二十一世纪初期石油地球化学发展趋势
二十一世纪初期石油地球化学发展趋势
张水昌*
中国石油勘探开发研究院，北京，100083
油气地球化学是应用化学和地质学的基本原理研究石油的成因、运移、聚集和次生变化的科学，在油气勘探中，成为与石油地质、地球物理并存的三大基础理论学科之一。油气地球化学通过研究多种油气成藏的控制因素如烃源岩分布、有机质丰度与类型、热成熟度、与圈闭形成相关的烃生成-运移-聚集的时间等，来提高勘探效率，如果与其它学科如地震层序地层学与储层描述等的结合，会使勘探成效更加显著。现代油气地球化学在勘探中应用的主要技术包括：（1）油气系统与勘探风险评价，（2）生物标志物、稳定同位素技术用于油-源追踪分析，（3）经过限定的三维盆地模拟，（4）油气组成次生蚀变的控制因素（Peters and Fowler, 2002）。油气地球化学在解决开发与生产问题方面评价快速且成本低，新近发展起来的油藏地球化学将油藏工程参数(气油比、泡点压力、油藏流体密度等) 、储层参数（孔隙度、渗透率、地层压力和温度等）和地球化学参数（原油总体组成和分子组成）作为一个统一的地球化学体系来加以研究；通过垂向与侧向上流体连通性评价，可以发现新的油气层，同时还可以有效降低生产井数；混合生产比例的确定可用来评价不同产层的贡献大小；油藏内不同地带石油性质预测有助于评价原油的质量。这些技术和方法的应用使得油气地球化学在勘探开发上的应用效果更加显著。
近年来，随着油气勘探向更深层（高温、高压）、近海深部、天然气以及地下储量丰富的重油资源的开发等领域的转化，油气地球化学面临的挑战越来越严峻。目前我国油气地球化学研究需要关注的领域主要有四个：
一是海相地层。由于我国海相地层沉积时代老，构造变动频繁，导致油气生成和聚集成藏、调整破坏改造过程复杂。油气地球化学研究的主要任务是如何通过对那些影响油气保存和改造的地球化学作用进行较深入的研究，来有效地对海相盆地油气储量以及流体质量进行定性/定量预测。
二是天然气。我国天然气勘探近几年处于大发现期，这主要归因于20年来天然气理论的发展（如戴金星等，1992）和勘探技术的进步。为了保证我国天然气工业的可持续发展，应加强不同成因天然气的生成机理和资源潜力的研究，包括：浅层气如生物气、稠油降解气的形成机制和评价，低熟气的生成潜力与资源预测，浅层气的排驱动力与成藏机制；中西部叠合盆地深层天然气的生成、排驱以及资源潜力评价，如III 型和煤有机质裂解成气温度和深度时限、原油和分散可溶有机质裂解机制及裂解量评价，TSR 在原油裂解过程的中的作用及其机理，高温高压（超压）条件下天然气的生成与排驱机理；随着松辽盆地深层大量CH 4和CO 2的发现，无机气的形成机理和资源预测也成为当前重要的研究领域之一。
三是东部成熟盆地。随着油气勘探的不断深入，目前发现的油气储量已接近或超过先前计算的资源量，为了合理地制定勘探战略，油气资源量的精细评价成为当务之急，包括源岩体表征和空间展布，盆地热历史与生烃过程，排烃过程，排出量的物理门限值与排烃效率，资源量及空间展布等。
四是近海深部。由于近海深部钻井数量少，可供利用的信息也少，勘探前景预测难度增大，给油气勘探和开发带来高的风险性，因此，油气地球化学研究在降低勘探风险方面会发挥部分重要作用，包括烃源岩分布与含油气系统的评价，流体组成的预测，生物降解作用风险评估，地表显示以及开采时有机沉积物分析等。
石油有机地球化学的发展得益于理论、技术和工业方面的进展。近年来的发展表明，石油地球化学能够而且势必在油气勘探决策和降低勘探、油藏评估和开采风险方面发挥越来越重要的技术作用。
主要参考文献
Peters K. E. and Fowler M. G., 2002, Applications of petroleum geochemistry to exploration and reservoir management. Organic Geochemistry, 33(1), 5-36 戴金星, 裴锡古, 戚厚发, 1992, 中国天然气地质学. 北京: 石油工业出版社 * 通讯作者地址：北京学院路20号910信箱 电话：010 62098360 Email：[email protected]
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