丁 慧,丁建平

(1.大慶師范學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院，黑龍江 大慶 163712;2.大慶油田第九采油廠地質(zhì)大隊，黑龍江 大慶 163853)

飽和烴族組分是原油中的穩(wěn)定成分，它的組成特點與原油原始有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)密切相關(guān)，并隨著有機(jī)質(zhì)的成熟演化而呈現(xiàn)規(guī)律性地變化。所以，利用氣相色譜分析技術(shù)對其組成特點進(jìn)行研究，可以了解有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)、有機(jī)質(zhì)的成熟演化特征，并且為油氣運移等方面提供寶貴資料。

1 飽和烴族組分色譜分析數(shù)據(jù)的解析方法

布雷及伊萬斯分析了41個近代沉積物樣品，提出生油巖成熟度指標(biāo)，斯坎蘭和史密斯引入奇偶優(yōu)勢(OEP)研究演化程度[1]，此外，石油地質(zhì)上還經(jīng)常使用異戊間二烯烴類同系物，選用Pr/Ph、Pr/nC17(Ph/nC18)等指標(biāo)[2]。

在前人研究的基礎(chǔ)上，本人綜合分析了這些地化參數(shù)包括主峰碳數(shù)、奇偶優(yōu)勢(OEP)、∑C21-/∑C22+以及Pr/Ph等，搞清了這些參數(shù)在表征巖樣中有機(jī)質(zhì)或油樣中烴類具有各種不同的作用(見表1)。而且原油色譜特征(后峰型、前峰型、雙峰型奇偶優(yōu)勢正烷烴及偶碳優(yōu)勢正烷烴)也對應(yīng)著不

同的沉積環(huán)境[3](見表2)。

表1 一些地化參數(shù)主要用途統(tǒng)計表

注：√表示某地化參數(shù)反映的地質(zhì)指標(biāo)。

表2 原油中正烷烴特征與沉積環(huán)境的關(guān)系

2 飽和烴族組分色譜分析數(shù)據(jù)的測定方法

2.1 主要儀器和試劑

HP 6890色譜儀，上海天普分析儀器有限公司。

H2、N2、O2、CH4，HP公司所提供煉廠氣標(biāo)樣(HP P/N 5080-8755)；大慶油田試油，試采分公司提供。

2.2 測定方法[4]

標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)：SY/T 5779-1995原油全烴氣相色譜分析方法。

3 油田色譜分析數(shù)據(jù)解析及應(yīng)用

在X油田18口井所采集原油樣品的地化參數(shù)資料(見表3)。

表3 深成蝕變原油的有機(jī)地球化學(xué)特征表

3.1 主峰碳、奇偶優(yōu)勢(OEP)及∑C21-/∑C22+解析及應(yīng)用

本文選取了主峰碳數(shù)、奇偶優(yōu)勢(OEP)及∑C21-/∑C22+來綜合研究該油田烴類演化規(guī)律。

3.1.1 主峰碳數(shù)

樣品中相對百分含量最大值的正烷烴碳數(shù)。藻類植物：C15～C21，陸源高等植物：C25～C29。

3.1.2 奇偶優(yōu)勢(OEP)

一種反映沉積巖中所含有機(jī)物質(zhì)成熟度的指標(biāo)，系有機(jī)抽提物的正構(gòu)烷烴內(nèi)奇偶碳原子的相對豐度[5]，計算公式如下：

式中：Ci為主峰碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Ci-2、Ci-1、Ci+1、Ci+2為主峰碳前后4個相鄰飽和烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

3.1.3 ∑C21-/∑C22+

∑C21-/∑C22+比值越大，表明成熟度越高。

從原油正烷烴分布特征來看(見表3)，碳數(shù)范圍大部分在C15～C23，主峰碳數(shù)多集中在C17和C19附近。區(qū)域上，油田東南部主峰碳數(shù)較高，為C23，而西北部主峰碳數(shù)較低，為C17，說明從油田東南部向西北部方向有機(jī)質(zhì)演化程度加深。從縱向上看，隨著埋藏深度增加，碳數(shù)范圍由高向低移動，主峰碳數(shù)也從高碳數(shù)向低碳數(shù)轉(zhuǎn)移，奇偶優(yōu)勢OEP逐漸減小(見圖1)，∑C21-/∑C22+增大(見圖2)，表明低分子量正烷烴增加。

3.2 主峰碳所處的位置解析及應(yīng)用

不同沉積環(huán)境，色譜特征也不盡相同，利用主峰碳所處的位置可以做出沉積環(huán)境分區(qū)圖(見圖3)。從圖3可以看出，平面上，由西向東，該油田沉積環(huán)境由較深湖相過渡為湖沼相，反映了水動力條件逐漸變?nèi)醯倪^程。

3.3 姥鮫烷/植烷(Pr/Ph)比值解析及應(yīng)用

異戊間二烯烷烴包括：姥鮫烷(2,6,10,14-四甲基十五烷)和植烷(2,6,10,14-四甲基十六烷)，姥鮫烷/植烷(Pr/Ph)比值在成巖和運移過程中比較穩(wěn)定，在母質(zhì)類型相同的情況下，可以作為一個追蹤油氣運移的指標(biāo)[6,7]。

從姥鮫烷/植烷比值等值圖(見圖4)可以看出：西北部為低值區(qū)(Pr/Ph<1.2)，在A420-29、A398-45、A382-55一線出現(xiàn)一個大致呈東北向延伸的高值區(qū)條帶(Pr/Ph>1.4)，表明油氣由構(gòu)造位置相對較低的西北部向構(gòu)造位置相對較高的東南方向運移進(jìn)入儲集層，在一些早期隆起部位聚集起來。

4 結(jié)論

通過集中選取主峰碳、奇偶優(yōu)勢(OEP)、∑C21-/∑C22+及姥鮫烷/植烷(Pr/Ph)比值等四個地球化學(xué)參數(shù)，對該油田的原油性質(zhì)作出評價，指導(dǎo)了下一步勘探開發(fā)工作。氣相色譜具有分離效率高、分析速度快、靈敏度高、樣品用量少等優(yōu)點，但在定性分析時需要純度極高的標(biāo)準(zhǔn)樣品。而質(zhì)譜法可測定未知物的分子量，紅外光譜可測定分子中的官能團(tuán)，所以將色譜和質(zhì)譜、色譜與紅外光譜結(jié)合使用，可以發(fā)揮出更大的作用。