判别分析油源对比方法及应用——以渤海湾盆地渤中凹陷为例

渤海湾盆地发育多套优质湖相烃源岩,不同烃源岩地球化学特征相似,油源对比难度大。针对常规油源对比方法无法有效区分不同湖相烃源岩的问题,以渤中凹陷为研究靶区,引入判别分析油源对比方法,利用108件烃源岩样品建立判别模型,判识了115个原油样品的油源,并结合成藏条件对判别结果进行合理性探讨。研究表明,利用判别分析方法筛选出的C₁₉/C₂₃三环萜烷、C₂₁/C₂₃三环萜烷、ααα-C₂₉甾烷(20R)/C₃₀藿烷等17个生物标志化合物参数组合,可以在多维空间有效区分渤中凹陷沙三段、沙一段和东三段3套湖相烃源岩;判别分析油源对比模型初始验证正确率达92.6%,交叉验证正确率达83.3%,提高了油源对比可靠性。该油源对比方法不仅适用于渤中凹陷,也可推广应用至其他多源供烃的含油气盆地。     

生物标志物定量叠加参数恢复法在渤海油田稠油油源对比中的应用

渤海油田绝大部分稠油遭受了严重生物降解,给油源对比带来困难。研究表明,在渤海油田严重生物降解原油中普遍检测到的25-降藿烷系列化合物是由藿烷的微生物脱甲基作用而生成,基于此生成机理及化学加和性原理,提出了生物标志物定量叠加参数恢复法,即将生物降解原油中残余的正常藿烷的质量以及与其对应的25-降藿烷的质量及所脱去甲基的质量求和,从而得到原始原油中正常藿烷的质量参数。利用本文方法对渤海油田不同地区、不同层位、不同降解等级的稠油样品藿烷系列参数进行恢复,进而校正伽马蜡烷指数,并与长链三环萜烷(ETR)指数共同组成区分东营组、沙一段、沙三段原油的有效油源对比指标,最终完成了研究区生物降解原油油源对比,其结果也验证了本文方法在严重生物降解原油的油-油对比和油-源对比研究中的有效性。     

伊川盆地油源对比及油气运移分析

油源对比是运用油气与生成它的母岩之间具有遗传性，即亲缘关系这一基本原理，合理地选择地球化学对比参数来研究油、气、源岩之问的相互关系。它包括油气与源岩之间以及不同储层中油气之间的对比两个方面。选取姥鲛烷、植烷、甾类、萜类、∑nC21^-／∑nC22^ 、(Pr／Ph)／(nC17 nC18)、αααQ9甾烷20S／20(R S)、C27／C29等多种对比参数，通过对伊3001孔谭庄组两层油砂进行油源对比及运移研究后得出：伊3001孔三叠系谭庄组两层油砂属于同一油源，均与三叠纪烃源岩关系密切；两个油砂样所含油气来自同一油源，均来自三叠系烃源岩，属近油源近距离运移聚集自生自储。     

巴楚—麦盖提地区主要油气藏原油地球化学特征及油源探讨

巴楚—麦盖提地区是重要的油气聚集区。玉北地区玉北1井在奥陶系鹰山组测试获25.2 m3/d的海相工业油气流。玉北奥陶系油藏与巴什托（普）油气田的原油是否同源是困扰该地区油气勘探并急需解决的问题之一。通过玉北1井、巴什托（普）主要油气藏（田）的原油地球化学特征研究、油—油对比、油源对比等综合分析,并类比塔河奥陶系原油进行了巴楚—麦盖提地区主要油气藏原油地球化学特征及油源探讨分析。综合研究认为玉北地区奥陶系的原油地球化学特征与塔河奥陶系原油相近。通过烃源有机相类比,认为玉北地区奥陶系原油可能来自塔西南地区中下寒武统斜坡相烃源岩;巴什托轻质油推测主要来自盆地—陆棚相寒武系烃源岩,部分来源于海陆交互相石炭系。      

