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Formation mechanism of condensates, waxy and heavy oils in the southern margin of Junggar Basin, NW China

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Science China Earth Sciences 2017年第5期60卷 972-991页

作者： CHEN JianPing DENG ChunPing WANG XuLong ni yunyan SUN YongGe ZHAO Zhe LIAO JianDe WANG PeiRong ZHANG DiJia LIANG DiGang PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration and Development PetroChinaBeijing 100083China State Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery Beijing 100083China Key Laboratory of Petroleum Geochemistry of CNPC Beijing 100083China PetroChina Xinjiang Oilfield Company Karamay 834000China Department of Earth Sciences Zhejiang UniversityHangzhou 310027China

It is a challenge to determine the source and genetic relationship of condensate, waxy and heavy oils in one given complicated petroliferous area, where developed multiple sets of source rocks with different maturity and various chemical *** central part of southern margin of Junggar Basin, NW China is such an example where there are condensates, light oils, normal density oils, heavy crude oils and natural gases. The formation mechanism of condensates has been seriously debated for long time;however, no study has integrated it with genetic types of waxy and heavy oils. Taking the central part of southern margin of Junggar Basin as a case, this study employs geological and geochemical methods to determine the formation mechanism of condensates,waxy and heavy oils in a complicated petroliferous area, and reveals the causes and geochemical processes of the co-occurrence of different types of crude oils in this region. Based on detailed geochemical analyses of more than 40 normal crude oils, light oils,condensates and heavy oils, it is found that the condensates are dominated by low carbon number n-alkanes and enriched in light naphthenics and aromatic hydrocarbons. Heptane values of these condensates range from 19% to 21%, isoheptane values from1.9 to 2.1, and toluene/n-heptane ratios from 1.5 to 2.0. The distribution of n-alkanes in the condensates presents a mirror image with high density waxy crude oils and heavy oils. Combined with the oil and gas-source correlations of the crude oils, condensates and natural gas, it is found that the condensates are product of evaporative fractionation and/or phase-controlled fractionation of reservoir crude oils which were derived from mature Cretaceous lacustrine source rocks in the relatively early stage. The waxy oils are the intermediate products of evaporative fractionation and/or phase-controlled fractionation of reservoir crude oils, while the heavy oils are in-situ residuals. Therefore, evaporative fractionation

关键词：准葛尔盆地中国西北凝聚体重油烃源岩成熟度地球化学过程正构烷烃分布物理化学特征

A comparative study of boron isotopes and trace elements of the marine foraminifers during the last glacial maximum and Holocene

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Science China Earth Sciences 2010年第12期53卷 91-100页

作者： ni yunyan 1,2 1 Research Institute of Petroleum Exploration and Development,PetroChina,Beijing 100083,China 2 Bristol Isotope Group,Department of Earth Sciences,Bristol University,Wills Memorial Building,Queens Road,Bristol BS8 1RJ,United Kingdom Research Institute of Petroleum Exploration and Development PetroChina Beijing China Bristol Isotope Group Department of Earth Sciences Bristol University Bristol UK

Boron isotopic compositions in marine planktonic foraminifers can record changes in seawater pH and hence provide a new tool to reconstruct the changes of paleo-atmospheric *** a comparative study was done on boron isotopes and trace element abundances of planktonic foraminifers,Globigerinoides sacculifer and Globigerinoides ruber from three tropical ODP sites,Site 806B,Site 664C and Site *** is demonstrated here that *** is a better species to be used for downcore boron isotope analyses on glacial-interglacial scales,particularly since *** is prone to dissolution causing unexpectedly light boron isotopes during glacial *** has been shown that the trace elements composition of foraminifers (i.e.,Mg/Ca,U/Ca,B/Ca,and Li/Ca) can reflect the variations of seawater temperature and/or [CO3 2-].However,all of these systems are highly species de-pendent and affected by other vital effects,and it is therefore important to perform necessary calibrations when applying them to the downcore analyses.

关键词： foraminifers boron isotope trace element last glacial maximum atmospheric PCO2

页岩气压裂返排液/采出水同位素地球化学特征与鉴别指标

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天然气地球科学 2022年第1期33卷 78-91页

作者：倪云燕姚立邈隋建立陈建平中国石油天然气股份有限公司油气地球化学重点实验室北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国地震局地质研究所北京100029

中国页岩气资源丰富,主要分布在人口密集的南方海相碳酸盐岩分布区,地质地表条件复杂,生态环境脆弱,水资源匮乏或分布不均,大规模压裂开采存在很高水资源利用压力和严重水环境污染风险。综合分析页岩气压裂返排液/采出水的氢、氧、硼、... 详细信息

