8-油藏地球化学描述.ppt

含氮化合物在油气运移研究中的应用 （2） 流体包裹体分析 需要建立流体包裹体与 成岩矿物形成次序关系 油气包裹体 盐水包裹体 石英次生加大 碎屑颗粒 油气有两次充注 早 晚 颗粒原生包裹体(早) 加大边次生包裹体(较晚) 颗粒微裂隙包裹体(最晚) 萤石子矿物 油气包裹体的均一温度是成藏期的定时剂 冷热台测定的均一温度需要校正(温度－压力校正、盐度校正) 精确的储层埋藏史分析 地温梯度及其分布 10 50 40 30 20 1000 4000 3000 2000 地质时代(Ma) 埋 藏 深 度 ( m )（温度） 均一温度55度(第一充注期) 热液侵入(萤石形成) 均一温度110度 第二充注期 均一温度的校正很重要， 均一温度是油藏形成的最低温度， 必须考虑包裹体的代表性， 必须考虑油藏形成后的热史、 埋藏史的变化等。 50℃ 100℃ 100℃ （3） K/Ar同位素年龄技术 利用储层中自生矿物（主要是伊利石）同位素年代分析烃类进入储层时间上世纪80年代发展起来的新技术。 其原理： 当烃类充填到储层时，储层中自生矿物的形成作用便停止了。砂岩储层中自生伊利石仅在富钾的水介质环境中形成，油气进入储层后伊利石形成过程便会停止（Hogg等，1993）。所以利用K/Ar法测定自生伊利石的年龄就可确定油气藏的形成时间。 利用储层自生伊利石测年法确定油气藏形成期 原始油水界面 水层的水介质 发生变化伊利 石停止生长 两期成藏 长期缓慢的 成藏作用 伊利石形成 与油气充注 无关 油气快速充注 水层伊利石 长期生长 假设的自生伊利石K－Ar年龄与深度关系图 （4） NSO化合物和高分子量化合物分析 NSO化合物：是指含有氮、硫和氧杂原子的有机化合物，主要包括非烃和沥青质。 含氮化合物 石油中含氮通常在0.055-0.5%。以芳香稠环形式存在的主要有两种结构类型：通常具有中性吡咯结构的含氮化合物含量高于碱性吡啶。由于后者分析困难，目前主要对前一类研究相对深入。 这些化合物可被强烈地吸附在矿物表面和固相有机物质上。所以可以用原油中含氮化合物的分布作为油气运移的指标。 1-甲基咔唑 3-甲基咔唑 4-甲基咔唑 1，8-二甲基咔唑 1，4-二甲基咔唑 3，4-甲基咔唑 苯并〔c〕咔唑 咔唑 苯并〔a〕咔唑 中性含氮化合物的主要类型： N H N H N H CH3 N H CH3 N H CH3 CH3 N H CH3 N H CH3 CH3 N H CH3 CH3 N H 1 2 3 4 5 6 7 8 a h g f e d c b i 目前能利用GC-MS定性定量分析的中性含氮化合物有咔唑（M/Z 167）、甲基咔唑（M/Z 181）、二甲基咔唑（M/Z 195）和苯并咔唑（M/Z 217），对于C3~C5-咔唑系列和C1~C4-甲基苯并咔唑系列无法对每个峰定性。 含氮化合物的成因 在咔唑系列化合物中，因为吡咯环中的N-H基团可以和其他极性基团形成氢键，所以可被强烈地吸附在矿物表面和固相有机物质上，从而阻碍咔唑类的运移。 如果1，8位置的氢原子被烷基取代，那么咔唑中的N-H基团将被有效的遮蔽，使其形成氢键的能力下降，使运移能力相对增加，因此称1，8-二甲基咔唑为遮蔽型化合物。1，8中一个碳位上有取代基的称为部分屏蔽形异构体，两个碳为均无取代基的称为裸露形异构体。裸露形异构体运移最困难，屏蔽形异构体相比最容易。 初次运移过程中有机氮化合物的分馏效应 含氮化合物的含量：含氮化合物倾向于残留在烃源岩中，同时，运移作用使咔唑、苯并咔唑和二苯并咔唑发生明显的分馏效应。 咔唑类异构体的分布：遮蔽型化合物易于进入储层中，裸露型异构体倾向于残留在源岩中。 咔唑、苯并咔唑系列高、低分子量的相对丰度：高分子的倾向于进入储层中，低分子的倾向于残留在源岩中。 二次运移过程 中有机氮化合 物的分馏效应 二次运移对咔唑类的影响与初次运移有相似之处。二次运移过程中，原油中单体吡咯型化合物的丰度相对降低，官能团暴露型比遮蔽型异构体降低的趋势更快，后者在运移中相对富集。 咔唑、苯并咔唑和二苯并咔唑系列的相对丰度也会变化，随运移距离的增加，咔唑相对增加。苯并〔a〕咔唑/苯并〔c〕咔唑可用于估计原油的运依距离。咔唑、苯并咔唑系列高分子的二次运移能力也强于低分子