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。      

未熟油与成熟油的混源实验,混源理论图版及其应用

苏北盆地不同成熟度原油混合的现象比较普遍。选择Ｓ７ 井典型成熟油与Ｔ６ 井典型未熟油,将它们按质量百分比混合进行混源实验,以验证混源对族组分、饱和烃、生物标志化合物等地球化学参数的影响。实验研究结果表明,目前勘探发现的“未熟油”, 其正构烷烃的主要来源仍是干酪根生成的成熟油。计算了成熟度参数Ｃ２９２０Ｓ／（２０Ｓ＋ ２０Ｒ） 、∑ｎＣ１５ ＋ ／∑ααα甾烷Ｃ２７ ～２９２０Ｒ及饱和烃含量之间的关系,并分析了实验数据与理论计算结果的差异。根据油气初次运移及二次运移对地球化学参数影响较小的特点,用排烃条件较差的油源岩自然演化的样品数据代表原始的不同成熟度原油,进行某一特定未熟油与不同成熟度原油的理论混源计算,绘制出理论图版。应用该图版,可计算各油田未熟油与成熟油的比例,还可分析成熟油的最大成熟度、油藏成藏时间、生物降解及油气运移等情况。     

Contentious Petroleum Geochemical Issues in China’s Sedimentary Basins

石油地球化学在油气勘探中的重要作用是为各种地质模型和勘探方案提供校正参数,进而提高勘探成功率。油气勘探项目最重要的关键环节之一是通过油源对比来确定盆地中最有效的源岩层位或源岩灶的位置。油源对比的可靠性很大程度上取决于所采用的地化参数是否既考虑了源岩的成因特征,又考虑了油气在输导层和储层中的质量转移和混合过程。本文探讨中国沉积盆地中四个悬而未决的地球化学问题。首先,通过对松辽盆地地质实例的解剖,笔者认为海侵在这个古代大型淡水湖泊中的优质油气源岩的形成过程中可能起过至关重要的作用。其次,通过对新华夏构造带包括渤海湾盆地未熟—低熟油的研究,笔者提出了数种未熟—低熟油的成因模式,进而认为真正的未熟源岩对已经发现的未熟—低熟油贡献甚微。再者,通过回顾相关的地质和地球化学证据,对吐哈盆地的油气主要来自煤源岩的认识提出了不同看法。最后,我们运用几项研究实例,来展示在象塔里木这样构造复杂的盆地中进行油气源对比必须考虑流体混源的问题。通过分析油源对比中常用的分子地球化学参数的基本假设和可能缺陷,我们提出一种质量分量法来探讨海相油—陆相油、煤成油—湖相油以及成熟油—未熟油等存在争议的问题。     

与未熟—低熟油产出相关的有机质样品的宏观热解特征及其意义

采用两类样品(采自现代高等植物的树脂、树皮,作为树脂体和木栓质体前身物;采自5个地区6口井的处于未成熟阶段的泥岩)和部分参照样品(含正常有机质),在相近条件下进行恒速升温热解实验,获取产烃速率温度关系曲线,据此对与未熟─低熟油产出密切相关的各类有机质(原始有机质和泥岩样品中的可溶有机质、富硫有机质、经微生物改造过的有机质等)的化学动力学行为进行定量探讨。这些样品的宏观热解特征和化学动力学定量分析结果表明,未熟─低熟油的产出和富集虽与多种不同的地质条件或因素有关,但在相对较低的热应力条件下,与未熟—低熟油产出有关的有机质样品确实能开始明显成烃。这不仅定性地、直观地阐明了这些样品与未熟—低熟油产出和富集密切相关的合理性,还表明未熟—低熟油的生成可能主要仍是一个热力作用下的化学反应过程,只不过其成烃反应所要求的热应力条件比常规有机质形成成熟油时所需要的热应力条件低。图1表2参13(梁大新摘)     

惠州凹陷西区油源研究

应用GC、GC／MS技术,对惠州凹陷西区20个原油样品进行了分析检测。依据分析所得的数据．结合前人的研究成果及获取的大量地化数据,重新对该区油源进行了对比研究．取得了与前人不同的新认识。研究结果表明,XJ24—3、XJ24—1油田的原油主要来自XJ24洼昌组和恩平组烃源岩,而XJ30—2油田的原油主要来自XJ30洼昌组烃源岩。     

塔里木盆地乌什—温宿地区油源对比与成藏演化

塔里木盆地乌什—温宿地区具有良好的勘探前景,然而该区油源认识及成藏演化多年来一直存在争议,制约着该区区带评价和有利目标优选.通过生物标志化合物和碳同位素等参数精细对比,明确研究区油砂抽提物及少部分原油与三叠系黄山街组烃源岩具有良好亲缘关系;大部分原油表现出三叠系和侏罗系烃源岩混源特征,全油碳同位素特征反映其以三叠系来源...     

