松辽盆地东岭区块烃源岩饱和烃特征及其古环境意义

通过对松辽盆地东岭区块营城组、火石蛉组和泉头组烃源岩样品抽提物饱和烃GC/MS分析,运用分子有机地球化学方法探讨了该区块饱和烃特征、并确认该区块古沉积环境.分析结果显示,正烷烃碳数分布多为单峰分布,以Nc16～Nc18为主峰,表明烃源岩样品演化程度较高,C29甾烷20S/(20S 20R)比值和αββ/(αββ ααα)比值呈正相关性,它们的比值一般为0.4左右,属于成熟烃源岩,其中,SN183井2154.78m火石岭组烃源岩样品的成熟度高于其他烃源岩样品.烃源岩Pr/Ph介于0.706～2.179之间,含有相对较高含量伽马蜡烷,规则甾烷普遍具有C29>C27>C28的分布特征,反映烃源岩沉积时沉积水体较浅,物源输入以陆源高等植物为主,低等水生生物为辅,而且处在弱氧化-还原条件下、微成-半成水湖相沉积环境.     

利用芳烃化合物评价烃源岩成熟度——以松辽盆地东岭区块为例

利用GC-MS检测技术分析松辽盆地东岭区块烃源岩样品抽提物芳烃馏分(包括甲基菲系列、烷基二苯并噻吩系列、脱羟基维生素E和三芳甾烷系列化合物),运用分子有机地球化学方法深入探讨该区块的芳烃组分特征并评价烃源岩成熟度.研究结果表明,芳烃化合物分布特征、甲基菲指数、脱羟基维生素E的β/γ异构体比值、甲基二苯并噻吩比值4-/1-MDBT、二甲基二苯并噻吩比值4,6-/1,4-DMDBT、三芳甾烷C_(27)(20R)/C_(28)(20R)值、三芳甾烷相对含量以及镜质体反射率实测值和理论计算值均反映东岭区块下白垩统泉头组烃源岩热演化程度中等,而下白垩统营城组和上侏罗统火石岭组烃源岩演化程度较高,泉头组烃源岩成熟度低于营城组和火石岭组烃源岩成熟度.图6表1参19     

羌塘盆地扎仁地区中上侏罗统烃源岩生物标志物特征

应用生物标志物分析技术，结合其他地球化学资料，对羌塘盆地扎仁地区烃源岩的有机质生源构成、沉积环境和成熟度进行了讨论。研究区饱和烃碳数相对较高，表明遭受了一定程度的微生物降解；Pr／Ph值小于1，且检测出一定量的伽马蜡烷，表明烃源岩的沉积环境为含盐度低的偏还原环境；规则甾烷以C27略占优势，三环萜烷／五环三萜烷值为0．23～0．77，表明烃源岩有机质生物来源主要为低等水生生物；甾烷成熟度参数C29ααα20S／ααα（20S＋20R）值为0．41～0．50，C29αββ／（ααα＋αββ）值为0．58-0．63，萜烷成熟度参数C32 22S／（22S＋22R）值约为0．6．Ts／（Tm＋Ts）平均值约为0．52，表明有机质演化处于高成熟阶段。     

苏北盆地海安凹陷不同来源油地化特征分析

海安凹陷存在来自泰二段和阜二段烃源岩的两类原油。不同来源的原油在物性、族组成、生物等特征方面具有共同点,也存在差异性。两类油总体上具有“三高三低”的特征,即高密度、高粘度、高凝固点、低饱和烃含量、低饱芳比和低溶解气的特征;两类原油甾、萜烷生物标志化合物特征总体上相似。阜二段来源油具有异常高的姥鲛烷／植烷比值,饱和烃含量相对更低;C27、C28、C29规则甾烷分布呈低平“V”形;（藿烷＋莫烷）C29／C30高,γ-蜡烷／C30H比高,表明阜二段烃源岩沉积于更强还原环境,并具有较低的成熟度特征。     

羌塘盆地昂达尔错地区侏罗系烃源岩生物标志物特征及其指示意义

以烃源岩抽提物的饱和烃色谱-质谱分析为基础,剖析了羌塘盆地昂达尔错地区3套主要烃源岩的生物标志物特征,探讨了其沉积环境和成熟度指示意义。研究表明:下侏罗统曲色组烃源岩具有较高的（C₂₁+C₂₂）/（C₂₈+C₂₉）、Ts/Tm、C₃₁藿烷S/R及重排甾烷/规则甾烷比,以腐泥型、腐殖腐泥型海相有机质输入为主,呈成熟烃源岩特征;中侏罗统布曲组烃源岩以相对较低的Pr/Ph和C₁₉/C₂₃三环萜烷比区别于其他2套烃源岩,沉积于较强的海相还原环境,呈腐殖腐泥型、腐泥型有机质输入和低熟-成熟烃源岩特征;中侏罗统夏里组烃源岩沉积于低盐度海陆过渡环境,有机质类型以腐殖型和腐泥腐殖型为主,显示低成熟烃源岩特征。      

