新溝地區原油的含氮化合物分布及油氣運移方向

張寒池（中國石化江漢油田分公司勘探開發研究院，湖北 武漢 430223）

新溝地區原油的含氮化合物分布及油氣運移方向

張寒池（中國石化江漢油田分公司勘探開發研究院，湖北 武漢 430223）

油氣聚集運移研究是油氣勘探領域的重點研究方向，通過研究非烴中的含氮化合物在儲集層運移過程中含氮化合物的總量和各烷基咔唑類化合物的相對含量以及各異構體的比值變化，確定新二區新4033、新79井區常規油藏Ⅲ油組原油運移規律。

含氮化合物;油氣運移;新二區

近十幾年以來，劉明等（2005）通過建立江漢鹽湖盆地原油中含氮化合物的分離及定性定量分析技術，并應用含氮化合物總量和咔唑類異構體比值。研究發現了江漢盆地潛江組和新溝嘴組原油二次運移的方向及途徑，并在實際開發過程中取得了良好的效果。

1 樣品與實驗方法

樣品采自新溝地區新下段的原油，分離出咔唑類化合物后，在Agilent6890N-5973N型色譜-質譜聯用儀上進行。進樣方式：脈沖無分流。升溫程序：始溫60℃（恒溫2min）以8℃/min升溫至150℃，再以4℃/min升溫至320℃（恒溫10min），載氣為氦氣。掃描方式：多離子掃描。

2 實驗結果與討論

表1新溝地區及周緣原油甾烷萜烷參數表地區新一區 新二區 橋4井號新1-3HF新135新109新4061新86新86斜-3新86斜-2新斜461新391新392新4033橋4斜-3層位Ex下ⅡEx下ⅡEx下ⅢEx下ⅠEx下ⅠEx下ⅠEx下ⅡEx下ⅡEx下ⅡEx下ⅡEx下ⅢEx下ⅠC27～C29甾烷α α α-20R(%) C27 31．06 31．60 31．32 27．89 28．59 26．92 27．09 28．83 27．81 28．16 27．13 27．06 C29 43．17 42．64 42．58 46．16 45．54 46．92 46．44 45．79 44．07 46．62 45．86 46．10 C29甾烷20S/ (20S+20R) 0．33 0．34 0．36 0．39 0．40 0．39 0．40 0．37 0．40 0．49 0．47 0．46 β β/(β β+α α) 0．31 0．34 0．35 0．37 0．36 0．36 0．37 0．37 0．30 0．42 0．41 0．49奧利烷/ α β C300．06 0．07 0．06 0．09 0．08 0．08 0．08 0．08 0．05 0．05 0．09 0．09伽馬蠟烷/ α β C300．74 0．74 0．76 0．71 0．78 0．80 0．77 0．84 0．67 0．60 0．72 0．67

表2 新溝地區新下段原油含氮化合物參數表

由于含氮化合物中的咔唑類受沉積環境、有機質成熟度、母質來源的影響很小，且在地層水中的溶解度極低這一特性，在原油二次運移過程中，由于不同結構類型的烷基咔唑類化合物化學極性差異，從而導致各異構體在運移中被礦物吸附的難易程度不同而產生分餾效應。因此，研究原油中含氮化合物的總量和各烷基咔唑類化合物的相對含量以及各異構體的比值變化情況，能有效地判識出石油運移的方向和途徑。

2.1 油源情況

從甾烷和萜烷質量色譜圖上還是可以看到有以下幾個明顯差別：①盡管原油的三環萜烷都是以C23三環萜烷為主峰，五環萜烷以C30藿烷為主峰，但新4033井中，四環萜烷比C26三環萜烷的相對含量要高，新392井原油表現為相同的特征，而橋4斜-3井原油的四環萜烷與C26三環萜烷基本均勢；②在甾烷組成上也有較大差別，新4033井C27正常甾烷ααα20S、αββ 20R、αββ20S呈依次降低趨勢，而橋4斜-3井原油則表現為C27甾烷αββ20R為最高峰的特征，新392井原油構成與新4033井相同。新二區常規油藏與新392井原油相同的特征，說明了兩者存在親緣關系，而與橋4井區的原油關系不大。(見表1)

2.2 石油運移方向探討

油源對比研究表明，新二區的Ⅰ、Ⅱ油組和新一區各油組原油均為混源石油。從含氮化合物總量的分布結果分析,在新391井區Ⅱ油組，含氮化合物總量為4.18μg/g，隨著油氣向新86井一帶、新二區的Ⅰ油組、新一區各層位運移，含氮化合物總量有明顯降低的趨勢。說明油氣確實是從新391井一帶向新86井區和新一區運移。(見表2)

上述研究表明，屏蔽型含氮化合物隨著油氣的運移而有富集的趨勢，半屏蔽和全裸型的二甲基咔唑如1,3-DMC、2,7-DMC受儲層的吸附明顯減少，1,8-/1,3-DMC、1,8-/2,7-DMC等參數隨油氣運移距離的增加比值逐漸增大。如：新392井的1,8-/1, 3-DMC比值從2.01到新4033井增大為2.66，明顯指示出了油氣的運移方向是從新392井到新4033井。同樣，1,8-/2,7-DMC、1,8-/2,6-DMC、1,8-/NEX'S-DMC、[a]/[c]+[a]等都有不同程度的增大，也都表現出明顯的運移效應。而當油氣混合后，在新391井區1,8-/1,3-DMC值為1.57，當發生運移時，其比值也有增大的趨勢，在新斜461井為2.96，在新一區則為2.30以上，也較為明顯指示出油氣運移的方向。

圖1 含氮化合物總量指示新溝地區油氣運移圖

3 結語

通過含氮化合物的分布規律，研究油氣的運移方向。實驗結果表明，新二區新4033、新79井區常規油藏Ⅲ油組原油來自于新392井，而與橋4井區的成熟油無關，新二區其它層位及新一區原油為混合后運移而來。

[1]候讀杰、張敏，等.《油藏及開發地球化學導論》[M]，石油工業出版社，2001.

[2]江繼剛,彭平安，傅家謨，等.鹽湖油氣的形成、演化和運移聚集[M].廣東：廣州科技出版社，2004.

張寒池（1984-），女，2012年畢業于長江大學地球科學學院礦產普查與勘探專業，碩士，助理工程師，現主要從事有機地球化學分析與研究工作。