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类异戊二烯

  油源比照及运移的地化目标_化学_自然科学_专业原料。油源比照及运移地化目标参考 1.1 气相色谱(GC) 气相色谱通常用于油与沥青的筛选和比照研商。 气相色谱看待有机质输入,生物降解、热熟化等次生功用是很敏锐的。 1.1.1 老鲛烷/植烷(Pr/Ph)

  油源比照及运移地化目标参考 1.1 气相色谱(GC) 气相色谱通常用于油与沥青的筛选和比照研商。 气相色谱看待有机质输入,生物降解、热熟化等次生功用是很敏锐的。 1.1.1 老鲛烷/植烷(Pr/Ph) Powell 和 Mckirdy(1973)指出,非海相源岩天生的高蜡原油和凝析油,Pr/Ph 比的周围为 5 到 11,而海相源岩天生的低蜡原油,Pr/Ph 的周围只要 1 到 3。 Pr/Ph 比值会随成熟功用增添而标志性地增添(Alexander 等,1981) 有些老鲛烷和植烷正在成岩功用功夫还大概来自除植醇以外的少少母源(ten Haven ,1987) 1.1.2 类异戊二烯烷烃类/正白腊烃类 正在宽大水体条目下浸积岩石天生的石油,Pr/nC17 小于 0.5,而源于内陆泥炭-池沼相浸 积的石油,该比值小于 1。 Pr/nC17 和 Ph/nC18 都随石油热成熟度而增添。这比值也容易受生物降解等次生功用的影 响。一般正构白腊烃类要先于类异戊二烯烷烃类受到喜氧菌的吞食。 1.1.3 气相色谱“指纹” 正构烷烃的双峰群分散,以及偏 nC23 至 nC30 的正构烷烃分散,一般与陆生上等植物腊有 合。 与碳酸盐岩生油岩相合的沥青和油,一般出现为偶碳数正构烷烃上风;而与泥岩(页岩)相 合的沥青和油凡是出现为低于 nC20 的奇数碳正构烷烃上风。正构烷烃的奇数碳上风一般睹 于很众源于页岩类生油岩的湖相油和海相油。 囊括生物降解功用、熟化功用和运移功用正在内的少少次生历程很容易变化这些化合物。正构 烷烃的双峰群分散以及偶碳数或奇碳数上风,会跟着热成熟度的增添而消逝。 1.1.4 安定同位素 (1)联系的石油之间,成熟度差别惹起同位素的转折可达 2-3‰ (2)碳同位素差值大于约 2-3%的油,凡是来说是分歧油源的 (3)凡是来说,沥青的 13C 含量要比源岩干酪根低 0.5-1.5‰,同理,石油要比相应的沥青 低 0-1.5%。 一种元素由重同位素变成的键爆发断裂所需求的能量要比轻同位素变成的键要众。这是同位 素动力学效应的底子。 安定碳同位素的类型弧线:安定碳同位素的类型弧线的形态和趋向,用于确定石油、沥青和 干酪根之间的联系。类型弧线C 正在原油的分歧馏分中非平均的分散。跟着极 性和沸点的增添,其 13C 的含量也增添。凡是,干酪根沥青质胶质芳烃原油饱和烃. 正在联系性研商中,安定碳同位素类型弧线的状态是一种有效的特质.除了类型弧线的趋向以 外,以为其形态也可用于油-油和油-源联系性的评判. 一、烃源岩特质地球化学参数阐述 正烷烃的分散特质和奇偶上风比 有机质的成熟转化是一个加氢降解的历程,跟着成熟演化功用的强化,氧、氮、硫等杂 元素含量明显节减,碳链离散,正构烷烃的低碳组分含量增高,正烷烃分散弧线显示主峰碳 碳数小、弧线光滑、尖峰特质鲜明,代外成熟度高。 陆源有机质输入众:高碳数正烷烃占上风 C21/C22+小 水生生物输入众:低碳数正烷烃占上风 C21/C22+大 陆源有机质和水生生物联合输入,则正烷烃具有双峰特质 盐湖相有机质、碳酸盐岩中正烷烃具有偶碳上风,其他境遇正烷烃为奇数碳上风 正烷烃反响有机质或原油的成熟度:随埋藏深度增添,成熟度增高,正烷烃奇偶上风消 失,高碳数正烷烃向低碳数正烷烃转化,即 CPI 、OEP 趋近于 1, C21-/ C22+增大 ∑C25- C33(奇数) ∑C25- C33(奇数) CPI=0.5 ∑C24- C32(偶数) + ∑C26- C34(偶数) OEP=0. 5 Ci+6Ci+2+ Ci+4 (-1)i+1 4Ci+1+4Ci+3 岩石抽提物中奇偶碳原子正烷烃的相对品貌可用来大概地猜想原油的成熟度。可用参数 为 CPI(碳上风指数)和 OEP(奇偶上风比)。CPI 值小于 1.2,即奇数正烷烃略占上风,代 外岩石中的有机质向石油转化水平高,可列为生油岩。这项目标正在审定粘土岩类生油岩时效 果较好,对碳酸盐岩则效益较差。