CN110361471A - 一种复杂成藏条件下的油源判定方法 - Google Patents
一种复杂成藏条件下的油源判定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110361471A CN110361471A CN201910675959.8A CN201910675959A CN110361471A CN 110361471 A CN110361471 A CN 110361471A CN 201910675959 A CN201910675959 A CN 201910675959A CN 110361471 A CN110361471 A CN 110361471A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- crude oil
- oil
- parameter
- source rock
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 claims abstract description 106
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 89
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 65
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 62
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 35
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 34
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 28
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 10
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 claims description 4
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 abstract description 7
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WEEGYLXZBRQIMU-UHFFFAOYSA-N Eucalyptol Chemical compound C1CC2CCC1(C)OC2(C)C WEEGYLXZBRQIMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- OIGNJSKKLXVSLS-VWUMJDOOSA-N prednisolone Chemical compound O=C1C=C[C@]2(C)[C@H]3[C@@H](O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 OIGNJSKKLXVSLS-VWUMJDOOSA-N 0.000 description 7
- UACIBCPNAKBWHX-CTBOZYAPSA-N gonane Chemical compound C1CCC[C@@H]2[C@H]3CC[C@@H]4CCC[C@H]4[C@@H]3CCC21 UACIBCPNAKBWHX-CTBOZYAPSA-N 0.000 description 6
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 6
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 3
- LOCGAKKLRVLQAM-UHFFFAOYSA-N 4-methylphenanthrene Chemical compound C1=CC=CC2=C3C(C)=CC=CC3=CC=C21 LOCGAKKLRVLQAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QDUDLLAGYKHBNK-UHFFFAOYSA-N Gammaceran Natural products C12CCC3C4(C)CCCC(C)(C)C4CCC3(C)C1(C)CCC1C2(C)CCCC1(C)C QDUDLLAGYKHBNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- QDUDLLAGYKHBNK-QPYQYMOUSA-N gammacerane Chemical compound C([C@]1(C)[C@H]2CC[C@H]34)CCC(C)(C)[C@@H]1CC[C@@]2(C)[C@]4(C)CC[C@@H]1[C@]3(C)CCCC1(C)C QDUDLLAGYKHBNK-QPYQYMOUSA-N 0.000 description 2
