生物标志化合物热成熟度参数演化规律及意义——以Ⅲ型烃源岩HTHP生排烃热模拟液态烃产物为例

为了探究烃源岩不同热演化阶段生物标志化合物成熟度参数的演化规律及其专属指示意义。通过对辽河盆地桃10井Ⅲ型烃源岩进行HTHP生排烃热模拟实验,获取的液态烃产物饱和烃组分进行GC/MS分析,以模拟温度为成熟度标尺,检测出正构烷烃、类异戊二烯类烷烃、三环二萜烷、藿烷及甾烷系列中对热成熟度演化具有一定指示意义的生物标志化合物,并计算出参数指标。依据不同生物标志化合物对热作用的敏感程度不同,利用不同热敏感性的生标化合物比值指示热演化阶段。结果发现,随着模拟温度的升高,藿烷会受热作用影响形成三环萜烷,Tm会转化为Ts,20R型生物型异构体会向20S型地质异构体转化,所以∑三环萜烷／∑藿烷、Ts/Tm和C₃₁-藿烷22S／（22S+22R）参数对有机质热演化阶段可以起到较好的指示作用。而受热作用的差异性影响,参数C₂₄-四环萜烷／∑藿烷、C₃₀βα-莫烷／C₃₀αβ-藿烷和C₂₉-甾烷ββ／（αα+ββ）则在成熟至过成熟阶段具有更强的指示意义。由此可见,样品不同热演化阶段均有其最佳适用的生标参数组合,这为正确利用成熟度参数判识该地区烃源岩成熟度演化阶段提供了一定的理论依据。     

渤海湾盆地南堡凹陷2号构造带油气地球化学特征与来源

渤海湾盆地南堡凹陷2号构造带具有多洼、多层系供烃的特征。为了揭示其复杂的油气来源,开展色谱-质谱等地化测试,分析原油地化特征,将原油分为3类,并确定每类原油的来源。结果表明：(1)Ⅰ类原油主要分布于西构造带沙三段储层中,原油中C₂₇与C₂₉规则甾烷相对含量接近,孕甾烷参数((孕甾烷+升孕甾烷)/规则甾烷)和甾烷异构化参数(C₂₉甾烷20S/(20R+20S)、C₂₉甾烷ββ/(αα+ββ))较高,具有水生生物和高等植物共同输入特征,原油成熟度高,来源于沙三段烃源岩;(2)Ⅱ类原油主要分布于西构造带东二段储层中,原油中C₂₉规则甾烷含量具明显优势,孕甾烷参数和甾烷异构化参数均低,原油母质中高等植物具有明显优势,原油成熟度整体偏低,来源于沙一段—东三段烃源岩;(3)Ⅲ类原油主要分布于东构造带东三段和西构造带东一段和明化镇组储层中,原油中C₂₉规则甾烷具有一定优势,孕甾烷参数较低,甾烷异构化参数较高,以高等植物输入为主,原油成熟度较高,为3套烃源岩的混合来源;(...     

鄂尔多斯盆地代家坪地区延长组原油成因及成藏期次

针对鄂尔多斯盆地代家坪地区延长组油源认识存在的争议,利用原油和烃源岩样品抽提物族组分分离、饱和烃色谱-质谱分析和包裹体均一温度测试,对延长组不同层位原油地球化学特征和成藏期次进行系统分析。结果表明,代家坪地区延长组不同层位原油地球化学特征基本一致,均形成于淡水—微咸水和弱还原—还原的半深湖—深湖相沉积,生油母质具低等水生生物和陆源高等植物混源特点。代家坪地区延长组不同层位储集层样品均一温度均表现为双峰型分布特征,且长82和长9储集层包裹体均一温度高于长6和长81储集层,结合埋藏史分析表明,代家坪地区延长组存在晚侏罗世末—早白垩世和早白垩世中期2个充注过程。利用生物标志化合物参数进行Q型聚类将代家坪地区延长组原油分为2种类型,Ⅰ类原油包括长6和长81原油,Ⅱ类原油包括长82和长9原油,2类原油虽然均来自长7烃源岩,但Ⅰ类原油的成熟度参数C_(29)甾烷20S/C_(29)甾烷(20S+20R)和C_(29)甾烷ββ/C_(29)甾烷(αα+ββ)、环境参数Pr/Ph和伽马蜡烷指数明显低于Ⅱ类原油,而反映有机质来源的αααC_(27)甾烷/(C_(27)甾烷+C_(28)甾烷+C_(29)甾烷)、4-甲基甾烷/规则甾烷、Pr/nC_(17)等参数略高于Ⅱ类原油。结合成藏期次分析认为,Ⅰ类原油为长7烃源岩生烃高峰期形成的成熟原油与先存低成熟原油混合的产物,Ⅱ类原油为早白垩世中期大规模油气充注作用的结果。     

