柴达木盆地东坪地区油气源对比分析

利用正构烷烃生物标志化合物分析参数,以及全油碳和单体烃碳同位素分布特征,结合天然气组成和碳同位素特征,对柴达木盆地东坪地区油气的来源及成因类型进行了研究。结果表明：东坪1井凝析油正构烷烃的碳优势指数（CPI）为1.021,奇偶优势指数（OEP）为1.004,表现出奇碳和偶碳数优势相当的高成熟原油特征;姥鲛烷（Pr）/植烷（Ph）为3.06,表现为姥鲛烷优势;凝析油碳同位素含量为-31.25‰,与柴达木盆地北缘地区侏罗系湖沼相原油碳同位素相近,其单体烃碳同位素的分布表征烃源岩为陆源高等植物有机质生物源。综合分析认为：东坪地区油气来自以陆源物质为主要母质输入类型的侏罗系源岩,天然气属于典型的煤型气。     

原油单体烃类的碳同位素组成研究

本文利用新兴的原油单体烃类在线同位素分析技术测定了塔里木盆地原油及凝析油的正构烷烃、轻烃部分的异构烷烃和植烷、姥鲛烷的稳定碳同位素值，根据原油单体烃的碳同位素分布，并结合地质情况，将塔里木盆地原油分为源于下古生界，上古生界，中新生界和上述源岩混源的４种成因类型，并确认塔里木盆地是一个以下古生界油源为主的多油源的复合含油气盆地。本文还对原油单体烃碳同位素分布特征及成因等问题进行了初步探讨。     

液态正构烷烃系列 姥鲛烷 植烷碳同位素初步研究

GC/C/MS 在线碳同位素分析技术,能够从微量样品(色谱量级)中获得丰富的单分子碳同位素组成信息。通过各种试验,确定了原油、氯仿沥青“A”饱和烃的 GC/C/MS分析条件、方法,并获得饱和烃中正构烷烃系列和姥鲛烷、植烷分子可靠的碳同位素组成数据。本文重点分析研究了鄂尔多斯盆地古、中生界原油,古生界源岩氯仿沥青“A”和热模拟产物——热解油中正构烷烃系列和姥鲛烷、植烷分子的碳同位素特征及分布模式,并进行了油源对比和油-油混源判别,得出了盆地石炭-二叠系和奥陶系顶部风化壳凝析油主要来自石炭-二叠系(尤其是煤)的新认识。     

鄂尔多斯盆地延长组烃源岩中单甲基烷烃来源及意义

单甲基烷烃是湖相烃源岩饱和烃中常见的支链烷烃，其母质来源的研究一直存在争议。对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组烃源岩样品进行了TOC测定、岩石热解、饱和烃GC-MS和单体碳同位素等分析，并在饱和烃中检出了丰富的单甲基烷烃化合物。地化分析表明，该区长7-长10烃源岩的有机质类型为Ⅱ-Ⅲ型，C₂₉≥C₂₇规则甾烷，高等植物的贡献略微大于低等水生藻类或细菌；单甲基烷烃碳数分布为C₁₂-C₃₂，甲基取代位置以C₂和C₃为主。饱和烃单体碳同位素组成数据显示，姥鲛烷和植烷的δ₁₃C比同碳数正构烷烃重1‰~2‰；同碳数2-和3-甲基烷烃具有相近的碳同位素组成，表明两类化合物具有相同物源；单甲基烷烃比正构烷烃更富集₁₃C，表现出更大的δ₁₃C值。结合古环境等信息表明，鄂尔多斯盆地检出的单甲基烷烃可能来自于浮游植物或者异养细菌，单甲基烷烃可以作为一种指示生油母质的生物标志化合物。      

