Natural Gas Geoscience >

2025 , Vol. 36 >Issue 10: 1969 - 1978

DOI: https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2025.03.002

The selection of condensed oil C5-C8 light hydrocarbon index and its geochemical significance in gas invasion simulation experiment

  • Zhiqiang PAN , 1 ,
  • Bocai LI 1 ,
  • Daxiang HE , 1 ,
  • Yifeng WANG 2, 3 ,
  • Jiayi WU 1 ,
  • Kai YAN 1 ,
  • Fangyihang XIANG 1
Expand
  • 1. Hubei Key Laboratory of Petroleum Geochemistry and Environment，Yangtze University，Wuhan 430100，China
  • 2. PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration Development，Beijing 100083，China
  • 3. Key Laboratory of Gas Reservoir Formation and Development，CNPC，Langfang 065007，China

Received date: 2024-12-18

  Revised date: 2025-02-26

  Online published: 2025-04-08

Supported by

The PetroChina Science and Technology Projects(2021DJ0603)

Fold

Abstract

Light hydrocarbon parameters have been widely used in the exploration and development of oil and gas reservoirs. However， the component characteristics of light hydrocarbons between condensate oil and residual oil formed under different degrees of gas invasion are different. In order to verify the applicability of light hydrocarbon parameters to condensate oil， normal crude oil samples in Tazhong area of Tarim Basin were collected. Based on PVT simulation experiment， the composition of light hydrocarbon compounds was analyzed， and the distribution characteristics of C5-C8 light hydrocarbon components during gas invasion were analyzed. The light hydrocarbon indexes suitable for the comparison of condensate oil source and other secondary effects were selected， which provided a theoretical basis for the study of condensate oil accumulation. The results show that， controlled by carbon number， molecular weight and molecular configuration， the response of light hydrocarbon composition to gas invasion degree is different. With the increase of gas invasion degree， the relative content of n-alkanes and iso-alkanes in C5-C8 light hydrocarbon compounds in condensate oil products shows a downward trend， while the relative content of cycloalkanes increases， but the overall distribution of n-alkanes is still relatively dominant. The chain alkanes in C6-C7 light hydrocarbon compounds are obviously affected by gas invasion， while aromatic hydrocarbons and cycloalkanes are less affected by gas invasion. The relative content of dimethylcyclopentane in C7 light hydrocarbon components did not change significantly， the relative content of methylcyclohexane increased， and the relative content of n-heptane decreased. In order to carry out the evaluation of condensate oil-source correlation and water washing effect， the parameters with variation less than 5% should be preferentially selected. In order to evaluate the degree of gas invasion suffered by condensate oil， the parameters with a variation of more than 40% should be preferentially selected. In the geological background where the degree of gas invasion is not yet clear， the common light hydrocarbon parameter system should be cautious in practical geological applications. The results further enrich and improve the content of light hydrocarbon geochemistry.

Key words： PVT gas invasion simulation experiment; Component characteristics; Light hydrocarbon index; Condensate oil

Cite this article

Zhiqiang PAN , Bocai LI , Daxiang HE , Yifeng WANG , Jiayi WU , Kai YAN , Fangyihang XIANG . The selection of condensed oil C5-C8 light hydrocarbon index and its geochemical significance in gas invasion simulation experiment[J]. Natural Gas Geoscience, 2025 , 36(10) : 1969 -1978 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2025.03.002

