创立阶段
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发布时间：2022-04-24 06:17
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时间：2023-10-08 18:37
油藏地球化学理论与技术是在油气勘探与开发实践中不断发展、完善起来的。油气勘探中，烃源岩的分布、地球化学特征及其演化规律是一个具有战略意义的问题。近30年来，随着干酪根降解生油学说和生物标志化合物理论研究的日益深化，我国涌现了诸如“源控论”、“煤成烃”以及“低熟油气”等对于油气勘探富有指导意义的新理论，这标志着石油地球化学已经日益取得石油勘探家们的首肯与共识。
传统的有机地球化学主要面向油气勘探，例如鉴别与评价含油气盆地的烃源岩（包括有机质类型、丰度、成熟度、热演化程度等）、进行油源对比或油-油对比、确定区域性的有机质成熟度和热演化史、计算生油量（资源量）等，从而为勘探决策提供依据。然而，随着全球范围内油气勘探领域的扩大和勘探难度的增加，地球化学已经不再局限于烃源岩评价、资源量计算等传统领域。在新的勘探形势下，许多石油公司把重点从区域性油气勘探转向专事油田开发生产和解决现有油田提高采收率的问题。同时，精密仪器迅猛发展，相关学科交叉、渗透更为深入。在此背景下，油藏地球化学（Reservoir Geochemistry）应运而生。作为20世纪80年代中、后期在国际上新兴的一个地球化学分支学科，油藏地球化学充分体现了传统有机和无机地球化学与油藏工程的紧密结合，主要采用现代地球化学分析测试技术，结合各项油藏工程资料，直接研究油藏中流体和矿物的相互作用、油藏流体非均质性及其形成机理，探索油气充注、聚集历史与定位成藏机制。从学科应用的空间位置来看，油藏地球化学介于油气田勘探、油气田开发与油藏工程的结合部。自20世纪90年代以来，油藏地球化学方法在油气田评价、油气成藏机理、油气田开发动态监测等方面得到了广泛应用，取得了大量卓有成效的研究成果。
早在1917年，人们就认识到油田水中存在短链的有机酸（Rogers，1917）。但限于当时分离和鉴定技术的局限，直到20世纪70年代末期，Carathers等（1978）才详细探讨了加利福尼亚州San Joaquin谷油田和得克萨斯州海湾沿岸油田地层水中有机酸的成因、分布及意义。20世纪80年代以来，油藏地球化学的概念及研究陆续被涉及。Durand（1984）在一篇油气运移研究的综述性文章中提出了“油气藏有机地球化学”（Organic Geochemistry in Reservoir on Migration）的概念。1987年，England等结合Fortiers油田的研究，首次将人们早已认识到的油藏流体非均质性现象与成藏研究结合起来，提出了油藏充注与原油混合模式，并首次阐明了油藏地球化学的内涵，从而奠定了油藏地球化学的理论基础，随后在西北欧的北海等地掀起了油藏地球化学研究的热潮。与此同时，现代分析测试仪器的迅猛发展，将油藏地球化学研究提高到一个新的水平。油藏地球化学在20世纪的主要进展可归纳为以下几个方面。
1）油藏地球化学的基本原理与基础研究：主要包括油藏充注与油藏内流体混合作用原理（England等，1987；England，1990；Barnard和Bastow，1991）、油藏内流体非均质性原理（Leythaeuser和Ruckheim，19；Horstad，19；Horstad等，1990；Hillebrand等，1991；Karlsen，1992）、焦油席及其形成机理（Dahl和Speers，1986；Ghenima等，1991；Wilhelmes和Larter，1991a，1991b，1994a，1994b，1995；Carpentier和Huc，1995）、流体包裹体研究（Burruss，1981，1985，19；Horsfield和McLimans，1984；Bodnar和Bethke，1984；Etminan和Hoffmann，1986；Etminan，19；Guihaumou等，1990；Barker和Goldstein，1991；Karlsen等，1993；Emery和Robinson，1993；Moore等，1995；Pironon，1992，1995a，1995b）、流体-岩石相互作用机理（Franks和Forester，1984；Glasmann等，19；Saigal等，1992；Surdam等，1984，1985，19；Li和Larter，1993；Barth等，1992，1992，1993；Helgson等，1993；Bjφ rlykke和Egeberg，1993）、油藏内流体的次生变化（Milner等，1977，1987；Seifert和Moldowan，1979；Palmer，1984；Wayer，1985；Kennicutt，1988；Lafargue和Barker，1988；Moldowan和McCaffrey，1995）等。
