東營(yíng)凹陷沙四段烴源巖留-排烴量的實(shí)驗(yàn)研究

顏永何, 鄒艷榮, 屈振亞, 蔡玉蘭, 魏志福, 彭平安

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東營(yíng)凹陷沙四段烴源巖留-排烴量的實(shí)驗(yàn)研究

顏永何1,2, 鄒艷榮2*, 屈振亞2,3, 蔡玉蘭2, 魏志福4, 彭平安2

(1.中國(guó)石油 新疆油田公司, 新疆 克拉瑪依?834000; 2. 中國(guó)科學(xué)院 廣州地球化學(xué)研究所 有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣東 廣州?510640; 3. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué), 北京?100049; 4. 中國(guó)科學(xué)院 地質(zhì)與地球物理研究所 蘭州油氣資源研究中心, 甘肅 蘭州?730020)

東營(yíng)凹陷沙四段是渤海灣盆地優(yōu)質(zhì)烴源巖層, 具有豐富的油氣資源。選取沙四段烴源巖, 運(yùn)用H-max圖, 進(jìn)行了演化趨勢(shì)分析。采用溶脹實(shí)驗(yàn)對(duì)烴源巖的留烴能力進(jìn)行模擬研究, 結(jié)合該地區(qū)的生烴特征和生烴過(guò)程, 對(duì)沙四段留-排烴史進(jìn)行了恢復(fù)。部分樣品是由同一生烴母質(zhì)演化而來(lái)的, 而且隨著成熟度不斷增加, 可以視為一自然演化剖面。留烴量模擬顯示, 隨著成熟度的增加, 溶脹比下降, 留烴量隨之降低, 其中未成熟樣品留烴能力最強(qiáng)。液態(tài)烴中各組分的留烴量也不同, 飽和烴留烴量最低, 最容易從烴源巖中排出, 而NSOs留烴量最大。將留烴史與盆地生烴史結(jié)合, 得到東營(yíng)凹陷沙四段的整個(gè)留-排烴過(guò)程。建立了自然演化系列樣品留烴量的實(shí)驗(yàn)與評(píng)價(jià)方法。

溶脹; 留烴量; 排烴史; 東營(yíng)凹陷

0?引?言

有效烴源巖是在地質(zhì)過(guò)程中既有油氣生成又有油氣排出, 且所排出的烴類(lèi)足以形成商業(yè)性油氣藏的巖石[1]。它在某種程度上控制了盆地內(nèi)油氣藏的分布[2]。應(yīng)油氣勘探的需要, 對(duì)烴源巖的研究不斷深入, 但是對(duì)烴源巖的排烴作用研究以及是否能形成有效烴源巖, 一直是石油地質(zhì)中未能得到很好解決的問(wèn)題[2–4]。由于排烴作用的重要性, 石油地質(zhì)學(xué)家使用半開(kāi)放體系的熱壓模擬實(shí)驗(yàn)[5–6]對(duì)殘留烴和排出原油的差異進(jìn)行了研究。但是目前, 更多地球化學(xué)家傾向于認(rèn)為熱壓模擬是一種生烴模擬, 而非排烴模擬實(shí)驗(yàn); 而且模擬過(guò)程需要高溫, 由于產(chǎn)物的熱分餾, 無(wú)法直接應(yīng)用到實(shí)際的地質(zhì)條件下。烴源巖的排烴主要由生烴母質(zhì)的性質(zhì)(有機(jī)質(zhì)類(lèi)型、豐度及其成熟度)決定, 當(dāng)然源巖內(nèi)排烴的臨界含油飽和度、有效的運(yùn)移通道、烴源巖內(nèi)壓力的分布及微裂縫的發(fā)育情況等也影響著烴源巖的排烴效率[2]。目前Pepper.[7]的方法被廣泛用于模擬留烴量計(jì)算, 其將不同類(lèi)型源巖對(duì)石油的留存能力作為常數(shù), 不足之處是, 沒(méi)有考慮源巖成熟度的影響以及不同組分在源巖中滯留能力的差異。近年來(lái), 一些研究者通過(guò)借用高分子物理中“溶脹理論”來(lái)研究烴源巖的排烴作用[4,8–10], 該方法不僅能在較低的溫度下(30~150 ℃)進(jìn)行[4], 還可以研究留烴能力、排烴量, 并探討由此造成的油氣組分差異。

