微生物脱硫的过程是怎样的?
利用微生物不仅可以浸矿,还可以用来脱硫。煤中含硫,直接燃烧时,含硫气体放入空气中,造成环境污染。化学脱硫方法耗能大,物理脱硫方法较化学法省钱,但煤粉有损失,利用微生物脱硫则很有潜力。脱硫过程是这样的,先将煤碾碎,用稀酸进行预处理后,将煤粒与水混合。在反应器中,加以含有适当营养物的培养基(主要是硫酸铵和磷酸氢二钾),并接种适当培养的菌种,通入空气和二氧化碳(烟道气),温度控制在28℃~32℃(对氧化亚铁硫杆菌)。反应结束,将煤与培养液分开,从培养液中回收硫。利用微生物浸矿冶炼金属所以受到人们的重视,是因为它不需要大量复杂的设备,方法简便,成本低,特别适于开采小矿、贫矿、废弃的老矿。但是,在目前生产中还存在着不少问题,如生产周期长、对矿石有选择性,碱性矿石就更难见效、提取率不稳定等。培养细菌需要控制一定的温度和湿度,使冬季和寒带地区不能进行生产。人们正在设法攻克这些难关,使细菌在矿产资源开发中发挥更大的作用。同时,人们还正在研究用微生物来提取另外一些稀有金属如镁、钼、锌、钛、钴、银等。尽管这些研究的成果应用到生产中还需要一段时间,但已不是不可捉摸的事了。微生物将成为冶金战线上一支不可低估的生力军。
含硫化合物的危害
含硫化合物指的是化学中含有硫元素的化合物,这些化合物在自然界和工业生产中广泛存在。一些含硫化合物可能会对环境和人类健康产生危害。首先,含硫化合物可能会对大气造成污染,例如二氧化硫和硫化氢等气体会对空气质量产生影响,引起酸雨等环境问题。其次,含硫化合物还可能对人体健康造成危害,例如硫酸盐和硫代硫酸盐等物质对人体的呼吸系统和眼睛有刺激性作用,而某些含硫有机化合物还可能对人体产生致癌作用。因此,为了减少含硫化合物的危害,应该加强对这些物质的监管和管理,减少其排放量和使用量。同时,公众也应该提高环境保护和健康意识,避免接触含硫化合物。
生物脱硫公司哪家最好?
北京时代桃源是目前国内最具实力的生物脱硫专家,公司成立于2004年,是行业内口碑做好的,也是国内最权威的。目前国内的生物脱硫厂家比较多,包括自主研发的和引进国外技术的。两者比较,从目前国内项目的成功率和项目运行情况来看,国外技术相对来说更先进、更成熟一些,而国内自主研发的一些生物脱硫技术研究才刚刚开始,在项目中出现的问题也很频繁。北京时代桃源环境科技有限公司,该公司已经把碧欧蓝的公司技术进行了知识转移,团队认真负责,行业内口碑颇好。时代桃源是碧欧蓝在中国独家代理。
芳烃的理化特性和用途
芳香烃,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。是闭链类的一种。具有苯环基本结构,历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,所以称这些烃类物质为芳香烃,后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统一沿用这种叫法。例如苯、二甲苯、萘等。通过分离,分出其中的苯、甲苯、二甲苯。主要用于橡胶工业,胶黏剂,制鞋业等。也是生产对二甲苯(PX)的主要原料。混合芳烃是无色透明液体,气味:有特殊气味,窄馏分重整芳烃抽提所得的芳烃混合物。其中含有苯、甲苯、二甲苯。可作为石油树脂、汽油、溶剂的原料。扩展资料芳香烃不溶于水,但溶于有机溶剂,如乙醚、四氯化碳、石油醚等非极性溶剂。一般芳香烃均比水轻;沸点随相对分子质量升高而升高;熔点除与相对分子质量有关外,还与其结构有关,通常对位异构体由于分子对称,熔点较高。碱金属(钠、钾或锂)在液氨与醇(乙醇、异丙醇或二级丁醇)的混合液中,与芳香化合物反应,苯环可被还原成1,4-环己二烯类化合物,这种反应叫做Birch(伯奇)还原。例如,苯可被还原成1,4-环己二烯。参考资料来源:百度百科-芳烃
1.如何判断化合物的芳烃性?
1.脂肪烃:除芳香烃以外的所有烃的总称
脂环烃:性质上不同于芳香烃,而十分类似脂链烃的环烃叫脂环烃。
芳香烃:简称“芳烃”,指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。
芳香化合物:具有香味的化合物。绝大多数是低分子有机化合物。常见的有醛类、酮类、羧酸类、酯类、醇类、醚类等,在这些化合物中,有脂肪族化合物、脂环族化合物、芳香族化合物,也有杂环化合物。
脂环化合物:分子中含有由3个以上碳原子连接成的碳环,环内两个相邻碳原子之间可以是单键、双键或叁键,环的数目可以是一个或多个的化合物。此类化合物包括脂环烃及其衍生物。它们的性质与相应的脂链化合物相似。
芳香族化合物:分子中至少含有一个苯环,具有与开链化合物或脂环烃不同的独特性质(称芳香性,aromaticity)的一类化合物。
芳香烃与脂肪烃可看作烃的两个分类,是两个互补的集合。脂环烃是脂肪烃的一种,它与芳香烃同为环烃,但性质上却是与脂链烃相似。芳香化合物,脂环化合物,芳香族化合物中,芳香化合物的范畴明显更大,芳香族化合物中必须含有至少一个的苯环,脂环化合物中则必须含有非苯环的碳环。
2.命名为脂肪烃是因为该类有机物与脂肪族化合物即类脂质(包括磷脂、脑磷脂、卵磷脂、固醇、糖脂、脂蛋白)、中性脂肪、脂肪酸具有相同的基本性质。
脂肪酸的分类:饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸(单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸)。
脂肪醇分类:天然脂肪醇,另一类一般不做表述【摘要】
1.如何判断化合物的芳烃性?【提问】
1.脂肪烃:除芳香烃以外的所有烃的总称
脂环烃:性质上不同于芳香烃,而十分类似脂链烃的环烃叫脂环烃。
芳香烃:简称“芳烃”,指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。
芳香化合物:具有香味的化合物。绝大多数是低分子有机化合物。常见的有醛类、酮类、羧酸类、酯类、醇类、醚类等,在这些化合物中,有脂肪族化合物、脂环族化合物、芳香族化合物,也有杂环化合物。
脂环化合物:分子中含有由3个以上碳原子连接成的碳环,环内两个相邻碳原子之间可以是单键、双键或叁键,环的数目可以是一个或多个的化合物。此类化合物包括脂环烃及其衍生物。它们的性质与相应的脂链化合物相似。
芳香族化合物:分子中至少含有一个苯环,具有与开链化合物或脂环烃不同的独特性质(称芳香性,aromaticity)的一类化合物。
芳香烃与脂肪烃可看作烃的两个分类,是两个互补的集合。脂环烃是脂肪烃的一种,它与芳香烃同为环烃,但性质上却是与脂链烃相似。芳香化合物,脂环化合物,芳香族化合物中,芳香化合物的范畴明显更大,芳香族化合物中必须含有至少一个的苯环,脂环化合物中则必须含有非苯环的碳环。
2.命名为脂肪烃是因为该类有机物与脂肪族化合物即类脂质(包括磷脂、脑磷脂、卵磷脂、固醇、糖脂、脂蛋白)、中性脂肪、脂肪酸具有相同的基本性质。
脂肪酸的分类:饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸(单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸)。
脂肪醇分类:天然脂肪醇,另一类一般不做表述【回答】
芳烃简介
目录 1 拼音 2 注解 1 拼音 fāng tīng 2 注解 苯(C6H6)是最典型的芳烃,它具有特殊的“香味”,而得名“芳香烃”,简称芳烃。苯环是芳烃族化合物的母体,其中的碳原子以平面三角形取向成键,形成等边六角形,见下图。其中氢原子可以被其他原子或原子团取代,如1个H被甲基(CH3—)取代时为甲苯;被乙基(C2H5—)取代时为乙苯;若有2个H同时被甲基取代,则为二甲苯;若有1个H被甲基取代,3个H被硝基(NO2—)取代,则是三硝基甲苯,这是炸药的主要成分,可简写为TNT。两个或两个以上的苯环还可以共边相连,即两个苯环共用两个相连的碳原子。化学式为C10H8的萘分子中含有两个相连的苯环,它是重要的化工原料之一。制造染料原料之一的蒽分子(C14H10)则是由3个苯环相连。这些芳烃的结构简式如下图所示。一个苯环由6个C和6个H组成等边六角形,为了书写的方便,一般省略了C和H,而用一个等边六元环表示。
芳烃是什么
芳烃是什么?