中国页岩气资源丰富,主要分布在人口密集的南方海相碳酸盐岩分布区,地质地表条件复杂,生态环境脆弱,水资源匮乏或分布不均,大规模压裂开采存在很高水资源利用压力和严重水环境污染风险。综合分析页岩气压裂返排液/采出水的氢、氧、硼、锂、锶等传统与非传统稳定同位素地球化学特征显示:四川盆地返排液/采出水的氢氧同位素与寒武系、二叠系和三叠系的须家河组、嘉陵江组、雷口坡组常规井采出水演化趋势相近,与震旦系常规井采出水不同,表明四川盆地返排液/采出水为压裂注入液与滞留在志留系页岩中的地层卤水的混合产物,其高盐度端元化学组成更接近寒武系地层卤水,但其δ^(11)B值要高于后者。四川盆地页岩气压裂返排液/采出水δ^(11)B值与美国Marcellus的相近,都与蒸发相海水有关,与盆地内不同层系常规井采出水有一定的重合,无法进行精确区分,但其δ^(11)B和B/Cl值与河水和非海相的柴达木盆地页岩气井返排液/采出水能够明显区分。四川盆地页岩气压裂返排液/采出水δ^(7)Li值稍高于美国Marcellus的,与长江水的δ^(7)Li值有一定重合。威远页岩气示范区返排液/采出水^(87)Sr/^(86)Sr均值为0.7197,长宁示范区则为0.7193,远高于不同层系常规井采出水的^(87)Sr/^(86)Sr值,这是因为志留系页岩受到陆源硅质沉积物和下伏富Sr流体的影响,导致四川盆地南部志留系地层实测^(87)Sr/^(86)Sr值偏高,这使得^(87)Sr/^(86)Sr值成为鉴别四川盆地页岩气压裂返排液/采出水与常规气井采出水和浅层地下水的有效指标。

关键词：压裂返排液传统稳定同位素非传统稳定同位素鉴别指标四川盆地

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费托合成反应中的碳同位素分馏

石油勘探与开发 2011年第2期38卷 249-256页

作者：倪云燕靳永斌中国石油勘探开发研究院中国科学院南海海洋研究所

为了深入研究费托合成反应中的碳同位素分馏,在300℃和35MPa条件下,以Fe粉为催化剂,利用密闭黄金管对甲酸进行了费托合成实验。实验分为加水和不加水两组。由于金管容积有限,实验中烷烃类产物的碳同位素只测试到甲烷。两组实验都显示,CO... 详细信息

为了深入研究费托合成反应中的碳同位素分馏,在300℃和35MPa条件下,以Fe粉为催化剂,利用密闭黄金管对甲酸进行了费托合成实验。实验分为加水和不加水两组。由于金管容积有限,实验中烷烃类产物的碳同位素只测试到甲烷。两组实验都显示,CO2是最富集13C的气体,而甲烷则最贫13C,并且随着反应的进行变得越来越贫13C。在第144h时CO2与甲烷之间的碳同位素分馏α(CO2-CH4)达到1.052～1.059,与产甲烷菌将CO2还原为CH4过程中所发生的碳同位素分馏(1.048～1.079)相似。实验表明费托合成实验过程受到碳同位素动力学的控制。

关键词：费托合成碳同位素同位素分馏无机成因烷烃气

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海洋浮游有孔虫中硼同位素的测定和分析

地学前缘 2008年第2期15卷 305-314页

作者：倪云燕中国石油勘探开发研究院北京100083

海洋浮游有孔虫中的硼同位素能够反映海水酸碱度的变化,从而为重建大气二氧化碳浓度的变化提供了一种新的手段,有望提供目前极地冰心记录所无法企及的百万年甚至千万年时间尺度上的大气二氧化碳浓度的变化。最近,海洋浮游有孔虫硼同位... 详细信息

海洋浮游有孔虫中的硼同位素能够反映海水酸碱度的变化,从而为重建大气二氧化碳浓度的变化提供了一种新的手段,有望提供目前极地冰心记录所无法企及的百万年甚至千万年时间尺度上的大气二氧化碳浓度的变化。最近,海洋浮游有孔虫硼同位素的研究在实验分析技术(负热电离质谱法)、实验室偏差、同位素分馏系数、海水硼同位素长期变化以及各种次要因素等方面都取得了长足的进步,尤其是全蒸发负热电离质谱法的建立使硼同位素分析的样品需求量降到纳克级以下。不过,尽管海洋浮游有孔虫中的硼同位素作为大气二氧化碳浓度的替代指标很具有潜力,但还需要进行更加深入地研究。

关键词：硼同位素有孔虫大气二氧化碳海水酸碱度负热电离质谱法

Discrimination of abiogenic and biogenic alkane gases

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Science China Earth Sciences 2008年第12期51卷 1737-1749页

作者： DAI JinXing ZOU CaiNeng ZHANG ShuiChang LI Jian ni yunyan HU GuoYi LUO Xia TAO ShiZhen ZHU GuangYou MI JingKui LI ZhiSheng HU AnPing YANG Chun ZHOU QingHua SHUAI YanHua ZHANG Ying MA ChengHua Research Institute of Petroleum Exploration and Development Petro ChinaBeijing 100083China Department of Earth Sciences Zhejiang UniversityHangzhou 310027China Research Institute of Petroleum Exploration and Development(Langfang Branch) PetroChinaLangfang 065007China