東營(yíng)凹陷第三系發(fā)育了多套生儲(chǔ)蓋組合, 具備良好的成藏條件, 特別是下第三系發(fā)育了巨厚的沙四段上部和沙三段生油巖系, 具有豐富的油氣資源。盡管?chē)?guó)內(nèi)學(xué)者已經(jīng)在此做過(guò)很多的地球化學(xué)研究工作[11–16], 其中魏志福等[14–15]選取東營(yíng)凹陷兩口井的烴源巖樣品進(jìn)行黃金管封閉體系下熱解, 并對(duì)熱解后殘?jiān)M(jìn)行了排烴模擬研究, 但是采用自然演化剖面的樣品進(jìn)行留-排烴模擬實(shí)驗(yàn)未見(jiàn)報(bào)道。本研究擬選取東營(yíng)凹陷沙四段干酪根樣品, 根據(jù)Banerjee.的方法[17], 尋找具有相近有機(jī)質(zhì)組成、不同成熟度的樣品, 進(jìn)行溶脹模擬, 研究溶脹能力隨著成熟度的變化趨勢(shì), 并進(jìn)行留烴量計(jì)算, 結(jié)合地質(zhì)背景探討東營(yíng)凹陷的留烴-排烴過(guò)程, 建立較完整的自然演化系列樣品的留烴實(shí)驗(yàn)與評(píng)價(jià)方法。

1?樣品和實(shí)驗(yàn)

1.1?樣?品

樣品采自渤海灣盆地東營(yíng)凹陷優(yōu)質(zhì)烴源巖層——沙四段, 表1列出了其基本的地球化學(xué)參數(shù), 其中, 樣品Es4-1的o為實(shí)測(cè)值, 其余樣品的o根據(jù)侯讀杰等[18]的研究資料確定。從表1可見(jiàn), 樣品TOC含量較高; 成熟度范圍覆蓋寬, 從未成熟到剛進(jìn)入生烴門(mén)限直至高成熟階段, 能很好地表征烴源巖整個(gè)生烴過(guò)程中的留烴量變化。

1.2?溶?劑

由于干酪根具有類(lèi)似于高聚物分子的結(jié)構(gòu), 所以借用高分子物理中溶脹的概念, 描述交聯(lián)聚合物在溶劑中不溶解而溶脹的現(xiàn)象[19]。一般用膨脹后的體積與膨脹前的體積比表示, 稱(chēng)為溶脹比(v)。按照Hildebrand理論, 溶脹比只與熔劑的溶解度參數(shù)()有關(guān)。根據(jù)Ritter.[9–10]的研究, 干酪根的溶解度參數(shù)為9.5~10 (cal/cm3)0.5, 相當(dāng)于19.4~20.5 (J/cm3)0.5。按照相似相溶原理, 溶解度參數(shù)在此范圍內(nèi)的溶劑對(duì)干酪根具有最大的溶脹能力。故本研究選擇5種溶劑(表2), 這些溶劑的溶解度參數(shù)從14.90 (J/cm3)0.5到25.99 (J/cm3)0.5, 覆蓋了原油族組分的溶解度參數(shù)的范圍, 能很好地觀測(cè)干酪根在各種溶劑中的溶脹比。

表1?東營(yíng)凹陷沙四段樣品基本地球化學(xué)參數(shù)

表2?實(shí)驗(yàn)中選取溶劑的溶解度參數(shù)