CHARACTERISTICS OF THE CARBON ISOTOPES OF THE BIOMARKERS IN MEMBER QING-1 MUDSTONES IN SONGLIAO BASIN

通过尿素络合去除饱和烃中正构烷烃、富集异构烷烃和环烷烃馏分,用色谱—同位素质谱(GC-IRMS)对松辽盆地青—段优质烃源岩生物标志化合物碳同位素进行测定,并用气相色谱—飞行时间质谱进行了化合物确认.松辽盆地青—段泥岩、油页岩的藿烷化合物碳同位素分布在-40.18‰～-58.9‰,具有中层水细菌和嗜甲烷菌的特征;姥鲛烷分布在-31‰～-33.64‰,植烷碳同位素分布在- 29.9‰～ - 34.6‰,应该为原始光合作用的生物体(如生活在湖中含氧层上部的蓝藻细菌)贡献;泥岩的C31甾烷的碳同位素为- 25.81‰和-25.52‰,与来自藻类的化合物相似;甲藻甾烷的碳同位素为- 27.48‰～- 30.56‰,远重于藿烷类化合物碳同位素.研究结果表明,松辽盆地扶杨油层原油绝大多数来源于青一段烃源岩.     

黔北坳陷高演化烃源岩中正构烷烃单体烃碳同位素组成

借助于色谱-质谱和单体烃碳同位素分析技术,对黔北坳陷高演化海相烃源岩和黔南坳陷虎47井原油中各类生物标志物和正构烷烃的单体烃碳同位素组成进行了系统分析。不同层位烃源岩中常用的甾、萜烷的分布与组成呈现明显趋同现象,因而失去了其原有的地球化学意义和实用性。虎47井原油中三环萜烷系列和孕甾烷系列丰富,但C_27-35藿烷系列和C_27-29甾烷系列的丰度极低,显示生油窗晚期的产物特征。绝大多数烃源岩中nC_16-28正构烷烃系列呈现以nC₂₀或nC₂₁为低谷的前、后2个峰群的分布模式,但其单体烃碳同位素组成则十分接近,它们的δ13C值介于-28‰~-31‰之间,呈负偏态变化,即随碳数增加其δ13C值变小,且这一特征不受正构烷烃系列分布特征的影响,表明高演化烃源岩中特殊的正构烷烃系列分布模式是客观地球化学现象。虎47井原油中正构烷烃的单体烃碳同位素组成也呈负偏态变化,但其δ13C值较高演化烃源岩中的轻约3‰,这可能与有机质热演化过程中的碳同位素分馏效应有关。因此,在利用正构烷烃的单体烃碳同位素组成开展油源对比时,所用样品的成熟度应该匹配。      

西藏羌塘盆地扎仁地区白云岩油苗地球化学特征

扎仁地区含油白云岩中油苗饱和烃质量分数较高(5.4%-68.2%),不舍沥青质等.从原油族组成、单体烃碳同位素、生物标记化合物等方面综合分析了原油的地球化学特征.油苗的姥鲛烷/植烷比值低(0.60～O.98),单体烃碳同位素在-26.88%~-31.09%.甾萜烷参数研究表明,油苗的成熟度并不是很高,油苗母岩的沉积环境为还原条件,母质以细菌和藻类输入为主.运用单体烃碳同位素值和生物标记化合物的相对含量指标进行的油油和油源对比研究表明,油苗具有相同母源和成因,油源可能主要为扎仁地区中侏罗统夏里组烃源岩.     

鄂尔多斯盆地黄陵—铜川地区延安组煤矿原油成因

为明确鄂尔多斯盆地东南部黄陵—铜川地区延安组煤矿原油的地球化学特征及其成因,利用气相色谱、色谱质谱和同位素质谱技术,对研究区原油、煤岩和泥岩抽提物进行了生物标志化合物组成以及正构烷烃单体碳同位素分布特征的对比研究。煤矿原油姥鲛烷和植烷均势,倍半萜含量丰富,Ts/Tm、C₂₉Ts/C₂₉降藿烷相对较高,C₃₀莫烷/C₃₀藿烷、C₂₉降藿烷/C₃₀藿烷、C₃₁升藿烷及C₃₂升藿烷的22S/(22S+22R)相对较低,ααα-20R规则甾烷呈“V”字形分布,碳同位素及正构烷烃单体碳同位素偏轻;侏罗系煤系烃源岩抽提物中Pr/Ph高,倍半萜含量较低、Ts/Tm、C₂₉Ts/C₂₉降藿烷低,C₃₀莫烷/C₃₀藿烷、C₂₉降藿烷/C₃₀藿烷、C₃₁升藿烷及C₃₂     

