飽和烴族組分色譜分析數據在油田的應用

丁 慧,丁建平

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

飽和烴族組分是原油中的穩定成分，它的組成特點與原油原始有機質的性質密切相關，并隨著有機質的成熟演化而呈現規律性地變化。所以，利用氣相色譜分析技術對其組成特點進行研究，可以了解有機質的性質、有機質的成熟演化特征，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據的解析方法

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，斯坎蘭和史密斯引入奇偶優勢(OEP)研究演化程度[1]，此外，石油地質上還經常使用異戊間二烯烴類同系物，選用Pr/Ph、Pr/nC17(Ph/nC18)等指標[2]。

在前人研究的基礎上，本人綜合分析了這些地化參數包括主峰碳數、奇偶優勢(OEP)、∑C21-/∑C22+以及Pr/Ph等，搞清了這些參數在表征巖樣中有機質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、雙峰型奇偶優勢正烷烴及偶碳優勢正烷烴)也對應著不

同的沉積環境[3](見表2)。

表1 一些地化參數主要用途統計表

注：√表示某地化參數反映的地質指標。

表2 原油中正烷烴特征與沉積環境的關系

2 飽和烴族組分色譜分析數據的測定方法

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]

標準依據：SY/T 5779-1995原油全烴氣相色譜分析方法。

3 油田色譜分析數據解析及應用

在X油田18口井所采集原油樣品的地化參數資料(見表3)。

表3 深成蝕變原油的有機地球化學特征表

3.1 主峰碳、奇偶優勢(OEP)及∑C21-/∑C22+解析及應用

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

3.1.1 主峰碳數

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

3.1.2 奇偶優勢(OEP)

一種反映沉積巖中所含有機物質成熟度的指標，系有機抽提物的正構烷烴內奇偶碳原子的相對豐度[5]，計算公式如下：

式中：Ci為主峰碳的質量分數；Ci-2、Ci-1、Ci+1、Ci+2為主峰碳前后4個相鄰飽和烴的質量分數。

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)，碳數范圍大部分在C15～C23，主峰碳數多集中在C17和C19附近。區域上，油田東南部主峰碳數較高，為C23，而西北部主峰碳數較低，為C17，說明從油田東南部向西北部方向有機質演化程度加深。從縱向上看，隨著埋藏深度增加，碳數范圍由高向低移動，主峰碳數也從高碳數向低碳數轉移，奇偶優勢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用

不同沉積環境，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境分區圖(見圖3)。從圖3可以看出，平面上，由西向東，該油田沉積環境由較深湖相過渡為湖沼相，反映了水動力條件逐漸變弱的過程。

3.3 姥鮫烷/植烷(Pr/Ph)比值解析及應用

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定，在母質類型相同的情況下，可以作為一個追蹤油氣運移的指標[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(Pr/Ph<1.2)，在A420-29、A398-45、A382-55一線出現一個大致呈東北向延伸的高值區條帶(Pr/Ph>1.4)，表明油氣由構造位置相對較低的西北部向構造位置相對較高的東南方向運移進入儲集層，在一些早期隆起部位聚集起來。

4 結論

通過集中選取主峰碳、奇偶優勢(OEP)、∑C21-/∑C22+及姥鮫烷/植烷(Pr/Ph)比值等四個地球化學參數，對該油田的原油性質作出評價，指導了下一步勘探開發工作。氣相色譜具有分離效率高、分析速度快、靈敏度高、樣品用量少等優點，但在定性分析時需要純度極高的標準樣品。而質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，所以將色譜和質譜、色譜與紅外光譜結合使用，可以發揮出更大的作用。