0 引言

天然气注入油层的概念，最初由GUSSOW［1］提出。在天然气向油层注入的过程中，储层中的流体组分会受到气侵作用。具体表现为，促使流体转化为凝析气、固体或半固体形态的物质，进而对烃类产出造成影响；SILVERMAN［2］指出当高温高压条件达到临界点时，气液两相流体将经历相态的转变，主要表现为天然气侵入已有的古油藏中，导致流体相态的分离；MCAULIFFE［3］研究证明气侵作用气相与液相分离过程，其变化主要受控于温度和压力的变化，其次是分子平衡浓度的影响；张水昌［4］认为当天然气向原油持续充注时，会导致油气物理化学性质分异；KROOSS等［5］讨论了气相与液相的分馏强度与温度的关系，即温度越高，分馏强度越大；LOSH等［6］认为在压力释放和温度变化的影响下，天然气与原油相互作用，会形成凝析气态。根据气侵作用的强度差异，最终可能形成不同类型的油气藏，包括常规油藏、挥发性油藏，以及凝析油气藏［7-10］。
轻烃是石油和天然气中重要的微量组分，其中蕴含了丰富的地球化学信息。关于轻烃的组成，不同学者对轻烃的定义秉持不同的意见［11-15］，且本文研究中轻烃化合物C5—C8分馏明显，综合各学者研究及实验结果，本文对轻烃化合物的研究主要集中在C5—C8之间。轻烃指标被广泛地应用于油源对比［16-18］、成熟度判识［19-22］、油气生成机理［23-24］、油藏充注史［25-26］和原油的次生蚀变［27-30］判识等领域。然而，因气侵作用而形成的次生凝析油，其形成机理特殊，与原油相比，凝析油轻烃化合物分布特征变化明显，需考虑轻烃参数对其适用性。
本文对塔里木盆地塔中地区正常原油开展PVT模拟实验，分析轻烃化合物组成，剖析不同气侵程度下凝析油C5—C8轻烃组分的分布特征，验证特定轻烃指标适用性。在此基础上，遴选出适用于凝析油在油源对比、成熟度、气侵作用程度等方面的轻烃判识指标，以期增强轻烃指标判识的准确性，进一步丰富和完善轻烃地球化学的相关研究。

1 实验样品与方法

1.1　实验样品

实验样品采自塔里木盆地塔中地区ZG43-7c井O3 l油层，原始气油比为474 m3/m3，相对密度为0.83 g/cm3，属于未遭受气侵的正常原油；气体样品为实验室复配天然气，各组分体积百分含量如下：CH4：92.40%，C2H6：0.40%，C3H8：0.40%，iC4H10：0.05%，nC4H10：0.25%，iC5H12：0.05%，nC5H12：0.25%，C6H14：0.20%，CO2：3.00%，N2：3.00%。

1.2　PVT气侵模拟实验

PVT气侵模拟实验分析采用U-PVT-70分析仪，耐压：70 MPa；压力精度：0.1 FS；耐温：180 ℃；温度精度：0.1 ℃；有效容积：130 mL；体积精度：0.016 mL。LY-ND-01毛细管黏度计，耐压：10 000 psi；耐温：150 ℃；黏度测试范围：0~5 000 mPa·s。D100-I高温高压密度计，耐压：100 MPa；耐温：180 ℃。注入泵为P200-Ⅱ，压力：0.1~100 MPa；手动控制。配样器PY-2，设计压力：105 MPa；耐压：105 MPa；容积：1 500 mL；工作温度：室温~150 ℃。QL-1气量计，工作压力：0~50 kPa；推动压差：≤20 kPa，容积：1 000+1 000 mL；体积精度：1 mL。
连接各装置，组成气侵实验系统，将恒温空气浴及外接所有管线抽空，中间容器中的目标原油（10 mL）通过压力泵1注入到PVT缸体中，分别以2 ℃/min和2 MPa/min速率升至设置的实验温度和实验压力，控制PVT活塞，待压力稳定后关闭PVT进样阀。用压力泵2将中间容器中的天然气样品注入PVT缸体中，注入天然气（2 800 mL）后关闭PVT进样阀，通过PVT活塞将体积恢复至实验压力，静置60 min。在收集系统中收集凝析油，进行气相色谱分析（图1，表1）。
图1 PVT气侵实验系统结构示意图