含苯环结构的碳氢化合物的总称,是有机化工的重要原料,包括单环芳烃、多环芳烃及稠环芳烃。单环芳烃只含一个苯环,如苯、甲苯、乙苯、二甲苯、异丙苯、十二烷基苯等。多环芳烃是由两个或两个以上苯环(苯环上没有两环共用的碳原子)组成的,它们之间是以单键或通过碳原子相联,如联苯、三苯甲烷等。稠环芳烃是由两个或两个以上的苯环通过稠合(使两个苯环共用一对碳原子)而成的稠环烃,其中至少一个是苯环,如萘、蒽等。芳烃中最重要的产品是苯、二甲苯,其次是甲苯、乙苯、苯乙烯、异丙苯。苯及其分子量较小的同系物是易燃液体,不溶于水,密度比水小;多环芳烃及稠环芳烃多是晶状固体。芳烃均有毒性,其中以苯对中枢神经及血液的作用最强。稠环芳烃有致癌作用。
来源 芳烃来源于煤和石油,煤干馏过程中能生成多种芳烃。19世纪初叶至中叶,从煤干馏所得煤焦油中陆续分离出苯、甲苯、萘、蒽等芳烃。此后,工业用芳烃主要来自煤炼焦副产焦炉煤气及煤焦油。石油中含多种芳烃,但含量不多,且其组分与含量也因产地而异。20世纪40年代后实现石脑油的催化重整,将石脑油中的非芳烃转化为芳烃。从烃类裂解所得的裂解汽油中也可分离出芳烃。芳烃主要来源已从煤转化为石油。现在,世界总产量中90%以上来自石油。不同来源含芳烃馏分的组成不同(见表)。
生产方法 重整汽油中芳烃可用萃取法分出。裂解汽油中的芳烃,也常用萃取法分出,但在萃取前需用催化加氢法除去不稳定的双烯烃、单烯烃和含硫化合物等(见芳烃抽提)。由于裂解汽油中芳烃含量较高,因此也可用萃取精馏分离出芳烃。常用的萃取剂有N,N-二甲基甲酰胺、N-甲酰吗啉、Ν-甲基吡咯烷酮、环丁砜等。在萃取精馏塔中,非芳烃从塔顶蒸出,芳烃与溶剂留在塔底。此法与萃取法相比,设备简单、操作费用低,但芳烃收率略低。煤炼焦副产的焦炉煤气,经吸收得吸收液,分离出其中粗苯馏分,内含C8、C9芳烃,可再精馏分离。煤炼焦副产煤焦油,经分馏可得轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油、沥青等馏分,再用精馏、结晶等方法分离得到苯系、萘系、蒽系芳烃。芳烃中,苯、对二甲苯用途广,需求量大;甲苯、间二甲苯、C9芳烃等用途较少。工业上可通过各种转化过程将甲苯、间二甲苯、C9芳烃等转化为苯、对二甲苯等。转化过程中主要进行烷基化、脱烷基、异构化、歧化以及烷基转移反应(见图)。
用途 芳烃是有机化工重要基础原料,其中单环芳烃更为突出。苯、二甲苯是制造多种合成树脂、合成橡胶、合成纤维的原料。甲苯可转化为二甲苯和苯。高级烷基苯是制造表面活性剂的重要原料。多环芳烃中联苯用作化工过程的热载体。稠环芳烃中萘是制造染料和增塑剂的重要原料。多种含氧、含氯、含氮、含硫的芳烃衍生物用于生产多种精细化工产品。某些芳烃或其混合物如苯、二甲苯、甲苯等可作溶剂,芳烃(如异丙苯等)辛烷值较高,用重整等方法增加轻质馏分油中的芳烃含量,对提高汽油质量有重要意义。70年代世界芳烃的化工年利用量已超过30Mt。
什么是芳烃?
分子中含有一个或多个苯环的烃类,简称芳烃。根据它们的结构,可分为三类:
1.单环芳烃分子中只含一个苯环的芳烃。如苯、甲苯、二甲苯等。
2.稠环芳烃两个或两个以上的苯环分别共用两个相邻的碳原子而成的芳烃。如萘、蒽、菲
蒽和菲互为同分异构体。
3.多环芳烃如:
芳香烃主要来源于煤焦油和石油。芳香烃不溶于水,溶于有机溶剂。芳香烃一般比水轻;沸点随分子量的增加而升高。芳香烃易起取代反应,在一定条件下也能起加成反应。如苯跟氯气在铁催化剂条件下生成氯苯和氯化氢,在光照下则发生加成反应生成六氯化苯(C6H6Cl6)。芳香烃主要用于制药、染料等工业。
芳烃的主要危害是什么?
苯是一种应用广泛的有机溶剂,是黏合剂、油性涂料、油墨等的溶剂。
短时间内吸入大量苯蒸气可引起急性中毒。急性苯中毒主要表现为中枢神经系统麻醉,甚至导致呼吸心跳停止。
长期反复接触低浓度的苯可引起慢性中毒,主要是对神经系统、造血系统的损害,表现为头痛、头晕、失眠,白血球持续减少、血小板减少而出现出血倾向我国规定操作车间,内空气中苯的浓度不得超过40mg·m,居室内空气中苯含量平均每小时不得超过0。 09mg·m。
制鞋、皮革加工业、箱包、家具制造中使用的黏胶剂,喷漆、油漆工作中使用的溶剂都含有苯或苯的同系物,因此从事上述职业的人群要加强防范,避免苯中毒。虽然环芳烃对人体有害,但是人类却对一种原始的烹饪方式情有独钟,那就是烧烤(这可能是由于祖先遗传给我们的行为因子造成的,在有些时候竟然使我们对环芳烃产生一种愉悦感)。
人若长期接触或吸入稠环芳烃如萘(俗称卫生球,过去用来驱蚊防霉)等则会致癌。许多稠环芳烃是强烈的致癌物质,如苯并芘等。
秸秆、树叶等物质不完全燃烧形成的烟雾中含有较多的稠环芳烃,我国有些省市已经禁止焚烧树叶和秸秆。香烟的烟雾中也存在多种稠环芳烃,提醒青少年应珍视生命,远离香烟烟雾的危害。
芳烃油是什么?
芳烃油也称芳香烃或芳烃,是指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,它是石油化工的基本产品和基础原料之一,主要包括苯、甲苯和二甲苯、乙苯等。因为历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,所以称这些烃类物质为芳香烃,后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统一沿用这种叫法。例如苯、萘等。苯的同系物的通式是CnH2n-6(n≥6)。
芳烃油(aromatic hydrocarbon oil)又称芳香烃油深色黏稠液体,相对密度0.9529~1.0188。凝固点
芳烃油具有良好的橡胶相容性,耐高温、低挥发等特点,能显著改善橡胶的加工性能,可以增强橡胶产品的抗风化、氧化、磨擦、衰老程度,同时能帮助胶料中填充剂的混合和分散,被广泛应用于再生胶及多种橡胶制品等行业。
芳香烃是什么?
芳香烃是具有芳香性的烃类化合物。分为苯型芳香烃和非苯型芳香烃。
可以根据休克尔规则(4n+2)判定芳香性。
典型的非苯型芳香烃有环多烯离子,薁(蓝烃),富勒烯等。
芳香性:环状闭合共轭体系,π电子高度离域,具有离域能,体系能量低,较稳定.在化学性质上表现为易进行亲电取代反应,不易进行加成反应和氧化反应,这种物理,化学性质称为芳香性。
休克尔规则:一个单环化合物只要具有平面离域体系,它的 π 电子数为 4n+2(n=0,1,3,…整数),就有芳香性(当 n>7 时,有例外).其中n相当于简并的成键轨道和非键轨道的组数(如图).苯有六个 π 电子,符合 4n+2 规则,六个碳原子在同一平面内,故苯有芳香性.而环丁二烯,环辛四烯的 π 电子数不符合 4n+2 规则,故无芳香性。
噻吩结构式
噻吩结构式如图所示:噻吩(Thiophene),系统名1-硫杂-2,4-环戊二烯。从结构式上看,噻吩是一种杂环化合物,也是一种硫醚。分子式C4H4S,分子量84.14。熔点-38℃,沸点84℃,密度1.051g/cm3。在常温下,噻吩是一种无色、有恶臭、能催泪的液体。噻吩是芳香性的,硫原子2对孤电子中的一对与2个双键共轭,形成离域Π键。噻吩的芳香性仅略弱于苯。噻吩的用途噻吩是一种重要的有机化工原料,它的用途非常广泛。主要用于染料、医药和树脂。合成新型广谱抗菌素先锋霉素,是一种重要的医药化工助剂,还可应用于彩色影片制造及特技摄影,合成一种复杂的试剂,用于铀等金属的提取分离等。噻吩的衍生物具有多种药理活性。噻吩偶氮染料品种繁多,性能优异。噻吩的磺酰脲类衍生物是超高效、低毒的新型除草剂。其他衍生物还可作为杀虫剂、杀菌剂、动植物生长促进剂等。另外,噻吩的有些衍生物还是有机半导体的组成成分。总之,噻吩及其衍生物在药物工业、染料工业、农药工业、树脂工业、化学工业等方面均有十分重要的地位。以上内容参考:百度百科-噻吩
噻吩结构式
噻吩分子式:C4H4S储存条件储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。 稳定性无色流动性液体,有类似苯的芳香气味。易燃。有毒,经皮肤吸收或吸入蒸气会引起中毒。禁止与强氧化剂接触。化学性质:噻吩加热到850℃并不发生分解,但通过红热管道时转变成2,2'-联噻吩和3,3'-联噻吩。溶于浓硫酸由红色变成褐色。在硫酸-亚硝酸盐中呈蓝色。在靛红的浓硫酸溶液中生成靛吩咛(indophenine)。这是噻吩环特有的反应;将噻吩的环己烷溶液同硝酸一起加热,除生成2-硝基及2,5-二硝基噻吩外,还生成顺丁烯二酸和草酸。噻吩与100%磷酸一起加热到90℃时,生成2,4-二(α-噻吩基)四氢化噻吩;噻吩与苯一样,能发生烷基化、磺化、硝化、卤化、氰化、氯甲基化等核上取代反应。
芳烃馏分组成
