文摘

Lucaogou形成的页岩油Jimusaer凹陷的准噶尔盆地被分为两个甜蜜的勘探和开发的景点。原油在上部和下部甜蜜点来自于上部和下部烃源岩。经过多年的探索,人们已经发现,原油的甜点有比这更糟糕的是物理性质上甜点。在这项研究中,通过物理和化学分析原油的上部和下部之间的甜蜜点,结合上部和下部烃源岩的有机岩石学观察,穷人的导致原油的物理性质较低的甜蜜点已被确认。n烷烃原油饱和烃的上部和下部甜是完整而odd-to-even优势明显,表明穷人原油的物理性质与生物降解无关。此外,生物参数之间的相关性和原油的物理性质进行了分析,发现原油的差异主要是生物的合成前体的上部和下部烃源岩。加上较低的烃源岩有机岩石学观察,发现富含telalginite(绿藻),因此这是物理性质的差异的主要原因。在比较结果从原油生物标志物的特征的上半部分和下半部分都甜蜜点,原油上甜点彼此相似,表明原油浓缩经历了一定的迁移。相比之下,生物标记差异较低的原油甜点相对较大,随深度发生了有规律的变化,暗示和self-stored原油富集的特征。同时,发现原油的甜点也受到相邻条件下烃源岩的成熟度一致的母质来源。总的来说,它是确定烃源岩的成熟度越低,贫困产生的原油的物理性质。

1。介绍

Lucaogou形成Jimusaer凹陷的准噶尔盆地页岩油勘探和开发具有重要意义的中国([1];朱et al ., 2019;(2])。许多学者进行研究的页岩油积累Lucaogou形成(3,4),而一些学者研究了烃源岩的潜力,并考虑Lucaogou形成的烃源岩是世界上最好的湖相烃源岩(5- - - - - -8]。许多学者也研究了岩性、存储空间和储层的孔隙结构(李et al ., 2013;(3,9- - - - - -11])。在探索的过程中,Lucaogou形成分为上部和下部甜蜜点(即。,reservoirs), which are the primary targets for the exploration and exploitation of shale oil resources. Crude oil in the upper and lower sweet spots comes from the upper and lower source rocks [3,12]。有趣的是,原油物理性质的反演表明,原油在较低的甜点穷比原油物理性质上甜点。此外,原油的物理性质相同的甜蜜点层内部不同,造成问题的页岩油开采方案。在这项研究中,通过物理和化学分析原油的上部和下部之间的甜蜜点,结合上部和下部烃源岩的有机岩石学观察,油增厚的原因进行了研究。

2。地质背景

准噶尔盆地,位于哈萨克斯坦板块和被认为是中亚造山带的一个重要特征,是一个大型含油盆地在中国西部(杨et al ., 2014;(13])。Jimusaer凹陷位于西南边缘隆起东部的盆地,面积约1300公里²。北部、南部和西部的凹陷都以断层为界,东部和沉积岩逐渐捏影子隆起(图1)。凹陷,被周围的边界断层控制,石炭纪构造型式的地下室,与西方dustpan-shaped断层和东部天桥(13,14]。

中间二叠纪Lucaogou形成一组组分不同的细粒度混合沉积岩(15)包括陆源碎屑岩、火山物质和intrabasinal碳酸盐岩。岩石类型是复杂的,包括泥岩、粉砂岩、白云岩、火山碎屑岩(16]。烃源岩的有机质丰度高,有机质类型好,已达到石油生成窗口,并很好地分布在整个凹陷(16,17]。储层主要分布在第一个两层形成之间的“甜蜜点”( )其次两层形成(P₂l₂²Lucaogou形成(图)2),这属于典型的紧水库(3,4,18,19]。

3所示。样品和方法

3.1。样品收集

共有21个原油样品的收集Lucaogou Jimusaer凹陷形成,包括7个样本下甜点(图1),其余的上甜点Lucaogou形成(图1)。此外,四个泥岩核心样本选择有机岩石学观察。

3.2。原油的物理分析

密度、粘度和蜡是新疆油田公司提供的内容。

3.3。岩相分析

显微镜检查是地面和抛光的抛光块在比勒自动研磨和抛光机(EcoMet 250 AutoMet 250)获得一个平滑的表面垂直,平行于层理。使用徕卡显微镜下观察显微组分进行反映和荧光灯。