准噶尔盆地石炭系与二叠系主力烃源岩地球化学特征对比研究

重点对准噶尔盆地石炭系与二叠系主力烃源岩生物标志化合物分布特征,及单体烃碳同位素特征进行分析与对比。该盆地石炭系和二叠系烃源岩有机质丰度都相对较高,成熟度以西北缘与南缘较高,准东较低,各项参数均达到了烃源岩要求。盆地石炭系烃源岩生物标志化合物特征具有Pr/Ph值较高,伽马蜡烷含量低,C_29甾烷含量较高,而C₂₈甾烷含量较低的特点,生物标志化合物特征反映出石炭系烃源岩,形成环境为淡水湖湘,主要为Ⅲ型有机质。二叠系烃源岩Pr/Ph值整体较低,伽马蜡烷指数相对较高,且含有一定量的β-胡萝卜烷,C₂₈甾烷明显高于石炭系烃源岩,沉积环境主要为半咸水—咸水盐湖相,有机质类型为Ⅰ型、Ⅱ型。石炭系烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型,其干酪根碳同位素组成较重,但单体烃碳同位素差别较大,母质来源和成熟度都影响着正构烷烃单体烃碳同位素的分布。二叠系烃源岩干酪根分布特征表明主要源岩有机质类型为Ⅲ型、Ⅱ型和Ⅰ型,其正构烷烃单体烃碳同位素的分布特征与干酪根碳同位素分布有较好的相关性,Ⅲ型有机质单体烃碳同位素组成较重,而Ⅱ型和Ⅰ型有机质单体烃同位素组成较轻;南缘二叠系烃源岩有明显的甲烷菌母质输入现象,干酪根、单体烃碳同位素组成和一些藿类化合物碳同位素组成都表现为较轻的特点。     

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——典型类型原油油源对比

准噶尔盆地南缘地区背斜众多,油气分布广泛,油气性质多样。该地区存在5套有效烃源岩,油-源关系十分复杂,长期以来对原油来源存在很大争议。系统采集了南缘地区5套烃源岩及不同构造原油样品,对烃源岩抽提物与原油碳同位素组成、正构烷烃及类异戊二烯烷烃分子碳同位素组成、生物标志物组成特征等进行了全面的对比分析。结果表明,南缘地区4种典型类型原油分别来源于不同时代的烃源岩:1第1类原油碳同位素组成轻,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,含有较丰富的β-胡萝卜烷,甾烷以C₂₈、C₂₉规则甾烷为主,来源于二叠系烃源岩;2第2类原油碳同位素组成重,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,Pr/Ph比值高,甾烷以C₂₉规则甾烷和重排甾烷为主,三环萜烷以C₁₉为主,伽马蜡烷含量很低,来源于侏罗纪煤系烃源岩;3第3类原油碳同位素组成轻,正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高大幅下降,Pr/Ph比值小于1.0,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布,异胆甾烷、重排甾烷、Ts、C₂₉Ts、C₃₀重排藿烷、伽马蜡烷含量高,来源于白垩系清水河组烃源岩;4第4类原油碳同位素组成重,正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高下降幅度大,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布且以ααα-20R为主,甲藻甾烷尤为丰富,来源于古近系安集海河组烃源岩。目前在南缘地区尚未发现三叠系烃源岩生成的原油。     