与我国东部其他含油气盆地所产未成熟油不同的是江汉盐湖盆地未—低熟油中芳烃馏分含量较高,其主要原因是盐湖盆地未—低熟油的芳烃馏分中除常规多环芳烃的萘、菲、屈等系列外,还含有相当数量的有机硫化物,在某些原油中各种有机硫化物是芳烃馏分中占绝对优势的组分。实际上,盐湖盆地未-低成熟油的芳烃馏分组成较非盐湖盆地未—低熟油的芳烃馏分组成更加复杂多变。图5-14即是所研究的江汉盐湖盆地部分未-低成熟油芳烃馏分GC-MS总离子流图,不同原油间芳烃馏分化学组成差别之大由此可见一斑。下面简要介绍一下盐湖盆地未—低熟原油中几类特殊芳烃化合物的分布与组成。图5-14 江汉盐湖盆地未-低成熟油芳烃馏分GC-MS总离子流图一、常规多环芳烃1.烷基苯系列与江汉盐湖盆地潜江组烃源岩相似,在所研究的未-低成熟油芳烃馏分中检测到的烷基苯系列包括直链烷基苯和两种结构的类异戊二烯侧链烷基苯。在同一样品中直链烷基苯系列的含量相对较高,而类异戊二烯侧链烷基苯系列的含量相对较低,如广华油田广33井未成熟油,两个系列烷基苯在芳烃馏分中的含量分别为1.33%和0.73%,但在王4-2井原油中其含量分别高达23.82%和11.32%,而在王场油田特别富含硫的原油中则几乎检测不到烷基苯系列的存在。由此可见,沉积-成岩环境和成熟度的不同可能是造成原油中烷基苯系列含量不同的主要原因。不同原油中检测到的类异戊二烯侧链烷基苯系列包括1-类异戊二烯烷基-2,3,6-三甲基苯和1-类异戊二烯烷基-2,3,4-三甲基苯两个系列,且1-类异戊二烯烷基-2,3,6-三甲基苯系列的相对丰度较1-类异戊二烯烷基-2,3,4-三甲基苯系列高(图5-15),这一分布特征与潜一、二段烃源岩中这两类化合物的分布特征相似,而与潜三、四段烃源岩则存在明显差异(见第三章第二节),反映出这些未—低熟油在成因上可能与潜一、二段烃源岩更加接近。由于这类化合物指示了水体分层的沉积特征,绿硫菌则是这类化合物主要的生物来源。因此,适宜在高盐水体中生长发育的绿硫菌对生烃的贡献不可低估。图5-15 江汉盐湖盆地不同原油中两个系列类异戊二烯侧链烷基苯系列分布特征(a)广33井,Eq1,1827.6~1829.8m;(b)王9-3井,Eq3,1343.8~1346.2m;(c)王5-2井,Eq1,749.2~776.4m;(d)王4-5-1井,Eq4,2670.2~2684.2m2.烷基萘系列如图5-16所示,江汉盐湖盆地芳烃馏分中的烷基萘包括短侧链的烷基萘(侧链碳数小于4)和长侧链烷基萘(侧链碳数介于1~25之间)。短侧链的常规烷基萘系列在江汉盐湖盆地未—低熟油丰度均不高,一般均小于5%,属于一种次要组分。长铡链烷基萘在不同原油中普遍存在,它们大多呈现双峰态分布,且没有明显的碳数优势,这一分布特征与相应原油中正构烷烃系列的分布特征十分相似,表明两者在成因上可能是相关的。此外,不同原油中其相对丰度变化较大,如广华油田的未成熟油中长铡链烷基萘系列在芳烃馏分中的含量不足5%,而在临界成熟的王4-5-1井原油中,其含量则达到14%,反映原油成熟度可能是影响其丰度变化的一个重要因素。图5-16 江汉盐湖盆地不同原油中长链烷基萘系列分布特征(a)广33井,Eq1,1827.6~1829.8m;(b)王9-3井,Eq3,1343.8~1346.2m;(c)王4-5-1井,Eq4,2670.2~2684.2m3.烷基菲系列菲系列是一类常见多环芳烃,但其含量在不同原油中差别较大,如在未成熟的广33井原油中菲系列的含量仅为芳烃馏分的0.18%,而在王4-5-1井临界成熟原油中其含量达到18.35%,两者相差两个数量级。由于常规多环芳烃含量的变化大多与有机质热演化程度有关。因此,不同原油中烷基菲系列含量的变化也主要受成熟度控制。4.烷基色瞒(MTTC,脱羟基维生素E系列)烷基色瞒是盐湖环境沉积中一类特征性标志物,盐湖盆地生成的原油也不例外。由于这类化合物的热稳定性异常的低,因此,在有机质热演化过程其含量和相对组成的变化特别明显。就江汉盐湖盆地的未—低熟油而言,在未成熟油中烷基色瞒的含量较高,它常是芳烃GC-MS总离子流图上的最强峰(见图5-14),在芳烃馏分中的含量大于15%;但在成熟度相对较高的低成熟油中,其含量则明显下降,一般不超过2%,反映出烷基色瞒是一类对热演化特别敏感的标志物。此外,盐湖盆地不同原油中其烷基色瞒的分布特征也存在明显差异,一般可以分成三种分布模式,其一是光明台和广华油田的潜一段未成熟油为代表,表现为C2MTTC>C1MTTC>C3MTTC;其二是以王9-3井原油为代表,表现为C3MTTC>C1MTTC>C2MTTC;其三是以王4-5-1井原油为代表,表现为C3MTTC>C2MTTC>C1MTTC(图5-17)。如果把C1、C2、C3取代的烷基色瞒相对组成三个端元作成三角图,则可以发现所研究的江汉盐湖盆地未-低成熟油聚集成三组,它们分别对应于上述三种分布模式(图5-18)。由于烷基色瞒的相对组成常常与沉积环境的盐度有关,在盐度高的环境中常具C1和C2MTTC的优势,而盐度低的环境则表现为C3MTTC占绝对优势。上述烷基色瞒相对组成不同的原油其烃源岩的性质可能也是不同的。图5-17 江汉盐湖盆地未低成熟油烷基色瞒系列分布特征(a)广33井,Eq1,1827.6~1829.8m;(b)王5-2井,Eq1,749.2~776.4m;(c)王9-3井,Eq3,1343.8~1346.2m;(d)王4-2井,Eq2;1307.7~1309.2m(e)王4-5-1井,Eq4,2670.2~2684.2m值得注意的另一现象是5,8-和7,8-二甲基烷基色瞒相对组成的变化。如图5-17 所示,在典型的未成熟油中,5,8-MTTC的丰度异常低,常以一个肩峰的形式出现,5,8-MTTC/7,8-MTTC值?1.0,但随着原油相对演化程度的升高,5,8-MTTC的丰度随之增加,而5,8-MTTC/7,8-MTTC值也随之升高,如在 C2920S/(20S+20R)值≤0.25的未成熟油中,该比值约为0.20~0.30,当 C2920S/(20S+20R)值大于 0.30 时,该比值大于0.4。因此,利用5,8-MTTC/7,8-MTTC值衡量原油相对演化程度,尤其是原油的未成熟性上具有特殊的意义。图5-18 江汉盐湖盆地未—低熟油中甲基,二甲基和三甲基色瞒相对组成三角图由于烷基色瞒是一类与特定的沉积环境密切相关的生物标志物,其相对组成特征也能指示沉积环境的性质。除了特别富含硫的重质油外(Pr/Ph<0.1),在Pr/Ph值低和伽马蜡烷含量高的原油样品中,甲基和二甲基色瞒的丰度高,而三甲基色瞒的丰度低,反之则甲基、二甲基色瞒丰度低,而三甲基色瞒丰度高,它们之间存在良好的相关性,如图5-19所示,不同原油中Pr/Ph与甲基MT-TC/总MTTC和二甲基MTTC/总MTTC之间呈现负相关性,而与三甲基MTTC/总MTTC间呈现正相关性,伽马蜡烷/C30藿烷与甲基MTTC/总MTTC和二甲基MTTC/总MTTC之间呈现正相关关系,与三甲基MTTC/总MTTC之间呈现负相关性。换言之,与低Pr/Ph比和高伽马蜡烷指数的原油伴随的是甲基、二甲基色瞒的优势,它们是高盐度强还原条件下沉积-成岩环境特征性的生物标志物组合,而高Pr/Ph比和低的伽马蜡烷指数的原油常具有三甲基色瞒的优势,它们是盐度偏低,还原性较弱的沉积-成岩环境的生物标志物组合。因此,利用原油中烷基色瞒的分布与组成特征也可定性判断其源岩的性质及沉积环境的特征。5.芳香甾类在江汉盐湖盆地未—低熟油的芳烃馏分中检测到的芳香甾类包括双芳和三芳甾类及其相应的甲基双芳和三芳甾类化合物。由于三芳甾烷是双芳甾烷进一步芳构化作用的产物,其热稳定性相对较高。因此,在未成熟原油的芳香甾类组成中,双芳甾类的丰度超过或与三芳甾类相当;但在临界成熟原油中,则表现为三芳甾烷丰度远超过双芳甾烷。如在C2920S/(20S+20R)值为0.25的广33井未成熟油的芳烃馏分中,双芳甾烷和三芳甾烷的含量分别为10.41%和14.60%,而在C2920S/(20S+20R)值为0.40的临界成熟原油中,双芳甾烷和三芳甾烷的含量分别为1.14%和11.38%。由此可见,依据原油芳烃馏分中不同芳构化程度的甾类的相对组成特征可以用来定性判别原油的相对演化程度。图5-19 江汉盐湖盆地不同原油中Pr/Ph和伽马蜡烷指数与甲基MTTC/总MTTC、二甲基MTTC/总MTTC和三甲基MTTC/总MTTC间的关系图二、有机硫化物的分布与组成对于江汉盐湖盆地的未—低熟油而言,各类有机硫化物是一种特征性的非生物标志物类化合物,其中包括直链烷基噻吩、四氢噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩、类异戊二烯烷基噻吩、二噻吩以及一些含四氢噻吩环的藿烷和甾烷类化合物。但是在不同的原油中,这些有机硫化物的分布与组成极不平衡,只在某些特殊原油的芳烃馏分中可检测到丰富的各类有机硫化物,而在大部分未—低熟油中含硫化合物的丰度并不高,且分布也不完整,如典型的广33井未成熟油中有机硫化物以烷基苯并噻吩系列为主,其次为烷基四氢噻吩系列,而烷基噻吩系列含量很低。在王场油田的富硫重质原油中,烷基四氢噻吩系列占绝对优势(见图5-14),烷基噻吩系列含量极低。由此可见,烷基四氢噻吩系列和烷基苯并噻吩系列是江汉盐湖盆地未—低熟油中主要的有机硫化物,而烷基噻吩系列含量则很低,是一种次要的有机硫化物。此外,并不是盐湖盆地产出的所有原油均富含各类有机硫化物,而且在不同原油中有机硫化物的种类也存在明显差异。这一现象揭示出盐湖盆地有机硫化物的形成可能还需要某些特定的地质-地球化学条件,而且地质-地球化学条件不同所形成的有机硫化物的性质也存在明显的差异。这里以王场油田的富硫重质原油为代表,介绍各类有机硫化物的分布与组成特征。1.烷基四氢噻吩系列王场油田南断块的原油特别富含有机硫化物,其芳烃馏分GC-MS总离子流图的特征不同于其他原油,它几乎完全由各类有机硫化物组成(见图5-14),而烷基四氢噻吩系列则是该原油中最丰富的有机硫化物,它们包括基峰分别为m/z87,101,129,143,157的直链四氢噻吩系列以及一些C20类异戊二烯烷基侧链的四氢噻吩化合物(图5-20),这类化合物在可占该原油芳烃馏分的74.85%,是一种绝对优势的组分。