石油地球化学基础知识及常用地化指标的地质应用课件

石油地球化学基础知识石油地球化学基础知识及常用地化指标的地质应用及常用地化指标的地质应用报报 告告 提提 纲纲1 1 地球化学概述地球化学概述2 2 石油地球化学基础知识石油地球化学基础知识3 3 石油地球化学指标在油气勘探中的应用石油地球化学指标在油气勘探中的应用4 4 3.1 3.1 烃源岩评价烃源岩评价5 5 3.2 3.2 油源对比油源对比6 6 3.3 3.3 天然气类型识别天然气类型识别7 7 3.4 3.4 油气源研究实例油气源研究实例5 5 结束语结束语4 4 石油地球化学指标在油田开发中的应用石油地球化学指标在油田开发中的应用1 1 地球化学概述地球化学概述 什么是地球化学？顾名思义，地球化学就是地球的化学。它是研究什么是地球化学？顾名思义，地球化学就是地球的化学。它是研究地球（广义的也包括部分天体）的化学组成、化学作用及化学演化的学地球（广义的也包括部分天体）的化学组成、化学作用及化学演化的学科，它是地学和化学的边缘学科。早先的地球化学着重研究化学元素和科，它是地学和化学的边缘学科。早先的地球化学着重研究化学元素和其同位素在地球演化历史过程中的分布、迁移、聚集规律，并运用这些其同位素在地球演化历史过程中的分布、迁移、聚集规律，并运用这些规律来解决有关地球起源、矿物岩石成因、地壳地幔演化及太阳系元素规律来解决有关地球起源、矿物岩石成因、地壳地幔演化及太阳系元素起因等理论问题和指导找矿实践。起因等理论问题和指导找矿实践。上世纪上世纪2020年代，苏联的地球化学鼻祖维尔纳茨基曾给地球化学下过年代，苏联的地球化学鼻祖维尔纳茨基曾给地球化学下过定义：定义：“地球化学科学地研究地壳中的化学元素，即地壳的原子，在可地球化学科学地研究地壳中的化学元素，即地壳的原子，在可能的范围内也研究整个地球的原子，地球化学研究原子的历史，它们在能的范围内也研究整个地球的原子，地球化学研究原子的历史，它们在时间和空间上的分配和运动，以及它们在地球上的成因关系时间和空间上的分配和运动，以及它们在地球上的成因关系”。1 1 地球化学概述地球化学概述 随着科学和技术的发展，随着研究的深入以及工业生产发展的需求，随着科学和技术的发展，随着研究的深入以及工业生产发展的需求，地球化学的研究内容和领域也在不断扩展。地球化学的研究内容和领域也在不断扩展。19731973年，美国全国地球化学年，美国全国地球化学委员会以美国国家科学院的名义编写的委员会以美国国家科学院的名义编写的地球化学发展方向地球化学发展方向（Orientation in GeochemistryOrientation in Geochemistry）一书中对地球化学作了如下描述：）一书中对地球化学作了如下描述：地球化学是关于地球与太阳系的化学成分及化学演变的一门科学，它包地球化学是关于地球与太阳系的化学成分及化学演变的一门科学，它包括了与它有关的一切学科的化学方面。括了与它有关的一切学科的化学方面。地球化学包括：地球化学包括：（1 1）宇宙尘埃化学；）宇宙尘埃化学；（2 2）地球、月球、行星化学；）地球、月球、行星化学；（3 3）地壳、地幔和地核化学；）地壳、地幔和地核化学；（4 4）岩石循环（包括风化剥蚀、搬运、沉积和抬升）化学；）岩石循环（包括风化剥蚀、搬运、沉积和抬升）化学；（5 5）海洋与大气化学；）海洋与大气化学；（6 6）岩石中的有机质化学（烃和石油的化学）。）岩石中的有机质化学（烃和石油的化学）。2 2 石油地球化学基础知识石油地球化学基础知识 石油有机地球化学是由地球化学派生出来的一个新的分支。它是石油地质学、有机化学和生物学相互渗透而迅速发展起来的一门边缘学科。2.1 2.1 定义：定义：石油有机地球化学是应用化学原理研究沉积盆地有机质生成石油、天然气的反应机理及其演化过程产物的质量、数量变化和空间分布，进而预测盆地油气资源潜力的科学。石油地球化学的深入研究，不仅有力地促进了石油有机成因理论的的极大发展，而且对指导油气勘探发挥出越来越重要的作用。有人甚至认为，石油地球化学可以与地球物理学、石油地质学并列构成石油勘探的三大理论基础。2.2 2.2 研究方法：研究方法：采用各类精密分析仪器为测试工具，通过地质体中油、气、水、岩石样品的成分和结构分析，取得多种多样的微观信息，建立相应的各种地球化学指标，进而综合解释各种地质规律和地质现象。烃源岩样品地化分析流程烃源岩样品地化分析流程水冲洗、烘干、磨碎岩样抽提液残渣非+沥青质芳烃饱和烃固体有机质“干酪根”干酪根制备色谱分析色质分析镜质体反射率镜 鉴全岩同位素分析酸处理超临界抽提色谱可溶有机质族组分分离元素分析有机碳热 解氯仿抽提油气生成运移模拟实验2.3 2.3 石油地球化学部分名词、术语及概念石油地球化学部分名词、术语及概念 2.3.1 干酪根干酪根 定义：定义：干酪根是不溶于常用有机溶剂和干酪根是不溶于常用有机溶剂和非氧化无机酸、碱的沉积有机质。非氧化无机酸、碱的沉积有机质。干酪根一词首先由Grum Brown 1912）提出，原指苏格兰页岩中经蒸馏分解出的油状物质，后转义为能产生油状物质的沉积有机质。因此把整个干酪根称作油母质。干酪根在沉积有机质中含量可占70%90%甚至更高（右图）。干酪根是沉积有机质的主体。据统计，干酪根的资源量是煤的1000倍，是石油加页岩油的10000倍。根据化学分析，干酪根由C、H、O、S、N元素组成，一般地，C的含量为65%85%，H的含量为4%8%。元素的含量比例平均为C:H:O:N=87:7:10:2。Proportions of hydrocarbon in rocks,Kerogen and bitumen(from Tissot&Welte,1978)2.3 2.3 石油地球化学部分名词、术语及概念石油地球化学部分名词、术语及概念 干酪根的结构：干酪根的结构：干酪根干酪根的分子结构极其复杂，是的分子结构极其复杂，是大分子缩合芳核络合物，大分子缩合芳核络合物，由多个结构单元（称为核）由多个结构单元（称为核）通过桥键和不同基因链接通过桥键和不同基因链接而成。