渤海湾盆地东濮凹陷原油地球化学特征研究

对东濮凹陷文留地区原油样和油砂样进行了族组分、碳同位素、饱和烃色谱—质谱实验分析,结果表明,文留地区沙河街组原油与含油砂岩抽提物的饱和烃含量在38.3%-79.3%;原油碳同位素值分布于-27.0‰～-28.0‰,饱和烃碳同位素值在-27.4‰～-28.7‰,族组分之间的碳同位素分馏效应较小;多数样品Pr/Ph小于0.5,具有明显的植烷优势;αααC₂₉20R/20(R+S),C₂₉ββ/(αα+ββ)参数显示处于低熟状态;甾烷系列中C₂₇含量略占优势,重排甾烷含量与成熟度相关,随样品成熟度增高,重排甾烷/规则甾烷值增大,低熟油样品的重排甾烷/规则甾烷值小于0.3。分布在中央隆起带文西断层与文东断层之间地区的样品,其γ-蜡烷含量较高,γ-蜡烷/C₃₀藿烷分布于0.40～0.99,γ-蜡烷/H₃₁22S.分布于2.11～4.15,反映了陆相咸水湖相原油特征。分布于文东断层以东的原油样品γ-蜡烷含量低,γ-蜡烷/C₃₀藿烷分布于0.05～0.15,γ-蜡烷/H₃₁22S分布于0.16～0.28,反映了低盐度的淡水—微咸水相原油特征。      

热模拟实验产物中烷烃参数的地球化学意义

通过两个系列热模拟实验研究了褐煤干酪根降解与褐煤综合有机母质(包括干酪根和非干酪根物质)热演化生成烷烃的特征.结果表明：干酪根不直接降解生成轻质油,干酪根降解产物中正烷烃无奇偶优势,姥植比较高,而且不随温度变化而大幅度变化,Pr/nC₁₇和Ph/nC₁₈比值随温度升高线性下降;综合有机母质热演化产物中,有轻质油生成,在低温阶段正烷烃有很强的奇偶优势,姥植比随温度升高先是变大然后减小,Pr/nC₁₇和PU/nC₁₈比值随温度升高而反复升降.     

Changes in the carbon isotope composition of pristane and phytane with increasing maturity

A series of anhydrous closed-system pyrolysis experiments were performed on pure pristane and octacosane and a sample from the Maoming oil shale to measure the effect of thermal maturation on pristane and phytane carbon isotopic fractionation compared with individual n-alkanes. The result showed that pyrolysis of pure pristane and octacosane caused 1.8‰ and 5.1‰ increase in δ¹³C values, respectively. Experiments on the oil shale sample showed 2.0‰ and 2.2‰ variations in pristane and phytane δ¹³C values, respectively, but an average 5.5‰ enrichment in ¹³C for the individual n-alkanes. This indicates that the effect of thermal maturation on pristane and phytane δ¹³C values is weaker compared with n-alkanes. The results further suggest that the stable carbon isotopic distribution of pristane and phytane can be used as a correlation tool.     

青海湖湖底沉积物中的有机质

盐湖沉积环境是烃源岩发育的重要地质环境.对青海湖沉积物中有机质、族组分及饱和烃进行测试分析发现,湖体底部水体和浅层沉积物处于弱氧化环境,沉积物中总有机碳含量较高,有机质具陆源高等植物和湖内低等菌藻类复合来源.热演化程度极低的青海湖湖底沉积物中碳数分布、主峰碳、碳优势指数(CPI)、姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)等参数与我国典型咸化湖环境成熟烃源岩及其生成的原油中相应参数的对比,提供了一套未成熟有机质基本参数的参考值,有利于正确利用这些参数分析有机质的成熟度.      

原油中类异戊二烯烷烃的地球化学特征

在原油和沉积岩中,广泛存在着类异戊二烯烷烃。它们是一种生物标记化合物,是异构烷烃的重要组成部分。原油中这类化合物的存在是石油有机成因的重要依据。由于成油环境及其生油母质的差异,原油和沉积岩中类异戊二烯烷烃的分布特征也有所不同,所以,在有机地球化学研究中,目前主要应用于油源对比¹⁾和成油环境的探讨^[1]。在我国各类沉积盆地中,往往具有多套生、储、盖组合,因此研究原油中类异戊二烯烷烃的地球化学特征,具有一定的意义。     

塔里木盆地下古生界生物标志物分布与沉积环境的关系

塔里木盆地下古生界生物标志物分布与沉积环境有关,反映了藻类和微生物输入的特征。寒武系和奥陶系生物标志物分布具有异同点。塔里木盆地奥陶系与全球奥陶系生物标志物分布的差异反映了不同的生物输入。     

