模拟产物产率随热成熟度变化特征,建立了黑色富有机质页岩的生烃模式,分为两个主要阶段:热催化生油气阶段和热裂解生湿气阶段,特别是在很高热模拟温度下仍未进入生干气阶段,表明在过成熟阶段黑色页岩仍具有一定的生烃潜力.研究结果对拓展高过成熟页岩气勘探领域具有较好的参考意义.     

原油裂解气和干酪根裂解气的判识

中国中西部的叠合盆地中,下古生界海相烃源岩已达高过成熟阶段,但却发现大量与之有关的原油裂解气.因此,如何区分原油裂解气和干酪根裂解气,成了一个亟需解决的问题.从天然气组分和轻烃组分切入,应用ln(C2/C3)-ln(C1/C2)判识模式及δ13C2-δ13C3与ln(C2/C3)判识模式认为四川盆地川东地区石炭系气藏为原油裂解气,而塔里木盆地轮南断垒和中部斜坡的气藏为干酪根裂解气.根据对典型干酪根和原油裂解气的分析,结合热模拟分析结果,提出了3项轻烃判识原油裂解气和干酪根裂解气界限值指标.     

地质条件约束下川北二叠系大隆组富有机质页岩热模拟生烃过程及特征研究

选取川北大隆组低熟富有机质页岩样品作为实验对象,综合考虑了地质约束条件(静岩压力、流体压力和地层水等因素)对生烃作用的影响,从低熟到过成熟进行了全系列的热模拟,并对各温度点的热产物进行气体组分及同位素分析.结果表明:热模拟实验产生的烃类气体产率随温度升高而增大,在500℃达到峰值,随后明显下降并趋于平稳.烃类气体产率的降低与静岩压力、流体压力以及孔隙发育有着密切关系.压力的不断增大抑制了页岩中有机质的分解,并导致孔隙度降低和孔径减小,排烃不畅,影响了生烃产率.滞留于样品中的重烃组分发生热裂解,最终形成了以高CH_4含量特征的原油裂解气,并呈现鲜明的ln(C_2/C_3)随温度变化特征和碳同位素部分倒转现象.研究为大隆组深层页岩气的有效开发提供前期基础性实验数据和生烃、演化特征方面的成果支持.     

温度对原油四组分高压热解性能的影响

在30 MPa压力下对塔里木原油四组分进行封闭体系的热解实验,通过气相色谱(GC)和气相色谱/质谱(GC/MS)分别对原油四组分热解反应的气体产物及饱和分热解过程的液态产物进行分析.结果表明:原油四组分热解气体产物中C1组分产率明显高于C2~C5组分,气体产物中C1~C2组分的产率及气体总产率随热解温度升高而增加;在温度高于450℃时,四组分总产气率的大小顺序为:沥青质饱和分芳香分胶质.随热解温度升高,饱和分中的主要组分C12~C18的反应程度加剧.在410℃时,饱和分热解以裂解反应为主,在大于490℃时,裂解和缩合反应程度都在增加,导致气相产物的产率提高及液相产物中主要组分向大分子烃类转移;且温度升高,液态产物分布的离散程度增加.     

长岭断陷南部地区断陷层油气成藏机制及勘探潜力

利用天然气组成、轻烃指纹、碳同位素和生物标志化合物以及储层流体包裹体等地球化学特征,结合地质条件以及生烃史-热史模拟研究长岭断陷南部的龙凤山地区油气成因及成藏过程,揭示其油气成藏机制。结果表明:龙凤山地区断陷层天然气属于腐殖型和腐泥型的混合气,且为裂解气和干酪根热降解气组成的混合气,油气源主要为本地的沙河子组烃源岩,原油成熟度低于天然气,为同一油源不同热演化阶段的产物,属于次生凝析气藏,成藏表现为"近源多向供烃,复合输导,早期干酪根热降解成气与晚期原油裂解成气"的多期成藏模式;长岭南部地区发育优质烃源岩、营城组末期形成的反转构造提供了圈闭条件,具备较好油气输导条件、存在多期油气充注,油气勘探潜力大。     

加压快速热解液相炭化焦的物理性质及CO2气化活性

以一种液相炭化焦(石油焦)为原料,在快速升温和热解压力为常压至3 MPa下制备了热解焦,主要考察了热解停留时间和热解压力对其失重、BET表面积和CO2气化活性的影响。结果表明:在加压快速热解条件下,随热解停留时间增加,液相炭化焦的失重率增加,BET表面积呈下降趋势,气化活性略微减小;随热解压力增加,液相炭化焦的失重率增加,BET表面积先增加后下降,气化活性略微变化,甚至基本不变;常压条件下液相炭化焦的气化活性明显高于加压条件下的气化活性。     

湖湘叠层石生排烃模拟及微生物碳酸盐岩生烃潜力

利用地层孔隙热压生排烃模拟实验方法,开展叠层石灰岩从低熟—成熟—高成熟系列的热演化模拟实验。结果表明:叠层石灰岩单位有机碳的生油产率随着温度增加先增后降,生油高峰约在360℃,对应最大生油产率约为379. 99 kg/t,排油率为34%～68%;模拟气体产物中以二氧化碳产率最大,其次为氢气产率,烃气产率最小,烃气生成高峰约在380℃,对应最大烃气质量产率为101. 74 kg/t;模拟所得残留油和排出油总体上表现为高含非烃和沥青质、低含饱和烃和芳香烃的特点;在含相同有机碳数量的背景下,叠层石灰岩最大生烃产率小于灰质白云岩和灰色泥岩,但高于泥灰岩,尤其是叠层石灰岩具有更高的烃气产率和更低的有效烃源岩有机碳下限。