核可为单环或缩合而成。核可为单环或缩合环、芳香环、脂族环以及环、芳香环、脂族环以及含含S S或或N N的杂环，桥键大多的杂环，桥键大多为氧、硫或肽键。还有有为氧、硫或肽键。还有有机化学中常见的其他官能机化学中常见的其他官能团，可能有脂类化合物，团，可能有脂类化合物，但最多的还是羧基化合物但最多的还是羧基化合物（右图）。干酪根的结构（右图）。干酪根的结构一般是无序的，但在深成一般是无序的，但在深成热解过程中也发生一些有热解过程中也发生一些有序结构。序结构。The big molecule structure in The big molecule structure in kerogenkerogen1-1-芳香族环；芳香族环；2-2-杂环；杂环；3-3-饱和烃；饱和烃；4-4-脂肪族链脂肪族链A-A-微弱演化；微弱演化；B-B-强烈演化强烈演化 2.3 2.3 石油地球化学部分名词、术语及概念石油地球化学部分名词、术语及概念 显微微组分分组显微微组分分显微微亚组分分稳定定组(liptinite)藻藻质体体(alginate)化石藻化石藻质体体碎屑藻碎屑藻质体体壳壳质体体(exinite)孢粉体粉体(sporopollenin)角角质体体(cutinite)树脂体脂体(resinite)木栓体木栓体(suberinite)碎屑壳碎屑壳质体体(exinodetrinite)富富氢无定形无定形(rich-hydrogen amophous matter)镜质组(vitrinite)结构构镜质体体(telinite)无无结构构镜质体体(collinite)碎屑碎屑镜质体体(vitrodetrinite)惰惰质组(inertinite)贫氢无定形无定形(poor-hydrogen amorphous matter)丝质体体(fusinite)半半丝质体体(semifusinite)微粒体微粒体(micrinite)粗粒体粗粒体(macrinite)菌菌类体体(sclerotinite)碎屑惰性体碎屑惰性体(inertodetrinite)干酪根的显微组分分类干酪根的显微组分分类 干酪根显微组分的分类及来源：干酪根显微组分的分类及来源：与原始有机质的类型有关，不同来源的干酪根，其组成和结构差别很大。采用显微镜的透射光、反射光、荧光，可以直接观察干酪根的有机显微组成，从而了解其生物来源。借鉴煤岩学对显微组分的分类结果（右、下表），列出了干酪根有机显微组分的分类。显微组分显微组分生物来源生物来源藻质体藻质体藻类藻类壳质体壳质体陆生植物孢子、花粉、角质层、树脂、陆生植物孢子、花粉、角质层、树脂、蜡、木栓层等蜡、木栓层等无定形无定形富氢富氢水生生物、藻、细菌、陆源植物壳质体水生生物、藻、细菌、陆源植物壳质体贫氢贫氢陆生植物的木质素、纤维素等陆生植物的木质素、纤维素等镜质组镜质组植物结构和无结构木质纤维部分植物结构和无结构木质纤维部分惰质组惰质组炭化的木质纤维部分，菌核炭化的木质纤维部分，菌核干酪根显微组分的生物来源干酪根显微组分的生物来源济阳坳陷烃源岩中各类显微组分的分类图版济阳坳陷烃源岩中各类显微组分的分类图版 济阳坳陷烃源岩中各类显微组分的分类图版 济阳坳陷烃源岩中各类显微组分的分类图版济阳坳陷烃源岩中各类显微组分的分类图版 济阳坳陷烃源岩中各类显微组分的分类图版 济阳坳陷烃源岩中各类显微组分的分类图版济阳坳陷烃源岩中各类显微组分的分类图版 干酪根类型划分干酪根类型划分 截至目前，沉积岩中的干酪根几乎没有完全由单一显微组分组成，只不过某种干酪根以某些显微组分为主，另一种则以另外的显微组分为主。这种差异显然与生源母质的不同有关。根据不同显微组分的含量，可以计算出干酪根的类型指数，进而对其进行分类。类型指数TITI值计算公式：TI100a80b150b2(-75)c(-100)d 注解：TI类型指数；a腐泥组；b1树脂体；b2壳质组；c镜质组；d惰质组。干酪根类型干酪根类型类型指数类型指数（腐泥型）（腐泥型）TITI808011（腐殖（腐殖-腐泥型）腐泥型）8080TITI404022（腐泥（腐泥-腐殖型）腐殖型）4040TITI00（腐殖型）（腐殖型）0 0干酪根类型划分标准干酪根类型划分标准 干酪根镜质体反射率干酪根镜质体反射率 镜质体反射率是指在波长镜质体反射率是指在波长546nm5nm（绿光）处，干酪根中镜质组抛光（绿光）处，干酪根中镜质组抛光面反射光强度对垂直入射光强度的百分比，以面反射光强度对垂直入射光强度的百分比，以Ro%表示。干酪根镜质体反射表示。干酪根镜质体反射率（率（Ro%）随温度升高和埋藏时间增加而增大，而且是不可逆的。用它作为）随温度升高和埋藏时间增加而增大，而且是不可逆的。用它作为成熟度指标可信度高，常被其他成熟度指标当作参考，也是划分有机质成烃成熟度指标可信度高，常被其他成熟度指标当作参考，也是划分有机质成烃演化阶段的基本依据。演化阶段的基本依据。Ro(Ro(%)%)的地质意义的地质意义 (中国标准中国标准)Ro%油油 气气 分分 布布0.3 0.5 未低成熟油生成带未低成熟油生成带0.5 1.0成熟油主要生成带成熟油主要生成带1.3 2.0胜利油田烃源岩很少胜利油田烃源岩很少达到该成熟带达到该成熟带2.0胜利油田烃源岩的胜利油田烃源岩的RoRo和油气和油气关系关系镜质体反射率与石油生成和演化关系图镜质体反射率与石油生成和演化关系图 我国部分含油盆地成熟度随深度变化对比图我国部分含油盆地成熟度随深度变化对比图 连续沉降和有侵蚀不整合存在的盆地成熟度剖面图连续沉降和有侵蚀不整合存在的盆地成熟度剖面图 解释沉积构造史解释沉积构造史 镜质体反射率与温度、时间的关系图镜质体反射率与温度、时间的关系图 确定古地温确定古地温 渤南洼陷古地温随深度的变化图（图版法）渤南洼陷古地温随深度的变化图（图版法）确定古地温确定古地温 2.3.2 生物标志化合物生物标志化合物 生物标志化合物（生物标志化合物（biomarkerbiomarker）是指沉积有机质中的那些来源于活的生物体的生）是指沉积有机质中的那些来源于活的生物体的生化组分，具有稳定的碳骨架结构，在有机质演化过程中未遭破坏而继承于石油中，化组分，具有稳定的碳骨架结构，在有机质演化过程中未遭破坏而继承于石油中，故又称指纹化合物或地球化学化石。