饱和烃族组分色谱分析数据在油田的应用

丁 慧,丁建平

(1.大庆师范学院 化学工程学院，黑龙江 大庆 163712;2.大庆油田第九采油厂地质大队，黑龙江 大庆 163853)

饱和烃族组分是原油中的稳定成分，它的组成特点与原油原始有机质的性质密切相关，并随着有机质的成熟演化而呈现规律性地变化。所以，利用气相色谱分析技术对其组成特点进行研究，可以了解有机质的性质、有机质的成熟演化特征，并且为油气运移等方面提供宝贵资料。

1 饱和烃族组分色谱分析数据的解析方法

布雷及伊万斯分析了41个近代沉积物样品，提出生油岩成熟度指标，斯坎兰和史密斯引入奇偶优势(OEP)研究演化程度[1]，此外，石油地质上还经常使用异戊间二烯烃类同系物，选用Pr/Ph、Pr/nC17(Ph/nC18)等指标[2]。

在前人研究的基础上，本人综合分析了这些地化参数包括主峰碳数、奇偶优势(OEP)、∑C21-/∑C22+以及Pr/Ph等，搞清了这些参数在表征岩样中有机质或油样中烃类具有各种不同的作用(见表1)。而且原油色谱特征(后峰型、前峰型、双峰型奇偶优势正烷烃及偶碳优势正烷烃)也对应着不

同的沉积环境[3](见表2)。

表1 一些地化参数主要用途统计表

注：√表示某地化参数反映的地质指标。

表2 原油中正烷烃特征与沉积环境的关系

2 饱和烃族组分色谱分析数据的测定方法

2.1 主要仪器和试剂

HP 6890色谱仪，上海天普分析仪器有限公司。

H2、N2、O2、CH4，HP公司所提供炼厂气标样(HP P/N 5080-8755)；大庆油田试油，试采分公司提供。

2.2 测定方法[4]

标准依据：SY/T 5779-1995原油全烃气相色谱分析方法。

3 油田色谱分析数据解析及应用

在X油田18口井所采集原油样品的地化参数资料(见表3)。

表3 深成蚀变原油的有机地球化学特征表

3.1 主峰碳、奇偶优势(OEP)及∑C21-/∑C22+解析及应用

本文选取了主峰碳数、奇偶优势(OEP)及∑C21-/∑C22+来综合研究该油田烃类演化规律。

3.1.1 主峰碳数

样品中相对百分含量最大值的正烷烃碳数。藻类植物：C15～C21，陆源高等植物：C25～C29。

3.1.2 奇偶优势(OEP)

一种反映沉积岩中所含有机物质成熟度的指标，系有机抽提物的正构烷烃内奇偶碳原子的相对丰度[5]，计算公式如下：

式中：Ci为主峰碳的质量分数；Ci-2、Ci-1、Ci+1、Ci+2为主峰碳前后4个相邻饱和烃的质量分数。

3.1.3 ∑C21-/∑C22+

∑C21-/∑C22+比值越大，表明成熟度越高。

从原油正烷烃分布特征来看(见表3)，碳数范围大部分在C15～C23，主峰碳数多集中在C17和C19附近。区域上，油田东南部主峰碳数较高，为C23，而西北部主峰碳数较低，为C17，说明从油田东南部向西北部方向有机质演化程度加深。从纵向上看，随着埋藏深度增加，碳数范围由高向低移动，主峰碳数也从高碳数向低碳数转移，奇偶优势OEP逐渐减小(见图1)，∑C21-/∑C22+增大(见图2)，表明低分子量正烷烃增加。

3.2 主峰碳所处的位置解析及应用

不同沉积环境，色谱特征也不尽相同，利用主峰碳所处的位置可以做出沉积环境分区图(见图3)。从图3可以看出，平面上，由西向东，该油田沉积环境由较深湖相过渡为湖沼相，反映了水动力条件逐渐变弱的过程。

3.3 姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)比值解析及应用

异戊间二烯烷烃包括：姥鲛烷(2,6,10,14-四甲基十五烷)和植烷(2,6,10,14-四甲基十六烷)，姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)比值在成岩和运移过程中比较稳定，在母质类型相同的情况下，可以作为一个追踪油气运移的指标[6,7]。

从姥鲛烷/植烷比值等值图(见图4)可以看出：西北部为低值区(Pr/Ph<1.2)，在A420-29、A398-45、A382-55一线出现一个大致呈东北向延伸的高值区条带(Pr/Ph>1.4)，表明油气由构造位置相对较低的西北部向构造位置相对较高的东南方向运移进入储集层，在一些早期隆起部位聚集起来。

4 结论

通过集中选取主峰碳、奇偶优势(OEP)、∑C21-/∑C22+及姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)比值等四个地球化学参数，对该油田的原油性质作出评价，指导了下一步勘探开发工作。气相色谱具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高、样品用量少等优点，但在定性分析时需要纯度极高的标准样品。而质谱法可测定未知物的分子量，红外光谱可测定分子中的官能团，所以将色谱和质谱、色谱与红外光谱结合使用，可以发挥出更大的作用。