准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——原油地球化学特征与分类

准噶尔盆地南缘地区原油分布广泛,不同地区原油具有不同的地球化学特征。按照碳同位素与生物标志物组成特征可以分为4种典型类型:1第1类原油典型特征是碳同位素组成轻,全油δ¹³C值通常小于-29‰,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,δ¹³C值通常小于-28‰,含有较丰富的β-胡萝卜烷,甾烷以C₂₈、C₂₉规则甾烷为主,重排甾烷低,伽马蜡烷含量变化较大;2第2类原油碳同位素组成重,全油δ¹³C值通常在-28‰~-26‰,正构烷烃分子碳同位素分布比较平缓,δ¹³C值通常大于-28‰,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;3第3类原油碳同位素组成轻,全油δ¹³C值通常小于-29‰,C₉以上正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高大幅下降,δ¹³C值在-27‰~-34‰,Pr/Ph比值小于1.0,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布,异胆甾烷、重排甾烷含量高,Ts、C₂₉Ts、C₃₀重排藿烷高,Ts/Tm >1,伽马蜡烷含量高且具有两个异构体,甾/萜烷比值高;4第4类原油碳同位素组成重,全油δ¹³C值通常在-28‰~-26‰,C₉以上正构烷烃分子碳同位素分布随碳数增高下降幅度大,δ¹³C值在-23‰~-29‰,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈"V"型分布且以ααα-20R为主,异胆甾烷丰度低,甲藻甾烷尤为丰富,三环萜烷以C₁₉为主,伽马蜡烷含量较低。     

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。     

涠洲油田油气地球化学特征及成因类型探讨

中石化涠西探区2015年获重大突破,涠西南D洼东部斜坡发现了涠洲油田。为揭示原油的成因和来源,此文采用地质地球化学技术,通过GC、GC-MS分析表明,原油中链烷烃组分以低碳数正构烷烃为主,平滑分布;甾萜烷异构化程度较高,富含重排甾烷,具丰富的C₃₀4-甲基甾烷以及低碳数甾烷,C₂₇、C₂₈、C₂₉规则甾烷呈"V"型或"L"型分布。油-油、油-源对比表明,涠洲油田原油与流沙港组优质的深湖-半深湖相烃源岩具有成因联系。原油成熟度参数C₂₉甾烷αββ/（αββ+ααα）、C₃₁升藿烷22 S/（S+R）等表明原油已达成熟阶段,利用甲基菲指数MPI1折算原油成熟度分布在0.79~0.97之间,原油成熟度与涠西南D洼流沙港组烃源岩热演化程度相当。综合以上分析认为,涠洲油田的原油表现为典型湖相特征,主要来源于涠西南D洼流沙港组烃源岩。     

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。      

准噶尔盆地莫索湾地区原油地球化学特征及成因分析

为明确准噶尔盆地莫索湾地区原油成因及影响原油性质差异的控制因素,揭示研究区油气成藏规律,开展了原油饱和烃生物标志物和单体烃碳同位素组成分析,以及混源油模拟配比实验。莫索湾地区盆5井区原油碳同位素偏重,Pr/Ph值更大(1.4～1.9),金刚烷异构化指标偏高,说明盆5井区原油成熟度高于盆参2井区原油,且水体沉积环境更偏氧化性。莫索湾地区原油C₇轻烃以甲基环己烷组分占优势,含量大于40%,ααα构型的规则甾烷分布中均以C₂₉规则甾烷含量占优势,相对含量大于40%,表明其生烃母质均以陆相偏腐殖型为主。盆5井区和盆参2井区原油正构烷烃碳同位素值组成及分布曲线基本相同,表明其来源整体一致,且与典型下乌尔禾组烃源岩整体较为相似;但下乌尔禾组烃源岩不同碳数正构烷烃碳同位素值跨度较大,达4.6‰,而莫索湾地区原油中不同碳数正构烷烃碳同位素值跨度有所差异,分布在2.2‰～3.0‰之间,认为主要是不同期次充注原油比例不同造成的。混源油生物标志物定量计算结果表明,莫索湾地区原油主要来源于晚期高成熟下乌尔禾组烃源岩,混有早期成熟风城组烃源岩贡献,其中,盆5井区和盆参...     