故又称指纹化合物或地球化学化石。上述定义涵盖了以下四方面特征。上述定义涵盖了以下四方面特征。（1 1）由生物合成，来源于浮游生物、浮游动物、细菌以及陆生植物、高等动物）由生物合成，来源于浮游生物、浮游动物、细菌以及陆生植物、高等动物等生物有机体，经成岩作用或后生作用转化而成。等生物有机体，经成岩作用或后生作用转化而成。（2 2）具有相当稳定的化学结构，保留有从生物先体继承下来的基本碳骨架特征。）具有相当稳定的化学结构，保留有从生物先体继承下来的基本碳骨架特征。（3 3）结构特殊，其碳骨架与一些天然产物具有明显的联系。）结构特殊，其碳骨架与一些天然产物具有明显的联系。（4 4）能提供有关有机质来源、沉积环境及其热成熟度和油气生物降解及运移聚）能提供有关有机质来源、沉积环境及其热成熟度和油气生物降解及运移聚集等方面的信息。集等方面的信息。鉴于这些特征鉴于这些特征,使得生物标志化合物在石油地球化学研究中扮演了十分重要的角使得生物标志化合物在石油地球化学研究中扮演了十分重要的角色，主要用于追溯生油母质的来源、研究沉积环境，利用标志化合物指纹特征的相色，主要用于追溯生油母质的来源、研究沉积环境，利用标志化合物指纹特征的相似性进行油似性进行油/岩对比岩对比,确立亲缘关系。确立亲缘关系。化化 合合 物物生生 物物 来来 源源沉沉 积积 环环 境境C15，C17，C19（正烷烃）（正烷烃）藻类藻类湖相，海相湖相，海相C15C23 奇数奇数 （正烷烃）（正烷烃）粘球藻粘球藻奥陶纪，海相奥陶纪，海相C27，C29，C31（正烷烃）（正烷烃）高等植物高等植物湖相湖相丛粒藻烷丛粒藻烷 （异构烷烃）（异构烷烃）丛粒藻（葡萄藻）丛粒藻（葡萄藻）湖相微咸水湖相微咸水中等链长甲基烷烃（异构烷烃）中等链长甲基烷烃（异构烷烃）蓝细菌蓝细菌温泉，海相温泉，海相芳基类异戊二烯烃芳基类异戊二烯烃绿硫菌绿硫菌高盐环境高盐环境姥植比姥植比 （低）（低）自养光合古细菌自养光合古细菌还原至缺氧，高盐度还原至缺氧，高盐度苯并藿烷苯并藿烷细菌细菌缺氧碳酸盐岩石膏环境缺氧碳酸盐岩石膏环境-蜡烷蜡烷原生动物原生动物高盐环境高盐环境-胡萝卜烷胡萝卜烷胡萝卜素或细菌胡萝卜素或细菌干旱环境，强还原湖相干旱环境，强还原湖相4-甲基甾烷甲基甾烷沟鞭藻沟鞭藻湖相或海相湖相或海相甲藻甾烷甲藻甾烷沟鞭藻，硅藻类沟鞭藻，硅藻类海相，咸化湖相海相，咸化湖相重排甾烷重排甾烷藻类或高等植物藻类或高等植物富含粘土矿物岩石相富含粘土矿物岩石相扁枝烷、贝壳杉烷扁枝烷、贝壳杉烷针叶树针叶树陆相陆相指示生物输入和环境的生物标志物指示生物输入和环境的生物标志物不同沉积环境烃源岩及原油的判识标志不同沉积环境烃源岩及原油的判识标志生物标志物指标生物标志物指标咸水强还原环境咸水强还原环境半咸水还原环境半咸水还原环境淡水弱还原环境淡水弱还原环境OEP111主峰碳主峰碳C18、C22或或C24C23、C22C17或或C19、C23或或C25Pr/Ph0.100.450.450.901Ph/C180.82.50.550.800.100.65类异戊二烯烃类异戊二烯烃发育发育iC21iC25、iC15iC20iC15iC20-胡萝卜烷胡萝卜烷丰富、系列完整丰富、系列完整中等、无系列分布中等、无系列分布低、无系列分布低、无系列分布C33C35升藿烷升藿烷C35C34C33C33C34C35C33C34C35-蜡烷指数蜡烷指数0.600.250.600.254-甲基甾烷甲基甾烷倒倒“V”字型分布字型分布倒倒“V”字型分布字型分布“V”字型分布字型分布甲藻甾烷甲藻甾烷丰富丰富较丰富较丰富含量低含量低C26甾烷甾烷无无有有无无硫芴系列硫芴系列65%4065%40%甲基硫芴甲基硫芴（MSF）4-、3+2-、1-MSF呈呈“V”型分布型分布4-、3+2-、1-MSF呈呈“阶梯阶梯”型分布型分布4-、3+2-、1-MSF呈呈“阶梯阶梯”型分布型分布单芳甾烷单芳甾烷富富C28和和5(H)系列系列富富C28和和5(H)系列系列富富C29系列系列三芳甾烷三芳甾烷甲基三芳甾烷甲基三芳甾烷甲基三芳甾烷甲基三芳甾烷甲基三芳甾烷甲基三芳甾烷DHVE(低熟油、岩低熟油、岩)丰富丰富较丰富较丰富微量微量碳同位素碳同位素13C-28.4-29.5-27.9-29.0-27.2-28.9不同沉积环境和岩相的原油中升藿烷和降藿烷的分布不同沉积环境和岩相的原油中升藿烷和降藿烷的分布八面河油田原油和烃源岩甾、萜烷对比图八面河油田原油和烃源岩甾、萜烷对比图利津地区原油利津地区原油/烃源岩甾、萜烷对比图烃源岩甾、萜烷对比图 甾萜类化合甾萜类化合物具有较特殊物具有较特殊的立体化学结的立体化学结构，其中的某构，其中的某些键位和局部些键位和局部构型随温度的构型随温度的升高、演化程升高、演化程度的加剧会发度的加剧会发生规律性变化，生规律性变化，成为良好的成成为良好的成熟度指标。熟度指标。生物标志物成熟参数与镜质体反射率的关系生物标志物成熟参数与镜质体反射率的关系 甾萜类化合物在岩石和原油甾萜类化合物在岩石和原油中均有分布，二者的成熟度可中均有分布，二者的成熟度可对应的联系起来。据此，笔者对应的联系起来。据此，笔者设计编制了设计编制了“MDRH”图版，根图版，根据原油成熟度就能通过该图版据原油成熟度就能通过该图版判断其排烃深度和初次运移时判断其排烃深度和初次运移时间（图版）。间（图版）。