Fig.1 Structure diagram of PVT gas invasion experiment system

表1 PVT气侵模拟实验条件

Table 1 Sample information of PVT gas invasion simulation experiment

实验温度

/℃

实验压力

/MPa

气侵时间

/min

转入油量

/mL

转入气量

/mL
25 0.1 / / /
60 5 60 10 2 800
50
100 5
50

1.3　气相色谱分析

全油气相色谱分析采用Agilent 7890B型气相色谱仪，色谱柱为HP-PONA（50 m×0.20 mm×0.30 μm），升温程序：30 ℃恒温15 min，以4 ℃/min速率升至300 ℃，保持50 min。载气为流速1.0 mL/min的氮气，纯度为99.99%。定量化合物浓度的标样为1-己烯。

2 结果与讨论

2.1　气侵作用中轻烃分布特征

对原油及实验样品色谱峰中C5—C8之间的轻烃类化合物进行鉴定，共鉴定出43种化合物（图2）。在原油样品中，正构烷烃的百分含量为49.8%，异构烷烃的百分含量为32.8%，环烷烃的百分含量为17.4%（表2），其中正构烷烃的百分含量占主导地位，指示原油成熟度较高。不同气侵程度条件下，实验样品C5—C8轻烃组成、C6—C7轻烃组成及C7轻烃组成的分布特征存在明显差异。
图2 PVT模拟实验轻烃馏分鉴定谱图（100 ℃、50 MPa）

iC5：异戊烷；nC5：正戊烷；2，2-DMB：2，2-二甲基丙烷；CP：环戊烷；2，3-DMB：2，3-二甲基丙烷；2-MP：2-甲基戊烷；3-MP：3-甲基戊烷；nC6：正己烷；2，2-DMP：2，2-二甲基戊烷；MCP：甲基环戊烷；2，4-DMP：2，4-二甲基戊烷；Benz：苯；3，3-DMP：3，3-二甲基戊烷；CH：环己烷；2-MH：2-甲基己烷；2，3-DMP：2，3-二甲基戊烷；1，1-DMCP：1，1-二甲基环戊烷；3-MH：3-甲基己烷；1，c3+1，t3+1，t2-DMCP：1，顺3-+1，反3-+1，反2-二甲基环戊烷；nC7：正庚烷；MCH：甲基环己烷；2，5-DMH：2，5-二甲基己烷；2，4-DMH：2，4-二甲基己烷；1，t2，c4+1，t2，c3-TMP：1，反2，顺4-+1，反2，顺3-三甲基戊烷；3，3-DMH：3，3-二甲基己烷；Tol：甲苯；2，3-DMH：2，3-二甲基己烷；2-M，3Et-P：2-甲基，3-乙基戊烷；2-MHe：2-甲基庚烷；4-MHe：4-甲基庚烷；3，4-DMH：3，4-二甲基己烷；3-MHe：3-甲基庚烷；1，c3+1，t2-DMH：1，顺3-+1，反2-二甲基己烷；1-M-t3+c3+t2+1Et-CP：1-甲基，反3-+1-甲基，顺3-+1-甲基，反2-+1-甲基，1-乙基戊烷；1，t2-DMH：1，反2-二甲基己烷；nC8：正辛烷

Fig.2 Spectrum of light hydrocarbon fraction identification in PVT gas invasion experiment（100 ℃，50 MPa）

表2 PVT气侵实验轻烃化合物相对组成

Table 2 Relative composition of light hydrocarbon compounds in PVT gas invasion experiment

轻烃化合物 样品类型/实验产物
初始原油 60 ℃、5 MPa 60 ℃、50 MPa 100 ℃、5 MPa 100 ℃、50 MPa

C5—C8

相对组成/%

 正构烷烃 49.8 44.0 43.6 43.6 43.4
异构烷烃 32.8 27.5 29.2 29.3 29.1
环烷烃 17.4 28.5 27.1 27.1 27.6