塔里木盆地和田河气田轻质油成熟度判定及其油源意义

为评价和田河气田轻质原油的成熟度,利用气相色谱与气相色谱-质谱联用仪,对和田河气田4个轻质原油中具有成熟度信息的化合物进行分析。轻烃庚烷值与异庚烷值、甲基双金刚烷参数、甲基菲参数、甲基二苯并噻吩参数和Ts/(Ts+Tm)成熟度参数显示和田河轻质油处于高成熟阶段(凝析油阶段),烷基萘类成熟度参数、C₂₉甾烷20S/(20S+20R)和C₂₉甾烷ββ/(αα+ββ)显示尚未进入生烃高峰期。轻烃等参数显示原油高成熟与原油密度等物理性质一致,烷基萘类成熟度参数成熟度偏低可能与原油存在轻微生物降解有关,甾烷成熟度参数偏低是演化达到平衡终点后翻转所致。综合成熟度参数认为,和田河气田轻质原油处于成熟末期-高成熟阶段。与该地区典型的烃源岩样品成熟度对比,推断轻质原油与天然气同源,主要来自寒武系烃源岩。甾萜类生物标志物油-源对比分析支持该结论。     

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。      

鄂尔多斯盆地安塞-富县地区延长组-延安组原油地球化学特征及油源对比

原油族组成、碳同位素、饱和烃气相色谱及萜烷、甾烷等生物标志化合物特征分析显示,鄂尔多斯盆地安塞-富县地区延长组-延安组原油地球化学特征相近,为低成熟-成熟原油。原油饱和烃含量在70%以上;碳同位素值偏轻,δ¹³C值一般小于-31‰;正构烷烃分布完整,呈单峰型,主峰碳为C₁₇-C₂₃。原油生物标志物特征是,五环萜烷含量高于三环萜烷,以C₃₀-藿烷、C₂₉-降藿烷为主,伽马蜡烷含量少;甾烷以C₂₇-胆甾烷、C₂₈-麦角甾烷及C₂₉-谷甾烷为主,规则甾烷呈不对称"V"字型分布,C₂₈-甾烷含量较低,C₂₇-甾烷与C₂₉-甾烷含量相近。原油和源岩的地球化学特征分析对比表明,长8-长4+5半深湖-深湖相腐泥-混合型泥岩是主要烃源岩。生物标志物特征显示原油具有一定的运移效应。     

鄂尔多斯盆地吴起—定边地区延长组下组合油源对比研究

通过对延长组下部地层组合中的长₇、长₉、长₁₀烃源岩及原油地化资料的对比分析认为,长₇烃源岩碳优势指数CPI为1.2,长₉和长₁₀为1.09;3套烃源岩中碳奇偶优势比均消失;长₇烃源岩中Ts相对含量高于Tm,而长₉和长₁₀烃源岩中Ts相对含量低于Tm,说明长₇烃源岩的成熟度要高于长₉和长₁₀烃源岩成熟度;规则甾烷中其ααα20R构型C₂₇、C₂₈和C₂₉甾烷的分布类型上,长₇呈现为"V"和"L"型分布,长₉呈现为近"V"字型和反"L"型分布,长₁₀主体呈反"L"型分布。长₈原油在研究区西部来源于长₇烃源岩,在东部及南部既来源于长₇又来源于长₉烃源岩;长₉原油在研究区西部来源于长₁₀烃源岩,在东部及南部既来源于长₉又来源于长₁₀烃源岩;长₁₀原油在研究区南部既来源于长₁₀又来源于长₉烃源岩。      

冷湖地区油砂有机地球化学特征

柴达木盆地是中国油砂资源最为丰富的含油气盆地之一,对油砂有机地球化学特征研究甚少。依据油砂生物标志化合物指标,以探明冷湖地区油砂母质来源、沉积环境及成熟度。通过对柴北缘冷湖地区五号构造带古近系上干柴沟组8个油砂样品的质谱、色谱分析显示,油砂常规甾烷呈不对称“V”字型分布,ΣC₂₁-与ΣC₂₂₊的比值为0.73～2.16,4-甲基甾烷与常规甾烷比值为0.051～0.143,反映母质来源为水生生物和高等植物混源; C₂₉ββ与C₂₉ (ββ＋αα）的比值为0.350～0.532, C₂₉ααα-20S与C₂₉20(S＋R）的比值为0.397～0.493,Ts与Tm的比值为1.106～1.148, C₃₀βα与C₃₀αβ的比值为0.082～0.189,反映油砂样品已达到成熟阶段。伽马蜡烷与0.5C₃₁霍烷比值较低为0.117～0.423,且升霍烷未出现翘尾现象,反映油砂源岩为淡水沉积环境。降新藿烷C₂₉T_S与C₃₀重排藿烷较发育,说明其烃源岩与煤系有直接关系。该研究成果为冷湖地区油砂下一步勘探开发提供了理论基础。     