CPI 是以 C29H60 为中央,将 C24-C34 的百分含量算计而 得。OEP 是取主峰碳前后 5 个相邻之正烷烃的质地分数。两者能够比照应用。 正在低成熟阶段,正烷烃低碳峰群起初光滑,高碳峰群滞后光滑 正烷烃碳数分散图反响了有机质成熟盐化历程,跟着成熟度的增添,由锯齿状到光滑, 由高碳数向低碳数转折。 统一成因类型烃源岩正构烷烃分散特质形似,由于有机母质和输入邻近,分歧类型烃源 岩正构烷烃存正在差别。 生物降解:全数生物记号化合物中,正烷烃是细菌的第一食品,当正烷烃含量下降,则 评释有生物降解。此时饱和烃色谱为一个不成阔别的大饱包。 运移: 正在油气的运移中,当层析效应其主导功用时,沿运移目标,原油正烷烃主峰值、OEP 值 均渐渐下降。C22 以前与 C23 往后的比值渐渐增添,原油密度、粘度、含蜡量及凝集点渐渐 减小。借使正在运移中,氧化功用占主导名望,则会展现相反的转折纪律。 因为化合物极性分歧、立体化学空间构造分歧酿成油气正在运移历程中,岩石对它们的吸 附本领分歧等,极性分子容易被吸附。以是,正构烷烃相对含量随运移的增添而增添。 1.异构烷烃 从氯仿 A 抽提物中的饱和烃色谱或全烃色谱图上侦查,沙四上源岩的异构烷烃含量较高, 此中以非环状类异戊二烯化合物和甾萜类特别了得。植烷凡是为色谱图上的绝对主峰,而甾 萜类化合物正在谱图后部则显得特殊了得。纵然随成熟度的增添,异构烷烃的相对含量渐渐降 低,但尽管深度到达 3900 米,Ph/nC18 仍未到达 1.0。这种异构烷烃的分外景色,预示了菌 藻类或古细菌是沙四上的一种苛重有机质源泉。看待沙四上湖侵体例域(油页岩与页岩)与 其它体例域来说,前者的异构烷烃含量特别了得,显示出湖侵体例域生源物质的特地性。对 于沙三段源岩样品,异构烷烃含量相对较低,姥鲛烷和植烷含量凡是均低于正构烷烃,形不 成色谱图上的主峰,成为辨别沙三段源岩与其他源岩的一项苛重记号。 顺时针为 R,逆时针为 S,“a”氢位于分子平面的下部,“β”氢位于分子平面的上部。 由异戊二烯亚单位构成的化合物称为萜类;“质谱图”为恒定扫描数(与岁月相合)m/z 与 仪器呼应值的联系图。“质地色谱图”是正在恒定的 m/z 下,扫描数与仪器呼应值的联系图。 质地色谱图与质谱图间的区别对解析以下实质至合苛重。 地球化学参数对油源和成熟度的影响有一敏锐度周围。少少参数的转折合键反响成熟度 (20S/(20S+20R)甾烷)另少少参数合键反响油源输入(C27、C28 或 C29 甾烷相看待 C27 至 C29 甾烷的总量),另有很众参数受油源和成熟度两者的影响(Ts/(Ts+Tm),或重排甾 烷/甾烷比值)。 2.姥植比 反响浸积境遇和成岩功用 姥鲛烷、植烷和其它类异戊二烯化合物合键是由可举办光合功用生物中叶绿素的植醇演 变而来。正在缺氧条目(强还原条目)下,植基侧链断裂而发作植醇,植醇被还原为二氢植醇, 然后脱水加氢被还原成植烷。正在氧化条目下,植醇被氧化为植烷,植烷脱羧为姥鲛烷,然后 被还原为姥鲛烷。姥鲛烷植烷含量转折平素用以示意母源浸积时的氧化还原境遇。姥植比是 最常用的记号古境遇的比照目标之一。统一浸积境遇的源岩,正在肯定成熟度周围内其比值变 化较小。 看待热成熟度低的样品,发起不必 Pr/Ph 来描写古境遇。Peters(1993)以为姥植比 的低值(0.6)代外了缺氧、且一般又是超盐度的境遇;高值(3.0)代外着氧化条目、并 有陆源有机质输入的境遇。对 Pr/Ph 正在 0.8-2.5 周围内的样品,没有确凿的原料,不要把 Pr/Ph 举动古境遇的记号。凡是缺氧盆地中变成的生油岩和原油,姥植比小于 1;煤或煤系 生油岩、原油,姥植比大于 2.8。 Pr/Ph 与伽马蜡烷指数之间存正在一种正联系联系。源岩浸积境遇水盐度的增添会导致较 高的伽马蜡烷指数。较高的含盐度范例地伴跟着水的密度分层功用和底水氧含量节减,这将 导致较低的 Pr/Ph 比值。 从原油 Pr/Ph 料想的源岩浸积条目,应与硫含量或 C35-升藿烷指数等记号同等。低 Pr/Ph (小于 1)、高硫、高 C25 升藿烷指数,是一种范例的缺氧源岩浸积条目。 反响成熟度 跟着热演化水平增添,Ph 向 Pr 转化,最终向小于 C18 的异烷烃转化,异构烷烃向正烷 烃转化。 