西湖凹陷西部斜坡带原油来源

原油来源分析是确定油气勘探方向的重要依据。利用有机地球化学分析手段,分析了西湖凹陷西部斜坡带原油和烃源岩特征,通过生物标志物谱图和生物标志物参数的对比,结合原油与烃源岩分布特征,确定了西湖凹陷西斜坡不同区原油的来源。结果表明：(1)研究区原油总体上富含指示陆源高等植物输入的生物标志物,但平北地区原油碳同位素重,二萜类丰富,规则甾烷以C₂₉甾烷为主;平湖地区原油碳同位素较轻,二萜类含量较高,且具有较低的伽马蜡烷;黄岩-天台地区原油碳同位素轻,二萜类含量低,规则甾烷以C₂₉甾烷为主,同时C₂₇甾烷的含量也较高。(2)研究区发育煤系烃源岩(包括煤和炭质泥岩)和暗色泥岩两类烃源岩。煤系烃源岩富含来源于裸子植物的异海松烷类和蕨类植物的16β(H)-扁枝烷,从平北到黄岩-天台地区的煤系烃源岩中16β(H)-扁枝烷含量增加;暗色泥岩二萜类含量低,16β(H)-扁枝烷相对于降异海松烷占优势,且从平北到黄岩-天台地区暗色泥岩中C₂₇甾烷、16β(H)-扁枝烷增加。(3)平北地区原油主要为煤系烃源岩贡献,平湖地区原油为...     

塔里木盆地塔西南坳陷柯东构造带甫沙4井原油来源及充注过程

甫沙4井位于塔里木盆地塔西南坳陷昆仑山前冲断带的柯东构造带上,北部和东部分别发育有柯克亚和柯东1井油气田。为研究甫沙4井原油来源与充注过程,对原油样品和连续抽提后的含油砂样各组分（游离态、束缚态、包裹体）进行GC、GC?MS和 GC?IRMS分析,与柯克亚凝析油气田油样进行油—油对比。结果表明：甫沙4井晚期充注原油组分具有C_29?32重排藿烷、重排甾烷和Ts相对含量高,C_27?29甾烷ααα 20R分布呈反“L”型,以及正构烷烃单体碳同位素值较低等特征,与柯克亚凝析油气田来源于二叠系普司格组（P_2?3p）烃源岩的主体原油（I类）地球化学特征一致。而早期充注的原油组分具有重排藿烷、重排甾烷和Ts相对含量较低,C_27?29甾烷ααα 20R分布呈“V”型,以及正构烷烃单体碳同位素值较高等特征,与柯克亚凝析油气田来源于中—下侏罗统湖相泥岩的II类原油地球化学特征一致。甫沙4井经历3个阶段成藏过程：①在上新世,二叠系烃源岩于生油晚期阶段生成的I类原油运移至柯克亚构造带或柯东构造带深部形成油藏;②在更新世早期,侏罗系烃源岩于生油早—中期生成的II类原油运移至甫沙4井白垩系储层;③在第四纪,强烈的构造作用使深部I类原油沿断裂调整进入甫沙4井白垩系储层。最终造成甫沙4井白垩系储层II类原油先充注,I类原油后充注的特殊现象。     