尕斯库勒油田不同赋存状态烃类的地球化学特征

通过对柴达木盆地尕斯库勒油田古近、新近系六个油砂样品中游离烃、封闭烃、碳酸盐胶结物烃、束缚烃和石英颗粒包裹体烃的分步分离和GC-MS分析,研究了不同赋存状态饱和烃馏分生物标记化合物的地球化学特征。研究结果表明,①正构烷烃的峰形为单峰型;碳数范围为nC₁₃—nC₄₂,在不同赋存状态烃中略有差异;碳优势指数(I_CP)小于1.2,具有较弱的奇碳优势;m(Pr)/m(Ph)值小于0.39,具有植烷优势,形成于强还原环境;高含量的伽马蜡烷指示了源岩的盐湖相沉积环境,不同赋存状态烃之间差异反映了盐湖的咸化演化过程。②油砂中不同赋存状态烃中含有丰富C₂₇规则甾烷、藿烷和长链三环萜,4-甲基甾烷的含量相对较高,显示出低等水生生物的藻类和细菌对成烃的贡献。m(C₂₉甾烷20S)/m[C₂₉甾烷(20S+20R)]和m(C₂₉甾烷ββ)/m[C₂₉甾烷(ββ+αα)]的比值表明不同赋存状态烃为低熟-成熟生油岩生成的原油。油藏储集层(油砂)中这些不同赋存类型(期次)烃类,反映出油气从烃源岩进入储集层成藏的先后差异。     

用广义对应分析法筛选生物标志物指标——兼论济阳坳陷原油的成熟度

本文以济阳坳陷39个原油样和29个生油岩样的30项生物标志物指标实测值为基础数据,用广义对应分析法对这些指标进行了筛选。5α-C₂₇甾烷的ββ/(αα+ββ)和5α-C₂₉甾烷的20S/(20R+20S)是反映原油成熟度的主要指标,重排甾烷相对丰度、4-甲基甾烷相对丰度和Tm/Ts是原油成熟度的辅助指标。     

Oil-source correlation and the impact of oil-filling process on geochemical composition of the different states of oils in the Upper Triassic Chang 7 Formation,Ordos basin,China

Five crude oil samples from five wells and 33 oil-containing sandstone reservoir rock samples from six wells of Chang 7 sub-unit were systematically studied to determine hydrocarbons in these oil reservoirs whether are the mixtures of oil components derived from different source rocks or from the same source rock during oil filling process over geological times. Sequential extraction was applied to the oil-containing reservoir rocks to deserve the free and adsorbed oils. The distribution of alkanes, hopanes and steranes and the correlation diagram of Pr/n-C₁₇ versus Ph/n-C₁₈ show that these oil components and crude oils have similar parent materials. And on this basis we compared the thermal maturity of the crude oils, the free oils and adsorbed oils and found that the thermal maturity of these oils is different. The cross plot of C₂₉αα-20S/(20S+20R) versus C₂₉ββ/(αα+ ββ) and the correlation diagram of Pr/n-C₁₇ versus Ph/n-C₁₈ both show that the crude oils have highest thermal maturity, followed by the free oils and then the adsorbed oils. The ratios of ∑C₂₁^?/∑C₂₂⁺ for the crude oils and free oils are greater than the adsorbed oils, indicating the crude oils and free oils have suffered more thermal stress and extensive cracking than that of the adsorbed oils. These geochemical data reveal that hydrocarbons in these oil reservoirs and crude oils were derived from the same source rock with different thermal maturity over geological times.     

苏北盆地源岩无双峰生烃和未低熟油

针对苏北盆地"未低熟油"理论盛行，却与勘探效果完全不符合的矛盾，深入剖析前人论著、甄别资料真伪，发现问题如下:误用原始资料，把野值当证据；存在认识盲区，成烃模式缺乏多参数严谨论证，推论不成立；有油/岩亲缘对比，未做油藏/烃灶成熟度匹配一致性验证；脱离实践，认识经不起源岩钻探气测资料等勘探检验。由此证明，所谓"源岩早期非干酪根生油、双峰成烃模式"是假的，未低熟油并不存在。基于此，利用大数据资料分析误差、剔除野值，优选出油/岩的甾烷C₂₉S/（S+R）、C₂₉ββ/（αα+ββ）、萜烷C₃₁S/（S+R）、C₃₂S/（S+R）和CPI、OEP成熟度敏感参数，将干酪根热降解晚期生成原油分为浅成熟油、中成熟油、成熟油3类。R_o>0.70%的中成熟-成熟源岩，与大量的中成熟-成熟油成熟度参数匹配很好；R_o在0.60%~0.70%的浅成熟源岩，与少量的浅成熟油成熟度参数有一些匹配关系；R_o<0.60%的未成熟源岩，无原油可与之匹配，表明没有非干酪根的未低熟油。实践反映，中成熟-成熟源岩钻探气测异常明显，由其供油气的圈闭勘探效果好，已探明石油储量99.83%属此类原油；浅成熟源岩气测无或微弱异常，单靠此类油源不足以形成商业规模的油藏，多数仅见油气显示；未成熟源岩气测无异常，若无异地成熟油供给，圈闭不成藏。      