参数:i C18/(Ph+Pr) 随深度增添,而加大 Pr/nC17,Ph/nC18 随深度增添而减小 Pr/Ph 随深度增添而增添 从东营凹陷沙四上亚段页岩、具纹层泥岩的浸积境遇来看,湖泊底水咸化,具长期性分 层,底水为富硫化氢的强还原境遇,有利于植烷的变成,以是其姥植对照低,凡是小于 0.5。 而夹于页岩中的泥岩,其浸积境遇水质淡化,湖水盐度分层不鲜明,分外是接近盆地周围水 体大概闪现出分歧水平的氧化性,有利于姥鲛烷的变成,酿成姥植比高于页岩,而且转折较 大,公共半小于 1.0,但有少量大于 1.0。与沙四段比拟,沙三段时间存正在鲜明的差别,湖 泊渐渐向含氧量较高的目标改观。沙三下亚段浸积时间水底部仍存正在长期性分层,湖水底部 缺氧,但底水欠缺 H2S,其还原条目与沙四上存正在肯定差别。无机矿物中的一局限氧化剂可 能促成了一局限植醇向姥鲛烷的转化,姥植比凡是正在 1.0 支配。沙三中亚段浸积时,湖水的 分层以很不集体,仅限于局限地域,分外是中上部地域浸积时间,河道水系发育,变成三角 洲体例浸积,湖底已不存正在长期分层,但因为湖泊深度较大,底部水体不行弥漫轮回,酿成 其底水含氧量不高,料想浸积境遇 1.0-1.3。但总体来看,仅凭姥植比很难将沙三段扩展体 系域与其它体例域源岩离开。沙三上亚段跟着湖底水体含氧量增添,已成为亚氧化-氧化环 境。姥鲛烷的发育,较此中部更为繁盛,姥植比众为 1.0-2.0 之间。 Powell 和 Mckirdy(1973)指出,非海相源岩天生的澳大利亚高蜡原油和凝析油,姥植 比的周围为 5 至 11,而海相源岩天生的低蜡原油,姥植比的周围只要 1 到 3。固然石油的姥 植比反响了所功绩的有机质的性子,但该比值应用时也应小心。姥植比会随热成熟功用而象 征性地增添(Alexander,1981),有些姥鲛烷和植烷正在成岩功用功夫还大概来自除植醇以外 的少少母源(ten Haven 等,1987)。Alexander 等(1981)发起应用(Pr+nC17)/(Ph+nC18) 之比,由于它比 Pr/nC17 或比 Ph/nC18 受热成熟度转折的影响要小。这些比值也容易受象生 物降解等次生功用的影响,一般正构白腊烃类要先于类异戊二烯烷烃类受到喜氧菌的吞食。 萜烷 M/Z191 指纹 很众石油中的萜烷是来自细菌(原核生物)细胞壁的类脂化合物(Ourisson 等,1982)。 囊括无环、二环(补身烷)、三环、四环和五环(藿烷)化合物。 三环、四环、藿烷和其他的化合物一般用作石油和源岩比照研商。萜烷指纹反响了源岩 的浸积境遇和有机质输入。 由富含有机质的蒸发岩-碳酸盐岩天生的石油中凡是 C29 藿烷比 C30 藿烷的相对浓度高 (Zumberge,1984;Connan 等,1986)。 奥利烷/C30 藿烷(奥利烷指数) 18α(H)-奥利烷是白垩系或更年青地层中上等植物输入的记号物。 18β(H)-奥利烷的人安定性不如 18α(H)-奥利烷,两者之间的均衡大概展现正在生油 顶峰之前。以是,行使 18α(H)-奥利烷与 18α(H)-奥利烷之和和算计奥利烷/C30 藿烷 之比,来举办油源比照。 EKweozor 和 Telnaes(1990)提出,奥利烷比值凡是从未成熟岩石中的低值,正在生油窗 的上部增添到一最大值,然后正在更大深度连结相对安定。以是,不行行使奥利烷指数正在未熟 和成熟样品之间对照上等植物的相对输入景况。 奥利烷指数对 C35-升藿烷指数或对 C30-甾烷指数作图往往是有效的。 3.γ 蜡烷 伽马蜡烷是一种 C30 三萜烷,出现为高盐度海相和非海相浸积境遇的记号。 γ 蜡烷是沙四上源岩三萜类化合物中一个了得的记号物,γ 蜡烷能够通过还原四膜虫醇 天生,四膜虫醇是由某些原敏捷物、光合功用细菌和少少大概的其它生物中的细胞膜中获取。 丰饶的伽马蜡烷正在原油中存正在指示有机质浸积时的强还原超盐度条目。纵然具高伽马蜡烷比 值(如伽马蜡烷/αβ-藿烷)常能外征超盐度浸积境遇,但云云的境遇并不老是高伽马蜡烷 比值。 正在沙四上源岩中,γ 蜡烷的含量往往靠拢或大于 C30 藿烷,此中页岩较泥岩特别了得。 看待页岩,其 γ 蜡烷/C30 藿烷凡是大于 0.4,最高可达 2.0 以上,而看待泥岩来说,该值 偏低,众半介于 0.1-0.5 之间。这也证据相看待泥岩来说,页岩浸积水质较咸,浸积境遇更 有利于有机质的存储。沙三段源岩 γ 蜡烷均远远低于 C30 藿烷,γ 蜡烷/C30 藿烷绝公共半 小于 0.15,这与沙三段浸积期境遇水质渐渐淡化相合。 