塔里木盆地原油中芳基类异戊二烯烃的检出及其地质意义

研究表明，沉积有机质中芳基类异戊二烯烃化合物是光合绿硫细菌Chlorobiaceae的成岩转变产物，指示源岩形成于水体分层的强还原环境。塔里木盆地台盆区海相原油中普遍检出含量丰富C10—C23系列芳基类异戊二烯烃化合物，原油沥青质裂解产物也显示出绿硫细菌来源的典型标志：C2—C5烷基苯系物中具有高丰度四甲基苯异常分布特征。这些特征揭示塔里木盆地台盆区海相主力油气源岩除了目前所认识的，以上升洋流模式为主导形成的中、上奥陶统台缘斜坡灰尘泥丘相沉积外，至少还存在一套水体分层厌氧沉积模式下发育的重要烃源岩。     

塔里木盆地古生界海相油气来源争议与寒武系主力烃源岩的确定

塔里木盆地古生代海相地层油气资源丰富，是中国唯一一个发现大规模海相石油的盆地。虽然经历了近40年的勘探开发与科学研究，海相油气探明储量近30×10⁸t，但盆地台盆区海相油气的来源问题（是来自于寒武系-下奥陶统烃源岩，还是来自于中-上奥陶统烃源岩）一直存在争议。一方面，生物标志化合物和碳、硫同位素等不同地球化学指标指示油气具多源性，在学术界产生较大争议；另一方面，地质勘探的实际规律表明，油气富集分布与油源断裂密切相关，绝大多数勘探家认为寒武系是台盆区海相油气的主力烃源岩。通过系统总结和对比塔里木盆地油气源研究的历史、争议的焦点与依据，结合近年来模拟实验数据和勘探认识，发现烃源岩的热演化差异性和各类次生作用是导致油源对比结果出现争议的关键原因，生物标志化合物、碳同位素等指标的有效性是在限定的范围内。基于芳基类异戊二烯、硫同位素、单体碳同位素等建立了油源对比的新指标，揭示了台盆区油气的主要来源是寒武系烃源岩。目前奥陶系发现的油气主要通过断穿寒武系的断裂体系运移而来。     

塔里木盆地玉北1井原油成因再认识及其意义

塔里木盆地下古生界含油气系统的油源问题至今仍存在争议。在详细剖析塔里木盆地玉北地区玉北1井原油的分子同位素地球化学特征的基础上,以反演的思路解决该区下古生界含油气系统的油源问题。玉北1井原油作为两期成藏叠加的产物,其两期成藏的油源均为同一套寒武系烃源岩生油高峰期的产物,系不同区域烃源层的埋深差异导致成烃时序的不同。早期成藏的原油由于地层抬升剥蚀遭受严重生物降解,而晚期成藏得以良好保存。尽管原油生物标志化合物组成和分子碳同位素分布特征与盆地内下古生界含油气系统原油具有可对比性,但玉北1井原油中芳基类异戊二烯烃分布指示塔西南下寒武统烃源岩发育的沉积环境与台盆区可能存在一定差异,有待于进一步深入研究。      

塔里木盆地台盆区海相油源对比存在的问题及进一步工作方向

由于塔里木盆地寒武系烃源岩处于高成熟-过成熟阶段,目前钻井揭示到的上奥陶统良里塔格组烃源岩分布面积又较为局限,因此,台盆区海相原油的主力烃源岩一直存在争议。通过对原油地球化学特征研究,认为海相原油的主体为生油高峰-生油晚期阶段的产物。由于原油与寒武系烃源岩成熟度之间存在较大差异,盆地存在多套烃源岩多期成藏的特征及原油遭受二次蚀变作用,生物标志物在台盆区油源对比中受到一定的限制,今后应进一步加强对处于生油窗范围内的上奥陶统良里塔格组烃源岩特殊标志化合物演化规律及下古生界烃源岩热演化的研究。     

西非裂谷系尼日尔Termit盆地烃源岩地球化学特征分析与原油分类

尼日尔Termit盆地构造上位于西非裂谷系,是白垩纪早期发育形成的中-新生代裂谷盆地,目前盆地已经获得商业油气发现。在对Termit盆地烃源岩地球化学评价基础上,对油-岩样品的生物标志化合物特征进行对比分析,明确上白垩统Yogou组发育好烃源岩,有机质类型为Ⅱ2-Ⅲ型,烃源岩分布广,并且大范围进入生烃门限,是区内的主力烃源岩。油源对比结果表明,Termit盆地原油可划分为3类:A类原油来自上白垩统Yogou组海相烃源岩;B类原油来自古近系Sokor组陆湖相烃源岩;C类原油推测来自上白垩统Donga组海相烃源岩。     