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- -1 isoamyl Diene alkane Chemical class 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- DOWJXOHBNXRUOD-UHFFFAOYSA-N methylphenanthrene Natural products C1=CC2=CC=CC=C2C2=C1C(C)=CC=C2 DOWJXOHBNXRUOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- DFNOLPODODTVPL-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]ethyl-dodecylamino]acetic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O DFNOLPODODTVPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 206010061307 Neck deformity Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 150000003431 steroids Chemical class 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
- G01N30/06—Preparation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/64—Electrical detectors
- G01N30/68—Flame ionisation detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/72—Mass spectrometers
- G01N30/7206—Mass spectrometers interfaced to gas chromatograph
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/86—Signal analysis
- G01N30/8675—Evaluation, i.e. decoding of the signal into analytical information
- G01N30/8682—Group type analysis, e.g. of components having structural properties in common
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N2030/022—Column chromatography characterised by the kind of separation mechanism
- G01N2030/025—Gas chromatography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Library & Information Science (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
本发明提供了一种复杂成藏条件下的油源判定方法，属于油气地质勘探技术领域。本发明先判断原油是否发生降解，再根据降解与否和色质分析结果，选取生物标志化合物参数对原油进行族群划分；之后对各层位烃源岩样品进行族组分分离，通过饱和烃气相色谱图和聚类分析确定各层位代表性源岩，最后绘制油源对比参数区间分布图，将不同原油族群的相关参数投点至油源对比参数区间分布图，判定油源。与现有技术相比，本发明充分考虑到生物降解等次生变化对原油性质的影响及烃源岩的非均质性特征，能够提高复杂成藏背景下的油源对比精度，同时，本发明的对比参数可以根据实际情况进行选择，因此本发明油源判定方法适用于所有油源，且油源对比精度高。
Description
技术领域
本发明涉及油气地质勘探技术领域，特别涉及一种复杂成藏条件下的油源判定方法。
背景技术
石油是当今社会的重要能源，与我们的衣食住行息息相关。因此，寻找新的石油资源，增加原油产量仍然是我国亟待解决的问题。
有源才有油，此处的源即烃源岩，通常为泥岩、页岩和碳酸盐岩。烃源岩的种类、厚度、分布范围直接影响了石油的产量和分布。因此，在确定勘探部署之前，首先要明确原油的油源。确认原油的油源后即可结合地质理论知识做到有的放矢，大大提高勘探效率并降低勘探成本。
常规的油源对比方法包括：①相关曲线法：将烃源岩及原油的某几项特定指标的相对丰度绘制成相关性曲线，通过曲线的形态和分布来确定原油和烃源岩之间是否存在相关性。②指纹对比法：即根据烃源岩和原油的饱和烃色谱图、甾烷(m/z 217)和萜烷(m/z191)的质量色谱图的形态特征进行对比。③归一化对比法：选择原油和烃源岩中的不同生物标志化合物参数，将其归一化的相对含量绘制成各种相关图，根据烃源岩和原油相关参数的相关性进行油源对比。
对于复杂成藏条件下的油源对比，上述对比方法存在以下问题：①不具成因联系的样品可显示相似谱图。由于成藏条件的复杂性，原本不具有成因联系的原油及烃源岩在次生改造作用下可显示一定的相似性。②随着有机质成熟度的升高，常规对比参数(类异戊二烯烷烃、甾烷、萜烷)、碳同位素、微量元素均会发生变化或者分馏。③油气运移过程中，随着生物降解作用、水洗作用、氧化作用的发生及外来气的注入，轻烃发生分流，许多生标参数将会发生巨大变化，甚至失去生源意义。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种复杂成藏条件下的油源判定方法。本发明提供的油源判定方法适用于复杂成藏条件，且油源对比精度高。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种复杂成藏条件下的油源判定方法，包括以下步骤：
(1)对原油样品进行族组分分离，提取原油中的饱和烃及芳烃，并进行饱和烃气相色谱及饱和烃、芳烃色质分析，根据饱和烃气相色谱谱图特征，确定原油样品是否发生生物降解；