C6—C7

相对组成/%

 链烷烃 66.0 51.9 59.2 59.5 58.6
环烷烃 25.5 32.3 28.6 28.7 29.0
芳烃 8.6 15.9 12.2 11.8 12.5

C7

相对组成/%

二甲基环

戊烷

 9.8 9.9 10.4 11.2 10.4
甲基环己烷 29.7 50.9 53.9 53.4 53.7
正庚烷 60.6 39.2 35.7 35.3 35.9

2.2　气侵作用对轻烃组分的影响

2.2.1　C5—C8轻烃组成

与原油相比，经气侵作用产生的凝析油C5—C8轻烃正构烷烃、异构烷烃及环烷烃含量均发生了明显的变化。在60 ℃条件下，随着压力的变化，正构烷烃相对含量由初始的49.8%降低至5 MPa的44.0%以及50 MPa的43.6%，异构烷烃相对含量由初始的32.8%降低至5 MPa的27.5%以及50 MPa的29.2%，环烷烃相对含量由初始的17.4%增加至5 MPa的28.5%以及50 MPa的27.1%。在100 ℃条件下，随着压力的变化，正构烷烃相对含量由初始的49.8%降低至5 MPa的43.6%以及50 MPa的43.4%，异构烷烃相对含量由初始的32.8%降低至5 MPa的29.3%以及50 MPa的29.1%，环烷烃相对含量由初始的17.4%增加至5 MPa的27.1%以及50 MPa的27.6%（表2）。由此可知，不同气侵程度下凝析油轻烃化合物相对含量不同，随温度压力增加，正构烷烃和异构烷烃相对含量呈下降趋势，而环烷烃相对含量增加，但整体上正构烷烃呈相对优势分布，且对样品原始母质来源的判识并不受气侵作用影响［图3（a）］。
图3 PVT气侵实验C5—C8轻烃相对组成三角图（a）和C7轻烃相对组成三角图（b）

Fig.3 Triangle diagram of the relative composition of C5-C8 light hydrocarbons（a） and of the relative composition of C7 light hydrocarbons（b） in PVT gas invasion experiment

2.2.2　C6—C7轻烃组成

初始原油样品中链烷烃、环烷烃和芳烃的相对含量分别为66.0%、25.5%及8.6%。在60 ℃，5 MPa和50 MPa压力条件下，链烷烃、环烷烃和芳烃的相对含量分别为51.9%和59.2%、32.3%和28.6%、15.9%和12.2%；在100 ℃，5 MPa和50 MPa压力条件下，链烷烃、环烷烃和芳烃的相对含量分别为59.5%和58.6%、28.7%和29.0%、11.8%和12.5%（表2）。C6—C7轻烃组成中链烷烃、环烷烃和芳烃对气侵分馏效应的响应明显不同，相较于未受气侵原油，链烷烃相对含量呈下降趋势，而芳烃及环烷烃呈增加趋势，且链烷烃受气侵作用变化明显，而芳烃及环烷烃受气侵作用影响较小。

2.2.3　C7轻烃组成

在C7轻烃化合物组成中，二甲基环戊烷、甲基环己烷和正庚烷在初始原油样品中的相对含量分别为9.8%、29.7%和60.6%；在60 ℃，5 MPa和50 MPa压力条件下，二甲基环戊烷、甲基环己烷和正庚烷的相对含量分别为9.9%和10.4%、50.9%和53.9%、39.2%和35.7%；在100 ℃，5 MPa和50 MPa压力条件下，二甲基环戊烷、甲基环己烷和正庚烷的相对含量分别为11.2%和10.4%、53.4%和53.7%、35.3%和35.9%［图3（b）］。在不同气侵程度下，随温度与压力升高，C7馏分中二甲基环戊烷相对含量变化不明显，甲基环己烷相对含量增加，正庚烷相对含量减少。轻烃化合物的变化量不仅与气侵模拟实验的温压条件有关，而且与化合物分子量和分子结构有关，这主要受控于化合物的沸点、熔点及饱和蒸汽压［31］。在相同的条件下正庚烷、二甲基环戊烷和甲基环己烷溶于气相能力不同，正庚烷较其他2类化合物具有更高的溶解度。随着气侵程度的增强，天然气中溶解的正庚烷含量会明显高于二甲基环戊烷和甲基环己烷，导致天然气中更富含正庚烷，而凝析油中甲基环己烷相对含量更高，但总体来说，对其油气原始母质来源的判识并不受气侵作用影响［图3（b）］。