值得注意的是这些直链烷基四氢噻吩系列的碳数分布与该原油正构烷烃的碳数分布相当,均呈双峰态分布,具有一定的偶碳优势,但偶碳优势的强度较正构烷烃系列弱。因此,直链烷基四氢噻吩系列与正构烷烃分布特征上的相似性,说明它们两者间具有相似的生物来源。但是在成因机理上,成岩早期阶段硫与烃源岩中沉积有机质的结合形成富硫大分子可能是烷基四氢噻吩系列形成的重要前提。除了直链四氢噻吩系列外,还可检测iC20具类异戊二烯侧链的四氢噻吩化合物,它们是植烷(烯)结构的类异戊二烯烷烃与硫作用的产物。2.烷基噻吩系列在所研究的取自江汉盐湖盆地潜江凹陷的15个原油样品中,烷基噻吩系列的含量均很低,在芳烃馏分中其含量常不到5%,且分布不完整,烷基噻吩系列含量低可能是潜江凹陷未—低熟油的共性。在王场油田王31-6井特别富硫的重质原油中,烷基噻吩系列的含量更低,它仅为芳烃馏分的0.65%。就其分布特征而言,m/z111,139,153系列的分布较为完整,且具有一定的偶碳优势,但偶碳优势的强度相对较低。值得注意的是在该原油烷基噻吩系列的组成中,iC20类异戊二烯烷基侧链的噻吩化合物占绝对优势(m/z125)(图5-21)。从单个化合物的相对含量来看,它是其他化合物的20~30倍。由于这一化合物的前身物是C20类异戊二烯烷(烯)烃,这一现象与该原油样品具有的强的植烷优势的特征是一致的。王31-6井原油样品中异常低的烷基噻吩系列含量表明烷基噻吩与烷基四氢噻吩形成的条件可能是不同的。3.烷基苯并噻吩系列在江汉盐湖盆地大部分原油样品中,烷基苯并噻吩常是一种在相对含量上占优势的含硫化合物,如在广33井未成熟油芳烃馏分中,烷基苯并噻吩系列的含量近29.05%,而烷基四氢噻吩的含量则为19.98%;在王4-2井原油芳烃馏分中,烷基苯并噻吩系列的含量高达33.38%,而烷基四氢噻吩系列的含量仅为3.58%;在王31-6井特别富含硫的重质原油中,烷基苯并噻吩系列的含量仅为10.58%,明显低于四氢噻吩系列,但远远高于烷基噻吩系列。就其分布特征而言,烷基苯并噻吩系列不具偶碳优势,且呈现出以低分子量成员占绝对优势的单峰态分布(图5-22),这一分布特征既不同于其正构烷烃的分布特征,也不同于烷基四氢噻吩和烷基噻吩系列的分布特征,反映出这类硫化物在成因机理上有其特殊性。图5-20 王场油田王31-6井原油中烷基四氢噻吩系列的分布特征4.类异戊二烯烷基二噻吩系列(isoprenod bithiophenes)此外,在王31-6井原油的芳烃馏分中还检测到一类一个分子中含两个硫原子的化合物,它们基峰分别为 m/z221,235,249,263,277 和 291,共有 20 余个化合物(图5-23),其含量达2.51%,仅次于烷基苯并噻吩系列。经过与文献资料的对比,确认它们是类异戊二烯烷基联二噻吩系列的化合物(Schmid,1996;Sinninghe Damste等,1986;Sinningh Damste 和 De leeaw,1987;Sinninghe Damste等,1989b),其碳数分布范围为C13~C25,恰与盐湖盆地烃源岩中普遍存在的iC13~iC25规则类异戊二烯烷烃的分布范围一致,反映出它们之间存在不可分割的成因联系。在温和的实验条件下醇、酮和植醇、植二烯和角鲨烯很容易与无机多硫化物发生反应生成有机硫化物(Schouten等,1997、1994;Fukushima等,1992;De Greaf等,1992)。由此可见,在地质环境中有机硫化物的形成并不需要苛刻的条件。图5-21 王场油田王31-6井原油中烷基噻吩系列的分布特征图5-22 王场油田王31-6井原油中烷基苯并噻吩系列分布特征图5-23 王场油田王31-6井原油中类异戊二烯烷基联二噻吩的分布特征图中数字分别代表基峰和分子量5.烷基二苯并噻吩系列(DBT)烷基二苯并噻吩系列是一些非盐湖盆地未低熟油中主要的有机硫化物,但在江汉盐湖盆地未低熟原油中烷基二苯并噻吩系列常常是一种含量较低的有机硫化物,且其含量有随成熟度升高而增加的趋势,表明这类硫化物的稳定性高。大量研究表明,二苯并噻吩三个甲基异构体相对组成特征与沉积环境的盐度和成熟度密切相关。高盐度、低演化的地质样品中表现为1-甲基DBT≥4-甲基DBT>>2+3 甲基DBT,随着成熟度的升高,1-甲基DBT的优势减弱,4-甲基DBT的优势增强;而在非盐湖相成因的低成熟原油中,则以4-甲基DBT 的优势为特征,其相对丰度的变化顺序是4-甲基DBT>>2+3-甲基DBT>1-甲基 DBT(Hough,1990)。江汉盐湖盆地未—低熟原油中甲基二苯并噻吩的组成也呈现出相似的规律。在典型的未成熟油和特别富硫重质原油中均呈现出1-甲基DBT的优势,而在那些成熟度相对较高或盐度偏低的条件下形成的原油均呈现出4-甲基DBT的优势(图5-24)。图5-24 江汉盐湖盆地未-低成熟原油中甲基二苯并噻吩相对组成三角图值得注意的是在典型的盐湖相未成熟油中,1-MDBT/4-MDBT值常大于2.0,而相应的低成熟油中该比值则常介于0.5~1.0之间,而非盐湖相未—低熟油中该比值均小于0.5。因此利用1-MDBT/4-MDBT比值常能较好地判断盐湖盆地原油的未成熟性。6.四氢噻吩藿烷和四氢噻吩甾烷在盐湖盆地的富硫沉积和富硫原油中常可则到一系列含硫的甾烷和藿烷化合物,它们包括噻吩藿烷、噻吩甾烷(Sinninghe Damste等,1987、1989)、四氢噻吩藿烷和四氢噻吩甾烷(Schmid,1986;Sinninghe Damste等,1989),以及一些硫化甾烷和藿烷(Cry等,1986)。从分布特征上来,噻吩甾藿烷常与丰富的烷基噻吩相伴随,而四氢噻吩甾藿烷则常出现在富含烷基四氢噻吩的烃源岩和原油中。在江汉盐湖盆地的未低熟油中,这类含硫的生物标志物并不常见,仅检测于特别富含硫的重质原油中,主要由C30~C35四氢噻吩藿烷和C27~C29四氢噻吩甾烷系列组成。图5-25和图5-26则是王31-6井原油中这两类标志物的质量色谱图。这类化合物在该原油芳烃馏分中的含量不高,一般不足2%。这类具有明确生源意义的生物标志物的前身物首先是细菌藿烷多醇和甾烷(烯)醇类,而且是在成岩早期阶段与硫结合的并转变成相应的有机硫化物。由于产自王场油田的富硫重质原油的成熟度并不高,其C2920S/(20S+20R)值约为0.34~0.35,属典型的低成熟原油。在这类原油中检测出丰富的含硫甾藿烷进一步说明这类化合物是低演化阶段的产物。7.芳烃馏分中各类化合物的相对组成特征与绝对浓度变化图5-25 王场油田王31-6井原油中四氢噻吩藿烷系列质量色谱图为了对比盐湖盆地不同原油芳烃馏分中各类化合物的相对组成特征,我们在芳烃GC-MS总离子流图上对280~300个化合物进行了定性与相对含量的统计分析。结果表明,盐湖盆地不同原油芳烃馏分的组成千差万别,而且它们与原油的相对演化程度存在一定的关系。如图5-27和图5-28所示,在广33井未成熟油中,其芳烃馏分主要由烷基苯并噻吩、烷基四氢噻吩、烷基色瞒和双芳甾烷组成,其含量分别为29.05%、19.98%、13.57%、10.41%,含硫化合物的总量达51.14%,而其他系列化合物的含量则很低;在王场油田特别富硫的低成熟原油中,烷基四氢噻吩系列占绝对优势,达74.85%,各类有机硫化物的总量达89.03%,显示出了独特的地化特征;而在王4-2井成熟原油中,烷基苯并噻吩和烷基苯是其芳烃馏分的优势组分,含量分别33.38%和35.14%,有机硫化物的总量达37.36%。在非盐湖相烃源岩生成的临界成熟原油中,常规多环芳烃中的烷基苯、长链烷基萘以及三芳甾烷是芳烃馏分的主要组分,其含量大于80%,而有机硫化物的含量则很低,其含量低于15%。由此可见,真正盐湖相烃源岩形成的未低熟原油其芳烃馏分均富含各类有机硫化物,其总量常达芳烃馏分的50%以上,而非盐湖相烃源岩生成的原油则以贫有机硫化物为特征。图5-26 王场油田王31-6井原油中四氢噻吩藿烷系列质量色谱图对芳烃馏分进行的定量色谱质谱分析结果表明,烷基色瞒在C2920S/(20S+20R)<0.30的未成熟油中浓度最高,常大于3μg/mg油,而在C2920S/(20S+20R)>0.3的低成熟和临界成熟原油中,烷基色瞒的浓度迅速下降,其含量大多小于1.0μg/mg油,这一现象更进一步揭示出烷基色瞒是一类热稳定性很低的化合物,其浓度与成熟度负相关并可作为判别原油未成熟性的可靠标志。而常规多环芳烃如萘、菲系列和三芳甾烷浓度的变化与烷基色瞒相反,表现为未成熟油中含量低,而成熟油中含量高,反映出这类化合物的热稳定性高,其含量的变化与成熟度正相关。二苯并噻吩系列含量的变化则没有明确的趋向性,表明这类化合物含量的变化主要受沉积-成岩环境控制,对于油源不同的原油来说,其含量变化可能与成熟度无关。图5-27 江汉盐湖盆地不同原油芳烃馏分中各类化合物相对组成特征柱状图1—萘;2—菲;3—艹屈;4—氧芴;5—联苯;6—芴;7—苝;8—荧蒽;9—类异戊二烯烷基苯;10—长链烷基苯;11—长链烷基奈;12—苯并芘;13—芳香二萜;14—芳香三萜;15—脱A芳香三萜;16—苯并藿烷;17—双芳甾烷;18—三芳甾烷;19—甲基三芳甾烷;20—烷基色瞒;21—烷基四氢噻吩;22—烷基噻吩;23—烷基苯并噻吩;24—硫芴;25—其他化合物由此可见,江汉盐湖盆地烃源岩生成的原油,其芳烃馏分的化合物组成存在十分明显的差异,造成这一差异的原因涉及烃源岩的性质和原油的成熟度,而烃源岩形成的沉积-成岩环境的性质如盐度、氧化还原性等因素可能是制约原油芳烃馏分化学组成的内在原因。图5-28 江汉盆地中低熟油中各芳烃系列浓度变化柱状图横坐标依C2920S/(20S+20R)值从小到大排列1—潜深10井;2—明斜4-2井;3—广27井;4—王14井;5—王31-12井;6—王31-6井;7—王8-1井;8—潭34井;9—王4-5-1井;10—潜深5井;11—王3井
