储层有机包裹体成分分析方法的建立及其应用研究

论文摘要

有机包裹体成分代表了古代流体的性质，不因后期的各种次生作用而改变，对于油气来源、油气运移、油气充注及成藏后次生变化的研究具有重要意义。论文工作包括国内有机包裹体成分分析方法的建立及其应用和澳大利亚CSIRO实验室学习的有机包裹体的在线和离线方法及其应用。以往对于有机包裹体成分的研究重点在液态烃组分，对于气体组分特别是气体的同位素分析的较少。本论文在参照CSIRO的离线压碎装置的基础上，经过多次的实验改进，设计出了特殊的压碎装置，利用此装置可以用同一份以样品对包裹体中的气体组分、气体同位素和液态烃组分进行离线分析。通过装置的气密性实验、空白实验、重复性以及回收率实验证明了方法的可行性。 应用此方法对江苏句容地区有机包裹体的来源及充注期次进行了探讨，包裹体成分特征表明句容地区经历了多期油气的充注。容2井中存在两类包裹体，一类包裹体中正构烷烃的后峰型分布说明包裹体捕获的烃类被轻度生物降解，部分低碳数正构烷烃被移去：另一类包裹体中正构烷烃呈现双峰型特征，可能说明了包裹体捕获烃类时是生物降解与油气充注在同时进行，然而现今油藏中的轻质油不同于这两类包裹体，所以推测早期充注的烃类被破坏，现今油藏中的轻质油为后期充注的较高成熟度的油气。容3井中存在一类包裹体，从现有的资料来看，包裹体中烃类与其油藏中的轻质油不属于同一期油气充注。 应用国内建立的方法对鄂尔多斯上古生界储层砂岩中有机包裹体的气体组分和同位素的研究表明，气体在从源岩到储层的初次运移过程中存在组分和同位素的分馏，甲烷的含量增加，其同位素变重。鄂尔多斯上古生界储层包裹体中气体与现今气藏中天然气的地球化学特征的相似性说明了气藏在形成后的漫长地质历史中没有发生大的次生变化，可能与储层的低孔低渗有关。 应用澳大利亚CSIRO实验室的有机包裹体成分分析技术对塔里木盆地轮南地区奥陶系碳酸岩盐和三叠系砂岩储层中有机包裹体C5+烃类进行了研究。轮南地区奥陶系和三叠系包裹体油的地球化学特征具有明显的区别，奥陶系包裹体油中含有丰富的C19三环萜烷和C24四环萜烷以及重排藿烷(Ts和C29Ts)和较高的Pr／Ph比值，表明奥陶系包裹体油来源于富粘土的，较弱还原性沉积环境的源岩：而三叠系包裹体油中含有较低的Pr／Ph比值，丰富的C23三环萜烷、芳基类异戊二烯、25-降藿烷及C35升藿烷，表明来源于较强还原沉积环境的海相源岩。结合生烃史、埋藏热史及包裹体均一温度建立了轮南地区的充注史，奥陶系包裹体油代表早期充注的原油，来源于寒武系烃源岩，后来由于地层的抬生，这期充注的原油被破坏，25-降藿烷的出现是油藏被破坏的证据。三叠系包裹体油中丰富的25-降藿烷与完整的正构烷烃同时存在说明包裹体捕获的是早期生物降解油与后期充注的正常原油的混合物，推测后期充注的原油主要来源于中一上奥陶统烃源岩。现今奥陶系、石炭系和

论文目录

• 第一章 前言
• 1.1 研究现状
• 1.1.1 有机包裹体的宿主矿物
• 1.1.2 有机包裹体成分分析方法
• 1.1.3 有机包裹体成分在油气地球化学中的应用
• 1.2 主要研究内容及技术手段
• 1.3 技术路线
• 1.4 论文完成的工作量
• 第二章 储层有机包裹体中烃类气体和液态烃分析方法的建立
• 2.1 压碎装置
• 2.2 样品的选择
• 2.3 样品的前处理
• 2.4 样品的分析过程
• 2.5 压碎装置的气密性
• 2.6 空白实验
• 2.7 有机包裹体气体组分和同位素的重复性实验
• 2.8 包裹体中液态烃成分分析的重复性和回收率
• 2.9 有机包裹体中的生物标志化合物
• 2.9.1 饱和烃生物标志化合物
• 2.9.2 芳烃
• 2.10 小结
• 第三章 有机包裹体成分分析方法比较
• 3.1 样品的有机岩石学
• 3.2 样品的前处理
• 3.3 包裹体成分的离线分析（off-line）
• 3.3.1 包裹体样品成分的获取
• 3.3.2 空白实验
• 3.3.3 色谱-质谱分析
• 3.4 包裹体成分的在线分析（on-line）
• 3.5 MCI方法与国内建立的方法比较
• 第四章 江苏句容凹陷有机包裹体成分的地球化学特征及其应用
• 4.1 地质背景
• 4.2 样品
• 4.3 实验
• 4.4 包裹体中气体成分特征
• 4.5 包裹体中液态烃组分特征
• 4.5.1 空白
• 4.5.2 正构烷烃及类异戊二烯烃
• 4.5.3 甾萜类化合物
• 4.5.4 芳烃
• 4.6 包裹体油与轻质油的成熟度比较
• 4.7 包裹体油与轻质油的来源特征比较
• 4.8 句容凹陷充注史的探讨
• 4.9 小结
• 第五章 鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层有机包裹体成分研究及其应用
• 5.1 地质背景
• 5.2 样品
• 5.3 实验
• 5.4 有机包裹体气体组分特征
• 5.5 有机包裹体中甲烷碳同位素特征
• 5.6 初次运移对气体组分及同位素的影响
• 5.6.1 气体组分
• 5.6.2 同位素
• 5.7 成藏后期各种次生作用的影响
• 5.8 小结
• 第六章 塔里木盆地轮南地区有机包裹体地球化学特征及其应用
• 6.1 地质背景
• 6.2 样品和实验
• 6.2.1 QGF和TSF分析方法
• 6.2.2 有机包裹体的成分分析
• 6.2.3 原油成分分析
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 QGF和TSF
• 6.3.2 正构烷烃和类异戊二烯烃
• 6.3.3 饱和烃生物标志化合物特征
• 6.3.4 芳烃
• 5-C₉范围内轻烃'>6.3.5 C₅-C₉范围内轻烃
• 6.4 解释
• 6.4.1 油藏次生变化
• 6.4.2 轮南地区包裹体油和原油的成熟度对比
• 6.4.3 轮南地区原油的母源及沉积环境探讨
• 6.4.4 轮南地区充注史的建立
• 6.5 小结
• 第七章 论文主要结论及创新之处
• 7.1 主要结论
• 7.2 论文的特色与创新之处
• 参考文献
• 附图
• 附录: 攻读博士学位期间（待）发表的文章
• 致谢
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