We have combined the analytical data of the carbon isotope distribution pattern, R/Ra and CH4/3He values of abiogenic and biogenic (referring to the thermogenic and bacterial or microbial) alkane gases in China with those of alkane gases from USA, Russia, Germany, Australia and other countries. Four discrimination criteria are derived from this comparative study: 1) Carbon isotopic composition is generally greater than -30‰ for abiogenic methane and less than -30‰ for biogenic methane; 2) Abiogenic alkane gases have a carbon isotopic reversal trend (δ 13C1> δ 13C2> δ 13C3> δ 13C4) with δ 13C1>-30‰ in general; 3) Gases with R/Ra >0.5 and δ 13C11 δ 13C2>0 are of abiogenic origin; 4) Gases (meth- ane) with CH4/3He≤106 are of abiogenic origin, whereas gases with CH4/3He≥1011 are of biogenic origin.

关键词： biogenic abiogenic alkane gas discrimination carbon isotope helium isotope

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中国致密砂岩气及在勘探开发上的重要意义

石油勘探与开发 2012年第3期39卷 257-264页

作者：戴金星倪云燕吴小奇中国科学院中国石油勘探开发研究院

致密砂岩气藏系指聚集工业天然气的致密砂岩场晕或圈闭,根据其储集层特征、储量大小及所处区域构造位置高低,可将致密砂岩气藏分为两类:"连续型"致密砂岩气藏和"圈闭型"致密砂岩气藏,前者通常位于构造低部位,圈闭界限模糊,无统一气水界... 详细信息

致密砂岩气藏系指聚集工业天然气的致密砂岩场晕或圈闭,根据其储集层特征、储量大小及所处区域构造位置高低,可将致密砂岩气藏分为两类:"连续型"致密砂岩气藏和"圈闭型"致密砂岩气藏,前者通常位于构造低部位,圈闭界限模糊,无统一气水界面,往往气水倒置,储源一体或近源;后者位于圈闭高处,上气下水,储量规模较小但产量相对较高。中国致密砂岩气都是煤成气,组分以烷烃气(C1 4)为主,甲烷含量最高,烷烃气具正碳同位素系列;非烃气(主要是CO2和N2)含量低。截至2010年底,中国致密砂岩气的储量和年产量分别占全国天然气储量和产量的39.2%和24.6%,预计将来比例还会提高。与页岩气、煤层气等非常规气相比,中国近期在非常规气勘探开发中应以致密砂岩气为先。

关键词：中国致密砂岩大气田地球化学特征气源煤成气勘探开发优先

四川盆地黄龙组烷烃气碳同位素倒转成因的探讨

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石油学报 2010年第5期31卷 710-717页

作者：戴金星倪云燕黄士鹏中国石油勘探开发研究院北京100083

20世纪80年代后期至21世纪初,黄龙组成为四川盆地勘探开发热点,也是其主力储量层和产层,2008年天然气产量为68.1×108m3,占四川盆地年总产量的45.8%。黄龙组天然气的地球化学特征主要表现为氦同位素是典型的壳源型,R/Ra多数为0.01;硫化... 详细信息

20世纪80年代后期至21世纪初,黄龙组成为四川盆地勘探开发热点,也是其主力储量层和产层,2008年天然气产量为68.1×108m3,占四川盆地年总产量的45.8%。黄龙组天然气的地球化学特征主要表现为氦同位素是典型的壳源型,R/Ra多数为0.01;硫化氢含量低,平均值为0.27%;属于干气,甲烷平均含量为96.71%,重烃气含量低,平均为0.71%。总的看来,黄龙组天然气是低碳优质能源。该烷烃气碳同位素发生倒转,即δ13C1>δ13C2<δ13C3。通过综合分析有机成因烷烃气碳同位素倒转的4种成因,确定黄龙组烷烃气碳同位素倒转的原因是其志留系烃源岩先期形成的具有轻的δ13C2的伴生气和后期形成的具有重的δ13C2的裂解气混合。

关键词：四川盆地黄龙组烷烃气碳同位素倒转

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近10年中国天然气工业快速发展

天然气地球科学 2022年第12期33卷 1907-1910页

作者：戴金星倪云燕董大忠洪峰张延玲康楚娟中国石油勘探开发研究院北京100083

近10年(2012—2021年)中国天然气工业快速发展,主要是:(1)近10年共产气15105.2×10^(8)m^(3),是前10年(2002—2011年)总产气量6468.38×10^(8)m^(3)的2.3倍;(2)天然气储量猛增,近10年新增探明天然气地质储量84499.58×10^(8)m^(3),是前10年总储量55696.57×10^(8)m^(3)的1.5倍;(3)页岩气勘探开发开花结硕果,近10年发现并探明7个页岩气田,新增探明页岩气地质储量2.74×10^(12)m^(3),累计生产页岩气920×10^(8)m^(3);(4)年产百亿方大气田前10年2个,近10年为3个;(5)长输气管道四通八达,近10年建成长输气管道60766.5 km,是1949—2011年间建成管道长度的2.6倍。

关键词：中国天然气产量储量大气田页岩气长输气管道