低熟烃源岩有机质在微生物作用下的地球化学特征

对采自柴达木盆地涩北1井的2块钙质泥岩样品的饱和烃、芳烃和非烃馏分进行了系统的分析.检测出微生物特征生标MPI和角鲨烷化合物,在非烃馏分中检测出不饱和脂肪酸、异构脂肪酸和反异构脂肪酸.样品所处的地温为30℃左右,古环境细菌发育.同时检测出的8,14-断藿烷和烷基酮系列是微生物对沉积有机质改造的产物.在微生物作用下,低熟源岩有机质发生大分子向小分子转化,强烈的去甲基过程,藿烷C31/32αβ22S/(22S+22R)值和甾烷C29ββ/(ββ+αα)值等参数出现异常.微生物对低熟源岩的生物降解作用,有利于烃源岩生成气态烃,且对其降解具有饱和烃>芳烃>非烃的特征.     

柴达木盆地西部南区第三系烃源岩地球化学特征

在系统分析柴达木盆地西部南区第三系大量岩心和岩屑样品的基础上,确定了该区有效烃源岩有机碳含量下限值为0.4%,并依此厘定了红狮凹陷、扎哈泉凹陷和狮子沟地区E23和E13上部应为柴西南区第三系有效烃源岩.同时还选取了24块上述有效烃源岩进行了抽提物的饱和烃生物标志物分析,针对其典型的咸水湖相沉积环境进行了烃源岩的地球化学特征研究.结果表明:柴西南区第三系烃源岩总体呈现正构烷烃的偶奇优势,Pr/Ph<0.6,较高伽玛蜡烷和升藿烷的翘尾巴特征,但不同地区与凹陷的上述特征略有差异;Pr/Ph、C35藿烷/C34藿烷与伽玛蜡烷/C30藿烷等一系列沉积环境参数指标的差异揭示出扎哈泉凹陷第三系烃源岩自成一体,特征迥异,应该处于微咸水-弱还原沉积环境,而红狮凹陷、跃进地区和狮子沟地区第三系烃源岩处于高盐度—强还原沉积环境,只是狮子沟地区相对较弱一些.认为柴西南区2类差异较大的第三系烃源岩分布区域特征可能预示柴西南区的原油也存在2类,因而在该区可能存在2大独立的油气系统.     

凌源—宁城盆地牛营子坳陷侏罗系海房沟组烃源岩芳烃地球化学特征及其地质意义

基于凌源—宁城盆地牛营子坳陷侏罗系海房沟组13个烃源岩抽提物中芳烃馏分的GC—MS分析,结果表明:侏罗系海房沟组烃源岩中均检测到1,2,5-三甲基萘、卡达烯、联苯、蒽、苝等陆源高等植物来源的化合物以及部分低等生物来源的?和苯并藿烷等化合物,反映出海房沟组烃源岩有机质主要来源于陆源高等植物,少量低等生物贡献,并且在302.0m以浅的烃源岩中卡达烯/菲、联苯/菲、蒽/菲等值相对较高,反映出浅部烃源岩中陆源高等植物贡献更为充足。此外,三芳甾烷系列、三芴系列、苯并藿烷系列和脱羟基维生素E系列分布特征表明302.0m以浅的烃源岩形成于偏氧化的淡水沼泽相环境,302.0m以深的烃源岩则形成于弱氧化—弱还原的淡水—微咸水环境;芳烃中烷基萘参数(DNR、TNR、TMNr、TeMNr)、烷基菲参数(MPI_1)、三芳甾烷参数[C_(28)TAS-20S/(20R+20S)]、二苯并噻吩参数(MDR)、苯并藿烷分布特征以及脱羟基维生素E系列参数(β-MTTC/γ-MTTC)均反映海房沟组烃源岩处于低成熟阶段且深部与浅部成熟度相近,深部略高于浅部。     