稠油的油源分析
车拐地区来自于昌吉凹陷二叠系的原油普遍受到不同程度生物降解,且从东到西生物降解程度依次增强,研究区也正好处于严重生物降解油的分布区域 (图6-34)。第一大类原油均遭受了生物降解作用,部分原油有不同程度的后期充注现象。如排602井白垩系原油 (图6-7)遭受较严重的生物降解,无明显后期充注的迹象,残余的生物标志物组成表现二叠系烃源岩的特征,原油碳同位素为-31.7‰;排204井古近系原油 (图6-17)早期遭受了较严重的生物降解,且后期充注较明显,甾萜烷总体特征呈现二叠系烃源岩的特征,原油δ13C为-29.3‰;排203井 (948m)原油 (图6-16)早期也遭受了严重的生物降解,后期充注大量的原油,导致正构烷烃分布完整,原油的δ13 C为-27.9‰,比二叠系来源的原油δ13C值偏重一些,比煤成油δ13 C偏轻,具有侏罗系煤系烃源岩生成油的特点,但伽马蜡烷指数为0.30,ααα20RC27-C28-C29甾烷相对组成呈 “V”型分布,呈现二叠系烃源岩的特点。图6-34 车拐地区原油饱和烃化合物总离子流图分布特征1.A1类原油的油源分析A1类原油遭受强烈的生物降解作用,无后期充注现象。原油中正构烷烃已经消耗殆尽,含有较丰富的25-降藿烷,C20、C21和C23三环萜烷丰度很高,伽马蜡烷丰度较高,几乎不含β-胡萝卜烷,与二叠系烃源岩生物标志物特征相似。A1类原油碳同位素偏轻,如排1井侏罗系772m 处油砂抽提物氯仿沥青 “A”和饱和烃的碳同位素分别为-30.5‰和-31.7‰;排602井油砂抽提物氯仿沥青 “A”和饱和烃的碳同位素分别为-30.5‰和-31.4‰;排18 井 原 油 碳 同 位 素 较 轻 为 -31.5‰;车 浅 1-5 井 原 油 碳 同 位 素 为-31.5‰;排601-P1 井 沙 湾 组 油 砂 抽 提 物 同 位 素 为 -30‰;排6井白垩系原油饱和烃、芳烃、非烃、沥青质组分δ13 C分别为-31.8‰、-30.2‰、-29.2‰和-29.7‰;排7井白垩系原油饱和烃、芳烃、非烃、沥青质组分δ13 C 分别为-32.2‰、-29.9‰、-29.4‰和-29.8‰,都与二叠系烃源岩比较接近 (图6-35),明显轻于侏罗系煤系烃源岩的碳同位素。部分原油存在后期充注作用,可能是后期二叠系原油调整充注导致。图6-35 车排子地区不同类型原油同位素分布特征对比图2.A2类原油的油源分析A2类原油含有25-降藿烷,表明受到严重的生物降解,但从总离子流图上仍然见到少量正构烷烃的分布,并且异构烷烃丰度突出。可以解释为早期充注的原油遭受了严重生物降解 (正构烷烃和异构烷烃几乎被全部降解),后期充注了的原油亦遭受了轻度生物降解,部分正构烷烃被消耗,异构烷烃丰度突显。这类原油主要来源于二叠系烃源岩,有后期侏罗系烃源岩生成原油的混源。3.A3类原油的油源分析A3类原油存在后期充注现象,生物标志物组成表现出两次充注原油的特点。如排203井新近系沙湾组和排204井古近系原油在总离子流图上鼓包明显,甾、萜烷类化合物被大量降解,25-降藿烷丰度较高,但在鼓包的背景上正构烷烃分布比较完整 (图6-16,图6-17),反映早期充注原油遭受了严重的生物降解,后期充注了未被生物降解的原油。排19井沙湾组 (916.85~916.98m)油砂抽提物沥青 “A”碳同位素为-28.3‰。原油碳同位素值高于典型二叠系烃源岩的原油,而低于来源于侏罗系烃源岩的原油,如排203井沙湾组 (948m)原油的饱和烃δ13 C为-27.9‰,排204井油砂抽提物的碳同位素组成偏轻,为-29.3‰,都介入侏罗系和二叠系烃源岩的碳同位素之间。总体来说,A3类原油为二叠系和侏罗系原油的混源,二叠系烃源岩生成的原油先充注到车排子凸起有利的圈闭中聚集,因后期构造活动使古油藏发生破坏或调整而再次运聚成藏,并遭受了生物降解作用后,晚期侏罗系生成的原油又充注到这些聚油圈闭中。4.A4类原油的油源分析A4类原油主要为排22井原油,总离子流图上鼓包明显 (图6-20),呈双峰型,正构烷烃分布不完整,饱和烃相对百分含量达到66.7%,类异戊二烯烷烃以及甾萜化合物分布也较完整,25-降藿烷含量也较低,表明原油遭受生物降解不强烈。C20、C21和 C23三环萜烷丰度中等,伽马蜡烷含量较低,几乎不含β-胡萝卜烷,ααα20RC27、C28、C29甾烷相对组成呈上升型分布,Ts丰度低于 Tm,C31升藿烷22S/(22S+22R)为0.44,C29甾烷ββ/(αα+ββ)为0.5,αααC29甾烷20S/(20S+20R)为0.56,Ts/(Ts+Tm)为0.40,这些特征与排2、排8井轻质原油生标特征相似;原油的碳同位素为-27.8‰,饱和烃为-29.2‰,芳烃为-26.5‰,非烃为-26.7‰,沥青质为-27.0‰。无论是从同位素、族组分还是生物标志化合物上 A4类原油都具有侏罗系源岩的特征,应该与排8井、排2井轻质原油同源,来源于侏罗系和白垩系的混源。
地层水总矿化度与天然气藏的关系
地层水矿化度高值区的形成反映为闭塞的沉积环境,古气候为半干旱,水外泄条件差,封闭条件极好,地层水不断浓缩的结果,同时也由于断裂活动的结果,导致高矿化度地层水通过断层向上运移。因而,地层水的总矿化度尽管受影响因素很多,但它仍不失是反映油气保存条件的重要指标。以黄骅坳陷为例,地层水的总矿化度与油气的关系就非常密切,在孔西、孔东主断层附近,油较轻,气较重,地层水矿化度较高;远离断层则逐渐变化为油相对较重,气较轻,总矿化度平面的变化,进一步说明了油气通过开启断层向上运移,在运移过程中经受氧化所致(高锡兴,1994)。就某一盆地而言,在构造封闭的水交替阻滞一停滞带,总矿化度一般比较高;在平面分布上越接近盆地中心,地层水浓缩程度增高(即总矿化度增高),而在盆地的补给区,总矿化度逐渐降低。鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系马家沟组地层水分布也不例外。中部气田古生界地层水总矿化度高,多数为20~180g/L,最高达350g/L以上,平均109.5g/L,并且纵向上由浅入深,总的来说总矿化度逐渐升高,并且马家沟组地层水具有高矿化度的特征。马家沟组地层水这种高矿化度的特征,系其长期的地层内循环、水-岩相互长期作用和经浓缩变质的结果。鄂尔多斯盆地中部气田是受古构造、岩相古地理及岩溶古地貌控制的地层-岩性复合圈闭的隐蔽气田(戴金星等,1997)。中部气区地质构造稳定平缓,马家沟期主要沉积潮坪环境的海相碳酸盐岩,风化壳岩溶发育,储集层物性较好,广泛分布裂缝和溶蚀孔洞,并且有较厚的上覆盖层的封盖,致使马家沟组地层水在深层内不断循环和浓缩变化,溶解了较多的矿物质(包括天然气成分),形成高的矿化度的特征。从平面上,中部气田马家沟组地层水总矿化度分布主要有四个高值区(>170g/L),分别为陕25—陕5—陕33井、陕103井、陕123—陕131、陕145—陕146—陕170井区(图3-5)。这些井分布区基本上是天然气聚集成藏的有利地区,这已基本得到中部气田奥陶系古风化壳天然气的勘探实践所证实。徐国盛等(1999)对川东地区石炭系地层水研究也得出类似的结论,从川东地区天然气勘探情况看,其大气田、大气藏均分布于川东地区的中部(开江、开县一线以南,垫江、忠县一线以北)的高总矿化度区域,与纵向上中等压力区相吻合,形成了川东地区石炭系中区最有利的天然气聚集区。黄福堂等(1993,1996)对松辽盆地北部地层水研究也认为总矿化度平面分布有从西部和北部向东南方向逐渐增高的趋势,且形成一个环状浓缩分布带,这个环状浓缩分布带正好与其天然气分布区十分吻合,总矿化度高值区主要分布在齐家、古龙和西部斜坡的含气、含油区。由此可见,利用地层水总矿化度的平面变化和分布规律,有可能判别和预测天然气聚集成藏的有利区。从全国各大盆地来看,各个盆地之间油田水的矿化度差异较大(表3-8),中原油田和江汉油田中最高,鄂尔多斯盆地的含盐量居中,这种油田水条件对于气藏的保存是比较有利的。表3-8 我国油田水中的含盐量(据胡见义等,1991)
地层水化学特性参数与天然气藏的关系
