珠江口盆地原油地球化学特征及混源油定量判识

发布时间：2020-07-17 13:52

【摘要】：珠江口盆地是我国石油工业重要的原油生产基地,特别是对于海洋石油的发展。对珠江口盆地烃源岩及原油的评价在许多方面已达成了共识,对烃源岩地球化学特征进行了较为详细的讨论,珠江口盆地发育三套烃源岩,包括湖相文昌组,过渡相恩平组和海相珠海组。然而由于含油气盆地中,烃源岩生成的原油经过复杂的地质通道达到储层,即使同源不同凹陷的原油样品的相关地球化学参数也会存在差异。珠江口盆地中油源关系判识,主要利用高峰度的C30-4-甲基甾烷作为文昌组来源的标志,利用高峰度的双杜松烷作为恩平组来源的标志。因该评价体系将复杂的地质问题过于简单化,不能合理地考察样品中各地球化学特征,因此对混源油的定性及定量判识也存在诸多的不足。在石油勘探过程中,如果对油源认识不清,则势必影响对有效烃源岩层位的确认和资源量的评价,甚至对勘探部署等产生误导。对珠江口盆地各油藏中原油的来源及混源比例的定量判识,是指导油气勘探、寻找有利勘探区带的依据和保障。本研究针对不同类型化合物采用相应的前处理技术对原油样品进行处理,利用气相色谱-质谱和全二维气相色谱-飞行时间质谱仪对原油样品进行分析测试,数据可靠。结合多元统计方法筛选出具有显著影响的地化指标,建立珠江口盆地综合评价参数体系。基于珠江口盆地综合评价参数体系将所研究的原油样品分为恩平组来源、文昌组来源及混合来源,并对混合来源样品进行定量评价,为混源油的判别及定量判识提供一种新的思路。取得的主要成果与认识如下：1、本研究中针对不同类型化合物采用相应的前处理技术和检测技术,所采用的方法均经过严格的校验,数据结果可靠。针对金刚烷类化合物建立GP-MSE原油样品高效前处理方法。该方法在分析挥发性-半挥发性化合物时具有优异的性能。相对于耗时长、消耗大量有机溶剂的传统层析柱方法,具有快速(7min)、操作简单、消耗少(0.5mL正己烷)、回收率高(90%)和重复性好(RSD3%, n=7)等优势,且中间过程容易控制,定量准确；相对于直接进样方法,该方法能有效的富集、净化样品,保护检测仪器。且鉴于GP-MSE预处理法具有以上的优点并且有效克服传统方法的缺点,其可扩展成为油气地球化学中对常规组分研究的重要方法之一。2、珠江口盆地文昌组和恩平组来源原油的生物标志化合物特征存在较为明显的差别。来源于文昌组中深湖烃源岩的原油样品中富含倍半萜、C30-4甲基甾烷、2-甲基藿烷、菲及高分子量芳烃,包括脱羟基维生素E (MTTCs),9-甲基菲,硫芴,苯并藿烷、三芳甾烷和甲基三芳甾烷等系列化合物。而双杜松烷、金刚烷(0.43μg/g)、三联苯、C19三环萜烷、奥利烷和2,3’-二甲基联苯等相对较低；C27与C29规则甾烷含量相当。来源于恩平组湖沼相煤系烃源岩的原油样品中来源于恩平组烃源岩的原油样品中富含姥鲛烷、萘、三联苯、树脂化合物等高等植入输入的指标化合物,1,2,5-TMN.1,2,7-TMN、双杜松烷、C23三环萜烷、奥利烷、金刚烷(17.21μg/g)绝对含量等很高。而低等水生生物标志化合物含量较低,包括倍半萜、2-甲基藿烷、C30-4甲基甾烷,且几乎不含苯并藿烷、三芳甾烷、甲基三芳甾烷、MTTCs。C27规则甾烷比C29规则甾烷较丰富。3、建立珠江口盆地综合评价参数体系。根据检测结果,对正构烷烃、烷基萘、藿烷、甾烷、倍半萜、树脂化合物、甲基藿烷、金刚烷、烷基苯、萘、菲、联苯、三芴和多环芳烃等14类化合物分别进行统计学分析,共筛选出36个对油源判识具有显著影响的地球化学参数,建立珠江口盆地综合评价参数体系,该体系综合考虑了各类化合物,能更加完备的反映各样品的沉积环境和母质来源特征。4、建立珠江口盆地原油来源判识模型及混源油定量判识模型。基于珠江口盆地综合评价参数体系,以标准判别分析法和主成分分析法建立判别模型,并根据建立的模型将研究区原油样品分为恩平组来源、文昌组来源及混合来源。模型所得结果均较佳,主成分分析判别法正确率为100%,标准判别分析法正确率为97.8%。基于分类结果,以恩平组来源和文昌组来源建立各来源的平均得分,结合混源油配比实验的认识对混源油进行定量判识。5、混源油定量判识结果表明,恩平组烃源岩的贡献不可忽视。基于珠江口盆地综合参数评价体系及油源分类结果,计算混源样品中恩平组烃源岩的贡献比率,结果显示：混源油样品共15个,其中有7个样品恩平组的贡献率低于30%,有4个混源样品恩平组贡献率在30～50%之间,还有5个混源样品恩平组贡献率超过50%。结合原油的分布特征,推测珠三坳陷中,琼海凸起将是文昌组烃源岩来源的原油的远景区,惠北半地堑至惠中半地堑之间将是恩平组烃源岩来源的原油的远景区。且目前主要勘探目标均是围绕文昌组烃源岩为主力烃源岩展开的,因此恩平组烃源岩来源的原油将有潜力成为下一步勘探的重点方向。
【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P618.13

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