甾烷 端正甾烷/17α(H)-藿烷 端正甾烷/17α(H)-藿烷比值反响真核生物(合键是藻类和上等植物)与原核生物(细 菌)对源岩的功绩。以是分歧成熟度但联系的油落正在甾烷与藿烷含量坐标图中的一条弧线上。 凡是,高含量的甾烷以及高的甾/藿比值(大于等于 1)宛如是合键源泉于浮逛或底栖 藻类生物的海相有机质的特质(Moldowan 等,1985)。底含量甾烷和低的甾/藿比值合键指 示陆源或微生物改制过的有机质(Tissot 和 Welte,1984)。 正在端正甾烷/17α(H)-藿烷比值中,端正甾烷囊括 C27、C28 及 C29ααα(20S+20R) 和αββ(20S+20R)化合物,而 17α(H)-藿烷囊括 C29 至 C33 的假同系物(囊括 C31 至 C33 的 22S 和 22R 异构体,C29 和 C30 没有 22S 或 22R 异构体)。 C27-C28-C29 甾烷 C27-C28-C29 甾烷三角图的合键用处是辨别分歧源岩的石油或相仿源岩分歧有机相的 原油。与 C27 和 C28 甾烷比拟,高含量的 C29 甾烷能够指示上等植物生源,C27 甾烷常是指 海相。海相石油中,C28 甾烷相对含量随地质年代的增添而增添,C29 甾烷减小。 4.重排甾烷 重排甾烷三角图能够对外征油和沥青源泉甾烷同系物三角图供给支撑。C27、C28 和 C29 重 排甾烷的分散特质与甾烷差不众相仿。 C27、C28 和 C29 重排甾烷图最苛重的用处是:(1)苛再制物降解的油,这种油中的甾烷已 被转化,而重排甾烷连结稳固;(2)少少高成熟原油和凝析油、甾烷含量较低,而重排甾 烷含量则较高。另一方面,少少由贫粘土源岩天生的石油中端正甾烷含量高,因为重排甾 烷含量低,而不被用于比照。 甾醇正在成岩功用功夫向重排甾烯的转化被以为是粘土的酸性催化功用的结果,重排甾烯 最终被还原成重排甾烷,高的重排甾烷/甾烷比值是原油源泉于富含粘土生油岩的范例特 征,而低的重排甾烷/甾烷比值则指示着原油与缺氧、贫粘土的碳酸盐岩生油岩相合。 某些原油具有高的重排甾烷/甾烷比值是因为:(1)高成熟度,(2)苛再制物降解功用 所导致的。正在三套烃源岩中,沙四段重排甾烷含量较低,与沙三段源岩存正在鲜明区别,这与 沙四上较高的碳酸盐岩含量以及浸积成岩境遇的还原条目是同等的。正在成熟度对照靠拢的情 况下,沙三段源岩中,湖扩展体例域重排甾烷含量最低。因为氧化境遇更有利重排甾烷的形 成,重排甾烷的相对含量同样评释,沙三段湖扩展体例域较其它体例域具有更为氧化的浸积 境遇。以是,与其它目标沿途,重排甾烷能够用于沙三段分歧体例域天生烃类的比照。 5.甲藻甾烷和 4-甲基甾烷 4-甲基甾烷可分为两大类:代替基地位正在 4 和 24 位上的 C28-C30 甾烷肖似物和 C30 甲 藻甾烷。原油中的 4-甲基甾烷大概合键源于活沟鞭藻生物体中的 4a-甲基甾醇,此外某些细 菌也大概是 4-甲基甾烷的另一源泉。甲藻甾烷源泉于甲藻甾醇或甲藻甾烷醇,看来它是唯 一由沟鞭藻供给。 傅家谟等(1990)指出中邦的正在高盐度条目下浸积的非海相岩石的沥青比那些来自与淡 水和微咸水湖相岩石沥青具有更低的 C284-甲基甾烷值(与 C29 和 C30 同类物比拟)。 甲藻甾醇正在东营凹陷沙四段烃源岩集体发育,评释沟鞭藻的生物输入具有较大功绩。沙 四段地层中丰饶的甲藻甾烷评释沙四上浸积境遇与海相境遇靠拢,适于甲藻类生物的滋长发 育。进入沙三下境遇,甲藻甾烷含量赶疾下降,评释沙四上和沙三下功夫境遇条目存正在一个 突变的历程。 正在沙三下和局限沙四上地层中,检测出豪爽的 4-甲基甾烷。付家谟等(1990)依照对 邦内很众湖相烃源岩的研商指出,来自于淡水和微咸水湖相的岩石比非海相高盐条目下浸积 的岩石具有更高的 C284-甲基甾烷值。Peters 也以为淡水浸积较其他浸积物具有更高的 4-甲 基甾烷值。沙四上境遇 4-甲基甾烷含量区别很大,这评释沙四上境遇转折正在平面上存正在非 均一性。沙三段源岩中以页岩和油页岩最富含 4-甲基甾烷,而正在沙三中及沙三上的块状泥 岩和粉砂质泥岩中,4-甲基甾烷含量很低。 6.正构烷烃碳同位素 安定碳同位素举动苛重的地球化学新闻,正在石油和自然气的研商中日益受到珍视,80 年代末期生长起来的气相色谱-碳同位本质谱联用仪(GC-IRMS),能够衔接测定气相色谱流 出的每个化合物的碳同位素构成,使浸积有机质安定碳同位素的研商进入了分子水准。