地层水化学特性参数常用的有变质系数(rNa+/rCl-)、脱硫系数( rCl-)、碳酸盐平衡系数( )、镁钙系数(rMg2+/rCa2+)和钠钙系数(rNa+/rCa2+)等,这些参数与油气运聚和保存有一定的成因关系,一些学者曾探讨过油田水几种主要特性参数的成因、应用范围、变化规律及其与油气藏的关系(刘济民,1982;刘崇禧,1988;刘方槐等,1994;高锡兴,1994)。1.钠氯比钠氯比(rNa+/rCl-),即水中Na、Cl离子的当量数比值。它同油气聚集成藏一般无直接关系,但是它反映地层水的浓缩变质作用程度和储层水文地球化学环境。一般认为,地层水封闭越好、越浓缩,变质越深,其rNa+/rCl-比值越小,反映了比较还原的水体环境,有利于油气保存。鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系马家沟组地层水rNa+/rCl-比值较低,主要分布在0.20~0.80之间,大多低于0.50,这种水环境对本区天然气藏的保存是有利的。平面分布(图3-17)上,鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组水rNa+/rCl-出现三个明显的低值区(≤0.30),预示分布有三个天然气藏分布的有利区。其中最大的rNa+/rCl-低值区恰好处在以靖边为中心的天然气富集区;另外两个rNa+/rCl-低值区分别出现在北部的陕155井区和南部的陕123井区,推测也将是天然气藏分布的有利区。2.脱硫系数( )油田水中硫酸盐含量甚微,是硫酸盐被还原的结果。在油气田范围内,硫酸盐还原现象极其广泛。脱硫酸作用进行的结果,不仅使硫酸盐从水中除去,而且有硫化氢在水中出现并有可能富集于天然气中。一般来说,脱硫酸作用通常都是在缺氧的还原环境中进行,这种环境对油气藏保存有利,故脱硫作用为一种环境指标,仍具有极大意义。脱硫系数( )越小,表明地层水封闭性越好,有利于油气的保存。已有研究报道,川东地区石炭系含气区的地层水脱硫系数( )都小于14,大多数低于1(徐国盛等,1999)。在鄂尔多斯盆地中部气田,奥陶系马家沟组地层水的脱硫系数( )均小于7.20,平均为0.97。3.碳酸盐平衡系数( )碳酸盐平衡系数( )是一个指示油气性质和方向的指标,反映脱碳酸作用强弱的参数。越靠近油气藏,油气性质越轻,其( rCa2+)值愈小。鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组地层水中,碳酸盐平衡系数( )均小于1.32,一般小于0.30,平均仅0.09,说明油气性质较好。4.氯镁系数(rCl-/rMg2+)氯镁系数(rCl-/rMg2+)是反映浓缩变质作用和阳离子吸附交换作用的重要水化学参数。地层水封闭越好、时间越长,浓缩变质越深,其rCl-/rMg2+值越大,有利于油气的聚集与保存。鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组地层水的rCl-/rMg2+值都大于5,大部分大于8,最高可达30以上。从平面分布(图3-18)来看,rCl-/rMg2+值与天然气有利富集区也有较好的对应关系,在以靖边为中心的中部气区和北部的陕155井区分别呈现明显的rCl-/rMg2+高值区(>15)。图3-17 鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组地层水rNa+/rCl-比值平面分布图5.镁钙系数(rMg2+/rCa2+)镁钙系数(rMg2+/rCa2+)是水化学的重要特性参数之一。有研究报道(徐国盛等,1999),含气区rMg2+/rCa2+比值一般小于0.30。鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组地层水rMg2+/rCa2+比值较低,为0.11~0.37,大多小于0.30,平均为0.22。从平面分布(图3-19)来看,rMg2+/rCa2+值与天然气富集区也有对应关系,在以靖边为中心的中部气区和北部的陕155井区呈现rMg2+/rCa2+低值区(<0.2)。
稀油的油源分析
1.B1类原油油源分析B1类原油主要包括排2井组、排206井组和排8井组的原油。目前发现的这类原油均分布在沙湾组二段。前人对排2 井的油源进行了很多研究,由伟丰 (2006)和 李 伟(2006)认为排2井轻质原油来源于侏罗系和古近系烃源岩;张枝焕 (2007)认为排2井轻质油和卡6井产自古近系的原油相似,来源于侏罗系和白垩系的混源。本项研究进一步确认了车排子轻质油主要来源于侏罗系湖相烃源岩,且具有白垩系烃源岩混源的特征。(1)碳同位素分布特征根据春光油田排字号井的原油碳同位素组成可以将原油分成两大类 (图6-36),轻质油原油的δ13C 都大于-27‰,与车排子和车拐油田来源于中下二叠统的原油具有明显区别。可见轻质油不是来源于二叠系烃源岩。从原油的碳同位素组成来看,排2井原油的碳同位素为-26.6‰,与车拐地区原油 (来自于二叠系烃源岩)及霍尔果斯地区原油碳同位素值差别很大 (表6-4,表6-5,图6-37)。车字号、拐字号井及霍8井的原油碳同位素值偏轻,基本在-30‰左右。分析表明,四棵树凹陷侏罗系煤中沥青 “A”的δ13C平均值为-26.2‰,分布在-25.9‰~-26.6‰之间;下白垩统烃源岩干酪根碳同素值在-24.5‰~-28.5‰之间。卡6井古近系原油的碳同位素值偏重,为-28.7‰,饱和烃碳同位素值为-29.0‰,侏罗系原油的碳同位素值偏重,为-26.5‰。排2井原油与四棵树凹陷的侏罗系烃源岩氯仿沥青 “A”以及卡6井古近系和侏罗系原油的碳同位素值接近,都具有混源特征。图6-36 春光油田排字号井原油和附近井区原油同位素及部分地化参数相关图表6-4 车排子地区及其附近原油和部分烃源岩生标参数表表6-5 车排子地区原油稳定碳同位素分布特征图6-37 车排子地区不同类型原油同位素分布特征对比图排2井原油饱和烃和芳烃δ13 C分布特征与董1井原油及吐哈盆地煤成油类似 (张晓宝等,1998),但排2井原油非烃和沥青质的δ13C骤然变低,且与霍尔果斯地区原油 (源于白垩系烃源岩)相似 (阿布力米提等,2004)。由此也反映出排2井原油的同位素具有混源油的特征。(2)饱和烃生物标志物分布特征排2井轻质油与四棵树凹陷卡迪因克构造卡6井古近系安集海河组原油存在许多相近的地球化学特征 (图6-38)。如卡6井安集海河组原油正构烷烃碳数分布型式为单峰态前峰型,主峰碳为nC15或nC16,奇偶优势不明显,姥鲛烷占优势,Pr/Ph为2.51;β-胡萝卜烷丰度较低;规则甾烷ααα20RC27、C28和C29以 “V”型分布,ααα20RC29规则甾烷丰度最高,含一定的孕甾烷和升孕甾烷,含量不高;三环萜烷丰度较低,C20、C21和 C23三环萜烷丰度呈下降型分布,Tm 丰度高于 Ts,伽马蜡烷丰度较高。这些特征均与排2井和排8井轻质原油十分相似。根据饱和烃生物标志物分析,原油的成熟度很低,C29甾烷20S/(20S+20R)值 为0.29,但 根据 正 构 烷 烃 分 布 特征 分 析,CPI为 1.04,OEP 为1.06,与排2井和排8井的轻质油接近 (图6-36),说明原油已达到成熟阶段。造成这一现象的主要原因是这类原油中混入一定的白垩系烃源岩生成的原油,这种成熟度明显偏低的原油中含有大量的甾萜烷烃类生物标志物,对混合油中生物标志物的组成有很大的影响,使得根据生物标志物异构化参数判断的成熟度偏低,而正构烷烃主要来源于侏罗系烃源岩,CPI、OEP等参数受影响小。排2井沙湾组原油与红车断裂带来源于二叠系的原油有很大的差别,但与四棵树凹陷典型的煤成油,即卡6井侏罗系齐古组原油和董1井原油 (图6-39)以及卡6井侏罗系八道湾煤系泥岩抽提物的碳同位素组成以及Pr/Ph相类似,不同的是ααα20RC27相对丰度较高,伽马蜡烷相对丰度中等 (表6-6)。四棵树凹陷的卡6井侏罗系齐古组3956~3980m 井段原油碳同位素值为-26.54‰;奇偶优势不明显,Pr/Ph为3.06;伽马蜡烷指数为0.07;C29甾烷""/(##+"")为0.51,###C29甾烷20S/(20S+20R)为0.45,C31升藿烷 R/S为0.66,""/∑C29为0.40,Ts/Tm 为0.46;Ts/(Ts+Tm)为0.32;###20R 甾烷 C27/C29为0.56,###20R 甾烷 C28/C29为0.30;(藿烷+莫烷)C29/C30为0.51,C29藿烷/莫烷为7.70。原油碳同位素较重,与侏罗系煤系源岩较为接近。Pr/Ph的值较高,不含β-胡萝卜烷,三环萜烷 C20、C21、C23丰度较低且呈下降型 (图6-40),规则甾烷呈反 “L”型,具煤系地层所生成石油的特征。表明卡6井齐古组原油主要来源于侏罗系煤系烃源岩。从图6-40中可以看出,排2井沙湾组原油的萜烷分布特征和卡6井侏罗系原油的相比,除伽马蜡烷有较大差别外,其他的萜烷分布特征极其相似,排2井沙湾组原油和排8井沙湾组原油的正构烷烃、类异戊间二烯烷烃组成特征与侏罗系烃源岩比较接近。虽然甾、萜化合物组成特征与侏罗系烃源岩有一定相似性,但也存在有一定差别 (图6-40,图6-41a、b、c、d),而与白垩系吐谷鲁群烃源岩十分接近 (图6-41e、f)。通过对车排子原油和附近区域潜在烃源岩的分析 (图6-42,图6-43),认为轻质油主要来源于四棵树凹陷侏罗系八道湾组烃源岩,混有一定的白垩系烃源岩生成的原油。由于侏罗系八道湾生成的油为轻质油,成熟度较高,表现在正构烷烃上奇偶优势不明显,CPI和 OEP接近1。当混有少量的白垩系生成的烃类时,由于白垩系成熟度较低,低碳 数的正构烷烃相对较少,在混合原油的正构烷烃中则主要显示侏罗系油气的特征,而白垩系混源对原油的影响则主要表现在较高碳数化合物上,如甾萜烷等。(3)特殊生物标志化合物分布特征前人研究认为,轻质油主要来源于侏罗系八道湾组烃源岩,还可能有白垩系或古近系烃源岩的贡献。经过深入分析研究表明,古近系烃源岩与轻质油的地球化学特征存在明显的差别。