在運(yùn)用“聚合物溶液理論”、溶脹實(shí)驗(yàn)進(jìn)行油氣排烴研究時(shí), 將油氣分為7個(gè)不同的組分[9–10], 分別為干氣(CH4)、濕氣(C2~5)、低碳數(shù)飽和烴(C6~14)、低碳數(shù)芳香烴(C6~14)、高碳數(shù)飽和烴(C15+)、高碳數(shù)芳香烴(C15+)、非烴+瀝青質(zhì), 每個(gè)組分具有不同的溶解度參數(shù), 代表不同組分在干酪根中不同的溶解能力。同時(shí)具有不同溶解度參數(shù)的油氣組分, 使干酪根溶脹的程度不同。原油族組分的溶解度參數(shù)(表3)從13.91 (J/cm3)0.5到18.42 (J/cm3)0.5, 主要根據(jù)Ritter的資料[9–10]。然而, Ritter的原文中[9–10], 或者將高碳數(shù)芳香烴與非烴+瀝青質(zhì)的溶解度參數(shù)取相同值, 甚至非烴+瀝青質(zhì)的溶解度參數(shù)與高碳數(shù)飽和烴的溶解度參數(shù)取相同值, 明顯有誤。表3對(duì)族組分的溶解度參數(shù)進(jìn)行了重新厘定。

表3?原油中常見(jiàn)族組分的溶解度參數(shù)

1.3?實(shí)驗(yàn)方法

根據(jù)Ertas.的研究, 干酪根在30~150 ℃下的溶脹比僅有細(xì)微的差別[3], 所以本實(shí)驗(yàn)選擇在30 ℃下進(jìn)行。目前, 溶脹實(shí)驗(yàn)多采用質(zhì)量離心法[4,14]。具體方法是, 取一定質(zhì)量的干酪根(1)加入到玻璃管中, 兩端用能透過(guò)溶劑的石英棉塞住, 防止干酪根粉末泄露。在30 ℃下, 含干酪根的玻璃管放置于密封容器中, 加入溶劑, 浸泡24 h; 而后, 以3000 r/min離心10 min將溶劑分離到離心管中。稱(chēng)量吸附溶劑以后干酪根質(zhì)量2, 以獲得干酪根對(duì)溶劑的吸附量。干酪根的溶脹比(v)和1、2之間可以根據(jù)以下公式計(jì)算:

2?實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1?沙四段樣品同源性分析

隨著成熟度的增高, 不同類(lèi)型的干酪根具有不同的演化路徑, 尤其在基于熱解的H-max圖上具有明顯的特征[17]。Banerjee.的研究表明, 同一來(lái)源的干酪根隨著成熟度的增高, 其H-max演化趨勢(shì)符合方程:

、、是與干酪根本身特性有關(guān)的常數(shù);H為氫指數(shù)(mg/g);max為熱解時(shí)最大產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度(℃)。

樣品的基本地球化學(xué)性質(zhì)顯示(表1), 樣品的TOC含量介于0.80%~5.99%之間。根據(jù)熱解資料進(jìn)行H-max有機(jī)質(zhì)分類(lèi)(圖1), 可以看出, 除少數(shù)樣品外, 均為Ⅱ型有機(jī)質(zhì)或是靠近Ⅱ型有機(jī)質(zhì)的分區(qū)范圍。max從424~454 ℃, 覆蓋“油窗”范圍, 能很好地代表烴源巖的整個(gè)成熟演化與生油過(guò)程, 使得烴源巖在整個(gè)生油過(guò)程中的留-排烴能力研究成為可能。

圖1?沙四段干酪根分類(lèi)