3.4。原油分离,气相色谱,气相色谱-光谱法

沥青质过滤使用preextracted棉花,然后,软沥青被分离成脂肪族和芳香族分数和极性化合物在活性硅胶和氧化铝柱层析法。

饱和分数然后提取使用氯仿/甲醇溶液(87/13 %)卷72 h和准备GC(气相色谱)和GC - MS(气相色谱-质谱仪)分析通过使用GC仪器(HP-5MS列)和跟踪DSQ II GC / MS (TR-5MS毛细管柱)。GC分析使用一个HP6890气相色谱仪配备了 证件HP-5列膜厚度为0.25μm和N₂是用作载气。GC烤箱温度最初在80°C 5分钟之前从80增加到290°C在4°C / min,然后举行了30分钟。安捷伦5973年我的进行了GC - ms分析质谱干扰一个HP6890气相色谱仪配备相同类型的列中使用GC分析,他作为载气。GC - ms分析GC烤箱温度在最初举行60°C 5分钟之前增加到120°C 8°C / min,然后从120年到290°C在2°C /分钟,然后举行30分钟290°C。

4所示。结果

4.1。物理性质和原油族组成

原油的物理特性如表所示1。上甜点的原油的密度0.8753 - -0.8965克/厘米³(平均0.8857克/厘米³),27.76 - -120.98 mPa的粘度。年代(平均58.37 mPa.s)和蜡含量3.04 - -7.36%(平均5.23%)。原油在甜点的特点是密度低0.9081 - -0.9249克/厘米³(平均0.9157克/厘米³),97.28 - -499.71 mPa的粘度。年代(平均235.38 mPa.s)和蜡含量7.72 - -23.37%(平均13.83%)。P的原油₂l₁具有高密度、高粘度、低蜡含量。一般来说,原油在Lucaogou形成密度更高,与原油密度和粘度较低的甜点都高于原油上甜点,这属于重油(图的范畴3)。随着深度的增加,原油密度和粘度的上部和下部的甜蜜点大,然而原油在较低的甜蜜点(图更明显4)。

油的成分(SARA)总值Jimusaer凹陷的表1。原油的饱和烃馏分从P₂l₂在57.05 - -67.19%的范围,与树脂含量相对较低(14.59 - -26.6; )和沥青质(0.54 - -6.18; )(表1)。原油从P₂l₁以树脂含量相对较高(14.2 - -29.84; )和沥青质(2.23 - -11.36; )(表1)。

4.2。有机岩石学

Telalginite(绿藻)可观测到的源岩样品的上、下甜蜜的斑点(图5)。这telalginite Lucaogou形成也被报道在三塘湖盆地20.(数据),有一个特殊的生物结构5 (e)和5 (g))。相对而言,源岩样品中的telalginite从较低的部分相对发达,而叠层藻类样品的上部分是相对较高的内容(图5)。Semifusinite相对常见的示例(图5 (f))。此外,真菌也可以偶尔观察(图5 (b))。急性中耳炎(无定形有机质),确定为每个样本(数据的生烃组分5 (c)和5 (e)),是一种无形的细粒度的有机-无机物质混合物,是主要的Lucaogou形成的有机组成部分。急性中耳炎来源于浮游植物或陆地有机组件后强度退化(21];因此,它只能观察到在荧光灯下与明亮的黄色荧光。针状黄铁矿与特定形态和绿色荧光油还可以看到在核心样品(图5 (h))。

4.3。分子地球化学特征

多个分子化合物被确定在21个原油样品,包括正常的烷烃、类异戊二烯,生油岩和甾萜类化合物。泼尼松龙的总离子电流(TIC) 和萜烷 fragmentograms从气相色谱分析-质谱法(gc - ms)饱和分数的烃源岩和原油样品绘制在图6。饱和烃的参数、生油岩和甾萜类化合物如表所示2。