四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组烃源岩分子地球化学特征

上三叠统须家河组是川西坳陷最重要的陆相烃源层系,目前对其烃源岩分子地球化学特征的研究和认识较为薄弱。通过对川西坳陷须家河组不同层段烃源岩饱和烃和芳烃化合物组成的分析,揭示了分子地球化学特征对烃源岩沉积环境和热演化特征的指示意义。须家河组二段至四段泥质烃源岩三环萜烷分布和二苯并噻吩/菲比值主体表现出湖相烃源岩的特征,相对较高的伽马蜡烷/C₃₀藿烷比值(0.16～0.23)和9-/1-甲基菲比值(1.16～1.41)表明水体盐度相对较高。甲基菲指数(MPI₁)、甲基菲分布分数(F₁)、甲基二苯并噻吩分布指数(MDBI)等参数是有效的成熟度标尺,其在R_o=1.35%前后分别与成熟度表现出线性正相关和负相关。高—过成熟阶段须家河组烃源岩的C₂₇—C₂₉规则甾烷分布模式、“三芴”系列相对组成和甲基二苯并噻吩/甲基二苯并呋喃比值受成熟度影响较大而失真。      

东非M盆地福拉凹陷烃源岩及原油地球化学特征

Fu-1井为东非M盆地福拉凹陷的区域探井，获高产油流。分析Fu-1井与Bal-1井烃源岩地球化学特征，下白垩统Abu Gabra组中段烃源岩为低熟—成熟的好—极好烃源岩，推测埋藏较深部位的烃源岩成熟度较高，资源潜力较大，认为福拉凹陷是M盆地最好的生油凹陷。Fu-1井的原油为成熟度不高的成熟原油，遭到生物降解的影响，但饱和烃中异构烷烃含量高、正构烷烃序列完整，据推测油藏经历两期充注，原油的三环萜烷和甾烷含量较低，C29Ts含量高，重排藿烷系列完整，含有一定量的γ-蜡烷，升藿烷系列中22S构型大于22R构型，甾烷系列中的重排甾烷含量高，C27、C28、C29甾烷呈反“L”型分布，含有丰富的4-甲基甾烷，成油母质为陆源有机质与水生生物混合输入，沉积水体为淡水—微成水介质。     

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。     

Features of liquid hydrocarbon and biomarker maturity ratios during HTHP semi-open system pyrolysis of type II and III source rocks

In order to study the liquid hydrocarbon generated by laboratory pyrolysis and the biomarker maturity ratios in expelled oil with the increasing simulation temperature, the Hydrous semi-open system high temperature high pressure (HTHP) pyrolysis experiments was performed on Type II and III source rocks from 350°C to 540°C. The results showed that expelled oil yields in both samples have a trend of increased first and then decreased with the increasing temperature, while an opposite tendency occurred in the residual oil. The biomarker maturity ratios, such as ∑C_21?/∑C₂₂₊ ratio in n-alkanes, Pr/Ph ratio in isoprenoid alkenes, Ts/Tm in terpenes, and C₂₉ββ/(αα + ββ) ratios in steranes are all better indicators in terms of maturity in pyrolysis. However, the maturity biomarkers ratios interpreted by the mechanism of isomerization such as C₃₁-homohopanes 22S/(22S?+?22R) and ααα C₂₉-sterane 20S/(20S + 20R), which had already reached their equilibrium values, indicating that microbiological deterioration is one reason for the failure indicative function of αααC₂₉sterane20S/(20S + 20R) ratio. This research may also play an important role in the studies about the evolution of sedimentary organic matters in geology.     

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。     

苯基取代多苯环化合物的成熟度指示意义——以柴达木盆地西部古近系—新近系烃源岩为例

通过对柴达木盆地西部古近系—新近系半咸水—咸水湖相烃源岩,及其热模拟实验固体残渣抽提物色谱质谱联用仪（GC-MS）分析,在样品的芳烃馏分中均检测到苯基取代三环芳烃化合物,三联苯（TrP）和苯基萘（PhN）系列,分别为邻位三联苯（o-TrP）,间位三联苯（m-TrP）和对位三联苯（p-TrP）;一位苯基萘（1-PhN）和二位苯基萘（2-PhN）。实验观察三联苯和苯基萘系列中不同取代位置的同分异构体相对含量,与烃源岩的热演化程度有一定关系。在低熟样品中o-TrP和1-PhN含量较高,随着成熟度的增加,m-TrP、p-TrP和2-PhN相对含量增加。可以总结出m-TrP>p-TrP>o-TrP及2-PhN >1-PhN的热稳定序列,并将三联苯异构体相对含量参数TrP1=p-TrP/o-TrP、TrP2=(m-TrP+p-TrP)/o-TrP和苯基萘异构体相对含量参数PhNR=2-PhN/1-PhN与镜质体反射率（R_O）作对比,发现它们之间有很好的正相关性（R_O=0.47%~1.32%）,尤其是在烃源岩处于成熟—高成熟热演化阶段,常规生物标志化合物成熟度参数[C₂₉αα-20S/(20S+20R)\,C₃₁αβ-22S/(22S+22R)\,MPI1]失去指示效应,TrP1,TrP2和PhNR仍然具有指示意义。     