(2)结合步骤(1)中的确定结果以及原油饱和烃及芳烃色质分析结果，选取生物标志化合物参数，将原油划分为不同的原油族群；
(3)对各层位烃源岩样品进行族组分分离，提取烃源岩样品中的饱和烃及芳烃，并进行饱和烃气相色谱及饱和烃、芳烃色质分析，根据饱和烃气相色谱谱图特征，对同层位烃源岩进行对比，去除差异较大样品，得到优选烃源岩样品；
(4)选取生物标志化合物参数作为变量，对优选烃源岩样品进行聚类分析，确定各层位代表性源岩；
(5)结合各层位代表性源岩及原油的特征，选取生物标志化合物参数，绘制油源对比参数区间分布图，将不同原油族群的相关参数投点至油源对比参数区间分布图，判定油源。
优选的，所述步骤(1)中确定原油是否发生生物降解的方法为：如果饱和烃气相色谱谱图基线稳定，则原油未发生生物降解；如果饱和烃气相色谱谱图基线漂移形成UCM峰，则原油发生生物降解。
优选的，当所述步骤(1)中的原油发生生物降解时，所述步骤(2)中选取的生物标志化合物参数为强抗生物降解参数。
优选的，所述步骤(1)和步骤(3)中族组分分离包括以下步骤：
(a)将样品与溶剂混合，静置后得到沥青质；
(b)对沥青质进行过滤，对所得滤液依次进行浓缩和层析，分别得到饱和烃馏分和芳烃馏分。
优选的，所述步骤(3)中各层位烃源岩样品的数量＞10个。
优选的，所述步骤(2)和(4)中选取的生物标志化合物参数包括成熟度参数、母源输入参数和沉积环境参数。
优选的，所述步骤(5)中的判定油源具体为：
若原油族群投点至同一层位源岩样品对比参数区间内，则可判定此原油族群与该层位源岩具有亲缘关系；若原油族群投点至两个或多个层位源岩样品对比参数区间内，则可判定此原油族群为混源油，其更接近哪一层位源岩样品对比参数区间，则该层位源岩对原油贡献越大。
本发明提供了一种复杂成藏条件下的油源判定方法，本发明先判断原油是否发生降解，再根据降解与否和色质分析结果，选取生物标志化合物参数对原油进行族群划分；之后对各层位烃源岩样品进行族组分分离，通过饱和烃气相色谱图和聚类分析确定各层位代表性源岩，最后绘制油源对比参数区间分布图，将不同原油族群的相关参数投点至油源对比参数区间分布图，判定油源。与现有技术相比，本发明充分考虑到生物降解等次生变化对原油性质的影响及烃源岩的非均质性特征，能够大大提高复杂成藏背景下的油源对比精度，同时，本发明的对比参数可以根据实际情况进行选择，因此本发明油源判定方法适用于所有油源，且油源对比精度高。
附图说明
图1是实施例1原油族群划分结果示意图；
图2是实施例1优选烃源岩聚类结果示意图；
图3是实施例1油源判定结果示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种复杂成藏条件下的油源判定方法，包括以下步骤：
(1)对原油样品进行族组分分离，提取原油中的饱和烃及芳烃，并进行饱和烃气相色谱及饱和烃、芳烃色质分析，根据饱和烃气相色谱谱图特征，确定原油样品是否发生生物降解；
(2)结合步骤(1)中的确定结果以及原油饱和烃及芳烃色质分析结果，选取生物标志化合物参数，将原油划分为不同的原油族群；
(3)对各层位烃源岩样品进行族组分分离，提取烃源岩样品中的饱和烃及芳烃，并进行饱和烃气相色谱及饱和烃、芳烃色质分析，根据饱和烃气相色谱谱图特征，对同层位烃源岩进行对比，去除差异较大样品，得到优选烃源岩样品；
(4)选取生物标志化合物参数作为变量，对优选烃源岩样品进行聚类分析，确定各层位代表性源岩；
(5)结合各层位代表性源岩及原油的特征，选取生物标志化合物参数，绘制油源对比参数区间分布图，将不同原油族群的相关参数投点至油源对比参数区间分布图，判定油源。
本发明对原油样品进行族组分分离，提取原油中的饱和烃及芳烃，并进行饱和烃气相色谱及饱和烃、芳烃色质分析，根据饱和烃气相色谱谱图特征，确定原油样品是否发生生物降解。
在本发明中，所述族组分分离优选包括以下步骤：
(a)将原油样品与溶剂混合，静置后得到沥青质；
(b)对沥青质进行过滤，对所得滤液依次进行浓缩和层析，分别得到饱和烃馏和芳烃馏分。
本发明优选将原油样品与溶剂混合，静置后得到沥青质。在本发明中，所述溶剂优选为正己烷和/或30～60℃石油醚；所述原油样品的质量与溶剂的体积比优选为30mg：40mL。在本发明中，所述静置的时间优选为12h。
得到沥青质后，本发明优选对沥青质进行过滤，对所得滤液依次进行浓缩和层析，分别得到饱和烃馏和芳烃馏分。本发明优选使用塞有脱脂棉的短颈漏斗对沥青质进行过滤，用三角瓶承接滤液；过滤后本发明优选使用正己烷对脱脂棉、三角瓶和滤液进行洗涤，直至滤液无色。在本发明中，所述浓缩的方式优选为旋转蒸发器蒸馏浓缩。本发明优选使用层析柱进行层析，所述层析柱中的吸附剂优选为硅胶和氧化铝，所述硅胶和氧化铝的质量比优选为3:2。在进行层析前，本发明优选使用正已烷对层析柱进行润湿。
层析时，本发明先使用正已烷进行淋洗，得到饱和烃馏分，再使用二氯甲烷和正已烷的混合溶剂进行淋洗，得到芳烃馏分；所述正己烷优选分8次加入，每次加入正己烷的体积优选与沥青质浓缩液的体积相同，当最后一次正己烷淋洗液液面接近氧化铝层顶部界面时，本发明优选使用二氯甲烷和正已烷的混合溶剂继续进行淋洗，所述混合溶剂中二氯甲烷和正已烷的体积比优选为2:1；所述混合溶剂优选分6次加入，每次加入混合溶剂的体积优选与沥青质浓缩液的体积相同。
本发明对所述饱和烃气相色谱及饱和烃、芳烃色质分析的具体方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的气相色谱、色质分析的具体操作方式即可。在本发明中，所述气相色谱的参数优选为：
分流进样，分流比为50:1；进样温度为300℃，载气为高纯氦气或氮气，柱内流速为1.0mL/min；
柱温初温为100℃，恒温2min，以4℃/min的升温速率升至300℃，恒定20～25min；