研究過(guò)程中, 收集了沙四段其他4口井的熱解數(shù)據(jù)(表4), 結(jié)果顯示, 沙四段烴源巖主要以黑色泥巖、黑色碳質(zhì)泥巖為主, 少量為灰色泥巖, 泥巖的有機(jī)碳含量主要為1.31%~5.27%, 為較好—好的烴源巖。烴源巖主要以Ⅱ型為主, 其次為Ⅲ型, 少量以Ⅰ型, 說(shuō)明沙四段有機(jī)質(zhì)母質(zhì)以浮游植物為主, 少部分為偏浮游植物和高等植物的混合, 顯示出具有多種有機(jī)質(zhì)的特征。

表4?沙四段Rock-Eval熱解數(shù)據(jù)

考慮到沙四段母質(zhì)具有多種有機(jī)質(zhì)的特征, 為了保證溶脹實(shí)驗(yàn)樣品的同源性, 將收集的沙四段4口井資料和采集的8個(gè)樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行混合, 根據(jù)Banerjee.的方程[17]確定其同源性。

具體方法是利用Banerjee.提出的方程(2), 運(yùn)用Matlab對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行最優(yōu)化數(shù)據(jù)擬合, 擬合曲線(xiàn)如圖2所示, 從擬合的曲線(xiàn)可以看出, 所采集的8個(gè)沙四段樣品大部分是具有同一來(lái)源的, 其中5個(gè)樣品(Es4-1、Es4-2、Es4-6、Es4-7和Es4-8)最為靠近擬合曲線(xiàn), 可以認(rèn)為其由同一母質(zhì)演化而形成, 視為一自然演化系列的樣品。將這一自然演化剖面中5個(gè)樣品的演化路徑與Banerjee.中所展示的典型Ⅱ型干酪根演化路徑對(duì)比(圖3), 發(fā)現(xiàn)這些樣品具有很好的一致性, 進(jìn)一步說(shuō)明其具有相近的母質(zhì)來(lái)源。

2.2?留烴潛力的變化規(guī)律

烴源巖的排烴過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的地質(zhì)過(guò)程, 是烴源巖經(jīng)歷各種地質(zhì)因素綜合作用的結(jié)果, 有機(jī)質(zhì)類(lèi)型、豐度決定了烴源巖的生烴潛力, 而有機(jī)質(zhì)的成熟度反映了有機(jī)質(zhì)演化程度, 因此有機(jī)質(zhì)類(lèi)型、豐度及其成熟度是烴源巖能否排烴的內(nèi)因, 對(duì)烴源巖排烴起了決定作用[2]。本研究中選取沙四段自然演化序列樣品進(jìn)行排烴模擬, 其中重點(diǎn)考察成熟度對(duì)同一烴源巖的留-排烴作用。

在高等教育國(guó)際化日益普及的背景下，學(xué)生用英語(yǔ)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的需求日益增長(zhǎng)。動(dòng)物學(xué)科英語(yǔ)作為專(zhuān)門(mén)用途英語(yǔ)發(fā)展中必不可少的一環(huán)，在國(guó)內(nèi)研究仍有長(zhǎng)足發(fā)展空間。同時(shí)，隨著加快改革生態(tài)文明體制，生態(tài)環(huán)境保護(hù)愈發(fā)重要，動(dòng)物學(xué)的深入發(fā)展已被提上日程，動(dòng)物學(xué)科專(zhuān)門(mén)用途英語(yǔ)建設(shè)的重要性也隨之顯現(xiàn)。

圖2?沙四段同源性確定

圖3?自然演化剖面樣品與典型Ⅱ型干酪根演化趨勢(shì)對(duì)比

使用溶解度參數(shù)不同的5種溶劑, 對(duì)沙四段自然演化剖面的5個(gè)樣品進(jìn)行了溶脹實(shí)驗(yàn), 其中Es4-8樣品max達(dá)到了454 ℃,o=1.28%。根據(jù)張馨等的研究[4], 溶脹比(v)在o>1.25%以后具有升高的趨勢(shì)。由于在高成熟階段的烴源巖主要以生氣為主, 且東營(yíng)凹陷有效烴源巖o<1.25%[20], 所以高成熟階段烴源巖, 模擬地質(zhì)條件下液態(tài)烴的留烴能力, 實(shí)際勘探意義不大。故對(duì)其中低成熟烴源巖進(jìn)行了溶脹實(shí)驗(yàn)研究(圖4)。