武威盆地武地1井石炭系烃源岩地球化学特征及地质意义

以武威盆地北部坳陷武地1井为基础,通过烃源岩有机质丰度、类型、成熟度及生物标志化合物等参数的综合研究,系统评价了武威盆地石炭系烃源岩的生烃潜力。研究认为武威盆地北部坳陷石炭系太原组烃源岩有机碳含量高,是一套“较好—好”的烃源岩;有机质类型以Ⅲ型为主,Ⅱ₂型次之,生物标志化合物中正构烷烃峰型完整,主峰碳数多为17,姥植比及伽马蜡烷参数均表明其生物来源于微咸水的海陆过渡相沉积环境;孕甾烷系列含量低而规则生物构型甾烷含量高,规则生物构型甾烷C₂₇、C₂₈和C₂₉呈不对称“V”型,C₂₉相对含量高于C₂₇,生物来源以高等植物为主,低等水生生物也有贡献;三环萜烷和C₃₀重排藿烷含量低,C₃₀藿烷及C₂₉Ts含量高,Ts含量小于Tm,整体上处于成熟—高成熟阶段;有机质类型及成熟度决定了石炭系烃源岩以生成天然气为主。研究结果表明武威盆地石炭系勘探应以寻找天然气为主。     

渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷沙河街组原油地球化学特征及油源对比

惠民凹陷是渤海湾盆地济阳坳陷中的一个富油气单元。系统研究惠民凹陷临南洼陷20个原油样品和4个烃源岩样品地球化学特征,分析其成熟度、沉积环境和有机质来源,利用烃源岩和原油生物标志化合物参数建立油-岩关系,筛选有效参数运用交会图和聚类统计划分原油类型和进行油源对比。研究区原油已进入成熟阶段,生油母质的沉积环境为弱氧化-弱还原的湖沼相-淡水湖相,具有陆相湖盆混合型母质特征。总体上,研究区原油有较高的饱和烃含量和较低的胶质及沥青质含量,正构烷烃为"平台式"双峰形态分布,伽马蜡烷含量较低,4-甲基甾烷含量较高。研究区内不同地区原油的地球化学特征存在一定差别,可按地区分为南带和北带。相比南带的原油,北带原油样品中4-甲基甾烷/C₂₉R、Ts/Tm比值较低,而C₂₉降藿烷/C₂₉降新藿烷、1,2,7-/1,2,6-三甲基萘、菲/∑甲基菲较高。研究区沙四段烃源岩有机质类型为Ⅲ型,有机质丰度较低;沙三段烃源岩有机质以Ⅱ型为主,有机质丰度较高,其中,沙三下亚段和中亚段是临南洼陷的主力烃源岩。通过系统对比研究区原油和烃源岩的地球化学特征,认为临南洼陷沙三、沙四段原油来自沙三下、中亚段烃源岩。      

川西北地区发育飞仙关组优质烃源岩

针对四川盆地已发现的飞仙关组碳酸盐岩成熟度高、有机质丰度低的特点,应用有机地球化学和有机岩石学的实验测试手段,研究了川西北剑阁县上寺下三叠统飞仙关组地层新鲜露头剖面的泥灰岩和含油灰岩样品。结果表明：飞仙关组泥灰岩属有机质丰度高、类型好的低成熟烃源岩。有机碳含量为1.94%,产烃潜量为10.29 mg/g,氢指数为523 mg/g,H/C原子比为1.25,干酪根碳同位素值为-27.5‰,有机组分以矿物沥青基质为主,具有很强的荧光效应,镜质体反射率为0.48%。从含油灰岩中分离的原油与泥灰岩具有相似的的生物标志物特征,如饱和烃的Pr/Ph值,原油为0.73,泥灰岩为0.57;原油的甾萜类化合物分布正常,没有检测到遭受降解破坏的迹象,并与泥灰岩的甾萜类化合物特征相似,表明原油和泥灰岩之间具有很好的对比性。证实了该套烃源岩在成熟程度适当的条件下具备生烃潜力。