2）关键技术与方法：主要包括薄层色谱-火焰离子检测（TLC-FID）（Karlsen和Larter，1991；Bharati等，1993）、热蒸发（即热脱附）-气相色谱-火焰离子检测（FID）或质谱（MS）（Bjorφy等，1985，1991，1992，1993；Bharati等，1993）、地层水或岩心储存期间蒸发残余水中沉淀盐类87Sr/86Sr同位素组成的测定（Smalley等，1988；Smalley和Oxtoby，1992；Smalley和England，1992）、气相色谱指纹分析技术（Kaufman等，1990；Halpern，1995）、非烃馏分分析及高分子量烃类分析技术（Li，1992，1993，1994，1995；Wilhelem等，1993；Philip，1995）、原油与源岩总烃馏分生物标志物组成剖析技术（王铁冠，1992）和成藏流体历史分析（Eadington和Hamilton，1991）等。
3）油藏地球化学在油气田勘探、开发中的应用：主要包括油藏地球化学描述、油藏内部的连通性与分隔性研究（Slentz，1981；Kaufmam，1990；Smalley，1992，1995；Hwang和Baskin，1994；Hwang和Moldowan等，1994）、油气聚集史研究（Larter等，19，1991，1992，1995；Ruckheim和Leytheauser，19；Horstad和Larter，1990；Mi-les，1990；Karlsen，1991；*华等，1992；Hillebrand，1992；Skalens，1993；England等，1987，1990，1995；梅博文等，1995；廖永胜等，1996）、古油藏剖析及成藏条件分析、油藏地球化学动态监测（Baskin和Jones，1993；McCaffrey等，1996）、盖层有效性评价（Thomas，19；Krooss，19；Kroos等，1992；Leith等，1993；Caillet，1993）和油气运移研究（England等，1987，1990；Leythaeuser等，1987；Bonilla和Engel，19；Milles，1990；Brothers等，1991；Krooss等，1992；Larter等，1992；Trindade和Brassell，1992；Larter和Mills，1992；Horstad等，1995；Later和Aplin，1995）等。
油藏地球化学在许多领域取得了重要进展。其中，在油气田勘探中的应用主要包括：①根据试井原油特征测定源岩类型和成熟度；②通过油田充注点或运移路线的限定来帮助确定新的卫星油田的位置和区域性运移路线；③盆地古水文学或原油蚀变控制因素的评价；④油气藏封闭性评定。
在油藏评价和储层评价中的应用主要包括：①流体界面的确定；②油藏连通性确定；③为投资和决策利用需要，评定油柱质量和历史；④含水饱和度（Sw）的计算；⑤焦油席定位；⑥与脱沥青有关的潜在开采问题的鉴别；⑦流体界面的确定；⑧石油-水-岩石相互作用及其对界面润湿性和石油黏度的影响。
在油田开发和生产监测中的应用主要包括：①屏障（边界）定位与输入采油生产模式；②为评价采油生产计划所进行的生产监测；③管道漏失评定——混合的采油生产问题；④注水突进的评定；⑤油藏酸化机理。
在我国，有关油藏地球化学的研究最早主要涉及油田水有机酸分析，即研究“生油层-储层的有机-无机相互作用”对储层物性的影响，主要可归纳为以下几个方面：①识别油层与认识其含油性（*华等，1992）；②油气有机地球化学描述（王培荣等，1993；张敏等，1997）；③储层烃地球化学研究，特别是油源和油气运聚带研究（王廷栋等，1995，1996；梅博文等，1995）；④合采油层（二层）产量分配研究（林壬子等，1997；王铁冠等，1999）。