图6-38 排2井沙湾组原油和卡6井古近系原油的部分生物标志物分布特征图6-39 车排子凸起邻近地区煤成油地球化学特征(上为卡6井侏罗系原油,下为董1井原油)表6-6 四棵树凹陷及邻区原油分子地球化学特征比较B1类轻质油萘系列化合物丰度较低,菲系列芳烃化合物丰度最高,含有一定量的惹烯和芘,芴和氧芴的含量较高,硫芴含量低,这些芳烃组成特征与侏罗系八道湾组烃源岩一致,与白垩系烃源岩芳烃组成也比较接近。古近系烃源岩菲系列芳烃化合物的丰度相对较高,芴和硫芴的含量较高,氧芴含量低,惹烯、萤蒽和芘的丰度都较高,B1类轻质油与古近系烃源岩的芳烃组成存在比较明显的差别 (图6-44)。1)三芴化合物组成特征对比。三芴系列包括芴、氧芴 (二苯并呋喃)和硫芴 (二苯并噻吩),是很好的环境指标,由于三者的骨架都是一个五元环和两个芳核相连,可能来自相同的先体,在强还原环境中由于硫化氢含量高,微生物活动可以造成硫芴的富集,而氧芴和芴在淡水环境中缺少硫化氢时富集。B1类轻质油与八道湾组、西山窑组和白垩系烃源岩样品的芴和氧芴丰度都较高,硫芴含量低,而古近系烃源岩样品的氧芴值低,硫芴含量相对较高 (图6-45)。图6-40 排2井、卡6井和董1井原油生物标志化合物对比2)甲藻甾烷分布特征对比。四棵树凹陷屯1井古近系烃源岩中甲藻甾烷含量较高,包含较完整的4α-甲藻甾烷和4β-甲藻甾烷系列化合物 (图6-46)。但是,排2井和排8井原油中几乎不含4α-甲藻甾烷和4β-甲藻甾烷,只含有C30甲基甾烷 (图6-47)。四棵树凹陷及昌吉凹陷侏罗系和白垩系烃源岩中也不含有4α-甲藻甾烷和4β-甲藻甾烷,只含有 C30甲基甾烷 (图6-47,图6-48),在一定程度上可以说明轻质油中的甲基甾烷分布特征与古近系烃源岩有明显差别,说明轻质原油和古近系烃源岩相关性不大。3)倍半萜系列化合物。排2井轻质油中倍半萜系列化合物的分布特征与卡6井原油相似,除了升补身烷以外,其他特征和八道湾烃源岩相似,可能是由于受野外样品成熟度较低的影响,与安集海河组泥岩差别较大,主要表现在安集海河组泥岩中,升补身烷丰度很高,且含有8α(H)-升补身烷 (图6-49),而轻质油中不含有8α(H)-升补身烷。在一定程度上说明轻质油中应该混有白垩系烃源岩的贡献,而不是古近系安集河组的。图6-41 排2井原油与四棵树凹陷不同层位烃源岩甾萜烷分布特征对比图6 42 车排子原油及其周围烃源岩地球化学参数相关图图6 43 车排子地区原油与四棵树凹陷烃源岩地球化学参数相关图图6-44 车排子地区B1类轻质油与烃源岩芳烃化合物分布特征对比图6-45 车排子地区轻质油与邻区烃源岩三芴化合物组成三角图图6-46 四棵树凹陷东段屯1井古近系烃源岩甲基甾烷分布特征图6-47 车排子地区排2井和排8井原油甲基甾烷分布特征图6-48 四棵树凹陷及昌吉凹陷侏罗系和白垩系烃源岩甲基甾烷分布特征4)二甲基萘分布特征。从二甲基萘整体分布上 (图6-50),侏罗系烃源岩和排2井原油最相似,排2原油 DNR ((2,7+2,6)-二甲基萘/1,5-二甲基萘)为5.68,侏罗系烃源岩 DNR为5.62。从甲基萘系列化合物的色谱指纹分布特征上也可以看出古近系烃源岩与轻质油以及侏罗系、白垩系烃源岩之间存在差别,排2井沙湾组原油中的1,7—二甲基萘相对 (1,3+2,6)-二甲基萘较高,其比值大于1,而古近系中 (1,3+2,6)-二甲基萘的含量较高,另外古近系烃源岩的1,5-二甲基萘的相对丰度上和排2井原油也存在一定差别,(1,3+1,6)-二甲基萘/(1,4+2,3)-二甲基萘明显小于1和原油也存在一定的差别,而侏罗系和白垩系烃源岩和原油的分布特征相似。总之,从碳同位素组成、族组成、正构烷烃分布、Pr/Ph和奇偶指数来看,排2井和排8井轻质油均与典型煤成油 (董1井和卡6井侏罗系原油)类似,表明这类原油与侏罗系煤系烃源岩有亲缘关系。但伽马蜡烷指数较高,ααα20RC27甾烷丰度较高,这些都与典型煤成油存在明显差别,具有湖相烃源岩的贡献,根据白垩系和古近系安集河组烃源岩特征分析,混源成分来自于白垩系烃源岩,由此推测,这类原油为侏罗系煤系烃源岩与白垩系烃源岩的混源油。2.B2类原油油源分析目前发现的这类原油主要分布于研究区西南部,如排2-86井和排2-87井区沙湾组三段的轻质油。B2类轻质油与 B1类轻质油的地球化学性质很接近,而且 B2类轻质油与四棵树凹陷卡迪因克构造卡6井古近系原油也存在许多相近的地球化学特征 (图6-51)。这类原油的正构烷烃、类异戊间二烯烷烃组成特征与侏罗系烃源岩比较接近。甾、萜化合物组成特征与侏罗系烃源岩有一定相似性,但也有一定差别。B2类轻质油ααα20RC27、C28、C29甾烷呈 “V”型分布,C27规则甾烷丰度较高,三环萜烷含量较低,C20、C21和 C23三环萜烷呈山峰型分布;Ts丰度低于 Tm,伽马蜡烷和C29-降藿烷含量较高,αααC29甾烷20S/(20S+20R)和C29甾烷ββ/(αα+ββ)值都很低,这些都显示了白垩系烃源岩地球化学特征。图6-49 排2井及四棵树凹陷倍半萜系列化合物部分生物标志物分布特征图6-50 排2井及四棵树凹陷二甲基萘生物标志物分布特征从生物标志物参数对比上来看 (图6-42,图6-43),B2类轻质油主要分布在四棵树凹陷侏罗系八道湾组烃源岩区,但是,排2-86井和排2-87井原油比 B1类轻质油更接近于四棵树凹陷白垩系吐鲁谷群烃源岩的分布区。B2类轻质油的碳同位素值比 B1类轻质油偏轻,与卡6井原油碳同位素值十分接近。排2-86井和排2-87井原油同位素值与董1井侏罗系原油及吐哈盆地侏罗系煤成油不同组分的碳同位素分布很相似。下白垩统烃源岩氯仿沥青 “A”分布在-30.0‰~-31.2‰之间,平均值为-30.4‰,总体偏轻,而B2类轻质油的δ13 C值在所有轻质油样品中最轻,可以推断该类型原油应有白垩系烃源岩的贡献。B2类轻质油均与典型煤成油类似,表明这类原油主要来源于四棵树凹陷侏罗系八道湾组煤系烃源 岩 (氯 仿沥 青 “A”δ13 C 分 布 在 -25.9‰ ~ -26.6‰ 之 间,平 均 值 为-26.2‰)。但ααα20RC27甾烷丰度较高,甚至高于ααα20RC29甾烷,ααα20RC27/C29>1;伽马蜡烷丰度也较高,排2-86井的 αααC29甾烷20S/(20S+20R)和C29甾烷ββ/(αα+ββ)值分别为0.36和0.34,低于B1类轻质油,说明排2-86井和排2-87井的原油的生物标志物成熟度较低。这些都有别于侏罗系烃源岩,而与白垩系烃源岩很接近。但是排2-86和排2-87井原油的CPI分别为1.04和1.05,OEP分别为1.07和1.05。同B1类轻质油接近,另外,Pr/Ph都大于2,也和B1类轻质油接近,说明它们也主要来源于侏罗系八道湾组烃源岩。由此推测B2类轻质油也是侏罗系煤系烃源岩与白垩系烃源岩的混源油,并且受到白垩系浸染程度较大,且可以排除古近系烃原岩的油源贡献。3.B3类原油油源分析B3类轻质油的地球化学特征与四棵树侏罗系烃源岩基本相同 (图6-52),比如四棵树凹陷侏罗系烃源岩三环萜烷含量较高,C20、C21、C23三环萜烷以山峰型分布为主,贫Ts而富 Tm,规则甾烷ααα20RC27、C28和C29组成呈反 “L”型分布,且ααα20RC29甾烷占绝对优势,Ts相对丰度明显低于 Tm,几乎不含伽马蜡烷,这些特征与 B3类轻质油特征十分相似 (表6-7)。图6-51 车排子地区B2类轻质油和卡6井原油的部分生物标志物分布特征对比图6-52 车排子地区B3类、B1类轻质油以及烃源岩部分生物标志物分布特征对比从生物标志物对比图上看出 (图6-42),B3类轻质油主要分布在侏罗系烃源岩的分布区域,排2-88井的αααC29甾烷20S/(20S+20R)与 C29甾烷ααα20S/(20S+20R)分别为0.42和0.49,从αααC29甾烷20S/(20S+20R)与 C29甾烷ααα20S/(20S+20R)对比图上看出,排2-88井,排2-92井原油分布在成熟度较高 的区 域,而白垩系烃源岩都分布在成熟度较低的区域,有一定差异性。表6-7 四棵树凹陷及邻区原油分子地球化学特征比较从原油的碳同位素组成来看,B3类轻质油与车拐地区来自于二叠系烃源岩的原油及霍尔果斯地区来自白垩系烃源岩的原油碳同位素值差别很大,与卡6井侏罗系和董1井原油碳同位素分布却十分相似。由此推测排2-88井和排2-92井原油基本属于侏罗系煤成油,来源于四棵树凹陷八道湾组侏罗系烃源岩。根据轻质油的生物标志物参数以及碳同位素组成分析表明,轻质油主要来源于侏罗系烃源岩,混入少量的白垩系低成熟烃源岩生成的原油,根据昌吉凹陷与四棵树凹陷侏罗系烃源岩的热演化史和生排烃史分析表明 (图6-53,图6-54),昌吉凹陷八道湾组烃源岩生烃高峰在白垩纪末至现今,三工河组与西山窑组要晚一些;古近纪以来,白垩系烃源岩目前仍然处于生排烃高峰,有效烃源岩范围仅局限于南部;古近系烃源岩仍然处于低熟阶段,几乎无油源贡献。四棵树凹陷烃源岩主要以八道湾组为主,三工河组与西山窑组几乎无油源贡献,白垩系与古近系的成熟度较低,油源贡献也比较小,侏罗系八道湾组的生排烃高峰主要在新近纪以来,与车排子凸起带油气的成藏效应匹配更好。图6-53 四棵树凹陷侏罗系烃源岩的生排烃史图6-54 四棵树凹陷侏罗系烃源岩的生排烃史另外,从不同时期烃源灶供烃的范围看 (图6-55~图6-57),昌吉凹陷侏罗系的供烃范围主要在南部以及中部地区,靠近车排子凸起带北侧的供烃能力相对较弱。从供烃能力看,车排子凸起带南部的油气主要来源于南部四棵树侏罗系的烃源灶,白垩系烃源岩的供烃能力相对有限,且主要集中在昌吉凹陷的南部,供烃强度中等,四棵树凹陷白垩系烃源岩成熟度较低,供烃能力有限。古近系几乎无供烃能力,对油气的贡献十分有限。图6-55 准噶尔盆地侏罗系烃源灶现今供烃强度分布图