THE GEOCHEMICAL COMPOSITION OF OILS FROM PALAEOZOIC RESERVOIRS IN THE SE WEST SIBERIAN BASIN

We present organic geochemical data (vanadyl and Ni-porphyrin contents, pristane/phytane ratios and n-alkane compositions) relating to oils from Palaeozoic reservoirs in the SE West Siberian Basin. Analogous data from organic material in Palaeozoic and overlying Jurassic source rocks is also presented. The Jurassic succession here consists of siliciclastic units deposited during alternating marine transgressions and regressions. Our results indicate that vanadyl and Ni-porphyrins occur predominantly in transgressive units, and that pristane/phytane ratios increase progressively up through the Jurassic section. However, for Jurassic sediments in which vanadyl porphyrins are present, the Pr/Ph ratio is strongly facies dependent and is relatively high in transgressive units and lower in regressive units. By contrast, (C₂₁+C₂₃+C₂₅)/3C₂₀ n-alkane ratios are relatively low in transgressive deposits and higher in regressive deposits. There is a close relationship between this parameter and Pr/Ph ratio.
Oils from weathered Palaeozoic reservoirs have variable compositions. In most cases, these compositions appear to be influenced by the depositional characteristics of the overlying Jurassic source intervals. Our data point to a mainly Jurassic origin for the oils in SE Western Siberia. However there is some evidence that a Palaeozoic source may be significant in the south of the studied area.     

东营凹陷中央隆起带油-源特征分析

东营凹陷的沙河街组三段的烃源岩具有姥鲛烷占优势,姥植烷比为0.5～1.0,微弱的伽马蜡烷等特征;沙河街组四段烃源岩具有较强的植烷优势,姥植烷比小于0.5,丰富的伽马蜡烷等特征。根据这一显著差异,将东营凹陷中央隆起带上各油田的油源类型划分为沙三型、沙四型以及混合型,其中以沙三型和混合类型为主。不同地区和不同层系原油的来源存在较大差异,通过对构造特征与地化特征的平面分布规律研究,认为石油遵循就近运移聚集的规律,各洼陷中心即为油源中心;西部地区的油源主要以利津洼陷沙河街组三段烃源岩为主;少量东南部的原油由牛庄洼陷沙河街组四段烃源岩供应;而东北部的则由民丰洼陷烃源岩供给。断裂发育处混源石油较为普遍,说明了断裂对混源的作用较大。     

渭河盆地新发现原油的特征及其油气地质意义

渭河盆地地热井中意外发现有石油产出，打破了该盆地无油的历史定论。为了认识该原油的特征及其油气地质意义，对采集的地热井原油的物性、族组分含量、饱和烃含量、甾烷与萜烷组成、饱和烃单体烃碳同位素组成进行了系统分析。分析表明，原油以饱和烃为主、芳香烃和沥青质次之，胶质含量最低，属于正常含蜡、低硫、轻胶质原油。饱和烃色谱呈双峰型，主峰为C₁₅和C₂₂，CPI和OEP值分别为0.93和0.90。原油母质成熟度较高且主要来自浮游水生生物和少量高等植物，并有藻类有机质的贡献。正构烷烃中低碳数（C₁₄-C₂₂）的碳同位素值随碳数增加而从-27.1‰降低到-30.3‰；当碳数高于C₂₂后，碳同位素值在-29.3‰和-30.4‰之间变化；姥鲛烷（Pr）和植烷（Ph）的碳同位素值重，分别为-26.1‰和-24.9‰。相对较高的伽马蜡烷含量表明了原油母质形成于较高盐度的水体中。通过邻区对比发现，该原油特征与鄂尔多斯盆地二叠系、三叠系延长组、侏罗系等已知产油层位的原油差别较大，显示出明显的地球化学与成因的特殊性。新发现原油表明渭河盆地应具有尚未发现的生烃源岩，对渭河盆地的油气勘探具有重要的指导意义，同时也可为鄂尔多斯周缘盆地新层系油气调查提供借鉴。