從圖4中可以看出, 隨著max的增大(成熟度的增加), 干酪根樣品的溶脹比隨之降低。以乙酸為例, 隨著max由424 ℃升高到445 ℃, 溶脹比由1.49降低到1.35。根據(jù)Ritter[9–10]的研究, 同一樣品在不同溶解度參數(shù)的溶劑中的溶脹比符合正態(tài)分布, 故將干酪根在5種溶劑中的溶脹比進(jìn)行正態(tài)分布擬合, 根據(jù)相似相溶原理, 獲得了4個(gè)樣品的溶解度參數(shù), 都在21 (J/cm3)0.5附近(圖5), 這與Ritter的結(jié)論[9–10]一致。圖5可以看出, 隨著干酪根成熟度的不同, 溶脹比具有顯著的變化。對(duì)同一種溶劑而言, 溶脹比隨著成熟度的增加而減小。也就是說(shuō), 低成熟度樣品具有更高的留烴能力。

圖4?干酪根在不同溶劑中的溶脹比

圖5?沙四段樣品溶脹比與溶解度參數(shù)的關(guān)系

2.3?留-排烴量分析

烴源巖的排烴作用是一個(gè)很復(fù)雜的地質(zhì)問(wèn)題, 它受多種地質(zhì)因素的影響及控制, 如有機(jī)質(zhì)類(lèi)型及含量、熱演化程度、烴源巖巖性結(jié)構(gòu)、厚度以及烴源巖內(nèi)孔隙流體壓力的分布、孔隙結(jié)構(gòu)及微裂縫的發(fā)育等, 但作為烴源巖物質(zhì)基礎(chǔ)的有機(jī)質(zhì)類(lèi)型、成熟度是控制烴源巖排烴的主要因素[2]。

為了預(yù)測(cè)干酪根在生烴過(guò)程中的留烴能力, 模擬烴類(lèi)在干酪根中的保留能力, 將生成的石油分為3個(gè)組分, 即高碳數(shù)飽和烴(C15+)、高碳數(shù)芳香烴(C15+)和NSOs(非烴+瀝青質(zhì)), 每個(gè)組分具有不同的溶解度參數(shù)(表3)。留烴量計(jì)算采用文獻(xiàn)[14,15]的方法, 使用“加權(quán)平均法”計(jì)算留烴量, 有效地避免了Ritter方法[9–10]過(guò)高地估計(jì)各個(gè)組分留烴量的問(wèn)題。熱解生烴產(chǎn)率[14]及生成烴類(lèi)各組分含量見(jiàn)表5。

表5?東營(yíng)凹陷沙四段生烴量

總?cè)芙舛葏?shù)通過(guò)對(duì)各個(gè)組分的溶解度參數(shù)加權(quán)平均而得到:

= ∑W(=,,) (3)

W、W和W分別是飽和烴、芳香烴和NSOs在總生產(chǎn)率(表5)中的百分含量;、和分別代表高碳數(shù)飽和烴(C15+)、高碳數(shù)芳香烴(C15+)和NSOs(非烴+瀝青質(zhì))的溶解度參數(shù)(表3)。然后將計(jì)算得出的溶解度參數(shù)通過(guò)內(nèi)插法到圖5中獲得溶脹比, 而干酪根總留烴量和溶脹比之間可以根據(jù)下式互相換算:

是保留在單位干酪根中的留烴量(g/g);v是溶脹比;1是保留在干酪根中烴類(lèi)平均密度(g/cm3);2是干酪根的密度(g/cm3)。

同時(shí)生成液態(tài)烴的各個(gè)組分的留烴量同樣也是通過(guò)加權(quán)平均的方法計(jì)算而得到:

Y=/∑(,=,,) (5)

Y是組分在干酪根中的留烴量;是總的留烴量;、和分別代表高碳數(shù)飽和烴(C15+)、高碳數(shù)芳香烴(C15+)和NSOs(非烴+瀝青質(zhì))的溶解度參數(shù)。至此, 總烴及各個(gè)組分在干酪根中的留烴量可以計(jì)算出來(lái)。

自然演化樣品隨著成熟度的增加, 溶脹比減小, 留烴量減小, 對(duì)液態(tài)烴各個(gè)組分的留烴量也不同。其中NSOs的留烴量最大, 其次是芳香烴, 飽和烴的留烴量最小(圖6)。意味著NSOs(非烴+瀝青質(zhì))在干酪根中最難排出, 飽和烴最易排出。結(jié)合東營(yíng)凹陷沙四段生烴量(表4)和留烴量(圖6)可計(jì)算出不同成熟度樣品的排烴量:o=0.29%時(shí), 烴源巖還未進(jìn)入生烴門(mén)限, 排烴量為0;o=0.49%時(shí), 盆地剛剛進(jìn)入生烴門(mén)限附近, 生烴量為41.5 mg/g, 而留烴量在低成熟度的時(shí)候是最大的, 由于生烴量小于留烴量, 故生成的液態(tài)烴全部保留在烴源巖中; 隨o增大, 生烴量增加, 而留烴量減小, 當(dāng)生烴量等于留烴量的時(shí)候開(kāi)始進(jìn)入排烴門(mén)限, 烴源巖開(kāi)始排出液態(tài)烴; 隨著成熟度的繼續(xù)增大, 生烴量大于留烴量, 排烴量增大, 排烴效率增加。同時(shí)在排烴過(guò)程中, 液態(tài)烴的各組分變化也不同。生成的液態(tài)烴以飽和烴為主, 而飽和烴的留烴量卻是最小的, 說(shuō)明生成的飽和烴中大部分都排出了。o=0.89%時(shí), 生成的液態(tài)烴含量中飽和烴含量最大(201.9 mg/g), NSOs次之(95.3 mg/g),最小的是芳香烴(55.6 mg/g), 而留烴量中NSOs含量最大(45.97 mg/g), 芳香烴次之(40.86 mg/g), 最小的是飽和烴(34.73 mg/g)。從中可以看出生成的飽和烴排出了83%, 而NSOs排出了52%。飽和烴的排烴效率大于NSOs。

圖6?東營(yíng)凹陷自然演化剖面樣品留烴量

將自然演化系列樣品溶脹結(jié)果與東營(yíng)凹陷牛莊洼陷[14]的生烴史結(jié)合, 確定沙四段開(kāi)始排烴的Easyo%為0.72%左右(圖7); 結(jié)合其熱史、埋藏史[14], 確實(shí)排烴門(mén)限時(shí)間為11.8 Ma, 深度為2605 m左右。這與姜福杰等確定的東營(yíng)凹陷沙四段排烴門(mén)限深度接近[13]。根據(jù)Wei.[14]的熱解樣品溶脹結(jié)果(圖7a), 開(kāi)始排烴時(shí)o約為0.6%, 將其與自然演化系列樣品開(kāi)始排烴的o相比, 排烴的時(shí)間略有提前(圖7b)。同時(shí), 自然演化剖面的樣品各個(gè)組分的留烴量相對(duì)較大, 特別是未成熟-低成熟階段。而在高成熟階段, 自然演化剖面樣品與熱解樣品的留烴量差距減小。這可能與樣品的有機(jī)質(zhì)來(lái)源有關(guān)系, 熱解樣品具有相同的有機(jī)質(zhì)組成與來(lái)源, 而自然演化樣品, 盡管都在相近的演化路徑附近, 其有機(jī)質(zhì)的組成與來(lái)源上可能有些許差異。