原油中C26－C28三芳甾烷相对含量计算方法及其应用

三芳甾烷（TAS）是规则甾烷芳构化产物,其中C₂₆-C₂₈三芳甾烷系列稳定分布于原油和烃源岩有机质中。在常规色谱-质谱分析得到的芳烃馏分（m/z231）质量色谱图上,由于C₂₆20R和C₂₇20STAS异构体共流出而不能确定3种不同碳数三芳甾烷的相对含量,无法建立类似于C₂₇-C₂₉规则甾烷的相对含量三角图,从而使三芳甾烷在油气地球化学中的应用受到限制。以塔里木盆地台盆区古生界代表性原油样品为例,建立了三芳甾烷相对含量三角图,并用北部湾盆地福山凹陷古近系原油进行了验证。结果表明:该区存在2种不同来源的原油,可以划分为2个不同的原油族群,而来自福山凹陷古近系的原油具有不同的C₂₆-C₂₈三芳甾烷组成特征,原油族群的划分也得到其他分子地球化学证据的支持。在高成熟的轻质油和凝析油中,规则甾烷系列由于浓度低而很难由常规的色谱-质谱分析技术进行检测和鉴定,三芳甾烷由于相对较高的热稳定性而稳定存在,因此可代替规则甾烷用于油-油对比和原油族群划分。      

塔里木盆地塔河油田原油地球化学特征的化学计量学分析及应用

塔里木盆地塔河油田由于存在多期次原油充注导致其成因至今无法得到很好地解释。应用地球化学手段对塔河油田原油地球化学特征进行综合研究,结果显示：塔河油田奥陶系原油沉积于海相沉积环境,处于成熟—过成熟阶段,正构烷烃分布较完整、具有UCM鼓包、普遍存在25?降藿烷、伽马蜡烷含量低,C₂₉藿烷丰度高、规则甾烷呈现C₂₉>C₂₇>C₂₈分布、规则甾烷αββ构型丰度高于ααα构型等特征,表明塔河油田原油遭受过较强程度的微生物降解作用,存在至少2个期次的原油充注。利用主成分分析（PCA）和层序聚类分析（HCA）方法对原油生物标志化合物指标进行分析,将塔河油田原油分为3类：I类原油具有三环萜烷/五环萜烷、Ts/17αC₃₀藿烷、重排甾烷/规则甾烷、C₃₁/C₃₂藿烷、C₂₉/C₃₀藿烷、C₂₄/C₂₃三环萜烷、C₂₀₊₁₉/C₂₃₊₂₄三环萜烷、Ts/Tm高,Ph/nC₁₈低,正构烷烃分布完整,呈现出多期充注特征,但主要表现出早期生物降解原油的特征,早期生物降解原油的贡献高于后期充注正常原油的贡献;II类原油的nC₂₁^-/nC₂₂⁺值最低,部分样品正构烷烃缺失,UCM鼓包明显,主要代表早期经历过强烈微生物降解的原油; III类原油nC₂₁^-/nC₂₂⁺、αβC₃₁?22S/（22S+22R）、C₂₄四环/（C₂₄四环+C₂₆三环）值最高,正构烷烃受热成熟度的影响最大,高碳数正构烷烃大量热裂解导致低碳数正构烷烃相对富集,代表混合原油但正常原油的贡献较大。     

南襄盆地泌阳凹陷西部稠油地化特征及意义

精细刻画稠油地球化学特征,对其油源对比、成因乃至开发都具有一定指导作用。南襄盆地泌阳凹陷西部地区原油均遭受了中等以上级别的生物降解,规则甾烷和藿烷受到不同程度破坏,使得一些反映原油成因、成熟度的常用指标严重失效。通过对该区12个稠油样品地球化学特征的精细分析和研究,发现饱和烃中的伽马蜡烷、Ts、Tm以及长链三环萜烷的抗降解能力高于规则甾烷和藿烷,能较好地反映该区稠油地球化学特征。油源对比表明,该区核三下段原油均来源于核三下段烃源岩,而核三上段原油除来源于核三上段烃源岩外,不同小层段都有核三下段源岩不同程度的贡献。结合芳烃组成特征和参数,可以清楚地将研究区稠油划分成两类,并显示他们可能具有不同的生物降解机制。     

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。