塔里木盆地海相油气成藏研究进展

近年来塔里木盆地超深层海相油气勘探取得了丰硕成果,顺北奥陶系、塔中寒武系、塔河深层等油气新发现,为塔里木盆地海相油气成藏研究提供了丰富的基础资料。塔里木盆地海相油气主要分布于台盆区,油气藏类型多样,原油物性变化大,显示出成藏的复杂性。通过对大量的实际样品分析和模拟实验及大量的地质、地球化学综合分析,结合构造演化、层序地层学、沉积相与沉积环境等研究成果,在烃源岩分布及其演化、油气地球化学特征、海相油气藏分布特征等方面取得了显著进展。一是明确了塔里木台盆区海相油气主要来源于强还原环境下形成的下寒武统-中下奥陶统烃源岩,特别是台盆区下寒武统玉尔吐斯组,并明确了超深层海相油藏后生改造主要有TSR、热裂解2种类型,提出了相应的判识指标;二是在建立玉尔吐斯组缓坡型优质烃源岩沉积发育模式的基础上,通过井震标定、正演模拟和区域测线地震相解释、三维区属性分析与地震反演,预测了玉尔吐斯组烃源岩的展布,并明确其演化特征:燕山期以来长期低地温背景下的"高压生烃演化抑制模式"延缓了顺托果勒低隆寒武系烃源岩热演化,顺托果勒地区仍具晚期高成熟液态烃形成条件;三是通过台盆区油气成藏特征对比,明确了奥陶系油气分布特征,进一步明确在台盆区寻找以下寒武统玉尔吐斯组原地烃源岩与燕山期以来晚期活动走滑断裂相匹配的、以晚期供烃为主的轻质油藏-天然气藏,是塔里木台盆区超深层碳酸盐岩领域油气勘探的重要方向。      

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩成藏特征与模式

基于对鄂尔多斯盆地奥陶系沉积环境与烃源岩条件的分析,研究和论证盆地奥陶系油气成藏特征及气藏类型。鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩具备良好的天然气成藏条件,大量地质地球化学证据显示具有三源供气的特点,除上覆石炭-二叠系煤系为主要烃源岩外,中上奥陶统海相烃源岩和石炭系本溪组海相泥灰岩也具有供烃能力。通过分析已发现的气藏认为盆地中部气区的天然气为热解气,具有煤成气和原油裂解气的混合气特征。奥陶系储集层中沥青及烃类包裹体证据显示,侏罗纪古油藏原油主要来自中上奥陶统海相烃源岩,白垩纪古油藏裂解成气。受构造沉积背景的控制,形成了4类碳酸盐岩气藏,其中盆地中部发育的风化壳地层-岩性气藏,以及西北台缘带发育的构造-顺层岩溶型岩性复合气藏是鄂尔多斯盆地碳酸盐岩天然气勘探的重点区域。     

南海北部第三系海相烃源岩

孢粉组合及有机质组成等分析表明,南海北部第三系海相烃源岩的有机质主要来源于陆生高等植物,其形成与河流-三角洲和海岸平原等利于陆生高等植物发育的环境密切相关。平面上,盆地或凹陷边缘发育的海相烃源岩有机质丰度较高,而盆地或凹陷沉积中心的海相烃源岩有机质丰度较低。层序地层格架中的海侵体系域能够形成还原的沉积环境,有利于陆生高等植物来源的有机质保存及海相烃源岩的发育。珠江口盆地白云凹陷深水区已发现的原油明显存在珠海组海相烃源岩的贡献,海相烃源岩可能是南海北部深水区外围盆地的主要烃源岩。     

塔里木盆地寒武系源岩地化特征及与典型海相原油对比

对27件塔里木盆地台盆区寒武系烃源岩样品进行地球化学分析及油源对比表明,寒武系烃源岩具有低姥植比、C₂₁三环萜烷/C₂₃三环萜烷比值大于1、升藿烷含量低甚至不含、伽马蜡烷含量高、C₂₈规则甾烷相对含量高、C₂₇三芳甾烷相对含量高、三芳甲藻甾烷含量高及同位素偏重等特征。寒武系烃源岩与典型寒武系、奥陶系原油油岩对比分析表明,寒武系烃源岩与T904和TD2等典型寒武系原油具有良好的亲缘性,而与台盆区大量发现的奥陶系油藏原油并无相关性,从而否定了寒武系烃源岩作为台盆区海相原油主力烃源岩的可能性。此外,塔西北地区柯坪隆起肖尔布拉克、东二沟及苏盖特布拉克等剖面烃源岩样品在生源构成上与台盆区其余寒武系烃源岩有一定差异,其母源有机质可能与奥陶系原油母源有机质具有部分相同的菌藻类构成。     