2.3　气侵作用对凝析油轻烃参数的影响

2.3.1　Erdman参数

ERDMAN等［16］通过轻烃指纹图法，将结构相似和沸点相近的轻烃化合物组成配对，建立轻烃组分浓度指标进行油—气或油—油对比。Erdman参数中大部分参数受气侵作用影响较大，其中iC5/nC5、2-MP/3-MP及nC6/（2，2-DMP+MCP）等参数，随气侵程度增强，变化明显，变化幅度分别为11.47%~25.45%、11.93%~19.15%、7.19%~12.98%；1，t3-DMCP/1，t2-DMCP参数随压力变化明显，幅度为27.65%~29.40%，而温度对其影响较小，变化幅度为3.93%~5.85%；3-MH/（1，1-DMCP+1，c3-DMCP）%变化不明显，变化幅度在3%以下（表3）。因此，对于因气侵作用而形成的次生凝析油而言，将其与普通原油或天然气进行油—油或油—气对比时，可以选择轻烃参数3-MH/（1，1-DMCP+1，c3-DMCP）作为对比指标，在其形成压力相同的条件下，亦可选择1，t3-DMCP/1，t2-DMCP参数辅助验证结果，但其具体适用性还有待探究。
表3 PVT模拟实验下轻烃参数比值变化及变化量参数

Table 3 PVT simulation experiment under light hydrocarbon parameter ratio change and variation parameters

轻烃参数 轻烃参数比值 轻烃参数变化量/% 地质应用 适用性
初始原油 60 ℃ 60 ℃ 100 ℃ 100 ℃ 60 ℃ 60 ℃ 100 ℃ 100 ℃
5 MPa 50 MPa 5 MPa 50 MPa 5 MPa 50 MPa 5 MPa 50 MPa

Erdman

参数

 iC5/nC5 0.57 0.47 0.43 0.50 0.42 -18.21 -23.73 -11.47 -25.45 油源对比 /
2-MP/3-MP 1.77 1.43 1.51 1.56 1.49 -19.15 -14.47 -11.93 -16.05 /
nC6/（2，2-DMP+MCP） 4.79 4.45 4.26 4.35 4.17 -7.19 -11.14 -9.21 -12.98 /

3-MH/（1，1-DMCP+1，

c3-DMCP）

 3.35 3.34 3.43 3.44 3.42 -0.21 2.51 2.61 2.21 可用
1，t3-DMCP/1，t2-DMCP 0.75 0.71 0.53 0.72 0.54 -5.85 -29.40 -3.93 -27.65 /

Price

参数

 3-MP/Benz 3.27 2.61 2.52 2.47 2.39 -20.07 -23.05 -24.37 -27.04 气侵作用 /
MCP/Tol 0.39 0.26 0.25 0.25 0.23 -33.60 -35.29 -35.41 -40.22 慎用
3-MP/iC5 0.97 1.95 2.30 2.54 2.78 101.21 136.73 162.30 186.35 可用
3-MHe/3-MH 0.75 1.03 1.02 1.00 1.02 37.95 35.64 33.47 35.47 慎用