这些 研商已正在浸积有机质的气源、生物先质和浸积境遇的联系、有机质成熟度及油源比照中映现 了辽阔的操纵前景。 已对东营凹陷分歧的烃源岩类型,展开了正构烷烃的单体烃碳同位素举办了阐述。 7.霍烷 指示烃源岩和原油的成熟度 Ts/Tm 随深度增大,增添 17β21β藿烷含量,随深度增大,下降到 0 C31 和 C32 的 22S/(22R+22S) 随深度增大,增大到均衡点 C30 和 C29 的莫烷/藿烷,随深度增大,增添 C29 藿/ C30 藿. 随深度增大,增添 生标化合物成熟度参数 某些饱和烃和芳烃生标物的比值是少少最常用的热成熟度目标。这些目标来自两种反响类 型:(1)裂解反响(囊括芳构化功用);(2)某些手性碳原子的异构化功用。这两种目标中, 异构化功用较常用。 一、油源比照及原油分散 1.原油特质 物性及族组分特质:原油密度的转折纪律,原油族构成与密度相对应。 2.生物记号化合物特质:姥植比反响还原境遇的强与弱;γ 蜡烷/C30 藿烷值的巨细反 映了浸积境遇水体的咸化水平。成熟度目标;重排甾烷和 4-甲基甾烷。 3.油田水化学特质:油田水的类型及总矿化度除了与储层浸积相合外,合键还于此中充 注的成藏流体相合。 民丰洼陷沙三中的水介质统统为淡水境遇。油气包裹体烃类特质与储层原油特质有区 别,且包裹体烃类具早期充注原油的特质。陆相断陷盆地内正在对照控制的油藏分散周围内出 现油源不团结景色,证据陆相断陷盆地运移及成藏机理庞杂。油藏内流体因素非均质性景色 集体存正在,诸如气油比、原油密度和生物记号化合物之类的非均质性。袪除后期的次生转折, 这种差别合键起因于原油的充注历程和运移效应。一方面,烃源岩正在连续埋深接续产烃的过 程中正在肯定的地质条目下可爆发众次排烃,后期运移注入的原油代替先期注入的原油,使先 期天生的原油比后期天生的原油成熟度相对较低,密度相对较大;从原油运移的地质色层效 应而言,跟着运移隔绝的增添,原油密度减小,原油中极性大的化合物相对节减,从而酿成 油藏内原油的非均质性。另一方面,油气成藏后烃类分子通过扩散等功用力求扑灭这种因素 上的差别。油气运移目标的研商基于上述道理,通过对相仿油源的油气举办精密的油-油对 比,知道油藏内原油的非均质性,琢磨油气运移的目标。 含氮化合物研商:含氮化合物仅占原油的 0.1-0.2%,合键以清香环阵势存正在于原油的 高沸点组分中,囊括含吡咯环构造的中性氮系列和含吡啶环构造的碱性氮系列,此中中性氮 化合物居众,占 70-75%,Maowen Li 和ter 等(1993)研商评释石油的二次运移对 中性氮化合物的分散具有热烈的影响,运移效应较为鲜明的有:a.咔唑系列看待苯并咔唑系 列,跟着油气运移隔绝的增添,咔唑系列相对富集;b.氮原子掩瞒的异构体看待氮原子走漏 的异构体,氮走漏型(如 2,7-二甲基咔唑)异构体因极性最大,易于被矿物吸附,跟着油 气运移隔绝的增添而快速节减,而障蔽型异构体(如 1,8-二甲基咔唑)极性较低,随运移 而节减的速度较慢,所以两类化合物的比值将随运移隔绝的增添而增大;c.苯并[c]咔唑 看待苯并[a]咔唑,苯并[c]咔唑化合物构造靠拢于半球形,两个化合物维系呈球形,运移过 程中相对较安定,二苯并[a]咔唑化合物构造近于线形,易于被矿物吸附,故二者之比随油 气运移隔绝的增添而增添。东营凹陷众采用上述三个运移参数,即咔唑系列/苯并咔唑系列 /10、1,8/2,7-二甲基咔唑和苯并[c]咔唑/苯并[a]咔唑。跟着运移目标,三个参数 渐渐增大。 我邦东部含油气盆地均为陆相盆地,产出的石油来自陆源有机质。其具有高蜡低硫,高 烷烃低芳烃,高镍低钒的特质。 高蜡石油是陆相石油的一种特地类型。蜡是指碳数大于 21 的长链烷烃,大概来自被微 生物热烈改制过的陆源有机质。凡是含蜡量大于 8%为高蜡石油。高蜡石油属于白腊型石油, 含有丰饶的长链正构烷烃及肯定量的异构烷烃和环烷烃,碳数可高达 40~50。高碳数周围没 有鲜明的奇碳数上风,硫含量很低。 二次运移中油气与界限的水接触,此中的极性分子容易富集正在油水界面,易溶于水的芳 香烃正在运移历程中容易耗费,少少重质组分容易被吸附,以是沿运移途径,石油中非极性的 烃类含量有所增添,而胶质、沥青质、卟啉化合物及其它非烃类含量有所下降。