甾烷异构化参数、烃转化率、甾烷异构化参数、烃转化率、RoRo与深度关系图与深度关系图牛庄洼陷沙三段、沙牛庄洼陷沙三段、沙四段生油岩和原油四段生油岩和原油甾烷异构化参数、烃甾烷异构化参数、烃转化率、转化率、RoRo与深度关与深度关系图系图2.3.3 有机质成烃演化有机质成烃演化 成烃演化是研究石油成因的核心内容，受行业人士普成烃演化是研究石油成因的核心内容，受行业人士普遍关注。一个多世纪以来，早先曾经历了石油无机成因遍关注。一个多世纪以来，早先曾经历了石油无机成因与有机成因的争论；尔后，有机成因说又出现了与有机成因的争论；尔后，有机成因说又出现了“早期早期”与与“晚期晚期”之争。目前，应当说有机质干酪根晚期热之争。目前，应当说有机质干酪根晚期热降解成油的观点占据了绝对主导的地位。按照这一理论，降解成油的观点占据了绝对主导的地位。按照这一理论，有机体生成石油大致经历了下列过程（右图）：有机体生成石油大致经历了下列过程（右图）：（1）生物体死亡沉积至水底发生氧化，细菌作用，有）生物体死亡沉积至水底发生氧化，细菌作用，有机体分解，产生机体分解，产生CO2、H2O和低分子烃类、和低分子烃类、CH4气，部分气，部分聚合成大分子腐殖酸。聚合成大分子腐殖酸。（2）进入成岩作用早期，腐殖酸进一步缩合调整形成）进入成岩作用早期，腐殖酸进一步缩合调整形成干酪根和大分子，含干酪根和大分子，含O、S、N可溶有机质（沥青质）。可溶有机质（沥青质）。（3）成岩作用晚期（）成岩作用晚期（Ro%=0.5%），干酪根开始降解，），干酪根开始降解，生成原油和显气，随着埋深增加，生成原油和显气，随着埋深增加，Ro%增高至增高至0.8%1.0%，干酪根进入生油高峰。，干酪根进入生油高峰。（4）成岩作用进入准变质阶段，当）成岩作用进入准变质阶段，当Ro%接近接近1.35%时，时，石油生成终止，主要生成凝析油和湿气。石油生成终止，主要生成凝析油和湿气。Ro%至至2.0%，凝析油终止，主要形成干气（甲烷气）。凝析油终止，主要形成干气（甲烷气）。（5）成岩作用进入变质阶段，干酪根高度缩合，向石）成岩作用进入变质阶段，干酪根高度缩合，向石墨化转变，同时生成少量甲烷气。墨化转变，同时生成少量甲烷气。Ro%至为至为3.5%，甲烷，甲烷气形成终止。气形成终止。Diagenetic evolvement of organism在有机质成烃演化过程中，各种烃类组分亦发生相应的变化在有机质成烃演化过程中，各种烃类组分亦发生相应的变化Changes that occur with depth in the organic components of shale from Paris basin（from Tissot,1971)从对巴黎盆地的典型从对巴黎盆地的典型研究看研究看 ，随着埋深的加，随着埋深的加大和温度的增高，有机大和温度的增高，有机质中的干酪根含量不断质中的干酪根含量不断下降，而烃类和胶质、下降，而烃类和胶质、沥青烯（沥青质的基本沥青烯（沥青质的基本组成）的含量（氯仿抽组成）的含量（氯仿抽提物）则相应上升。另提物）则相应上升。另外，外，MABMAB抽提物（即甲醇抽提物（即甲醇-丙酮丙酮-苯混合溶剂抽提苯混合溶剂抽提物）的含量也是逐渐减物）的含量也是逐渐减少的。少的。Normal pattern of hydrocarbon formation by way of the function that source rocks buried(from Tissot etc.，1974)烃类生成模式图烃类生成模式图Changes of paraffins components and structure with buried depth in the Xatoer shale of Paris basinA-饱和烃成分的演化饱和烃成分的演化;B-正烷烃分布的演化正烷烃分布的演化;C-异戊间二烯烃与正异戊间二烯烃与正C18烷、正烷、正C17烷演烷演化的比较。化的比较。Jo,Va,An,Ce,Es,Do,Bo为采样地层代号。为采样地层代号。有机质成烃过程烃类组分的变化有机质成烃过程烃类组分的变化 胜利油田于1981年首次在义18井区检测出低熟原油后，相继又在孤东、垦东、八面河、草桥等地区发现了低熟原油。这类原油的基本特点是各项成熟度参数较低，甾烷异构化参数C2920S/(20S+20R)为0.17-0.32，相当于Ro为0.3%-0.5%，即低于一般认为的生油门限值。牛庄洼陷沙四上亚段页岩成烃模式牛庄洼陷沙四上亚段页岩成烃模式低熟油的发现冲击了干酪根晚期热降解成烃的传统观念低熟油的发现冲击了干酪根晚期热降解成烃的传统观念近期的研究表明，成岩作用早期可溶有机质是未熟低熟油的主要贡献者近期的研究表明，成岩作用早期可溶有机质是未熟低熟油的主要贡献者生油岩中非干酪根单位产率与生油岩中非干酪根单位产率与干酪根单位产率随温度的变化干酪根单位产率随温度的变化干酪根、可溶有机质分别对总烃、非烃、干酪根、可溶有机质分别对总烃、非烃、沥青贡献随温度的变化沥青贡献随温度的变化低熟油的形成机理低熟油的形成机理 总结了前人石油成因的观点，结合胜利油区总结了前人石油成因的观点，结合胜利油区3030年勘探实践的认年勘探实践的认识，我们提出了陆相湖盆多元复合成烃的观点，这一观点从地球化识，我们提出了陆相湖盆多元复合成烃的观点，这一观点从地球化学角度揭示了济阳坳陷复式油气区的形成机制，即陆相湖盆具有多学角度揭示了济阳坳陷复式油气区的形成机制，即陆相湖盆具有多种生油母质（低等藻类和高等植物）、多种沉积环境（深湖种生油母质（低等藻类和高等植物）、多种沉积环境（深湖-半深半深湖相、三角洲相、沼泽相）、多种水介质条件（咸水、半咸水、淡湖相、三角洲相、沼泽相）、多种水介质条件（咸水、半咸水、淡水水-微咸水）、多套生油层系（沙三段、沙四段、沙一段）、多样微咸水）、多套生油层系（沙三段、沙四段、沙一段）、多样的有机质赋存形式（分散有机质、局部富集层），以及多期复合成的有机质赋存形式（分散有机质、局部富集层），以及多期复合成烃（低成熟、成熟、高成熟）特点，导致油气分布呈现出不同类型、烃（低成熟、成熟、高成熟）特点，导致油气分布呈现出不同类型、不同成熟度的原油相互穿插、纵向叠置、横向连片的独特的地球化不同成熟度的原油相互穿插、纵向叠置、横向连片的独特的地球化学景观。