川东南官渡构造中侏罗统原油地球化学特征及油源

根据轻烃、饱和烃、芳烃和碳同位素的系统分析资料,全面剖析了川东南地区官渡构造中侏罗统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,该原油的C₅—C₈轻烃中以正构烷烃占优势,异构和环烷烃相对较少,几乎不含苯和甲苯,正庚烷明显高于甲基环已烷;其Pr/Ph值较低(1.56),C₂₇—C₂₉甾烷呈"V"字型分布,伽马蜡烷较高,表征油源岩为较深湖相沉积,成油母质生源构成中水生生物占有较高比例;正烷烃系列分布轮廓线呈上凸状,且碳同位素随碳数增加呈变轻趋势,具有一般陆相原油的特征;经轻烃、生物标志物参数对比,认为该原油与本区的上三叠统须家河组沥青和天然气没有成因上的联系,其油源来自下侏罗统烃源层.      

混源油定量判析方法研究新进展

混源油人工配比模拟实验是目前最常使用的定量判识混源油气烃源组成比例的方法。首先总结其一般步骤,提出了该方法应用过程中存在的4个问题:端元油成熟度差异导致生物标志物参数非线性变化、高演化或强降解条件下混源油常规生物标志物参数失效、复杂地质条件下端元样品难以获得、多元混源条件下实验流程及地球化学指标变化规律复杂。在此基础上,结合最新研究进展,提出了针对这4个问题的研究对策:生物标志物定量法、筛选特殊生物标志物、多元数理统计学方法、采用计算机软件协助处理数据法。最后,重点介绍了使用多元数理统计学方法定量判析混源比例的基本方法和原理,指出应用该方法,可以在不知道端元样品、不进行混源实验的情况下,直接计算混源油气中端元的数量、组成和贡献比例,该方法在研究复杂地质条件下混源油气比例时具有特别作用。     

俄罗斯鞑靼盆地和彼尔姆盆地古生界储集岩的油——油对比及潜在油源岩

介绍了对俄罗斯伏尔加—乌拉尔地区鞑靼盆地和彼尔姆两盆地45个石油样品的研究情况:①样品分别取自横贯两盆地的30个油田的不同埋深泥盆纪的吉维持阶和二叠纪的喀山阶之间的不同碳酸盐岩和砂岩储层;②油—油对比表明,尽管储层具有多样性,且地理分布范围广,但从总体上油成因是相同的;③油的主要特性是低姥鲛烷/植烷比,CPI～1,相对较高的C_(27)胆甾烷、低比值的重排甾烷、C_(29)≥C_(30)—藿烷、Ts与Tm藿烷比值低、高含硫量,钡与镍的比值高,表明储集岩可能是富碳酸盐岩的,是一种还原的高盐度的沉积环境;④所有油样的热成熟度显示油生成于主要成油期的早期;⑤所得到的轻质正构烷烃和单环芳香烃的特征表明,绝大多数样品没有明显的降解,因此,油样比重相对较大的原因既不是成熟度也不是降解作用的影响;⑥彼尔姆盆地样品之间的Pr/Ph比值不同,只能认为是沉积环境条件的空间变化所造成;⑦两盆地样品的三环萜烷含量的差别,可能表示其源岩中的特殊海藻的某些变化。对泥盆系多马尼克组样品抽提物证实了该层可能是鞑靼和彼尔姆西盆地的主要油源岩。     

数学方法在渤海湾盆地辽东湾中南部油源分析中的应用

在慎重筛选油、岩生物标志化合物等参数的基础上,充分利用聚类分析等数学计算方法,快捷地从众多样品中建立原油和烃源岩样品之间的联系,不但可以简化油源对比分析的过程,而且能够提高油源对比分析的精确性。在渤海湾盆地辽东湾中南部地区,从单井油源对比分析和区域油源分析两个角度,对该方法进行了大胆尝试。分析认为,LD6-2-1井油源来自于辽中凹陷沙三段下部烃源岩,LD12-1-1D井的油源来自于辽中凹陷沙一—沙二段,而并非沙三段。金县1-1至旅大12-1地区的原油可分为3类:第一类,具C29甾烷优势,较高的C29αα20S/(20R+20S)成熟度指数和较高的C27重排甾烷含量,较低的伽马蜡烷以及C27甾烷含量,该类原油来自于辽中凹陷沙三中亚段或沙三下亚段;第二类,具C27甾烷优势,较高的C29αα20S/(20R+20S)成熟度指数和较高的C27重排甾烷含量,较低的伽马蜡烷以及C29甾烷含量,该类原油来自于辽中凹陷沙三下亚段;第三类,具C27甾烷优势,较低的C29αα20S/(20R+20S)成熟度指数和较低的C27重排甾烷含量,较高的伽马蜡烷以及C29甾烷含量,该类原油来自于辽中凹陷沙一—沙二段。     

