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。     

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Z-1井油源分析

Z-1井位于准噶尔盆地昌吉凹陷、马桥凸起和中拐凸起3个二级构造单元结合部位,两个含油层段分别位于K₁tg4788—4797m和J₁$s^{1}_{2}$4 808.5—4812.5m.两层原油的族组分、全油碳同位素、饱和烃色谱和饱和烃色谱-质谱(GC-MS)分析结果表明,两层原油的族组分、碳同位素、各类生物标志物的地球化学特征基本一致,并且显示原油均主要源自成熟度较高的还原、含盐、富藻类湖相沉积岩系。油源分析认为,两层油主要源自二叠系烃源岩,并有侏罗系烃源岩或侏罗系和三叠系烃源岩原油的混入,这与区内存在多套烃源岩的地质背景吻合。     

彩南油田多源混合原油的油源(二)——原油地球化学特征、分类与典型原油油源

根据准东地区各油田原油的碳同位素、生物标志化合物组成特征等，可将该地区原油分为5类：第一类原油的全油碳同位素值一般小于-30‰，Pr／Ph值一般小于2．0，富含β胡萝卜烷、三环萜烷、伽马蜡烷以及C28、C29甾烷，而C27甾烷含量很低、几乎不含重排甾烷，来源于二叠系烃源岩；第二类原油的全油碳同位素组成与第一类原油类似，但特别富含Ts、C29Ts和重排甾烷，而伽马蜡烷含量低，与三叠系烃源岩的亲缘关系很好；第三类原油的全油碳同位素明显重于第一、第二类原油，δ^13C值一般大于-28‰，且Pr／Ph值一般大干3．0，富含五环萜烷和C29甾烷，而三环萜烷、伽马蜡烷、C27和C28甾烷含量低，三环萜烷中以低碳数的C19、C20三环萜烷为主，来源于侏罗系烃源岩；第四类原油地球化学特征介于上述3类原油之间，与4套已知烃源岩均没有明确的油源关系；第五类原油碳同位素特别重，δ^13C值一般大于-25‰，与其它原油差异很大，来源于石炭系烃源岩。图4表1参28     

准噶尔盆地南缘原油地球化学特征

通过系统分析区内原油的地球化学特征,将区内原油划分为三类六型,分别代表单一成因的煤系油(侏罗系,iv型)、湖相油(二叠系,(一七)型;白垩系,(一四)型;古近系,(一五)型)以及混源油(侏罗系和古近系,(九)型;侏罗系和二叠系,v型)。平面上不同构造单元的原油类型呈现出一定的差异,自东向西,阜康断裂带主要发现了iv类、(一七)类和v类油,齐古断褶带原油类型与阜康断裂带基本一致,还发现了(一五)类油,霍-玛-吐背斜带原油以(一四)类为主,四棵树凹陷原油主要是(九)类混源油和iv类煤系油,并提出了(一四)类白垩系生源油为本区油源的认识。     

生物降解原油的油源对比研究新进展

简要叙述了油源对比的思路和原则及原油生物降解程度的判识,在此基础上总结了国内外关于生物降解原油的油源对比应用方面的一些新进展,并提出了实际工作中根据原油遭受的不同生物降解程度所应采取的相应的研究方法,以期对石油勘探开发提供一些有意义的启示。     

准噶尔盆地沙湾凹陷东部原油地球化学特征和来源

沙湾凹陷是准噶尔盆地腹部重要的勘探领域之一,为了更好地厘清凹陷内二叠系、侏罗系和白垩系储层中原油的来源,明确油气成藏过程和富集规律,对该凹陷东部典型井原油样品开展了碳同位素和生物标志化合物分析,并基于对原油地球化学特征的分析,开展了原油分类和油源对比。沙湾凹陷东部不同层系原油可以分为3类：第一类原油赋存于二叠系及侏罗系储层中,其全油δ¹³C值和Pr/Ph比值分别介于-31.0‰~-29.0‰和1.0~2.0,αααR规则甾烷相对含量具有C₂₇＜C₂₈＜C₂₉的特征,萜烷类多数表现出C₂₀＜C₂₁＞C₂₃TT、C₂₄TeT/C₂₆TT＜1的特征,且伽马蜡烷指数均小于0.30,这类原油主体来自中二叠统下乌尔禾组烃源岩,其中上二叠统上乌尔禾组油样中未检出Ts,β-胡萝卜烷/C₃₀藿烷比值大于1,三环萜烷分布表现出C₂₀＞C₂₁＞C₂₃TT的特征,且甲基菲分布分数反映了原油处于高成熟演化阶段,这表明其中混入了少量下二叠统烃源岩生成的原油;第二类原油赋存于中侏罗统储层中,其典型特征为全油δ¹³C值及正构烷烃单体δ¹³C值主体大于-29.0‰,Pr/Ph比值相对较高,介于2.0~2.5,且C₂₄TeT/C₂₆TT比值大于1,表明这类原油主体为侏罗系烃源岩生成;第三类原油赋存于下白垩统储层中,其全油δ¹³C值和Pr/Ph比值分别小于-31.0‰和1.0,αααR规则甾烷含量呈C₂₇≈C₂₈＜C₂₉特征,伽马蜡烷指数均高于0.50,正构烷烃单体δ¹³C值随碳数升高而逐渐降低,且主体小于-31‰,表明这类原油主要来自下白垩统烃源岩。     