比如我邦酒 泉盆地西部的青西凹陷是油源区,油气由西向东运移,循序变成了鸭儿峡、老君庙和石油沟 油田,沿此目标石油的比重、粘度、含蜡量及凝集点逐减变小。 Seifert 等(1981)提出石油正在储层中运移肖似于色层判袂历程,称之为“地质色层”。 不外,自然界的运移历程是个相等庞杂的,只是正在某种水平上近似“色层历程”。正在运移中 石油分异水平还取决于运移通道的性子(合键是粘土含量)、运移隔绝以及运移和纠合岁月。 油气运移对此中生物记号化合物也有影响,从而可用生物记号物举动运移目标,如随运 移隔绝加大,烷烃与芳烃、正构烷烃与环烷烃比值增添,卟啉化合物节减。长链三萜烷比藿 烷易于运移,甾烷中αββ组分比ααα组分易于运移,单芳甾烷比三芳甾烷更易运移。因 此,跟着运移隔绝加大,易运移的组分相对富集。 Seifert 等(1981)依照实习室色谱阐述结果提出烃类中 5α14β17β组分比 5α14α 17α组分运移得疾。石油和烃源岩中甾烷 C29ααα20S/20R 不受地质色层功用的影响,只 与成熟度相合,而另一个参数 C29αββ20R/ααα20R 既是成熟度参数,又是运移参数, 行使这两个参数能够鉴定油气运移水平(图),样品偏离寻常成熟度弧线越远,运移隔绝越 大。图中普鲁德霍湾油田和洛杉矶盆地逆掩断裂带油田的石油经过了较长隔绝的运移。 萜烷是来自细菌(原核生物)细菌壁的类脂化合物,这些细菌萜烷囊括几个同系物系列, 囊括无环、二环(补身烷)、三环、四环和五环(藿烷)化合物。 端正甾烷/17a(H)-藿烷:可概略反响真核生物(藻类及上等植物)和原核生物(细 菌)对有机质功绩的巨细。分歧成熟度但联系的油落正在甾烷与藿烷含量坐标图中的一条弧线 上,不联系的油大概落正在,也大概不落正在这条直线上。当甾/藿比值转折很大时,评判较好。 高含量的甾烷及高的甾/藿比值(≥1)宛如是合键源泉于浮逛或底栖藻类生物的海相有机 质特质(Moldowan 等,1985)。相反,低含量甾烷和低的甾/藿比值合键指示陆源和/(或) 微生物改制过的有机质(如 Tissot 和 Welte,1984)。 C27-C28-C29 甾烷:用这三者的甾醇同系物作三角图辨别分歧的生态体系。同样,原油中 的 C27-C28-C29 甾烷同 系物的相对 品貌也可反响这些油的 源岩有机质的甾烷碳数 分散 (Mackenzie 等,1983b;Moldowan 等,1985)。甾烷三角图通常用于确定原油和(或)源 岩沥青的联系(如 Peters 等,1989)。甾烷三角图的合键用处是辨别分歧源岩的石油或相仿 源岩的分歧有机相的原油。 C27-C28-C29 重排甾烷:用来外征油和沥青源泉的联系的甾烷同系物三角图供给支撑的解 释。C27-C28-C29 重排甾烷的分散特质与甾烷差不众相仿。一般,当甾烷三角图不牢靠时,就 用重排甾烷三角图,反之亦然。C27、C28、C29 重排甾烷图最苛重的用处是:苛再制物降解 的油,这种油中的甾烷已被转化,而重排甾烷连结稳固;少少高成熟度原油和凝析油、甾烷 含量较低,而重排甾烷含量则较高。 正在评判来自统一有机相中相仿源岩的原油时,Ts/(Ts+Tm)为最牢靠的成熟度目标。 该比值对粘土催化剂反响很敏锐。如,来自碳酸盐岩天生的原油与页岩天生的油比拟,具有 分外低的比值;许众超盐度源岩中的沥青具有高的比值。 Ββ/(ββ+aa);甾烷异构化:未熟-成熟周围内特质性鲜明。该比值与源岩有机质输入 无合,到达均衡状况时,比值稍慢,以是,正在高成熟阶段 Ββ/(ββ+aa)更为有用。C29 甾 烷 Ββ/(ββ+aa)对 20S/(20S+20R)的弧线正在描写源岩或原油成熟度方面分外有用。 C29 甾烷研商原油和沥青的成熟和运移功用:纵坐标为 5a(20S)/5a(20R);横坐标 为 14β,17β(20R)/5a(20R)。该弧线常用来算计生标物运移参数。(睹生标化合物指南 P171)。 运移:正在石油的运移中,展现两个操纵生物标帜化合物分散的历程:融化和地层色层效 应。正在公共半景况下被融化物质与运移原油比拟具较低的热成熟度。融化的证据,一般正在于 “混杂”的热成熟度新闻。如:一参数反响高的成熟度是由于用于该参数的化合物是石油运 移局限的合键因素。统一原油,另一参数反响低的热成熟度,是由于用于该参数的化合物, 正在运移原油率领的被融入污染物中占主导名望。一般景况下,运载层和储集岩是贫有机质的, 而且从这些源泉中融化的生物记号化合物的浓度与运移原油中的生物记号化合物浓度比拟 确实很低。