圖7?熱解實(shí)驗(yàn)(a)和自然演化剖面樣品(b)的生烴-留烴史(據(jù)Wei et al.[14]修改)

3?結(jié)?論

(1) 通過(guò)熱解分析了東營(yíng)凹陷沙四段樣品, 樣品的TOC含量介于0.80%~5.99%之間, 烴源巖評(píng)價(jià)都是在中等以上, 根據(jù)H-max演化規(guī)律尋求源于同一母質(zhì)演化路徑; 運(yùn)用同一母質(zhì)來(lái)源的樣品通過(guò)溶脹實(shí)驗(yàn), 進(jìn)行留烴量模擬。

(2) 留烴模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 隨著沙四段成熟度的增加, 溶脹比下降, 留烴能力下降, 結(jié)合盆地的生烴史計(jì)算顯示, 液態(tài)烴各個(gè)組分的留烴能力并不相同, 非烴+瀝青質(zhì)留烴量最大、最不易排出; 飽和烴留烴量最小、易于排出;

(3) 通過(guò)對(duì)自然演化剖面樣品的溶脹模擬留烴量研究, 并結(jié)合盆地的生烴過(guò)程, 建立了較為完整的自然演化樣品的留-排烴實(shí)驗(yàn)與研究方法, 可為其他盆地的排烴研究以及頁(yè)巖油可動(dòng)資源量評(píng)價(jià)提供借鑒。

本研究得到國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2014CB239101)、國(guó)家自然科學(xué)基金(41173054)以及中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所135項(xiàng)目(Y234021001)的部分資助, 在此表示感謝！

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Experimental study on hydrocarbon retention-expulsion of Es4formation source rock in the Dongying Depression

YAN Yong-he1,2, ZOU Yan-rong2*, QU Zhen-ya2,3, CAI Yu-lan2, WEI Zhi-fu4and PENG Ping-an2

1. PetroChina Xinjiang Oilfield Company, Karamay?834000, China; 2. State Key Laboratory of Organic Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou?510640, China; 3. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing?100049, China; 4. Lanzhou Center for Oil and Gas Resources, Institute of Geology and Geophysics,Chinese Academy of Sciences, Lanzhou?730020, China

A large amount of oil has been generated from the excellent source rock of the Es4formation in the Dongying Depression, Bohai Bay Basin. The evolving trend of the source rock is analyzed by using theH.maxplot. Combining the simulation of the hydrocarbon retention potential, which is acquired by the solvent swelling experiment, with the hydrocarbon generation characteristics and process of this area, the retention and expulsion history of the Es4formation are restored. With increasing maturity, some samples evolved from the same hydrocarbon-generated parent material can be regarded as a natural profile. The results of the retention simulation show that the volumetric swelling ratio and the amount of retention are decreasing with the increasing maturity, and that the immaturity sample has the largest retention hydrocarbon potential. The group-type fractions of the liquid hydrocarbon which retained in the source are not the same, saturates have the minimum hydrocarbon retention and it means that saturates are most easily expulsed from the source rocks. However, the NSOs (resins and asphaltenes) have the largest retention hydrocarbon potential. Combining the hydrocarbon retention history with the generation history of the basin, the whole retention-expulsion process of the Dongying Depression can be obtained. Therefore, the hydrocarbon retention experiment and evaluation method for the natural profile samples are established.

solvent swelling; hydrocarbon retention; expulsion history; Dongying Depression

P593

A

0379-1726(2015)01-0079-08

2013-09-02;

2014-03-03;

2014-08-20

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2014CB239101); 國(guó)家自然科學(xué)基金(41173054); 中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所135項(xiàng)目(Y234021001)

顏永何(1989–), 男, 碩士研究生, 主要從事油氣地球化學(xué)研究工作。E-mail: yanyong.he@163.com

ZOU Yan-rong, E-mail: zouyr@gig.ac.cn; Tel: +86-20-85290187