学景观。陆相湖盆多元复合成烃陆相湖盆多元复合成烃2.3.4 盆地模拟油气资源潜力盆地模拟油气资源潜力 石油地球化学研究的根本任务在于科学地预测油气资源，并为经济快速地发现这些资源提供指导和建议。因此，资源评价工作就成为十分重要的环节。盆地模拟技术是上世纪盆地模拟技术是上世纪8080年代初由西德引进年代初由西德引进的先进技术，该技术以干酪根热降解成油理论为基础，以计算机技的先进技术，该技术以干酪根热降解成油理论为基础，以计算机技术为重要手段，综合运用钻井、测井、物探、地球化学分析等各种术为重要手段，综合运用钻井、测井、物探、地球化学分析等各种信息和资料，通过计算机模拟，在时间和空间域中定量地再现盆地信息和资料，通过计算机模拟，在时间和空间域中定量地再现盆地沉积构造发育史、温度演变史、有机质成熟演化史，进而对盆地的沉积构造发育史、温度演变史、有机质成熟演化史，进而对盆地的生烃量、排烃量及远景资源量做出定量评价。生烃量、排烃量及远景资源量做出定量评价。是是修修改改参参数数否否更新更新实际系统实际系统概念模型概念模型数学模型数学模型图形输入和解编图形输入和解编图形显示图形显示合格？合格？离散化离散化求解孔隙度方程求解孔隙度方程求解超压方程求解超压方程求解热流方程求解热流方程计算温度时间指数及成熟度计算温度时间指数及成熟度计算结果与实际资料比较计算结果与实际资料比较合格合格否否是否修改概念模型？是否修改概念模型？否否是是是是绘制各个历史时期的地层发育、生绘制各个历史时期的地层发育、生排油排油/气量、温度、压力、成熟度、气量、温度、压力、成熟度、孔隙度、含油饱和度等值线图孔隙度、含油饱和度等值线图绘制源岩成熟度、地层及温度绘制源岩成熟度、地层及温度发育剖面，绘制生排油柱状发育剖面，绘制生排油柱状剖面剖面计算盆地发育各个历史时期计算盆地发育各个历史时期不同地质单元的油气生成量不同地质单元的油气生成量和一次运移量和一次运移量盆地模拟流程图盆地模拟流程图 根据干酪根热降解理论，烃类的生成有赖于温度、压力及生油层埋藏时间。干根据干酪根热降解理论，烃类的生成有赖于温度、压力及生油层埋藏时间。干酪根热降解生烃是按化学动力学方程进行的，可由如下常微分方程描述：酪根热降解生烃是按化学动力学方程进行的，可由如下常微分方程描述：dCa/dt=-kCa 式中，式中，Ca:岩块中的干酪根浓度；岩块中的干酪根浓度；t:经历的时间；经历的时间；k:反应速度反应速度 k的表达式由阿伦尼乌斯方程表示：的表达式由阿伦尼乌斯方程表示：k=Ae-E/RT 式中，式中，A：频率因子；：频率因子；E：活化能；：活化能；R：气体常数；：气体常数；T：任意时间的绝对温度。：任意时间的绝对温度。由上式可见，干酪根向烃类转化的反应速度与温度和时间相关，干酪根热降解由上式可见，干酪根向烃类转化的反应速度与温度和时间相关，干酪根热降解成烃过程实质上也是干酪根成熟过程。因此，作为表征干酪根成熟度的镜质体反成烃过程实质上也是干酪根成熟过程。因此，作为表征干酪根成熟度的镜质体反射率射率Ro%就与其降解度（烃产率）有着内在的关系。就与其降解度（烃产率）有着内在的关系。2.3.4 盆地模拟油气资源潜力盆地模拟油气资源潜力 罗帕廷通过世界各地罗帕廷通过世界各地400多块样品数据的统计发现，其成熟度与样品的温度时间多块样品数据的统计发现，其成熟度与样品的温度时间指数（指数（TTI）有良好的相关性。）有良好的相关性。罗帕廷方程可描述为：罗帕廷方程可描述为：Ro%=1.3011logTTI-0.5282 如此，由盆地模拟计算盆地内各点的如此，由盆地模拟计算盆地内各点的TTI值，通过上式便可求得相应的值，通过上式便可求得相应的Ro%，又，又根据根据Ro烃产率曲线获得相应的烃产率，进而结合生油岩体的有机碳含量、岩石烃产率曲线获得相应的烃产率，进而结合生油岩体的有机碳含量、岩石体积和密度便可计算出生油量。在实践中，我们对该方法也进行不断改进和提高，体积和密度便可计算出生油量。在实践中，我们对该方法也进行不断改进和提高，使其更趋完美。我的主要贡献是：使其更趋完美。我的主要贡献是：其一，提出了以小洼陷为单元进行模拟评价。这是基于小洼陷（盆地次一级负向其一，提出了以小洼陷为单元进行模拟评价。这是基于小洼陷（盆地次一级负向单元）的地质历史发育过程的一致性，其沉积环境、物源、岩性变化、有机质组成、单元）的地质历史发育过程的一致性，其沉积环境、物源、岩性变化、有机质组成、演化规律也大体相同，在选择温度、热流、岩石热导率、压缩系数、密度等各种参演化规律也大体相同，在选择温度、热流、岩石热导率、压缩系数、密度等各种参数时就具代表性，从而使计算结果更加准确。数时就具代表性，从而使计算结果更加准确。其二，对盆地模拟生油量计算过程中的其二，对盆地模拟生油量计算过程中的Ro烃产率曲线做了重要改进，将模拟烃产率曲线做了重要改进，将模拟或实测所得的烃产率曲线更改为累积烃产率曲线，从而使烃源岩对盆地的生烃贡献或实测所得的烃产率曲线更改为累积烃产率曲线，从而使烃源岩对盆地的生烃贡献更加符合地质发育过程，对盆地生油量的计算也更科学合理。这一建议已被国内同更加符合地质发育过程，对盆地生油量的计算也更科学合理。这一建议已被国内同行接受并编入工作标准。行接受并编入工作标准。2.3.4 盆地模拟油气资源潜力盆地模拟油气资源潜力 临南洼陷烃产率曲线临南洼陷烃产率曲线 我们采取以实测烃产率曲线为基础，考虑到过熟阶段生油岩产烃的历史恢复，结合盆地的排烃系数，建立了累积烃产率曲线的新概念（图中虚线所示）用作模拟计算生烃量的参数，使计算结果更符合该地区的勘探现实。