然而正在某些景况下,象贫生物标帜化合物的凝析油,运移通过富饶机质的煤层, 融化也许是苛重的。地层色层效应是一个生物标帜化合物和其它化合物以分歧速率运移通过 岩石中矿物基质的遐念历程。使用生物标帜化合物来证据绝对运移隔绝不太大概,可是操纵 生物标帜化合物来辨别众次运移或较少运移的原油已成为一种趋向。Seifert 和 Moldowan (1986)也指出,因为三环萜烷的运移比藿烷疾,是以三环萜烷与五环萜烷之比,可举动运 移参数,对地层色层效应及其对生物标帜化合物的影响需作进一步研商。 行使地下原油的目标、同位素和原油物性的转折来研商油气运移;行使压实弧线、排烃 饱和度、微裂隙来研商首次运移;行使流体势、有用运移通道、封隔体、生储盖组合的时空 跨距、生运聚功用的结婚来研商油气二次运移和纠合;行使含烃包裹体、原油中咔唑类含氮 化合物等设施来研商油气的充注时间、目标和历程;依照盖层、地壳抬升剥蚀、断裂、岩浆 行径、水动力等景况来研商油气藏的存储及油气的再运移等。 1.烷基苯酚测试工夫与操纵 烷基苯酚与含氮化合物的分散构成及含量的转折是研商原油运移、纠合以及成藏史书的 苛重实质。烷基苯酚化合物为水融化化合物,能够与水分子反响变成氢键。苯酚化合物的化 学反响职能合键取决于烷基代替相对氢氧基团的地位。依照立体化学特色,3,5-二甲基苯 酚与矿物外貌或固相有机质的反响强度要高于 2,6-二甲基苯酚。以是随运移隔绝的增添, 原油中分歧异构体苯酚化合物之间的品貌和相对分散特质将爆发有纪律的转折,这些纪律与 中性氮化合物的转折趋向相仿。据此能够用来追踪油气运移的途途。 2.芳烃:苯并噻吩,烷基二苯并噻吩生物源泉未知,合键反响的浸积境遇为碳酸盐/蒸 发盐浸积境遇;芳基类异戊二烯烷烃(1-烷基,2,3,6,三甲基苯),生物源泉于绿硫菌, 反响超盐浸积境遇。 3.芳甾类和芳藿类:芳烃类生物记号化合物能供给有机质输入的苛重新闻。芳藿类源泉 于细菌先驱物,而具有奥利烷、羽扇烷和乌散烷骨架的四环和五环芳烃则评释上等植物的输 入(Garrigues 等,1986;Loureiro 和 Cardoso,1990)。 C27-C28-C29C 环单芳甾类烃:其三角图可代外各样物源的输入,C 环单芳甾类比甾烷具 有更众的母源特质。陆源原油缺乏 C27 和 C28 单芳甾类。非海相页岩单芳甾类的 C28/(C27 -C29)值小于 0.5。早古生代原油的有限原料评释随地质时间增添 C28/(C27-C29)单芳 甾比值增添。重排/(重排+端正)单芳甾烃比值也能够随成熟度功用而增大。 苯并藿烷:用来鉴定蒸发盐或碳酸盐浸积境遇。降解的芳构化萜烃:被以为是陆源上等 植物输入的专用记号。 清香族甾类化合物:TA/(MA+TA):单芳甾烃的芳构化。A、B、C-环三芳甾烃(TA) 是 C-环单芳甾烃(MA)正在 A/B 环接合处遗失一个甲基并爆发芳构化而变成的。MA 正在 向 TA 转折的历程中,C-5 位的过错称中央消逝。以是,单芳甾烃的成熟功用发作了三芳甾 烃,并节减一个碳原子。石油中 MA 和 TA 的绝对浓度对照能够确认该种阵势的转化机理 (Requejo,1992)。正在热成熟历程中,TA/(MA+TA)比值从 0 增到 100%,它已被引入盆地 模仿算计中。有证据评释这个比值受运移影响(Hoffmann 等,1984;Peters 等,1990Marzi 和 Rullkotter,1992)。与排出的石油比拟极性较强的 TA 甾类更容易存储正在沥青里。 MA(I)/MA(I+II):合用于早期成熟阶段~晚期成熟阶段,原岩的输入对其有肯定 的影响。正在成熟演化历程中,MA(I)/MA(I+II)比值从 0 增到 100%。将所相合键的 C27~C29 单芳甾类的总和举动 MA(II),C21 加上 C22 举动 MA(I)以减小有机质的输入的 影响。 C26-三芳甾烃 20S/(20S+20R):正在成熟~高成熟周围中特质性鲜明。该比值正在高成 熟度阶段对照敏锐。 芳烃化合物中最鲜明的一组化合物是菲系列、二苯并噻吩类化合物。用于研商的目标有 甲基菲指数(MPI-1=1,5(2-MP+3-MP)/(P+1-MP+9-MP)),TAS231(=m/z 231C21/C28), 甲基二苯并噻吩指数 MDR-4,1,MDR-1,MDR-2,3 和 MDR-4。