检测器为氢火焰离子化检测器(FID)，温度为300℃；助燃气为空气，流速为500mL/min；燃烧气为氢气，流速为45mL/min。
所述色质分析的参数优选为：
所用色谱柱型号为DB-5ms；色谱柱规格:长30m，柱径0.25mm，膜厚0.25μm；
色谱炉温升温过程为：100℃保持4min，以3℃/min升温至230℃后再以2℃/min升温至310℃并保持20min；
进样口温度为280℃，无分流进样；载气为氦气，流量为0.8～1.0mL/min；离子源温度为280℃；电子能量为70eV；传输线温度为300℃；
质谱扫描采用SIM选择离子扫描方式。
在本发明中，根据饱和烃气相色谱谱图特征，确定原油是否发生生物降解的方法优选为：如果饱和烃气相色谱谱图基线稳定，则原油样品未发生生物降解；如果饱和烃气相色谱谱图基线漂移形成UCM峰，则原油样品发生生物降解。
确定原油是否发生生物降解后，本发明结合步骤(1)中的确定结果以及原油饱和烃及芳烃色质分析结果，选取生物标志化合物参数，将原油划分为不同的原油族群。在本发明中，可供选择的生物标志化合物参数优选为：
按化合物系列划分为：
正构烷烃参数：OEP、CPI；
类异戊二烯烃参数：Pr/Ph、Pr/n-C17、Ph/n-C18；
萜烷(TT)参数：C19TT/C21TT、C21TT/C23TT、C26TT/C25TT、ETR等；
藿烷(H)参数：C29H/C30H等；
芳烃参数：甲基菲指数、C27三芳甾烷/C28三芳甾烷等；
按用途划分为：
成熟度参数：OEP、CPI、C3122S/(22S+22R)、Ts/(Ts+Tm)、C2920S/(20S+20R)、甲基菲指数等；
沉积环境及母源输入参数：Pr/Ph、甾藿比、C30/(C27-C30)甾烷、C22TT/C21TT、C24TT/C23TT、C26TT/C25TT、C24Tet/C23TT等。
在本发明中，将原油划分为不同的原油族群时，所选取的生物标志化合物参数优选包括成熟度参数、母源输入参数和沉积环境参数，每种参数中再选择一种或多种具体的参数。当原油发生生物降解时，选取的生物标志化合物参数为强抗生物降解参数，具体的优选为萜烷参数和三芳甾烷参数。
本发明优选根据选取生物标志化合物参数来制作原油族群划分图表，从而将原油划分为不同的原油族群。在本发明中，所述制作原油族群划分图表的方法优选为：使用选取的生物标志化合物参数作为变量，绘制参数雷达图，将每个原油样品的每个生物标志化合物参数值标记在图中并连线，根据原油样品的线条聚集情况将原油划分为不同的原油族群。本发明通过原油族群划分，可以将不同源原油或同源不同期的原油区别开来。
将原油划分为不同的原油族群后，本发明对各层位烃源岩样品进行族组分分离，提取烃源岩样品中的饱和烃及芳烃，并进行饱和烃气相色谱及饱和烃、芳烃色质分析，根据饱和烃气相色谱图特征，对同层位烃源岩进行对比，去除差异较大样品，得到优选烃源岩样品。在本发明中，所述烃源岩样品优选为潜在烃源岩样品；在本发明中，所述各层位烃源岩样品的数量优选＞10个，更优选＞12个。
在本发明中，烃源岩普遍具有厚度大，分布范围广的特征，因此，不可避免的，同层位烃源岩会出现一定的非均质性。为准确判定油源，应首先对烃源岩进行筛选，选出代表性烃源岩样品用于油源对比。在本发明中，所述烃源岩样品族组分分离的方法与步骤(1)族组分分离的方法相同，在此不再赘述。所述气相色谱、色质分析的方法和操作参数与步骤(1)气相色谱、色质分析的方法和操作参数相同，在此不再赘述。
得到优选烃源岩样品后，本发明选取生物标志化合物参数作为变量，对优选烃源岩样品进行聚类分析，确定各层位代表性源岩。在本发明中，所述选取的生物标志化合物参数与步骤(2)中选取的生物标志化合物参数相同。在本发明中，所述聚类分析的结果通过软件分析得到，所用软件具体为SPSS Statistics 20.0。
在本发明中，饱和烃气相色谱图能够初步筛选出同层位异常的样品，得到优选烃源岩样品；针对谱图分不出来的样品，本发明通过聚类分析进行二次筛选，能够确定各层位代表性源岩。
确定各层位代表性源岩后，本发明结合各层位代表性源岩及原油的特征，选取生物标志化合物参数，绘制油源对比参数区间分布图，将不同原油族群的相关参数投点至油源对比参数区间分布图，判定油源。在此步骤中，本发明优选先尽可能多的选取生物标志化合物参数进行分析统计，根据分析统计结果选取能够有效区分不同层位烃源岩的参数。在进行对比时，本发明优选根据各层位代表性源岩的参数值，确定所选参数的取值区间；本发明优选以不同的所选参数为横坐标，以所选参数的取值区间为纵坐标，绘制油源对比参数区间分布图。
在本发明中，所述判定油源的方法具体为：若原油族群投点至同一层位源岩样品对比参数区间内，则可判定此原油族群与该层位源岩具有亲缘关系；若原油族群投点至两个或多个层位源岩样品对比参数区间内，则可判定此原油族群为混源油，其更接近哪一层位源岩样品对比参数区间，则该层位源岩对原油贡献越大。
下面结合实施例对本发明提供的复杂成藏条件下的油源判定方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
选择中国东海盆地某凹陷处原油及烃源岩作为样品，油源判定的方法包括以下步骤：
(1)对原油样品进行族组分分离；具体的，称取30mg样品于编好号的50mL具塞三角瓶中，在不断摇荡下加入40mL左右的正已烷，放置12小时，沉淀沥青质；用塞有脱脂棉的短颈漏斗过滤沥青质，用100mL三角瓶承接滤液，以正已烷洗涤三角瓶及脱脂棉至滤液无色为止；滤液用旋转蒸发器蒸馏浓缩3～5ml；将石油层析柱安装在常温通风柜中，其底部填塞少量脱脂棉，先加入3g硅胶，再加入2g氧化铝，轻击柱壁，使吸附剂填充均匀，并立即加入6mL正已烷润湿柱子；润湿柱子的正已烷液面接近氧化铝层顶部界面时，将样品浓缩液转入层析柱，以每次5mL正已烷共8次淋洗饱和烃，用恒重好的称量瓶承接饱和烃馏分；当最后一次5mL正已烷淋洗液液面接近氧化铝层顶部界面时，以每次5mL 2:1的二氯甲烷:正已烷混合溶剂共6次淋洗芳香烃；当第一次5mL二氯甲烷与正已烷混合溶剂流进柱内3mL时，取下承接饱和烃的称量瓶，换上承接芳香烃的称量瓶；至此，获得原油饱和烃及芳香烃馏分；