下刚果盆地Haute Mer A区块X-1井原油油源研究

对下刚果盆地Haute Mer A区块X-1井3个原油样品及X-1井、M-1井上白垩统、古近系共14个岩屑样品进行详细的分析研究,其结果表明X-1井原油生物标志化合物组合特征与南大西洋典型湖相烃源岩具有明显区别。X-1井原油(1982.1~1989.2m)Pr/Ph比值低(0.97),Pr/n C_(17)和Ph/n C18分别为0.85和0.96,C_(26)/C_(25)三环萜烷小于1.0,C_(30)四环聚异戊二烯烷烃/C_(27)重排甾烷比值低(0.55),具有海相烃源岩特征。原油中奥利烷丰度高,指示其来自上白垩统或以上的烃源岩。油源对比表明X-1井原油与上白垩统—始新统Madingo组烃源岩具有成因上的联系。盆地模拟研究进一步证明中新统Paloukou组烃源岩局部成熟,供烃能力有限;而Madingo组烃源岩目前正处于生、排烃高峰期,沉积中心则处于高—过成熟阶段,X-1井紧临Madingo组生烃洼陷,有利于油气聚集成藏。因此,推断Madingo组烃源岩为X-1井原油的主要贡献者。     

塔里木盆地寒武系烃源岩沉积环境再认识

寒武系烃源岩是塔里木盆地海相油气最主要的来源之一,长期以来对该套烃源岩发育的沉积环境表述多样,对于极少资料控制的烃源岩预测带来诸多不确定性。利用露头和新的钻井、地震资料,在震旦纪—寒武纪成盆作用分析的基础上,通过沉积结构及成烃生物组合研究寒武系烃源岩发育的沉积环境,进而约束下寒武统烃源岩的分布。研究认为,塔里木盆地寒武纪西“台”东“盆”的沉积格局,经历了早寒武世缓坡到中-晚寒武世弱镶边台地的演化,下寒武统泥质烃源岩主要分布于中-外缓坡。与盆地东部下寒武统西山布拉克组烃源岩一样,盆地西部下寒武统玉尔吐斯组-肖尔布拉克组下段烃源岩的成烃生物组合表现为由底栖藻类占优向浮游藻类占优的转变,与早寒武世海进-海退沉积序列相对应。塔里木盆地寒武系烃源岩主要发育于深水陆棚环境,可进一步划分为陆棚相泥质烃源岩和陆棚相碳酸盐质烃源岩,前者以底栖藻类生物相占优势,后者以浮游藻类生物相占优势,海平面升降变化导致两类烃源岩具有叠加、交错的分布特征。     

塔北地区不同海相源岩原油的识别

原油物性和饱和烃、芳烃分析资料表明，塔里木盆地塔北隆起一带的海相原油可分为碳酸盐岩原油和泥质岩原油。前者合硫量大于0．3％，相对较高，后者则低于0．3％。碳酸盐岩原油中重排蔬烷化合物较少，Ts／Tm和C15重排二环化合物／C15补身烷的值均小于1．0，C29和C35藿烷含量较高，含硫化合物中苯并喷吩含量相对高于二苯并噻吩。泥质岩原油的这些生物标志物组成和分布特征与碳酸盐岩原油的完全不同，反映出两类原油的源岩在沉积环境和岩性方面的差异。在轮南地区，这两类原油分布呈明显的分区性。     

塔里木盆地主力烃源岩的诸多证据

对塔里木盆地古生界海平面变化及沉积相分析、地震反射特征识别及生烃-成藏配置关系的综合分析表明,下奥陶统上部—中奥陶统是塔里木盆地海相主力烃源岩。主要依据有:1下奥陶统上部—中奥陶统是塔里木盆地震旦系-奥陶系沉积水体最深的层位,沉积有机质相对平均含量最高;2北部坳陷区地震响应表明,下奥陶统上部—中奥陶统下部为一套弱反射或无反射区,具有以泥质岩为主的反射特征,推测为烃源岩,其地震反射特征与下寒武统泥质烃源岩反射特征相似;3海平面变化及沉积相分析表明,下奥陶统上部—中奥陶统烃源岩主要形成于还原环境的饥饿盆地—盆地边缘相环境,据推测分布于整个北部坳陷区;4生烃-成藏配置关系分析表明,塔中及塔北隆起的主要海相原生油藏的成藏期为晚海西-燕山期,与北部坳陷区下奥陶统上部—中奥陶统烃源岩的生油高峰期吻合,而与下寒武统源岩生油高峰期(晚奥陶世—石炭纪)及上奥陶统源岩生油高峰期(白垩纪以来)不配套;5目前在塔中及塔北隆起已发现的油气藏分布特点说明了油气主要来源于北部坳陷盆地相烃源岩分布区。     

