新沟地区原油的含氮化合物分布及油气运移方向

2017-07-25张寒池中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院湖北武汉430223

化工管理 2017年18期

关键词：咔唑甾烷油组

张寒池（中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北武汉 430223）

张寒池（中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北武汉 430223）

油气聚集运移研究是油气勘探领域的重点研究方向，通过研究非烃中的含氮化合物在储集层运移过程中含氮化合物的总量和各烷基咔唑类化合物的相对含量以及各异构体的比值变化，确定新二区新4033、新79井区常规油藏Ⅲ油组原油运移规律。

含氮化合物;油气运移;新二区

近十几年以来，刘明等（2005）通过建立江汉盐湖盆地原油中含氮化合物的分离及定性定量分析技术，并应用含氮化合物总量和咔唑类异构体比值。研究发现了江汉盆地潜江组和新沟嘴组原油二次运移的方向及途径，并在实际开发过程中取得了良好的效果。

1 样品与实验方法

样品采自新沟地区新下段的原油，分离出咔唑类化合物后，在Agilent6890N-5973N型色谱-质谱联用仪上进行。进样方式：脉冲无分流。升温程序：始温60℃（恒温2min）以8℃/min升温至150℃，再以4℃/min升温至320℃（恒温10min），载气为氦气。扫描方式：多离子扫描。

2 实验结果与讨论

表1新沟地区及周缘原油甾烷萜烷参数表地区新一区新二区桥4井号新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桥4斜-3层位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奥利烷/ 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伽马蜡烷/ 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 新沟地区新下段原油含氮化合物参数表

由于含氮化合物中的咔唑类受沉积环境、有机质成熟度、母质来源的影响很小，且在地层水中的溶解度极低这一特性，在原油二次运移过程中，由于不同结构类型的烷基咔唑类化合物化学极性差异，从而导致各异构体在运移中被矿物吸附的难易程度不同而产生分馏效应。因此，研究原油中含氮化合物的总量和各烷基咔唑类化合物的相对含量以及各异构体的比值变化情况，能有效地判识出石油运移的方向和途径。

2.1 油源情况

从甾烷和萜烷质量色谱图上还是可以看到有以下几个明显差别：①尽管原油的三环萜烷都是以C23三环萜烷为主峰，五环萜烷以C30藿烷为主峰，但新4033井中，四环萜烷比C26三环萜烷的相对含量要高，新392井原油表现为相同的特征，而桥4斜-3井原油的四环萜烷与C26三环萜烷基本均势；②在甾烷组成上也有较大差别，新4033井C27正常甾烷ααα20S、αββ 20R、αββ20S呈依次降低趋势，而桥4斜-3井原油则表现为C27甾烷αββ20R为最高峰的特征，新392井原油构成与新4033井相同。新二区常规油藏与新392井原油相同的特征，说明了两者存在亲缘关系，而与桥4井区的原油关系不大。(见表1)

2.2 石油运移方向探讨

油源对比研究表明，新二区的Ⅰ、Ⅱ油组和新一区各油组原油均为混源石油。从含氮化合物总量的分布结果分析,在新391井区Ⅱ油组，含氮化合物总量为4.18μg/g，随着油气向新86井一带、新二区的Ⅰ油组、新一区各层位运移，含氮化合物总量有明显降低的趋势。说明油气确实是从新391井一带向新86井区和新一区运移。(见表2)

上述研究表明，屏蔽型含氮化合物随着油气的运移而有富集的趋势，半屏蔽和全裸型的二甲基咔唑如1,3-DMC、2,7-DMC受储层的吸附明显减少，1,8-/1,3-DMC、1,8-/2,7-DMC等参数随油气运移距离的增加比值逐渐增大。如：新392井的1,8-/1, 3-DMC比值从2.01到新4033井增大为2.66，明显指示出了油气的运移方向是从新392井到新4033井。同样，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，也都表现出明显的运移效应。而当油气混合后，在新391井区1,8-/1,3-DMC值为1.57，当发生运移时，其比值也有增大的趋势，在新斜461井为2.96，在新一区则为2.30以上，也较为明显指示出油气运移的方向。