(2)将获得的原油饱和烃及芳烃馏分分别进行饱和烃气相色谱及饱和烃、芳烃色质分析；根据饱和烃气相色谱谱图特征，可将原油分为生物降解油及未生物降解油两种类型；
(3)根据原油初步分类结果，结合饱和烃芳烃色质分析结果，选取既能反映原油成熟度，又能反映沉积环境，同时抗生物降解的生标参数进行原油族群划分；此实施例中所选参数为：C27三芳甾烷/C28三芳甾烷比值、C27规则甾烷/C29规则甾烷比值、ETR、伽马蜡烷指数、C29H/C30H、C26TT/C25TT；所得结果如图1所示，由图1可以看出原油可明显区分为两个族群；
(4)选取各层位烃源岩样品各12个，进行与原油相同的饱和烃气相色谱，及饱和烃芳烃色质分析，实验条件相同；首先根据饱和烃气相色谱图谱特征，将异常样品除去；本实施例中，烃源岩有A、B、C三个层位，经过初步筛选，A层位选出样品9个，B层位选出样品10个，C层位选出样品9个；
(5)选取原油族群划分相同的生标参数作为变量，对各层位烃源岩样品进行聚类分析，根据聚类结果对烃源岩进行二次筛选，可得各层位最终的代表性样品；其中聚类分析结果如图2所示，由图2可以看出A层位烃源岩的8号样和9号样、B层位烃源岩的10号样、C层位的8号样差异较大，因此A层位烃源岩去除8号样和9号样，B层位烃源岩去除10号样，C层位去除8号样，各层位剩余样品即为最终的代表性样品；
(6)统计各层位烃源岩样品对比参数区间，选取能够有效区分不同层位烃源岩的参数，绘制对比参数区间分布图；本实施例中，优选出7个对比参数，分别为C29降新藿烷/C29藿烷比值(a)、伽马蜡烷指数(b)、C29重排甾烷/C29规则甾烷比值(c)、ETR(d)、C27三芳甾烷/C28三芳甾烷比值(e)、C26三环萜烷/C25三环萜烷比值(f)、C24四环萜烷/C26三环萜烷(g)；将不同族群原油的上述参数，投点到对比参数区间分布图，即可确定原油油源，各参数的取值范围以及投点结果如图3所示，由图3可以看出，族群1的原油可判定为B层位和C层位烃源岩的混源油，且C层位烃源岩贡献较大，族群2的原油可判定来源于C层位烃源岩。
由以上实施例可知，本发明提供的油源判定方法适用于复杂成藏条件，且油源对比精度高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种复杂成藏条件下的油源判定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对原油样品进行族组分分离，提取原油中的饱和烃及芳烃，并进行饱和烃气相色谱及饱和烃、芳烃色质分析，根据饱和烃气相色谱谱图特征，确定原油样品是否发生生物降解；
(2)结合步骤(1)中的确定结果以及原油饱和烃及芳烃色质分析结果，选取生物标志化合物参数，将原油划分为不同的原油族群；
(3)对各层位烃源岩样品进行族组分分离，提取烃源岩样品中的饱和烃及芳烃，并进行饱和烃气相色谱及饱和烃、芳烃色质分析，根据饱和烃气相色谱谱图特征，对同层位烃源岩进行对比，去除差异较大样品，得到优选烃源岩样品；
(4)选取生物标志化合物参数作为变量，对优选烃源岩样品进行聚类分析，确定各层位代表性源岩；
(5)结合各层位代表性源岩及原油的特征，选取生物标志化合物参数，绘制油源对比参数区间分布图，将不同原油族群的相关参数投点至油源对比参数区间分布图，判定油源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中确定原油是否发生生物降解的方法为：如果饱和烃气相色谱谱图基线稳定，则原油未发生生物降解；如果饱和烃气相色谱谱图基线漂移形成UCM峰，则原油发生生物降解。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述步骤(1)中的原油发生生物降解时，所述步骤(2)中选取的生物标志化合物参数为强抗生物降解参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)和步骤(3)中族组分分离包括以下步骤：
(a)将样品与溶剂混合，静置后得到沥青质；
(b)对沥青质进行过滤，对所得滤液依次进行浓缩和层析，分别得到饱和烃馏分和芳烃馏分。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中各层位烃源岩样品的数量＞10个。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)和(4)中选取的生物标志化合物参数包括成熟度参数、母源输入参数和沉积环境参数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的判定油源具体为：
若原油族群投点至同一层位源岩样品对比参数区间内，则可判定此原油族群与该层位源岩具有亲缘关系；若原油族群投点至两个或多个层位源岩样品对比参数区间内，则可判定此原油族群为混源油，其更接近哪一层位源岩样品对比参数区间，则该层位源岩对原油贡献越大。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910675959.8A CN110361471B (zh) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 一种复杂成藏条件下的油源判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910675959.8A CN110361471B (zh) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 一种复杂成藏条件下的油源判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110361471A true CN110361471A (zh) | 2019-10-22 |
