油氣是由動植物的屍體(ti) 演化而來,這些動植物屍體(ti) 就藏在油氣生成的源頭——烴源岩裏,在地下深處慢慢演化。這些成烴生物的品質、類別、形成時間將直接影響油氣資源潛力與(yu) 勘探部署方向。由石油勘探開發研究院無錫石油地質研究所研發的一係列成烴生物分析評價(jia) 新技術,揭開了成烴生物的神秘麵紗,連細菌等納米級超微成烴生物也無處遁形。
當下,頁岩油氣新領域勘探如火如荼,老區高成熟甚至高過成熟烴源岩勘探持續推進。目前中國石化剩餘(yu) 資源量有多少?能否滿足油田中、長期發展需求?一個(ge) 個(ge) 問題亟待解答。烴源岩作為(wei) 生產(chan) 油氣資源的“工廠”,其質量對油氣資源量影響巨大。而烴源岩中的油氣原始物質來源即是高等植物、藻類、細菌等成烴生物,其種類及生物體(ti) 內(nei) 有機組成的不同,是影響烴源岩質量的重要因素。完善成烴生物分析與(yu) 評價(jia) 技術,不但有助於(yu) 追溯生烴母質的來源和演化規律,而且對進一步揭示海相烴源岩質量的控製因素和形成機理是一個(ge) 重要突破口。
一直以來,國內(nei) 外針對烴源岩成烴生物分析的方法均存在一定局限。有機岩石學隻能對形態保存較好、顆粒較大的組分進行識別,對幾百萬(wan) 年、上億(yi) 年演化後有機質形態保存差及超顯微組分的識別很困難;地球化學分析法隻能對烴源岩樣品作整體(ti) 分析,對單一成烴生物個(ge) 體(ti) 則“望洋興(xing) 歎”。無錫石油地質研究所實驗研究中心主任騰格爾說:“烴源岩中如何識別成烴生物尤其是微體(ti) -超微體(ti) 仍屬世界級難題。”項目研究過程中,科研人員主要針對和圍繞上述成烴生物分析和評價(jia) 技術存在的問題與(yu) 難點開展攻關(guan) 。
成烴生物經過億(yi) 萬(wan) 年的高溫高壓演化,早已麵目全非。科研人員首先要完善的就是成烴生物分析技術,對隻有頭發直徑八萬(wan) 分之一大小的生物組分進行研究。通過集成掃描電鏡、激光共聚焦和拉曼光譜等實驗技術,研究團隊建立起成烴生物原位微區形態、結構和成分綜合識別技術,實現了對納米級超顯微和高熱演化成烴生物的識別。該院專(zhuan) 家秦建中說:“該技術對細菌類與(yu) 真菌類的鑒定,以及腐泥組、無定形體(ti) 的精細分類具有重要意義(yi) ,並可將鑒定結果應用到頁岩油氣層評價(jia) 和資源潛力分析中。”
研究團隊首次建立單個(ge) 成烴生物激光拉曼光譜結構分析技術。該項目選取不同地區、不同時代成熟度相近的烴源岩開展沉積有機質激光拉曼光譜結構分析,發現了不同類型有機質分子結構及其生烴潛力的差異性,這為(wei) 高過成熟烴源岩成烴生物識別、有機質類型和生烴潛力分析提供了一項新參數。同時,科研人員自主研發了具有國際一流技術水平的成烴生物激光微熱裂解色譜質譜分析技術。該技術使激光微熱裂解分析技術具有更高的靈敏度,將國際通行的激光光斑影響範圍直徑由200微米減小至30微米。其研製的成烴生物原位激光微熱裂解單體(ti) 烴碳同位素在線分析係統,首次實現化合物在線碳同位素分析。
研究團隊將這一係列成烴生物分析新技術應用到南方地區下古生界高熱演化烴源岩、準噶爾盆地油頁岩中,獲取了不同烴源岩中典型的生物組合特征並劃分出不同的生物組合帶,精細研究了細菌類超顯微成烴生物形態及地球化學特征,對優(you) 質烴源岩進行了準確客觀的評價(jia) 。他們(men) 建立了南方三套優(you) 質烴源岩的形成模式,為(wei) 解決(jue) 油氣勘探中資源潛力、富有機質層段預測等實際問題提供了更有效的手段和更可靠的地質信息。該項目建立的一係列成烴生物分析評價(jia) 新技術方法,豐(feng) 富和提升了中國石化海相碳酸鹽岩層係油氣成藏理論、資源評價(jia) 核心技術,以及油氣地球化學特色技術,對烴源岩、頁岩油氣新領域基礎研究具有重要的科學價(jia) 值和引領作用,並開始在勝利油田、西北油田等單位推廣。
該項目研究成果經集團公司科技部鑒定為(wei) 整體(ti) 國際領先水平,申報國家發明專(zhuan) 利5項。運用新技術方法得到的分析結果,已被相關(guan) 國家“973”項目、重大專(zhuan) 項和中國石化科技項目采納。
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