[发明专利]一种高成熟凝析油油源确定方法

说明书

技术领域

本发明属于油田勘探领域，具体涉及一种高成熟凝析油油源确定方法。

背景技术

深层油气是未来全球油气勘探的主要领域。深层温度高、压力大，有机无机相互 作用强烈，导致深层油气成熟度高，常规生物标志化合物信息丢失，无法判识深层油 气来源，是国际难题，制约了深层资源潜力评价和油气勘探。特别是塔里木盆地，深 层石油资源十分丰富，目前主力勘探层系奥陶系油气性质非常复杂，油气来源一直存 在争议，也缺少有效方法和手段来解决高熟油来源问题，制约了深层油气勘探与评价。

发明内容

为克服上述问题，本发明的目的是提供一种高成熟凝析油油源确定方法，该方法 选取硫代金刚烷类化合物作为生物标志化合物，并通过分离富集和硫同位素的测定来 确定油源。

为达到上述目的，本发明提供了一种高成熟凝析油油源确定方法，该方法包括：

(1)对油样进行分析检测，确定油样中是否含有硫代金刚烷类化合物；

(2)对含有硫代金刚烷类化合物的油样进行硫代金刚烷类化合物的富集，富集 的步骤包括：利用甲基化反应使油样中的含硫化合物转变为锍盐，分离出锍盐后，分 步将其中的噻吩类化合物和硫醚类化合物除去，即可得到富集后的硫代金刚烷类化合 物；

(3)对富集后的硫代金刚烷类化合物进行硫同位素测试，将测试结果与已知的 生油层系硫酸盐的硫同位素数据进行对比，从而确定油样的油源。

在高成熟凝析油油源确定方法中，首先，需要选取高成熟阶段具有热稳定性的生 物标志化合物，在通过对大量原油分析后发现，金刚烷和硫代金刚烷类化合物在高成 熟油中普遍存在，而且具有极高热稳定性，因此将其选作高成熟油的标志化合物。其 次，如何将硫代金刚烷富集，使其达到同位素测定量的要求是个难题，本申请提供的 方案是基于甲基化和脱甲基化的分离原理，建立起了一种分离油样组分的方法，选择 性分离其中的硫代金刚烷系列化合物并富集，使测定原油中单体含硫化合物³⁴S同位 素成为现实。再次，运用同位素质谱仪对富集的硫代金刚烷类化合物进行硫同位素的 测定(硫同位素质谱可分别对硫代金刚烷类化合物中的硫代金刚烷单体化合物进行测 定)，由于化合物中的硫来自于生油层系硫酸盐中的硫，通过有机无机相互作用转移 到硫代金刚烷中。根据稳定同位素分馏原理，硫代金刚烷单体化合物的硫同位素与生 油层系硫酸盐中的硫同位素接近，则具有亲缘关系，差距越大，则不存在亲缘关系， 这为勘探深层油气田提供了分子水平级的科学信息，据此可以确定油源。

在上述高成熟凝析油油源确定方法中，优选地，所述硫代金刚烷类化合物包括硫 代单金刚烷类化合物、硫代双金刚烷类化合物和硫代三双金刚烷类化合物。在高成熟 凝析油中，可根据实际情况，选取硫代金刚烷类化合物中的一种或几种进行分析测试。

在上述高成熟凝析油油源确定方法中，优选地，步骤(1)中确定是否含有硫代 金刚烷类化合物时，使用全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)和/或全 二维气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC×GC-FID)进行分析和化合物检测。进一步 优选地，在上述进行分析和化合物检测中，选取m/z＝168、182和192作为硫代单金 刚烷类化合物的特征离子峰；选取m/z＝206和220作为硫代双金刚烷类化合物的特征 离子峰；选取m/z＝258和272作为硫代三金刚烷类化合物的特征离子峰；选取 m/z＝136、135、149、163、177和191作为单金刚烷类化合物的特征离子峰。

在上述高成熟凝析油油源确定方法中，优选地，步骤(2)中所述甲基化反应是 使用碘甲烷和四氟硼酸银进行处理；进一步优选地，使用碘甲烷和四氟硼酸银进行处 理的步骤包括：将油样溶于二氯甲烷中，加入四氟硼酸银和碘甲烷反应，反应结束后， 过滤除去反应液中的碘化银沉淀，然后除去溶剂二氯甲烷得到油状物；向油状物中加 入正己烷，经震荡冷却，分离得到锍盐沉淀。在上述甲基化反应中，油状物加入正己 烷后，冷却的温度最好为0℃，除去溶剂二氯甲烷时可使用旋转蒸发仪。另外，分离 锍盐沉淀时，最好用正己烷对沉淀进行多次洗涤，尽量使锍盐中不含未反应的油相。

在上述高成熟凝析油油源确定方法中，优选地，其中，步骤(2)中除去噻吩类 化合物时，是使分离出的锍盐与7-氮杂吲哚发生反应，从而将锍盐中的噻吩类化合物 除去；