复杂油气藏形成过程分子地球化学示踪技术与工业应用

地区:上海市 宝山区

关键词:中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004547

成果描述:

随着中国油气勘探向深层领域转移,油气赋存深度大,且经历了几千万年到几亿年漫长的地质演化过程,常规地球化学技术和方法不能有效恢复和预测高温高压复杂地质条件下的油气成藏过程及资源潜力,制约了油气分布规律认识和勘探大发现。项目组针对深层油气发现中的难点问题和已有技术的局限性及不适应性,从地质样品中痕量“遗迹”分子化合物单体提取、鉴定和全组分分析入手,经过十多年攻关,发明了指示油气生成、运移、聚集及次生蚀变等物理化学变化过程的分子示踪技术,为判识和预测深层油气成因和来源、资源类型、成藏位置及分布规模提供了科学方法,推动了分子地球化学理论和技术发展,在深层油气资源预测与勘探中得到成功应用,有力支撑了近期油气重大发现。1.发明了金刚烷提取和定量分析方法。金刚烷是原油中热稳定性极高的微量化合物,根据超分子化学原理发明的环糊精提取金刚烷的方法,使其单体碳同位素测定成为现实;结合发明的痕量目标化合物精确定量方法,建立了指示深层天然气来源及原油裂解程度的新参数,解决了深层天然气成因识别的难题,预测了塔中深层高度富集原油裂解气,指导了大型天然气田发现。2.发明了生物标志化合物单体分离方法。生物标志物被喻为原油中的分子化石。发明多种分子筛组合分离不同构型的生物标志物,用于单体同位素测定,使油源判识从传统的族群类比到新的单体“DNA”鉴别,研究精度大幅提高,为多油源盆地油气来源分析提供了更可靠方法,准确识别了准噶尔盆地不同来源的原油,确认了塔里木盆地海相主力油源及其贡献量,统一了多年来的学术认识,推动勘探不断向深部目的层逼近,发现了系列原生油气藏。3.发明了单期次烃包裹体提取技术和含氮化合物快速分离方法。特制长焦荧光显微镜下单期次烃包裹体微区提取技术,实现了对“微油藏”标本的原始成分分析,为复杂油气藏“定年定源”这一世界级难题的解决提供了新方法;发明的新填料一步分离中性氮化合物方法,使原油运移方向和距离示踪参数的获取更加简便。新方法确定了塔里木盆地不同生源油气的成藏期次和聚集位置,为哈得逊等次生油气田的探明提供了关键技术支持。4.发明了烃源岩生排烃全过程模拟及其产物的全组分定量方法。通过控制烃类流体排驱方式和速度,再现了地质条件下渗流排烃动力学过程,获得了更接近地下实际的生、排、滞烃量等参数;发明的易挥发轻组分收集和全组分定量方法,解决了一直以来占总生烃量40%的轻烃成分无法计量难题;高过成熟烃源岩评价方法,有效恢复了原始生烃潜力。新方法应用于在中西部重点盆地新一轮常规和页岩油气资源潜力评价和油气性质预测,结果更加科学可靠。该成果获得发明专利21件,软件著作权1件,技术秘密12件,实现了含油气系统从源到藏全组分全过程的示踪,为复杂盆地油气藏形成理论研究和油气勘探部署提供了全新手段,已在塔里木和准噶尔等中西部重点盆地推广应用,为塔里木盆地新增油气地质储量22亿吨、凝析油地质储量1亿吨和天然气储量5600亿方做出了重要贡献。
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