Philippi

参数

 C7链烷烃/环烷烃 1.92 1.88 1.87 1.85 1.85 -1.96 -2.79 -3.85 -3.90 成熟度 /
nC7/C7链烷烃 0.55 0.54 0.56 0.55 0.56 -1.38 1.78 -0.07 1.66 /
nC7/（2，4-DMP+2，3-DMP） 9.77 11.76 12.31 11.93 12.35 20.36 26.02 22.14 26.42 /

Tomhp-son

参数

 （nC6+nC7）/（CH+MCH） 2.17 1.35 1.74 1.79 1.71 -37.65 -19.60 -17.66 -21.32 成熟度；油源对比；生物降解 /
Benz/nC6 0.12 0.09 0.08 0.08 0.08 -21.73 -32.22 -35.66 -29.95 /
CH/MCP 1.57 1.85 1.90 1.84 1.94 17.81 21.11 17.22 23.58 /
庚烷值 27.65 38.87 38.64 38.12 38.49 40.60 39.74 37.86 39.22 /
异庚烷值 1.97 2.44 2.66 2.73 2.93 23.94 35.20 38.63 48.49 /
nC7/MCH 1.79 1.53 1.51 1.51 1.49 -14.56 -15.62 -15.49 -16.54 气侵作用 /
Tol/nC7 0.42 0.40 0.41 0.41 0.42 -4.36 -1.32 -2.31 0.59 /
P 2=2-MH+3-MH 13.83 13.88 12.61 12.08 12.88 0.38 -8.80 -12.67 -6.88 /

P 3=2，2+2，4+3，3+2，

3-DMP

 3.98 2.89 2.85 2.78 2.84 -27.30 -28.35 -30.10 -28.60 慎用
N 2=1，1+c-1，3+t-1，3-DMCP 4.76 4.02 3.90 3.72 3.32 -15.60 -18.08 -21.94 -30.29 /

Mango

参数

K 1=（2-MH+2，3-DMP）/

（3-MH+2，4-DMP）

 0.75 1.10 1.13 1.14 1.14 46.61 50.15 52.46 52.25 油气成因 气侵作用
K 2=P 3/（P 2+N 2） 0.15 0.15 0.16 0.17 0.18 1.74 8.47 16.10 21.22 /

Halpern

参数

 Tol/1，1-DMCP 10.79 14.50 14.52 14.58 14.67 34.40 34.53 35.14 35.98 /
nC7/1，1-DMCP 29.77 33.81 34.02 34.13 34.73 13.57 14.28 14.63 16.66 水洗作用 /
3-MH/1，1-DMCP 8.07 8.38 8.36 8.39 8.43 3.89 3.65 4.00 4.44 可用
2-MH/1，1-DMCP 8.29 8.51 8.52 8.56 8.60 2.68 2.79 3.23 3.72 可用
P 2/1，1-DMCP 14.59 16.35 16.98 16.89 16.84 12.08 16.35 15.77 15.40 /
1，2-DMCP/1，1-DMCP 2.46 2.64 2.73 2.76 2.79 7.38 10.77 12.20 13.55 /
1，3-DMCP/1，1-DMCP 1.49 1.50 1.49 1.50 1.52 0.56 0.00 0.59 1.72 可用

2.3.2　Price参数

Price参数主要是通过轻烃化合物的溶解度来表征原油所遭受的气侵作用［22，31］。对于碳数相同而分子量不同的化合物，3-MP比Benz损失量大；对于分子结构和分子量不同的化合物，环烷烃中MCP比芳烃中Tol损失量大；对于相同分子结构分子量不同的化合物，3-MH比3-MHe损失量大。随着气侵程度的增加，3-MP/Benz和MCP/Tol两者比值出现减小，从初始原油—凝析油可以看出，分别从3.27和0.39减少至2.39和0.23；而3-MP/iC5和3-MHe/3-MH两者比值出现增加，分别从0.97和0.75增加至2.78和1.02。其变化幅度均在20%以上（表3）。其中3-MP/iC5值变化明显，与初始原油相比，变化幅度为101.21%~186.23%，不同温度压力下其值也有明显变化，对于凝析油所遭受气侵程度指示效果较好。