5。讨论

影响原油的物理性质的主要因素是活跃的岩石hydrocarbon-parent材料组合,烃源岩的成熟度,移民和二级生物降解22,23]。

5.1。生物降解作用对原油的物理性质的影响

原油的物理性质的恶化中发现许多盆地是典型的生物降解有关,和退化的程度通常可以从原油生物标志物的特征决定的。加强生物降解,生物标记化合物的序列退化的饱和烃如下:n烷烃→我烷烃→常规甾烷→五环三萜烯→三环三萜烯→重排甾烷→25-descending藿烷→Tm伽马蜡烷→(Alexander et al ., 1983;(22,24];塞弗特et al ., 1984;豪厄尔et al ., 1986;(25])。如图6,n烷烃原油饱和烃的上部和下部甜蜜点保持相对完整,没有明显退化。图7显示了正常原油烷烃的分布曲线。可以清楚地看到,原油的正常烷烃odd-to-even甜蜜点有明显优势。这进一步解释缺乏原油生物降解的研究区域。

5.2。母体材料组成对原油的物理性质

油气从烃源岩生成的物理性质与不同父母的岩石成分相对不同。例如,原油由源岩有机质实质上来源于高等植物通常是更轻(26]。此外,原油的物理性质产生的相同类型的烃源岩在不同演化阶段也可以相对不同。CPI(碳偏好指数n烷烃),OEP(奇偶优势n烷烃),ααα-20年代/ ( )C_29日泼尼松龙,αββ/ ( )C_29日泼尼松龙比率可以用来分析有机质的成熟度(27- - - - - -29日]。从图可以看出8的成熟度、密度和粘度的原油低甜点通常高于原油上甜点(图9)。与进化的程度的增加,石油的饱和烃含量由相同的父类型的源岩出现增加,而树脂和沥青质减少。数据9(一个),9 (b),9 (d),9 (e)表明,原油的饱和烃含量上甜点高于原油的低,而内容 低于原油的甜蜜点越低,这是与有机生烃的演化。人们认为一个高分数与高等植物蜡的内容(Hedburg, 1968),但与额外的来源。从数据可以看出9 (c)和9 (f),原油中的蜡含量上甜点显著高于原油的甜蜜点越低,表明有机的组成的源岩母质上部分明显不同于较低的部分。

碳氢化合物β-carrotane来源于β胡萝卜素,这是一个各种光辅助色素。因此,β-carrotane主要是与缺氧和盐水湖藻类有机物(大厅et al ., 1981;(31日,32])。由于这个原因,β-carrotane /n- c₂₁比率可以指示的富集程度β-carrotane原油。公关和Ph值主要是来自叶绿素(28];因此, 比表示的相对富集我在原油烷烃(公关和Ph值)。一般来说,的内容我烷烃随成熟度增加而减小。上甜点原油,β-carrotane /n- c₂₁值(0.27 - -0.59; )和 值(0.79 - -1.24; )是高于降低原油的甜点( , ; , )。如数据所示10 ()- - - - - -10 (d),原油密度和粘度有很好的正相关β-carrotane /n- c₂₁和 ,表明的生物来源β-carrotane /n- c₂₁和 可能的原因为穷人原油的物理性质较低的甜点。此外,之间的关系β-carrotane /n- c₂₁和 非常好,相关曲线几乎穿透了坐标的原点(图10 (e)),这表明这两个化合物可能来自同一母体材料。

众所周知,的组成和分布n烷烃、类异戊二烯烷烃链密切相关的沉积条件和OM([来源33];Peters等人。,2005)。尽管C₂₁——/ C₂₂+比率受到成熟,它仍然可以被用来评估OM的烃源岩。长链n烷烃(>n- c₂₃)是高等陆生植物生物标志物特征34),而短链n烷烃(<n甜)主要是藻类和微生物(Brassell et al ., 1978)。焦油(陆源/水生比率)指数计算通过使用方程 。的患病率n- c₂₇,n- c_29日,n- c_31日n烷烃意味着派生从epicuticular蜡,这将是最有可能由高等植物直接合成。C₂₁——/ C₂₂+比率上甜点的原油(0.40 - -1.61; )高于低甜点的原油(1.10 - -1.62; )。上甜点的焦油价值(0.35 - -1.54; )在低甜点(低于0.37 - -0.52; )。从数据10 (f)和10 (g)可以看出,原油密度和粘度与C呈正相关₂₁——/ C₂₂+,但它与焦油(负相关数据10 (h)和10(我)),这表明烃源岩的母质在较低的部分很可能大大不同于上一节。这是符合发展的叠层藻类上烃源岩和telalginite发展较低的烃源岩(图5)。