排2井区沙二段稀油油藏
(1)勘探概况排2井区沙湾组油气藏位于红车断裂带的上盘,车排子凸起的东北部构造带上 (图8-5)。排2井区地层分布自下而上分别为:石炭系、侏罗系、白垩系吐谷鲁群、古近系、新近系沙湾组、塔西河组、独山子组。主要目的层为沙湾组,沙湾组可分为三个层段,其中沙一段以大套灰色厚层含砾细砂岩、细砂岩夹灰色泥岩为主,沙二段及沙三段以棕红色泥岩为主,夹中薄层灰色细砂岩。该构造既发育有白垩系底部受断层及地层超覆尖灭线控制的地层-构造圈闭,又发育有石炭系基底之上的侏罗系沟谷充填式地层圈闭,此外还发育有石炭系基底内部的受断层控制的断块圈闭,但排2井区仍主要发育沙湾组上倾尖灭岩性圈闭,圈闭类型多样且圈闭的面积和幅度均较大。排2井于2005年1月9日开钻,2005年2月20日完钻,完钻井深1515.30m,完钻层位为石炭系。该井在新近系沙湾组1013.4~1017.3m见到灰色荧光和油迹细砂岩3.9m/1层;侏罗系1306.0~1341.0m见到稠油油斑24.5m/1层、稠油油迹4.5m/1层、荧光6.0m/1层。完钻后获日产62.79m3的高产轻质工业油流,从而发现了排2井区沙湾组油藏。排2井获得成功后,为了解排2井沙湾组油层砂体圈闭的含油气性,在排2井西断层西侧部署钻探了排206井,全井共发现显示12.1m/4层,获日产45.29m3的高产轻质工业油流,4mm 油嘴放喷产量达到最高,日产轻质油达73.37m3。排22 井日产稠油4m3,排2-86井钻遇油层3.1m/1层,日产油20.2t/d,排2-88井钻遇油层3.8m/1层,3mm 油嘴自喷,日产油19.4t/d,至此,勘探发现新近系沙湾组轻质油油藏。图8-5 车排子地区排2井区圈闭形态图及剖面图(2)储层分布与储集条件排2井区块沙湾组砂岩储集层主要集中在中下部,沙湾组一段以大套灰色厚层含砾细砂岩、细砂岩夹灰绿色泥岩沉积为主,为一套辫状河三角洲前缘相沉积。沙湾组二段,向南砂岩趋于发育,呈厚层砂岩夹泥质岩,向北泥质岩增多,渐变为砂泥岩互层至泥质岩夹砂岩,并具有由下向上砂岩由发育趋于不发育,砂体沉积范围趋于变小的特点,属于辫状河三角洲前缘沉积。沙湾组三段岩性主要为红色泥质岩夹红色、褐灰色泥质粉砂岩、细砂岩及砂砾岩,砂泥混杂,属于冲积扇及冲积平原相沉积。沙湾组二段辫状河三角洲前缘的北部边缘部位,砂体向北尖灭,地层-岩性、滩坝砂岩岩性体圈闭发育,这是目前主要的勘探目标。平面上,单个砂体一般呈不规则的椭圆形。多个砂体相互叠置,呈北东向长条带状分布于辫状河三角洲前缘侧翼。排2井区块所钻遇的油层属于1砂层组,为与三角洲伴生、受湖浪改造形成的滩坝砂体 (图8-6)。图8-6 排2井沙湾组储层测井解释剖面据排2-1、排2-2井岩心观察,排2井砂体岩性以绿黄色富含油细砂岩为主 (图8-7),顶部为灰色粉砂质泥岩,砂体岩性下部粗、上部细,呈正韵律沉积,概率累计曲线呈两段式,由跳跃总体和悬浮总体两部分组成,细截点一般在2左右,跳跃总体的倾斜一般为65°~70°,不存在滚动部分,反映了较强水流作用下的沉积特征 (图8-8)。C-M 图表现为以PQRS段为主,缺少 NO 段 (图8-9)。直方图呈单峰,峰值尖锐 (峰态平均1.3)。平均粒度中值0.17mm,平均标准偏差1.33,分选中等。成分成熟度、结构成熟度中等,反映了较稳定的水下环境特征,为辫状河三角洲砂体经过湖浪改造形成的滩坝砂沉积,伴生于三角洲砂体侧翼 (芮拥军,2007)。图8-7 排2-1井沙湾组储层岩心照片图8-8 排2井区沙湾组油层砂体概率累计曲线图(据芮拥军,2007)图8-9 排2井区沙湾组油层砂体C-M 图(据芮拥军,2007)沙湾组岩石铸体薄片鉴定表明,本区储层砂岩疏松,风化蚀变程度中等,磨圆度为次棱角状,支撑方式为颗粒式,接触关系以点-线式为主。胶结类型以孔隙-接触式、接触式为主,胶结 物 主 要 是 方 解 石,杂 基 为 泥 质,含 量 7.4%。陆 源 碎 屑 成 分 含 量:石 英40.9%,长石32.2%,岩屑26.9%。岩屑成分以变质岩为主。成分成熟度、结构成熟度中等。据排 2-1、排 2-2 井 59 块 样 品 储 层 物 性资料 统 计,孔隙度范围为平均 孔 隙 度35.3%,渗透率3729.4×10-3μm2,属特高孔、特高渗储层,碳酸盐含量5.1%。据排2-1、2-2井 CT资料分析,储层岩性为绿黄色饱含油细砂岩,组构均一,孔隙直径0.05~0.07mm,样品内部有直径1mm 左右的连通大孔隙,偶见直径0.06mm 高密度颗粒。据14块样品扫描电镜分析,粒间孔分布较均一,微孔隙发育。填隙物主要为绿泥石、伊利石、伊蒙混层和石英。从排2井沙湾组孔隙度和渗透率图上可以看出,排2井在1000m 左右有一个渗透率明显增高的层段 (图8-10),对应沙湾组储层的高孔高渗。排2井沙湾组油层灰色细砂岩测井解释孔隙度为24.32%~26.46%、渗透率为118.01×10-3~165.65×10-3μm2,而现场测试资料分析结果显示,测试解释储层有效渗透率为8107.8×10-3μm2。侏罗系储层岩性为灰褐色油斑砂砾岩 (图8-11)、灰色荧光砂砾岩、灰色砾状砂岩,夹薄层灰黑色中砾岩;砂岩单层钻厚和累计钻厚均为39.5m,占本组地层厚度100.0%,砂岩特 别发育,可钻性 较 差。孔 隙 度值 的 变化 范围 为 9.09%~17.360%、平均 值 为13.103%,渗透率值的变化范围为0.135×10-3~17.85×10-3μm2,平均值为3.738×10-3μm2,束缚水平均值为66.509%,自由流体平均值为3.858%,评价结果为中等~差储层。电测孔隙度17.22%~20.19%,渗透率21.079×10-3~46.957×10-3μm2,泥质含量8.97%~28.34%,评价为中等储层。图8-10 排2井沙湾组储层孔隙度和渗透率分布特征图8-11 排2井侏罗系储层岩心照片而现场测试资料分析结果显示,测试解释1307.6m处储层有效渗透率为1.38×10-3μm2,1313.6m处为1.87×10-3μm2,1314.2m处为4.9×10-3μm2,孔渗都不高。(3)油层分布与油藏类型排2井区油主要为轻质油,分布在沙湾组二段,油藏类型主要为岩性油气藏,排2井和排206井之间有一个断层 (图8-12,图8-13),断层断开层位于新近系至石炭系,但由于断距过小,对油气的控制作用不明显,油气主要沿沙湾组二段的尖灭端分布,形成砂体上倾尖灭油气藏,油气藏的规模中等,受沉积的控制作用明显,分布在与辫状河三角洲伴生的、湖浪改造形成的滩坝砂体。(4)储盖分布与储盖组合排2井区主要盖层有塔西河组、沙湾组、白垩系。各个层位泥岩和砂岩百分含量比值如图8-14。塔西河组为区域性盖层,泥岩含量较高,在西缘区块广泛分布。如排2井沙湾组沙一段主要为砂岩,砂岩厚度78.5m,泥岩含量较少,泥岩厚度7m,沙二段中泥岩厚度总共11.7m,砂岩厚度59.5m,沙湾组三段泥岩厚度较大,泥岩厚度总共38.5m(表8-2)。沙湾组二段和一段的泥岩对沙湾组油气的保存起很重要的直接盖层作用。图8-12 排2井区沙湾组油层顶面构造图图8-13 排2井南北向(a)与东西向 (b)油藏剖面图图8-14 排2井区主要层位泥岩和砂岩分布关系图表8-2 排2井区沙湾组泥岩和砂岩厚度统计表排2井区主要发育以侏罗系为储层,白垩系为盖层的储盖组合,以及以沙湾组为储层,沙湾组和塔西河组为盖层的优良储盖组合 (图8-15)。图8-15 排2井区储盖组合关系图(5)压力分布与压力类型排2井钻探目的层上部地层 (100.0~1132.0m)属第四系和新近系,沉积时间相对较晚,成岩作用较弱,地层处于未压实状态,自1132.0m 以下新近系及老地层处于正常压实状态。钻井揭示,井深100.0~700.0m 地层压力系数0.8~1.1,平均压力系数0.9左右;井深700.0~1132.0m 地层压力系数1.0~1.2,平均压力系数1.15左右;井深1132.0~1500.0m地层压力系数1.05~1.15,平均压力系数1.1左右 (图8-16)。从排2井全井段地层压力系数变化曲线看,再对比国际通用的针对具一定矿化度地层水地层压力的判别标准可知,排2井区属于正常地层压力,无压力异常。图8-16 排2井全井段地层压力系数变化曲线(6)成藏机理油源对比结果表明,排2井轻质油主要来源于侏罗系与白垩系混源,定量烃源供给计算确定侏罗系烃源岩的贡献值92.2%,白垩系烃源岩的贡献值7.8%,油气自南至北运移,则主要来源于四棵树生烃凹陷的贡献,昌吉凹陷的贡献较小。据侏罗系烃源岩生排烃史研究,侏罗系烃源岩从新近纪以来开始生烃,至今仍然处于生烃高峰期,因此,结合油气包裹体特征分析,油气充注成藏时间至少在新近纪以来,至今仍然处于成藏高峰期,沙湾组沉积时期形成了辫状河三角洲伴生的滩坝相,为有利的储集沉积相带,其上倾遮挡的岩性圈闭控制着排2井区沙湾组的油气分布,而受断层遮挡的控制作用小,上覆泥岩盖层封闭条件好,盖层最大厚度可达500m,生储盖配置关系有利,只要有良好的岩性圈闭条件必然可形成众多小规模的油气藏。