2.3.3　Philippi参数

Philippi参数主要用来表征烃源岩和原油的热演化程度［32］。随着气侵程度的增加，nC7/（2，4-DMP+2，3-DMP）参数呈现出较为明显的增长趋势，从初始原油的9.77增加到凝析油的12.35，变化幅度较大，在20%~27%之间；而C7链烷烃/环烷烃和nC7/C7链烷烃受气侵作用的影响相对较小，其变化幅度分别在4%和2%以下（表3）。对于凝析油而言，其形成方式特殊，热演化程度也会因此发生相应改变，但Philippi参数中nC7/（2，4-DMP+2，3-DMP）变化幅度较小，且C7链烷烃/环烷烃和nC7/C7链烷烃参数变化不明显。因此，利用Philippi参数判断凝析油热演化程度时需要慎重。

2.3.4　Thompson参数

Thompson参数主要用来表征烃源岩和原油的热演化程度、划分油气成因、开展油源对比及判识气侵程度［17，19-20，27］。在反映成熟度、油源对比和生物降解的参数中，随温度压力升高，气侵程度增大，（nC6+nC7）/（CH+MCH）和Benz/nC6从初始的2.17和0.12降至100 ℃、50 MPa条件下的1.71和0.08，变化幅度分别为17.66%~37.65%和21.73%~35.66%，CH/MCP从初始的1.57增加至1.94，变化幅度为17.81%~23.58%，庚烷值和异庚烷值呈增加趋势，变化明显，相对于初始原油，凝析油所表现出的成熟度普遍较高（图4，表3）。这是由于12C— 12C键断开所需要的能量更小［33］，在干酪根演化过程中优先被消耗，使得裂解出来轻组分碳同位素组成较轻，残留组分因13C富集致使其碳同位素组成相对偏重，导致成熟度越高，形成的石油、凝析油的碳同位素值越大［34］。
图4 PVT气侵实验轻烃参数对成熟度指标判识图

Fig.4 Identification diagram of light hydrocarbon parameters on maturity index in PVT gas invasion experiment

Thompson参数中的轻烃指标nC7/MCH、Tol/nC 7、P 2、P 3和N 2可以指示气侵分馏作用强度［35-36］。随着温度与压力升高，气侵程度增加，nC7/MCH、P 2、P 3和N 2由初始的1.79、13.83、3.98和4.76降低至100 ℃、50 MPa条件下的1.49、12.88、2.84和3.32，变化幅度分别为14.56%~16.54%、0.38%~12.67%、27.30%~30.10%和15.60%~30.29%；而Tol/nC7变化不明显，其值增减仅在±0.02的范围内波动（图5，表3）。对于由气侵作用成因形成的凝析油而言，该类参数对其气侵强度的判识还需进一步探究。
图5 PVT气侵实验轻烃参数对气侵程度指标判识图

Fig.5 Identification diagram of light hydrocarbon parameters on degree index in PVT gas invasion experiment

2.3.5　Mango参数

Mango通过同一类油气中恒定不变的K值，在稳定催化成因的基础上提出K 1和K 2轻烃指标用来判识有机质母质类型［13， 37］。随着气侵程度的增加，K 1和K 2参数呈现增长趋势，分别从初始原油的0.75和0.15增加到凝析油的1.14和0.18，不变性比值K 1和K 2在初始原油和凝析油样品存在0.39和0.03的差值［图5（d），表3］，可以看出气侵作用对Mango参数K 1的影响较大，而对K 2的影响较小。但可以明确的是，在利用Mango参数判识凝析油油气成因时应该考虑不同气侵程度所带来的比值变化影响。