这些目标示意成熟度。 清香烃以萘系列和菲系列为主。原油全烃色谱上,联苯、甲基联苯和菲的品貌较高。 原油清香烃相对分散图:萘、甲基萘、联苯、二甲基联苯、甲基联苯、菲、甲基菲。 原油 MPI-1 与 MN 比值(2 甲基萘/1 甲基萘)联系图,比值越大,成熟度越高。 清香族化合物能保存正在成熟度较高的生油岩和石油中,以是对成熟度较高的石油和烃源 岩来说,清香族化合物就成为最有效的比照目标。 行使地球化学目标研商首次运移:姥鲛烷/nC19、植烷/nC20、nC21-/nC22+、(nC21+nC22) /(nC28+nC29)等来研商这一题目。凡是以为正构烷烃的分子越小越容易运移,也能够用 热解色谱 S1 和 S1/(S1+S2)来指示运移景况,凡是以为热解色谱蒸发烃量与总烃含量相当, 正在未爆发运移的局限连结安定,而正在运移的深度上其含量和比值均低浸。 二次运移:族构成。陆相石油正构烷烃含量高、海相石油环状化合物较为丰饶,统一盆 地中分歧相带的石油族构成也有所分歧,证据石油的族构成与母质相合。能够通过编制饱和 烃、含蜡量、含硫量等参数举办比照。也可分袂用饱和烃/清香烃、烃/非烃、含蜡量、含 硫量等参数举办比照。纵然这些参数受热成熟、生物降解和运移等功用的影响大,但因为其 单纯可行、直观鲜明,也是常用比照目标。 地化目标追综二次运移的目标和途径:沿石油运移的主目标上,石油的化学因素和物理 性子具有分异和转折。出现为非烃化合物含量相对节减,因为他们的分子大、极性强,沿运 移目标含量相对节减;石油中安定碳同位素 δ13C/δ12C 的比值沿运移目标而下降,由于 δ13C 比 δ12C 具有较强的吸附性;高分子烃类化合物含量以及清香烃含量相对节减,酿成沿运移 目标主峰碳数下降、轻重正烷烃的比值增添、轻重清香烃的比值增添;甾烷化合物中 5a-、 14-、-17-异构体比正构体运移的疾,重排甾烷比端正甾烷运移的疾,以是它们的比值由 小到大指示运移目标。原油中异胆甾烷和三环二萜烷的富集往往是长隔绝侧向运移的结果。 跟着油气运移隔绝的增添,障蔽性含氮化合物含量相对增添,裸露型含氮化合物含量相 对节减;含氮化合物总量节减;苯并[a]咔唑相对增添,苯并[c]咔唑相对节减;高代替的 咔唑相对增添,低代替咔唑相对节减。由此可用少少列地化参数。 辛东地域拟采用的地化目标 一、油源比照目标 1.姥植比反响还原境遇的强与弱; 2.γ 蜡烷/C30 藿烷值的巨细反响了浸积境遇水体的咸化水平。 3.成熟度目标;重排甾烷和 4-甲基甾烷。 4.端正甾烷/17a(H)-藿烷:可概略反响真核生物(藻类及上等植物)和原核生物(细 菌)对有机质功绩的巨细。 5.C27-C28-C29 甾烷:三角图的合键用处是辨别分歧源岩的石油或相仿源岩的分歧有机相 的原油。可用 C27-C28-C29 重排甾烷添补。 6.C29 甾烷 Ββ/(ββ+aa)对 20S/(20S+20R):弧线正在描写源岩或原油成熟度方面特 别有用。 7.具有亲缘联系的油和烃源岩其碳数分散弧线具形似性,其它 OEP 值、轻烃与重烃的 比值、环戊烷/正构烷烃都是集体操纵的比照目标。 二、运移目标 1.三环萜烷与五环萜烷之比: 2.C29 甾烷:纵坐标为 5a(20S)/5a(20R);横坐标为 14β,17β(20R)/5a(20R)。 3.Seifert 等(1981)依照实习室色谱阐述结果提出烃类中 5α14β17β组分比 5α14α 17α组分运移得疾。石油和烃源岩中甾烷 C29ααα20S/20R 不受地质色层功用的影响,只 与成熟度相合,而另一个参数 C29αββ20R/ααα20R 既是成熟度参数,又是运移参数, 行使这两个参数能够鉴定油气运移水平(图),样品偏离寻常成熟度弧线越远,运移隔绝越 大。 4.含氮化合物:中性氮系列:咔唑系列/苯并咔唑系列/10、1,8/2,7-二甲基咔唑 和苯并[c]咔唑/苯并[a]咔唑。跟着运移目标,三个参数渐渐增大。 5.依照甲基酚类化合物鉴定油气运移目标; 6.烷基苯酚测试:3,5-二甲基苯酚/2,6-二甲基苯酚随运移值渐渐下降。 7.TA/(MA+TA):单芳甾烃的芳构化。与排出的石油比拟极性较强的 TA 甾类更容易保 存正在沥青里。 8. MA(I)/MA(I+II):


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