这一观点在与西德合作研究临邑盆地模拟烃潜量期间，欣然被威尔特教授所接受。2.3.4 盆地模拟油气资源潜力盆地模拟油气资源潜力（1 1）该法基础理论扎实，计算结果较准确。由于综合了地质、）该法基础理论扎实，计算结果较准确。由于综合了地质、地球物理、地球化学、流体力学等多学科的概念，理论基础扎地球物理、地球化学、流体力学等多学科的概念，理论基础扎实。采用计算机运算、参数选择严格、并反复与实际检验，因实。采用计算机运算、参数选择严格、并反复与实际检验，因此最终运算结果可信度较高。此最终运算结果可信度较高。（2 2）结果显示直观明了，便于应用解释。计算机显示各种形式）结果显示直观明了，便于应用解释。计算机显示各种形式的图表，不仅能反映出现今的生油量和分布状况，而且还能反的图表，不仅能反映出现今的生油量和分布状况，而且还能反映出任一地质历史时期的生油状况。映出任一地质历史时期的生油状况。（3 3）评价速度快，适用于不同勘探阶段的资源评价。）评价速度快，适用于不同勘探阶段的资源评价。盆地模拟评价方法的优点报报 告告 提提 纲纲1 1 地球化学概述地球化学概述2 2 石油地球化学基础知识石油地球化学基础知识3 3 石油地球化学指标在油气勘探中的应用石油地球化学指标在油气勘探中的应用4 4 3.1 3.1 烃源岩评价烃源岩评价5 5 3.2 3.2 油源对比油源对比6 6 3.3 3.3 天然气类型识别天然气类型识别7 7 3.4 3.4 油气源研究实例油气源研究实例5 5 结束语结束语4 4 石油地球化学指标在油田开发中的应用石油地球化学指标在油田开发中的应用3.1 烃源岩评价烃源岩评价 烃源岩评价技术就是通过对烃源岩有机质丰度、有机质性质和成熟度等的分析，对其生成石油和天然气的能力作出客观的评价，并为勘探决策服务。油气地球化学在石油勘探开发中，最重要的应用就是鉴定油气源岩(烃源岩)并进行质量评价及分布研究。有机质丰度有机质丰度 烃源岩中有机质是油气形成的物质基础，原始有机质的丰度是烃源岩的数量特征。应该指出，实测岩石中有机质含量，仅能反映残留的有机质，因为有机质在沉积和成岩过程中，一部分有机质已经分解、耗损以及转化为烃类而运移到储层中去了。在烃源岩评价中通常是用残余有机碳作为烃源岩有机质丰度指标，用残余有机碳来反映原始有机质丰度的依据是，沉积岩中原始有机质只有较少的部分转化为油气并运移出去。用用 途：测出岩石中的热蒸发及热裂解烃类的绝对含量。途：测出岩石中的热蒸发及热裂解烃类的绝对含量。原原 理：利用程序升温将岩石样品中的烃类物质热蒸发及热裂解分离出理：利用程序升温将岩石样品中的烃类物质热蒸发及热裂解分离出 来来,再由载气带入再由载气带入FID分别检测分别检测提供参数：提供参数：S1-岩石中可溶烃（源岩丰度指标）；岩石中可溶烃（源岩丰度指标）；S2-岩石中裂解烃（源岩丰度指标）岩石中裂解烃（源岩丰度指标）；S3岩石热解生成岩石热解生成CO2（源岩类型指标）；源岩类型指标）；Tmax:S2生成量最大时对应的热解温度（岩石成熟度指标）。生成量最大时对应的热解温度（岩石成熟度指标）。RockEval6岩石热解分析仪岩石热解分析仪岩石热解分析也是评价烃源岩有机质丰度的重要手段岩石热解分析也是评价烃源岩有机质丰度的重要手段有机碳和热解生烃潜量的变化可以指示烃源岩的有利生油层段有机碳和热解生烃潜量的变化可以指示烃源岩的有利生油层段东营凹陷烃源岩的有机质丰度分布图东营凹陷烃源岩的有机质丰度分布图烃源岩级别烃源岩级别有机质丰度参数有机质丰度参数有机碳有机碳%氯仿氯仿“A”%A”%总烃总烃 ppmppm总烃转化率总烃转化率%产油潜量产油潜量mg/gmg/g好烃源岩好烃源岩1.01.00.10.15005008 86.06.0较好烃源岩较好烃源岩 1.00.61.00.60.10.050.10.0550020050020083836.02.06.02.0较差烃源岩较差烃源岩 0.60.40.60.40.050.010.050.0120010020010031312.00.52.00.5非烃源岩非烃源岩0.40.40.010.011001001 10.50.5含义含义岩石中与岩石中与有机质有有机质有关的碳元关的碳元素含量素含量岩石中用氯仿岩石中用氯仿抽提出的有机抽提出的有机质，与石油性质，与石油性质接近质接近氯仿沥青氯仿沥青“A”A”中饱中饱和烃与芳和烃与芳香烃之和香烃之和总烃有机碳，总烃有机碳，判断生油岩中判断生油岩中有机质向石油有机质向石油的转化程度的转化程度岩石潜在的岩石潜在的产油气量产油气量陆相烃源岩有机质丰度评价标准（据黄第藩陆相烃源岩有机质丰度评价标准（据黄第藩,1990,1990）陆相烃源岩有机质类型划分表（三类四分法）陆相烃源岩有机质类型划分表（三类四分法）项项 目目型型（腐泥型）（腐泥型）型型型型(腐殖型腐殖型)1型型腐植腐植-腐泥型腐泥型2型型腐泥腐泥-腐植型腐植型岩石热解岩石热解参数参数IH7007003503501501501.0(S1+S2)20206622“A”族组成族组成饱和烃饱和烃%60404030302020饱和烃饱和烃/芳烃芳烃3.03.01.61.61.01.0（非烃（非烃+沥青）沥青）%2040406060707080（非烃（非烃+沥青）沥青）/总烃总烃0.31.01.02.02.03.03.04.5饱和烃色谱饱和烃色谱特征特征峰型特征峰型特征前高单峰型前高单峰型前高双峰型前高双峰型后高双峰型后高双峰型后高单峰型后高单峰型主峰碳主峰碳C17、C19前前C17、C19后后C21、C23前前C17、C19后后C27、C29C25、C27、C29干干酪酪根根元素元素分析分析H/C1.51.51.21.20.80.8O/C0.10.10.20.20.30.3镜镜检检壳质组壳质组%70907050501010镜质组镜质组%10102020707090生物生物标志物标志物5-C27%5555353520205-C28%1515353545455-C29%252535354545555-C27/5-C29 2.02.01.21.20.80.8 TmaxTmax(）确定）确定烃源岩成熟度源岩成熟度成熟成熟度分度分级级未成未成熟熟成熟成熟带带湿气及湿气及凝析气凝析气带带干气干气带带Ro%0.50.5 1.31.3 2.02.0类 437437 460460 490490类 435435 455455 490490类 432432 460460 505505陆相烃源岩评价标准表（据黄第藩陆相烃源岩评价标准表（据黄第藩,1991）3.2 油源对比油源对比 油气源对比实际上就是运用有机地球化学的基本原理，合理地选择对比指标来油气源对比实际上就是运用有机地球化学的基本原理，合理地选择对比指标来研究油、气、源岩之间的相互关系。