2.3.6　Halpern参数

Halpern参数主要用来指示烃源岩或者原油遭受的水洗作用［28，38］。Tol/1，1-DMCP、nC7/1，1-DMCP、3-MH/1，1-DMCP、2-MH/1，1-DMCP、P2/1，1-DMCP、1，2-DMCP/1，1-DMCP和1，3-DMCP/1，1-DMCP分别从初始原油的10.79、29.77、8.07、8.29、14.59、2.46和1.49增加到凝析油的14.67、34.73、8.38、8.59、16.98、2.79和2.13。初始原油和凝析油在Tr1、Tr2和Tr5出现明显的差异（图6，表3），造成差异的原因在于甲苯、正庚烷及甲基己烷受气侵作用影响明显，其相对含量产生较大变化，这可能导致在运用Tr1、Tr2和Tr5进行水洗程度判识时出现误差。因此，对凝析油而言，判断其水洗作用程度应选择变化较小的Tr3、Tr4和Tr8等参数。
图6 PVT气侵实验轻烃参数的水洗作用指标判识图

Fig.6 Identification diagram of light hydrocarbon para-meters for water washing in PVT gas invasion experiment

2.4　凝析油有效指标的遴选

通过上述参数的变化可以明显看出，凝析油和初始原油对轻烃指标具有不同的响应，在一定程度上会对其油源对比和成熟度的判识造成误差。基于PVT模拟实验结果，在选择轻烃参数判识油气特征时，应充分考虑次生凝析油的特殊性，开展油—源对比和厘定水洗程度方面，需优先选择其变化幅度低于5%的参数，如Erdman参数中的3-MH/（1，1-DMCP+1，c3-DMCP）、Halpern参数中的3-MH/1，1-DMCP、2-MH/1，1-DMCP和1，3-DMCP/1，1-DMCP等指标。而对于其成藏时所遭受的具体气侵强度判识，则需优先选择其变化幅度高于40%的参数，如Price参数中的3-MP/iC5，Thompson参数中判断气侵的指标变化幅度均小于40%，选择Thompson参数判断气侵作用时需慎重，最好选择其他参数进行佐证。除此之外，Mango参数中K 1也发生了较大变化，变化幅度为46.61%~52.46%，对于气侵作用亦有较好的指示意义。对于成熟度而言，凝析油成熟度普遍高于原油，因此，若想根据凝析油判识原油或其原始烃源岩成熟度，需选择变化不明显的参数，如Philippi参数中的C7链烷烃/环烷烃和nC7/C7链烷烃。
除此之外，某些参数在原油和凝析油之间变化幅度较大，但在不同气侵强度下的凝析油之间变化幅度却很小，如Price参数中的MCP/Tol和3-MHe/3-MH指标，各气侵强度下的凝析油之间的变化仅为0.01和0.02，但凝析油与原油之间参数变化明显。Thompson参数Benz/nC6和nC7/MCH指标，原油与凝析油之间变化明显变化幅度均在15%以上，而在不同气侵强度下的凝析油之间仅有±0.01和±0.04的增减变化。因此该参数可用来判识凝析油是否遭受过相应的地质作用，但并不能明确其所遭受的具体作用强度。

3 结论

（1）受碳数、分子量及分子结构控制，轻烃化合物组成因气侵程度的不同存在差异，随着气侵程度的增加，轻烃化合物中链烷烃的含量相对减少，芳烃、环烷烃及甲基环己烷含量相对增加。
（2）基于PVT模拟实验结果，对次生凝析油开展油—源对比和水洗作用的评价，应优先选择变化量低于5%的参数；而对于其成藏时所遭受的具体气侵强度判识，则需优先选择其变化幅度高于40%的参数。
（3）本文基于PVT气侵实验，初步探讨了轻烃化合物在气侵地质条件中的指示意义，针对其他地区需要优化实验方法，增加温度和压力的上限阈值，对轻烃化合物参数进一步验证和优选，为油气藏的化学组成变化提供更加有效的判识依据。

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