准噶尔盆地原油地球化学特征与油源讨论

准噶尔盆地原油物性和生物标志化合物组合特征综合研究表明,玛北、夏盐、玛东等玛湖凹陷斜坡区的原油以二叠系风城组为主要油源,其地化特征可与西北缘原油对比;该类原油中特高含量的三环萜烷和较高的C₂₉甾烷αββ/（αββ+ααα）异构化比值主要受长距离运移作用的影响。石西油田、石南油田及陆南地区的原油以盆1井西凹陷的二叠系乌尔禾组为主要油源;马桥凸起和莫北凸起的原油以盆1井西凹陷的乌尔禾组为主要油源,同时有侏罗系的贡献;盆地东部五彩湾油田为石炭系自生自储的原油,北三台油田的源岩为二叠系芦草沟组。从西北缘、玛北油田、陆南构造西段到东段源岩的沉积环境逐渐偏向氧化,呈现渐变过渡的特征。     

彩南油田多源混合原油油源(三)——油源的地质、地球化学分析

彩南油田原油属特殊类型，原油碳同位素和生物标志物分布研究以及地质分析表明它们属于二叠系、三叠系和侏罗系原油的混合原油。原油全油稳定碳同位素计算表明，无论是侏罗系原油与二叠系原油混合还是与三叠系原油混合，在彩南油田原油中侏罗系烃源岩的贡献均为50％～65％。生物标志物绝对含量拟合计算表明，侏罗系烃源岩的贡献平均为62％，三叠系为15％，二叠系为23％。与彩南油田原油类似的原油仅分布于阜康凹陷侏罗系三工河组以上地层中。因此，该类原油主要来源于阜康凹陷侏罗系烃源岩，其次为二叠系和三叠系烃源岩。图3表1参15     

准噶尔盆地原油地球化学特征与油源讨论

准噶尔盆地原油物性和生物标志化合物组合特征综合研究表明,玛北、夏盐、玛东等玛湖凹陷斜坡区的原油以二叠系风城组为主要油源,其地化特征可与西北缘原油对比;该夹原油中特高含量的一三环萜烷和较高的Ｃ２９甾烷０ββ／（αββ＋ααα）异构化比值主要受长距离运移作用的影响。石西油田、石南油田及陆南地区的原油以盆１井西凹陷的二叠系乌尔禾组为主要油源;马桥凸起和莫北凸起的原油以盆１井西凹陷的乌尔禾组为订油源,同时     

准噶尔盆地南缘油气生成与分布规律——烃源岩地球化学特征与生烃史

准噶尔盆地南缘发育二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系5套可能的烃源岩,并在很多构造圈闭发现了不同物理化学性质的油气。长期以来对该地区有效烃源岩及所发现油气的来源存在很大争议。通过对南缘地区24条地面剖面及28口探井烃源岩岩心系统采样分析研究认为,不仅二叠系与侏罗系是南缘地区重要的烃源岩,三叠系是可能的烃源岩,白垩系与古近系也是非常重要的烃源岩。二叠系烃源岩有机质丰度很高、类型好,以I、II型有机质为主;三叠系与侏罗系烃源岩有机质丰度变化大,且类型较差,以II、III型有机质为主;白垩系和古近系烃源岩有机质丰度中等,但有机质类型好,以I、II型有机质为主。5套烃源岩目前成熟度差异较大,二叠系、三叠系、侏罗系烃源岩处于低成熟-高、过成熟阶段,白垩系烃源岩处于未成熟-高成熟阶段,古近系烃源岩处于未成熟-成熟演化阶段。5套烃源岩大量生烃时期明显不同:中二叠统烃源岩主要在晚侏罗世-古近纪,侏罗系在晚白垩世-新近纪;白垩系从始新世延续现今,在上新世初达到生油高峰;古近系中新世末期进入生油门限开始生油,目前仍未达生油高峰。白垩系在南缘中部地区为有效生烃源岩,古近系在南缘西部地区是有效的生油源岩。     

海拉尔盆地舒1井低蜡稠油成因及其意义

海拉尔盆地巴彦呼舒凹陷舒1井原油密度达0．932g／cm^3，但含蜡量仅为6％，属于低蜡稠油。原油中饱和烃含量仅30％左右，而非烃含量达30％以上；全油碳同位素组成很轻，δ^13C值分布为-34‰～-31‰；原油中类异戊二烯烷烃丰富，且以植烷占明显优势，Pr／Ph值小于0．9；甾烷组成中以ααα-20R构型甾烷为主，αββ构型异胆甾烷低，没有重排甾烷；萜烷组成以五环萜烷为主，三环萜烷含量低；含有丰富的伽马蜡烷和β-胡萝卜烷。原油的各种地球化学参数表明其属于低成熟原油，其成烃母质属于沉积于成水强还原环境的水生藻类有机质，是下白垩统南屯组烃源岩在低成熟阶段形成的产物。图4表1参8     

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井区和盆参2井区原油中高成熟下乌尔禾组烃源岩贡献分别大于80%和60%。混源比例不同是造成莫索湾地区不同区域原油地球化学特征表现差异的主要原因。