研究油、气、源岩之间的相互关系。通常对比参数包括使用气相色谱图数据，例如，正烷烃分布曲线、姥鲛烷/植烷比值等，硫含量，族组成，碳同位素比值和色谱-质谱分析所得到的生物标志物资料。指纹对比法指纹对比法 其特点是简单、直观，目前其特点是简单、直观，目前在国内、外使用的最为广泛，在国内、外使用的最为广泛，它不需要编制其它任何图件，它不需要编制其它任何图件，只是分别把石油和可能烃源岩只是分别把石油和可能烃源岩的饱和烃色谱图、甾烷的饱和烃色谱图、甾烷（m/z217）和萜烷（）和萜烷（m/z191）的质量色谱图直接进行指纹对的质量色谱图直接进行指纹对比，石油和烃源岩之间有无亲比，石油和烃源岩之间有无亲缘关系便可以一目了然。缘关系便可以一目了然。归一化对比法归一化对比法 归一化对比法在国内油源对比中使用的比较多，其适用于石油分类和大量的石油和烃源岩之间的地球化学对比。对比时，先选择石油和烃源岩中的有关生物标志物指标，然后把归一化的相对含量编制成各种相关图。例如，常用的5，14，17，20R构型的C27C29甾烷三角图（图34）、Pr/Ph、Pr/C17和Ph/C18相对含量三角图以及Pr/Ph蜡烷/C30藿烷的坐标图等。20R构型的构型的C27C29甾烷三角图甾烷三角图3.2 油源对比油源对比碳同位素法碳同位素法 碳同位素法是进行气源对比的主要方法，尤其对于干燥系数很大的天然气，由于难以获得轻烃组分的信息，更难以获得生物标志物的母源信息，因此更依赖于同位素法。济阳坳陷义济阳坳陷义155155井天然气组分的碳同位素对比图井天然气组分的碳同位素对比图3.2 油源对比油源对比3.3 天然气类型识别：轻烃对比技术天然气类型识别：轻烃对比技术 轻烃主要是指源岩或石油天然气中碳数小于轻烃主要是指源岩或石油天然气中碳数小于C15的烃类化合物，它们是天然的烃类化合物，它们是天然气和轻质油的主要组成。气和轻质油的主要组成。对于天然气和轻质油，利用高效气相色谱分析可以将它们很好地分离分析。对于岩样轻烃分析国内外多采用酸解烃、热蒸发或全密封、低沸点溶剂冷抽提等前处理技术来辅助完成。常用的轻烃地化参数常用的轻烃地化参数：）.甲基环己烷指数；甲基环己烷指数；I I1 1(MCYC6/nC7+RCPC7+MCYC6)100(MCYC6/nC7+RCPC7+MCYC6)100；式中：式中：MCYC6MCYC6甲基环己烷；甲基环己烷；RCPC7RCPC7反反-1,3-1,3-二甲基环戊烷、顺二甲基环戊烷、顺-1,3-1,3-二甲基环戊二甲基环戊烷、反烷、反-1,2-1,2-二甲基环戊烷、二甲基环戊烷、1,1-1,1-二甲基环戊烷、乙基环戊烷之和；二甲基环戊烷、乙基环戊烷之和；）.环己烷指数；环己烷指数；I I2 2(CYC6/nC6+MCYC5+CYC6)100(CYC6/nC6+MCYC5+CYC6)100；式中：式中：CYC6CYC6环己烷；环己烷；nC6nC6己烷；己烷；MCYC5MCYC5甲基环戊烷；甲基环戊烷；）.苯指数：苯指数：I I3 3BZ/nC6BZ/nC6；式中：式中：BZBZ苯；苯；）.环烷指数：环烷指数：I I4 4RCPC7/nC7RCPC7/nC7；）.庚烷值：庚烷值：I I5 5nC7/(CYC6nC7/(CYC6MCYC6)MCYC6)；式中：式中：(CYC6(CYC6MCYC6)MCYC6)环己烷与甲基环己烷之和；环己烷与甲基环己烷之和；).).异庚烷值：异庚烷值：I I6 62-MC6+3-MC62-MC6+3-MC6）/DMCYC5/DMCYC5；式中：式中：2-MC62-MC62-2-甲基己烷；甲基己烷；3-MC63-MC63-3-甲基己烷；甲基己烷；DMCYC5DMCYC5二甲基环戊烷之和。二甲基环戊烷之和。23特征谱图特征谱图（52-207）99.852-207ES3中3反映母质类型的指标有甲基环己烷指数（I1），苯指数（I3），MCYC6/DMCYC5等，苯指数反映母质信息非常好，主要用于区分油型气和煤型气。成因成因类型型I1,%I3,%MCYC6/DMCYC5油型气油型气50050.22.3偏腐殖型气偏腐殖型气45602.5101.63.0煤型气煤型气60102.016天然气成因类型划分表天然气成因类型划分表天然气成因类型的划分天然气成因类型的划分济阳坳陷济阳坳陷不同成因类型天然气轻烃组成三角图不同成因类型天然气轻烃组成三角图 研究表明，以正庚烷、甲基环研究表明，以正庚烷、甲基环已烷和二甲基环戊烷系列为顶点编已烷和二甲基环戊烷系列为顶点编制的三角图对有机成因气的分类是制的三角图对有机成因气的分类是很有效的。在渤海湾盆地取了很有效的。在渤海湾盆地取了5858块块不同干酪根类型、不同成熟度的烃不同干酪根类型、不同成熟度的烃源岩，做烃源岩吸附烃分析。在正源岩，做烃源岩吸附烃分析。在正庚烷、甲基环已烷和二甲基环戊烷庚烷、甲基环已烷和二甲基环戊烷轻烃三角图上，轻烃三角图上，、11型干酪根型干酪根分布在二甲基环戊烷大于分布在二甲基环戊烷大于5050，甲，甲基环己烷小于基环己烷小于4040的范围内。的范围内。