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。     

Mango轻烃参数的开发与应用

通过对塔里木盆地５４０个原油样品轻烃资料的系统研究，发现石油中４个异庚烷的比值（Ｋ１）不是一个常数，其变化范围在０．７４０～１．５４０之间，导致Ｋ１值变化的主要原因可能是烃源岩沉积介质中酸性催化剂催化作用的强弱。探讨了２，３二甲基戊烷／２，４二甲基戊烷比值与常用成熟度参数（庚烷值、甲基菲指数１、甲基菲指数２、Ｃ２９甾烷异构化比值）之间关系，结果表明２，３二甲基戊烷／２，４二甲基戊烷比值是一个有效的成熟度参数。利用Ｍａｎｇｏ提出的Ｃ７烃类形成动力学模式关系图及环优势参数，对塔里木盆地原油进行了对比与成因分类。图５表１参１２（邓春萍摘     

塔河油田原油沥青质包裹烃地球化学特征及油源判识

为解决塔里木盆地塔河油田的油源争议问题,选择该油田主体区TK772井原油,对原油和沥青质温和氧化产物包裹烃的地球化学特征进行了对比研究。结果表明,沥青质包裹烃具有正构烷烃偶碳优势、姥植比低、C29藿烷/C30藿烷低、C35藿烷/C34藿烷低、成熟度低、Ts/（Ts+Tm）高和伽马蜡烷指数高等特点,说明其母源形成于局限台地、高盐度、强还原、水体分层的蒸发岩环境,代表了塔河油田最早期充注原油的特征。而TK772井原油的饱和烃生物标志化合物特征则与沥青质包裹烃明显不同,反映其母源形成于水体开阔、盐度较低的碳酸盐岩沉积环境,代表了塔河油田主体区多数原油的特征。根据这些新的地球化学证据,结合前人关于塔北地区烃源岩分布与沉积相关系的研究结果,认为塔河油田存在3期成藏,第一期是寒武系台内凹陷蒸发岩烃源岩的贡献,第二期是上奥陶统碳酸盐岩烃源岩的贡献,第三期是塔河外围晚期高熟轻质油充注。     

塔里木盆地中上奥陶统碳酸盐岩烃源岩沉积环境

塔里木盆地中上奥陶统碳酸盐岩烃源岩在同一时期不同的沉积环境(台缘斜坡、台地内凹陷、陆棚、深海盆地等) 中均有发育。根据沉积相带与沉积环境的不同, 可将烃源岩划分为在不同沉积环境中发育的4 种类型烃源岩: 台地边缘灰泥丘型烃源岩、台地内凹陷型烃源岩、深水缓坡与陆棚型烃源岩、深海盆地型烃源岩。灰泥丘型烃源岩发育在上奥陶统台地边缘带, 其他3 种类型烃源岩在寒武-奥陶系均有分布。分析中上奥陶统烃源岩沉积环境, 重要的是寻找碳酸盐岩台地边缘、台地内凹陷边缘, 从而能够确定台缘斜坡、台地内凹陷、陆棚等烃源岩沉积环境。通过在地震剖面中识别台地边缘, 并结合识别生物礁丘的发育位置, 可最终确定台地边缘、台内凹陷边缘带, 因此, 从某种意义上说, 生物礁的分布对烃源岩的分布具有重要的指示意义。     

塔里木盆地优质气源岩特征

塔里木盆地优质气源岩(有机碳含量大于等于0．5％)主要赋存于寒武一奥陶系、石炭一二叠系、三叠一件罗系三大层系中,它们具有不同的平面分布规律和不同的岩石学、沉积学、有机地球化学特征。据现今的生烃产物类型评价,则包括了仅能生气的气源岩与既能生油、又能生气的油一气源岩两大类型,从而区别于四川盆地和鄂尔多斯盆地。研究结果表明,特定构造背景下的特殊沉积环境与源岩的有机质类型及其热演化程度三大因素决定气源岩的发育与否及其质量优劣。     

GC-MS-MS 方法检测时代相关生物标志物及地质意义

利用色谱-质谱-质谱(GC-MS-MS)方法在辽河与塔里木盆地源岩和原油样品中,检测出了多个系列时代相关及特定种属生物标志物,包括:降胆甾烷系列、甲基甾烷及甲藻甾烷系列、三环二萜烷及四环二萜烷系列、六环藿烷及甲基藿烷系列等等,这些化合物很难用常规GC-MS方法检测到。以往认识的许多中生代以后才出现的生物标志物却在塔里木盆地寒武系源岩中有高含量分布,其先驱物的繁盛时代有可能推至更古老的寒武纪生物大爆发时代,GC-MS-MS方法检测出的特定种属和时代意义生物标志物参数提供了分子证据,并很好地区分了塔里木盆地寒武系与中-上奥陶统原油,在争议已久的塔里木油源问题研究中发挥了重要作用。