| CN110361471B CN110361471B (zh) | 2020-11-06 |
Family
ID=68221716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910675959.8A Expired - Fee Related CN110361471B (zh) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | 一种复杂成藏条件下的油源判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110361471B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110672821A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-10 | 中国石油大学(华东) | 基于族组分端元碳同位素定量解析深层复杂混源油的方法 |
| CN111077263A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-04-28 | 山东科技大学 | 一种适用于严重-强烈生物降解原油评价的方法 |
| CN111272936A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-12 | 中国石油大学(华东) | 一种利用正构烷烃残留率划分原油生物降解级别的方法 |
| CN111289667A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-16 | 中国石油大学(华东) | 一种利用正构烷烃损失率划分原油生物降解级别的方法 |
| CN111595929A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | 采用芳香烃化合物含量确定稠油生物降解程度的方法 |
| CN112666142A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 西北大学 | 一种预测单个油包裹体族组分和成熟度的方法 |
| CN113092641A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-09 | 西北大学 | 一种有机质沉积环境判识图版的制作及其应用方法 |
| CN113702620A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-11-26 | 英索油能源科技（北京）有限责任公司 | 一种利用微生物指纹进行烃源判定的方法 |
| CN115267034A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-11-01 | 中国地质调查局油气资源调查中心 | 一种油源对比方法和装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI435079B (zh) * | 2011-01-07 | 2014-04-21 | China Steel Corp | 潤滑油品的類指紋辨識方法 |
| US9038435B2 (en) * | 2011-11-17 | 2015-05-26 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Measurement of carbon to hydrogen ratio in hydrocarbons |
| CN104698506A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-06-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种适合非均质盐湖盆地油气来源识别方法 |
| CN106153871A (zh) * | 2015-03-23 | 2016-11-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油源对比方法 |
| CN105486768B (zh) * | 2015-12-08 | 2017-07-21 | 中国石油大学(北京) | 一种排烃源岩的界定方法 |
-
2019
- 2019-07-25 CN CN201910675959.8A patent/CN110361471B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI435079B (zh) * | 2011-01-07 | 2014-04-21 | China Steel Corp | 潤滑油品的類指紋辨識方法 |
| US9038435B2 (en) * | 2011-11-17 | 2015-05-26 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Measurement of carbon to hydrogen ratio in hydrocarbons |
| CN104698506A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-06-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种适合非均质盐湖盆地油气来源识别方法 |