22、型干酪根主要分布在二甲基环戊型干酪根主要分布在二甲基环戊烷大于烷大于3535、小于、小于5050的范围内；的范围内；甲基环己烷分布在大于甲基环己烷分布在大于2525小于小于6565的范围内。而的范围内。而型干酪根和煤主型干酪根和煤主要分布在二甲基环戊烷小于要分布在二甲基环戊烷小于4545、甲基环己烷大于甲基环己烷大于5555的范围内。的范围内。天然气成因类型的划分天然气成因类型的划分 根据此图版，将所分析的天然气中的轻烃参数值填入其中就可以区分出天然气的成因类型，根据此图版，将所分析的天然气中的轻烃参数值填入其中就可以区分出天然气的成因类型，从而完成天然气与烃源岩的对比工作，在这个图上还可以看出运移、混合、细菌降解的方向。从而完成天然气与烃源岩的对比工作，在这个图上还可以看出运移、混合、细菌降解的方向。Mango提出了轻烃成因的稳态动力学模型：异庚烷是正庚烷直接或间接演化而来，其形成机理受稳态动力学控制。在稳态条件下,不同类型的干酪根,优选不同的异庚烷的形成途径,导致有不同的2MC6/3MC6相对含量的比值,从而有不同的K1值和K2值。异庚烷的这一特征表明,K值的不同起源于有机质类型之间的差异。式中：式中：P2P23-3-乙基戊烷乙基戊烷+3,3-+3,3-二甲基戊烷二甲基戊烷+2,3-+2,3-二甲基戊烷二甲基戊烷+2,4-+2,4-二甲基戊烷二甲基戊烷+2,2-+2,2-二甲基戊烷；二甲基戊烷；P3P32-2-甲基己烷甲基己烷+3-+3-甲基己烷；甲基己烷；N2N21,1-1,1-二甲基环戊烷二甲基环戊烷+顺顺-1,3-1,3-二甲基戊烷二甲基戊烷+反反-1,3-1,3-二甲基戊烷。二甲基戊烷。区分不同沉积环境烃源岩生成的天然气区分不同沉积环境烃源岩生成的天然气 分析研究发现，碳数为分析研究发现，碳数为C7C7的某些烃类化合物之间有一些比值保持不变，尤其是的某些烃类化合物之间有一些比值保持不变，尤其是K1K1、K2K2值并不随成熟度的增加而变化，只和原油的母质类型有关，即同源油轻烃值并不随成熟度的增加而变化，只和原油的母质类型有关，即同源油轻烃的的K1K1和和K2K2值分布特征相同或相近。值分布特征相同或相近。煤系烃源岩酸解烃煤系烃源岩酸解烃MangoMango参数参数K1K1和和K2K2关系图关系图3.4 油气源研究实例油气源研究实例 高古高古4井油气源分析井油气源分析 高古4井位于临清坳陷高唐堂邑潜山带东斜坡，该井于2007年3月30日进行测试作业，在井深4514.04525.0m太原组储层中，获得商业性（油）气流，标志着临清坳陷勘探取得新的突破，意义深远，引起了油田勘探工作者极大关注。组 分体积百分含量（%）组 分体积百分含量（%）组 分体积百分含量（%）氮气1.30异丁烷0.653-甲基戊烷0.02甲烷74.10正丁烷1.16正己烷0.07二氧化碳3.42异戊烷0.31一氧化碳*乙烷12.72正戊烷0.18氢气*丙烷5.952-甲基戊烷0.07无空气比重0.75高古高古4 4井天然气组分数据表井天然气组分数据表 该井在埋深4515m取得黑色煤样，实测镜煤反射率值Ro为1.09%，相当于煤变质作用肥煤阶段，对应于有机质成烃演化的凝析油气阶段，正处于液态烃即将消亡，气态烃即将开始大量生成干气的过渡带，因而高古4井煤成气显示出既以甲烷为主，又有较高的重烃气和少量液态烃的特征。天然气类型划分天然气类型划分 天然气的甲烷、乙烷碳同位素组成特征，是目前公认判识天然气类型最有效的指标。一般认为甲烷碳同位素值13C1-39为煤成气，而13C1-28为煤成气，而13C2-28为油型气。高古4井天然气碳同位素分析结果见下表。组 分13C113C213C313C4碳同位素值-35.9-27.8-24.7-24.8高古4井天然气碳同位素分析数据表 天然气轻烃组分苯指数，是另一个判识天然气类型的常用指标，该指标的涵义是天然气经毛细谱分析轻烃馏份的苯浓度比全部以6个碳原子构成的各种烃类化合物总和，（包括正构烷烃、异构烷烃、环烷烃及苯等）即以BZ/C6表示，其值在02.5%为油型气；1.580%为煤型气，高古4井苯指数的分析结果为27.46%，属煤成气，与碳同素指标的判识结果完全吻合。高古高古4,4,天然气天然气,C-P,4500m,C-P,4500m苯甲苯nC6天然气类型划分天然气类型划分 原油地球化学特征原油地球化学特征 族组成特征族组成特征 高古4井原油呈浅棕黄色，油质轻（d：0.8294g/cm3），粘度小（：1.26mpa.s）。族组成分析结果也完全相符，分别为烷烃54.81%、芳烃14.23%、非烃3.14%、沥青质为零，四个组份的闭合度仅72.18%，这显然是由于在分析过程中大量的轻烃类组分被挥发损失所致，因此上述测得的数据，并未真实的反映原油族组成特征。尽管如此，该油样含氧、硫、氮杂原子和稠环类大分子非烃和沥青质含量甚低，而总烃（烷烃+芳烃）含量占有绝对优势，故依然能反映出它是有机质经历较高演化阶段的产物，显示出油质轻、高成熟度的特征。烷烃色谱烷烃色谱特征特征 主峰碳主峰碳C12C21/C221.64OEP1.02C21+C22/C28+C291.59CPI1.08姥鲛烷姥鲛烷/n-C170.69植烷植烷/n-C180.25姥鲛烷姥鲛烷/植烷植烷2.92高古高古4 4井原油烷烃色谱参数表井原油烷烃色谱参数表 高古4井原油富集低分子烃类，表明它经历了较高的成熟演化阶段，与上述族组成的资料完全符合。高古4原油Pr/Ph值为2.92，表明它是由沼泽相环境煤系地层所生成。原油地球化学特征原油地球化学特征 甾萜类生标化合物特征甾萜类生标化合物特征 三环萜含量较低，三环/五环为0.20。三环萜烷主要来自水生藻类和微生物，而五环萜烷主要来自于陆源高等植物细菌等，说明该原油的生源母质以高等植物占优势该原油的生源母质以高等植物占优势并有少量的水生藻类和微生物参与。并有少量的水生藻类和微生物参与。m/z217离子质量色谱图为甾烷化合物的分布特征，其中规则甾烷C27、C28、C29的相对