众所周知,C_29日甾萜类化合物通常来源于陆生植物,虽然陆生植物不是一个独特的一些水生生物来源,也可biosynthesize C_29日甾萜类化合物丰富,如棕色和绿色藻类(Moldowan et al ., 1985;(35])。因此,的比率ααα-20 r C₂₇/ C_29日泼尼松龙和ααα-20 r C₂₈/ C_29日泼尼松龙被用来代表不同的内容定期甾萜类化合物在原油上、下甜蜜的地方。在原油上甜点,ααα-20 r C₂₈/ C_29日甾烷值(0.59 - -0.87; )和ααα-20 r C₂₇/ C_29日泼尼松龙(0.23 - -0.60; )远高于原油的低甜点(ααα-20 r C₂₈/ C_29日 , ;ααα-20 r C₂₇/ C_29日 , )。这些结果表明C的浓度更高_29日常规的甾萜类化合物在原油降低甜点。从图11可以看出,原油密度和粘度与的比率负相关ααα-20 r C₂₈/ C_29日泼尼松龙,ααα-20 r C₂₇/ C_29日泼尼松龙。结合有机岩石学观察,可以看出绿藻更丰富的烃源岩在较低的部分(数据5 (e)和5 (g)),这是符合事实的原油低甜点是丰富的C_29日定期在饱和烃生物标志物的甾烷。

5.3。物理性能之间的关系、迁移和成熟原油

在浓缩过程中,如果原油累积在水库没有长途迁移,将几乎没有明显的分化的原油成分包含重型组件保持在水库,导致原油的物理性质的恶化在水库。通过比较原油的生物标志物特征从上部和下部之间的甜蜜点,这是发现的原油上甜点没有显著不同,而原油的生物标志物特征从甜点不同大大(图6)。随着深度的增加,原油的生物标志物特征下甜点定期改变,而原油的上甜点(图没有明显变化12)。这意味着原油上甜点被迁移和积累特征,而原油累积的甜点是短的迁移,代表和self-stored页岩油储层的特性。这是符合原油发生明显观察到较低的部分的源岩(图5 (g))。

烃源岩具有相同的原料,原油密度和粘度降低与烃源岩的成熟度(窦et al ., 1995)。从图可以看出13,原油密度和粘度上甜点与C显示没有明显相关_29日ααα20年代/ ( )和C_29日αββ/ ( )甾烷比例,而原油的密度和粘度较低的甜点有一个很好的负相关的C_29日ααα20年代/ ( )和C_29日αββ/ ( )泼尼松龙比率。这表明原油的物理性质参数的甜点是烃源岩的成熟度的影响在较低的部分,和烃源岩的成熟度越低,越重原油。

6。结论

基于物理特性的分析、家庭组成、和原油的生物标志物上部和下部的“风水宝地”Lucaogou形成Jimusaer凹陷的准噶尔盆地,发现原油的物理性质从低甜斑点穷比上甜蜜的地方。然而,n烷烃的原油上下odd-to-even甜蜜点相对完整和有明显优势,表明穷人原油的物理性质研究区生物降解并不相关。

通过比较原油的物理性质与饱和烃生物标志物的生物参数,发现原油的物理性质在上下甜蜜点受母质的影响。结合烃源岩的有机岩石学观察的上半部分和下半部分,这是表明telaginite(绿藻)出现在较低的部分的烃源岩主要负责原油质量的变化较低的甜点。

此外,原油饱和烃生物标志物上甜点被发现有类似的特点,原油饱和烃生物标志物在低甜斑点显示定期随着深度变化。因此,据透露,原油富集低甜点的源和self-stored配置的明显特征,而原油上甜点经历了一定程度的迁移。同时,拥有相同的条件下的母质来源,因此推断,原油上甜点也受到邻近烃源岩的成熟度;,烃源岩的成熟度越低,更糟糕的是原油的物理性质。

数据可用性

数据将被提交。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢的支持中国国家石油和天然气的主要项目(项目编号:2017 zx05008006 - 003)和提供的指导中国石油大学(北京),以及实验和测试支持由石油资源勘探的国家重点实验室,北京。