| CN106153871A (zh) * | 2015-03-23 | 2016-11-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油源对比方法 |
| CN105486768B (zh) * | 2015-12-08 | 2017-07-21 | 中国石油大学(北京) | 一种排烃源岩的界定方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 冯子辉 等: "松辽盆地北部西斜坡区稠油成因与油源关系", 《石油勘探与开发》 * |
| 宋到福 等201601: "塔中地区中深1 和中深 1C井盐下寒武系油气地球化学特征及其油气源判识", 《中国科学:地球科学》 * |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110672821A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-10 | 中国石油大学(华东) | 基于族组分端元碳同位素定量解析深层复杂混源油的方法 |
| CN110672821B (zh) * | 2019-11-07 | 2022-03-04 | 中国石油大学(华东) | 基于族组分端元碳同位素定量解析深层复杂混源油的方法 |
| CN111077263A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-04-28 | 山东科技大学 | 一种适用于严重-强烈生物降解原油评价的方法 |
| CN111272936A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-12 | 中国石油大学(华东) | 一种利用正构烷烃残留率划分原油生物降解级别的方法 |
| CN111289667A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-16 | 中国石油大学(华东) | 一种利用正构烷烃损失率划分原油生物降解级别的方法 |
| CN111272936B (zh) * | 2020-03-13 | 2022-05-13 | 中国石油大学(华东) | 一种利用正构烷烃残留率划分原油生物降解级别的方法 |
| CN111595929A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | 采用芳香烃化合物含量确定稠油生物降解程度的方法 |
| CN112666142A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 西北大学 | 一种预测单个油包裹体族组分和成熟度的方法 |
| CN113092641A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-09 | 西北大学 | 一种有机质沉积环境判识图版的制作及其应用方法 |
| CN113092641B (zh) * | 2021-03-29 | 2022-04-26 | 西北大学 | 一种有机质沉积环境判识图版的制作及其应用方法 |
| CN113702620A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-11-26 | 英索油能源科技（北京）有限责任公司 | 一种利用微生物指纹进行烃源判定的方法 |
| CN115267034A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-11-01 | 中国地质调查局油气资源调查中心 | 一种油源对比方法和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110361471B (zh) | 2020-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110361471A (zh) | 一种复杂成藏条件下的油源判定方法 | |
| Peters et al. | The biomarker guide: Volume 2, Biomarkers and isotopes in petroleum systems and earth history | |
| Bechtel et al. | Palaeoenvironmental conditions during deposition of the Upper Cretaceous oil shale sequences in the Songliao Basin (NE China): Implications from geochemical analysis | |
| Tuo et al. | Organic matter properties and shale gas potential of Paleozoic shales in Sichuan Basin, China | |
| Zhang et al. | Geochemistry of Paleozoic marine oils from the Tarim Basin, NW China. Part 4: paleobiodegradation and oil charge mixing | |