吉木萨尔凹陷致密油有利区预测及潜力分析

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育一套云质岩储集层,是致密油勘探的重点区域和层位。该区域致密油以源储一体及源储互层为特征,形成了良好的源储配置关系。根据钻井、测井、地震及样品实测数据,结合前人研究成果,在详细剖析吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油石油地质特征的基础上,考虑致密油储层的孔隙度、储层厚度以及烃源岩有机碳含量、成熟度等因素,确定了致密油资源评价参数分类标准,将芦草沟组上、下“甜点体”各划分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类有利区。使用小面元容积法对吉木萨尔凹陷致密油有利区进行资源预测,芦草沟组上、下“甜点体”石油地质资源量分别为4.72×10⁸、7.49×10⁸t。研究表明,吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油具有较大的勘探潜力。     

准噶尔盆地腹部油气藏油源的确定及其意义

油气包裹体是保存在矿物中的古油气组分.对准噶尔盆地不同区域和不同石油地质背景的18个油气砂岩储集岩样品中现今油气组分和油气包裹体的饱和烃组分做了色谱和色-质谱分析.结果表明:采自盆地边缘两个样品,油气包裹体组分的地球化学特征,尤其是与油源、母质输入类型和沉积环境有关的地球化学参数,和现今油气组分基本相同,反映了古油气组分和现今油气组分都来自同一烃源岩;采自盆地腹部的16个储集岩样品,油气包裹体组分有关地球化学参数与现今油气组分有明显的差异,反映古油气组分与现今油气组分的油源不尽相同.这与盆地腹部存在多套烃源岩的地质背景相吻合.     

沔阳凹陷沔45井油源探讨

根据沔45井新沟嘴组下段原油特征、油源条件分析以及油源对比,认为该井区产出于Ⅱ油组的原油属于中质油,其Ⅱ油组中下部到Ⅲ油组上部发育有机质丰度高,母质类型较好,并且已经进入成烃门限,是能够提供油源的好烃源岩。经生物标志化合物多项地球化学参数综合对比表明,油源确系来自Ⅱ油组和Ⅲ油组的高丰度灰色、深灰色泥岩和灰黑色石膏质泥岩,明显具有就近运移聚集、自生、自储的特征,这展示了该区带油气勘探仍有着良好的前景。     

南襄盆地泌阳凹陷核二段未熟-低熟油勘探潜力分析

对泌阳凹陷核二段沉积环境、沉积特征和烃源岩有机质丰度、类型、演化程度等研究表明,位处深凹的安棚地区发育的泥质岩为未熟—低熟烃源岩,属较好—好的生油岩,提供了丰富的油源。油源对比证实,白云岩区外围的砂泥岩区同样存在有未熟—低熟油,且与白云岩区的未熟—低熟油有相似的地球化学特征,它们均来自核二段泥质烃源岩。安棚白云岩区南北两侧附近的砂泥岩区具有勘探未熟—低熟油藏的潜力。     

准噶尔盆地南缘油源探讨

本文对准噶尔盆地南缘天山山前各种油气显示,如井下原油、地面油苗、稠油、油砂等,按地球化学指标划分为三种不同类型的原油,并对其油源进行了探讨。油源对比证实南缘是一个多油源地区,具有广阔的勘探远景。     

试论油源对比各类指标的理论基础及其可比性问题

近几年来,我国学者在确定油气源岩方面进行了大量的工作,探索着各种指标在陆相地层中的应用条件和对比效果。本文就是在这一基础上,关于油源对比指标的科学意义、运用条件及其判别性质的讨论,而重点在于那些地球化学化石。文中将对比指标分为八类:1.原油物性;2.原油孢粉;3.元素钒、镍、硫含量;4.族组成;5.正构烷怪和一般环烷烃;6.基团;7.同位素;8.地球化学化石(包括色素,无环和多环萜类),结合我国应用的实例,分别进行了论述,并强调指出,在各种对比参数中,不论其可比性的大小,都必须考虑对比的条件。在对比中,有机质成熟度的一致性和地球化学环境的相似性是重要的。本文还阐明了把油源对比当作一个统一的油气生成和演化的成因序列来对待的观点。