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     

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。     

酒西坳陷原油地球化学特征与成熟度分类

酒西坳陷属于典型的勘探程度非常高的含油气坳陷,目前已发现的原油主要分布于青西凹陷和鸭儿峡-老君庙-石油沟构造带。这些原油绝大多数为正常密度和黏度的中-高蜡原油,只有少量为中-高蜡稠油,具有典型湖相原油的地球化学特征,全油碳同位素δ¹³C值为-32 ‰~-30 ‰,生物标志物组成总体相似,但分布特征存在一定差异,可以分为3类不同类型或成熟度原油。第1类为低成熟原油,甾烷以规则甾烷为主,没有重排甾烷;规则甾烷以ααα-20R甾烷为主,C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷呈不对称V型分布,C₂₉甾烷20S/（20S+20R）和ββ/（αα+ββ）值一般小于0.4;萜烷以五环萜烷为主,Ts、C₂₉Ts和C₃₀重排藿烷低,伽马蜡烷较高。第2类为中等成熟原油,Pr/Ph值一般小于1.0;甾烷也是以规则甾烷为主,没有重排甾烷,但ααα-20S和αββ甾烷明显高于第1类原油,C₂₉甾烷20S/（20S+20R）和ββ/（αα+ββ）值一般为0.40~0.55,C₂₇、C₂₈、C₂₉ ααα-20R甾烷呈不对称V型分布,C₂₇/C₂₉比值一般大于0.6;萜烷分布特征与第1类原油类似,Ts/Tm一般小于0.5;甾烷/萜烷比值基本大于1.0。第3类为高成熟原油,Pr/Ph值一般大于1.0;甾烷以规则甾烷为主,但重排甾烷明显且含量变化大,αββ甾烷明显高于ααα甾烷,C₂₉甾烷20S/（20S+20R）和ββ/（αα+ββ）值分别大于0.5和0.6,C₂₉甾烷含量明显高于C₂₇甾烷,C₂₇/C₂₉比值一般小于0.6;萜烷分布特征与前两类原油相似,但Ts、C₂₉Ts和C₃₀重排藿烷相对较高,Ts/Tm一般大于0.5,伽马蜡烷含量变化较大;甾烷/萜烷比值基本上小于1.0。     

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。     

海拉尔盆地乌尔逊—贝尔凹陷白垩系原油地球化学特征及油源对比

对海拉尔盆地乌尔逊凹陷和贝尔凹陷共21个原油和油砂样品进行GC、GC-MS和非烃含氮化合物测试分析,根据饱和烃、轻烃和甾萜类生物标志化合物的分析资料,全面剖析了海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷白垩系原油的地球化学特征,并通过油源对比确定了其主力烃源层。研究结果表明,海拉尔盆地贝尔凹陷和乌尔逊凹陷原油存在2种成因类型:第一类油饱和烃C₁₇—C₂₃具正构烷烃优势,呈单峰型分布,Pr/Ph>1(1~2.88),C₂₇—C₂₉甾烷呈"V"型分布,伽马蜡烷含量较低,表征淡水湖相沉积环境;第二类油具有饱和烃低碳正构烷烃优势,Pr/Ph<1,孕甾烷、C₂₇重排甾烷含量较低,伽马蜡烷不发育,表征煤系地层原油。油源对比揭示,原油来自2套不同沉积环境的源岩,展示了海拉尔盆地良好的烃源条件。      

渤海湾盆地歧口凹陷原油成熟度及成因类型

对歧口凹陷不同油气田和不同层位59 个原油和102 个烃源岩抽提物的地球化学分析,并综合合多个正构烷烃、甾萜类生物标志物及轻烃指标分析认为,歧口凹陷原油为成熟原油,唐家河等地区浅层原油遭到部分生物降解。选取伽马蜡烷指数、m(Pr)/m(Ph)、m(4-甲基甾烷)/m(C₂₉规则甾烷)、全油碳同位素等4 个参数作为变量,进行SPSS 聚类分析,将原油划分为淡水湖相和咸水湖相两类,前者主要分布在歧口及板桥凹陷西缘隆起,后者位于北塘凹陷和板桥西北部。     

鄂尔多斯盆地富县地区延长组长6、长7段原油地球化学特征及油源对比

运用原油物性、族组成、生物标志化合物、油—源对比等分析指标,对鄂尔多斯盆地富县地区长6、长7段原油地球化学特征和油源成因进行了分析。富县地区长6、长7段原油物理性质相似,均为低密度、低黏度的轻质原油;原油饱和烃平均质量分数为71.46%,芳烃平均质量分数为13.27%,非烃及沥青质含量相对较低;原油“饱芳比”值较高,平均值为5.43;正构烷烃呈单峰分布,低碳数占优,主峰碳为nC₁₅;生物标志化合物中C₃₀藿烷优势明显;规则甾烷构型均呈反“L”字形分布特征,以C₂₉为主;原油成熟度相近,均为成熟原油;生油母质以低等水生生物为主,含部分陆生高等植物,沉积于弱还原的淡水—微咸水陆相沉积环境;油源对比分析表明,长6、长7段原油与本区长73亚段烃源岩亲缘关系较好,而与长7段上部暗色泥岩及湖盆中心志丹长73亚段烃源岩对比性较差,亲缘关系不明显,因此,认为原油主要来自于本区长73亚段烃源岩。