| Hughey et al. | Acidic and neutral polar NSO compounds in Smackover oils of different thermal maturity revealed by electrospray high field Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry | |
| Hanson et al. | Organic geochemistry of oil and source rock strata of the Ordos Basin, north-central China | |
| Cao et al. | Geochemistry and origins of natural gases in the central Junggar Basin, northwest China | |
| Yang et al. | Geochemical significance of 17α (H)-diahopane and its application in oil-source correlation of Yanchang formation in Longdong area, Ordos basin, China | |
| Nascimento et al. | Acidic biomarkers from Albacora oils, Campos basin, Brazil | |
| El Diasty et al. | The Western Desert versus Nile Delta: A comparative molecular biomarker study | |
| CN105486768B (zh) | 一种排烃源岩的界定方法 | |
| Zhu et al. | Jurassic oils in the central Sichuan basin, southwest China: Unusual biomarker distribution and possible origin | |
| Wang et al. | Oil families and inferred source rocks of the Woodford–Mississippian tight oil play in northcentral Oklahoma | |
| CN108169179A (zh) | 一种确定正构烷烃评价烃源岩生源构成的有效条件的方法 | |
| Atwah et al. | Source-rock reservoirs geochemistry of Devonian–Mississippian mudrocks in central Oklahoma | |
| Wang et al. | Hydrocarbon migration in the multiple-sourced petroleum system in the northwestern Junggar Basin (northwestern China): Constraint from geochemical and phase fractionation analysis | |
| Chen et al. | Geochemistry and accumulation of Jurassic oil in the central Junggar Basin, western China | |
| Pearson et al. | Geochemical characterization of the Upper Mississippian Goddard Formation, Noble Ranch Group, and related oils in the Anadarko Basin of Oklahoma | |
| Cortes et al. | Molecular organic geochemistry of the Apiay field in the Llanos basin, Colombia | |
| Shizuya et al. | Variations in trace elements, isotopes, and organic geochemistry during the Hangenberg Crisis, Devonian–Carboniferous transition, northeastern Vietnam | |
| Neto et al. | Evolution of tricyclic alkanes in the Espirito Santo Basin, Brazil | |
| Curiale et al. | Tertiary deltaic and lacustrine organic facies: comparison of biomarker and kerogen distributions | |
| Kvenvolden et al. | Comparison of Molecular Markers in Crude Oils and Rocks from the North Slope of Alaska: SOURCE ROCK EVALUATION AND BIOMARKERS | |
| Matyasik et al. | Reconstruction of petroleum systems based on integrated geochemical and geological investigations: Selected examples from the Middle Outer Carpathians in Poland |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20201106 |