深部油气藏是目前国际油气勘探的主要目的层之一,面临的主要风险之一是如何评价深埋油藏原油的热稳定性?如果存在原油裂解,如何来判识?以及如何与干酪根高演化阶段形成烃类相区别?本项目抛开传统的以动力学预测模型或天然气地球化学为基础的研究思路,以原油热蚀变中间过程产生的轻烃地球化学行为为突破口,提出一套全新的判识油藏原油裂解与否、以及表征裂解程度的分子碳同位素地球化学指标。项目建立了原油中轻烃分子指纹与碳同位素的测试方法,系统考察了挥发作用对轻烃指纹与分子碳同位素的影响,建立了烃源岩中轻烃化合物无损萃取技术,并实现与色谱质谱的在线分析;通过实验验证了轻烃分子碳同位素应用于原油热裂解作用识别的理论假设,即干酪根裂解形成轻烃主要来源于干酪根大分子网络的断裂,概括为一次形成过程;而原油裂解过程轻烃的形成主要是基于大分子烃类的断裂、环化和芳构化过程,上述不同形成机理导致原油热裂解过程中轻烃分子碳同位素的分馏效应,即环化、芳构化过程使轻烃富集13C。项目最后以塔里木盆地塔中地区下古生界复杂含油气系统为例,详细判识了塔中4和塔中I号构造带油气成藏过程中原油热裂解气的贡献。
英文主题词deep-buried reservoirs; thermal cracking; light hydrocarbons; stable carbon isotopes; Tarim basin