塔里木盆地塔东2井寒武系稠油地球化学特征与成藏

剖析塔东2井稠油的地球化学特征与形成过程,对深化塔里木盆地海相原油的成藏特征具有重要的意义。综合运用碳同位素、色谱、色谱—质谱等技术手段研究了塔东2井寒武系稠油的特征,研究结果揭示塔东2井寒武系稠油具高伽马蜡烷、高C28甾烷、低重排甾烷和高C27 三芳甾烷的特征,与寒武系—下奥陶统烃源岩的分子特征类似,说明塔东2井寒武系原油源自寒武系—下奥陶统烃源岩;塔东2井稠油中检出高丰度的稠环化合物（荧蒽、芘、苯并\[a\]蒽、屈、苯并荧蒽、苯并芘）,及全油的碳同位素值明显偏重,揭示了原油烃类经热蚀变发生稠化;流体包裹体均一化温度和埋藏—热演化史分析确定了塔东2井原油的成藏期为450~440 Ma。     

塔中4油田石炭系储层不同赋存态烃类分子和碳同位素对比研究

塔中421井和塔中402井石炭系油层2个原油样和8个油砂样连续抽提组分甾烷、萜烷分布特征和正构烷烃单体碳同位素组成具有明显的差异,具有不同的来源。塔中421井上石炭统3个油砂样自由态组分、束缚态组分和油气包裹体具有伽马蜡烷和C28甾烷相对含量高、正构烷烃单体碳同位素组成重的特征,划分为Ⅰ类原油,对比认为主要来源于寒武系-下奥陶统烃源岩。塔中421井和塔中402井上石炭统的2个油样具有伽马蜡烷和C28甾烷相对含量低、并且正构烷烃单体碳同位素组成轻的特征,划分为Ⅱ类原油,其来源尚不明确。塔中402井石炭系上、中和下统的5个油砂样各类组分具有介于Ⅰ、Ⅱ类原油之间的特征,为Ⅰ和Ⅱ类原油的混合物。5个油砂样从自由态组分、束缚态组分至油气包裹体Ⅰ类原油含量依次增高,Ⅱ类原油含量依次降低。2口井8个油砂样从自由态组分、束缚态组分至油气包裹体C23三环萜烷／（C23三环萜烷＋C30藿烷）和C21／（C21＋∑C29）甾烷比值都依次降低,反映了油气充注过程中,原油成熟度不断升高。塔中4井区储层油砂不同吸附态烃类分子与碳同位素的研究结果反映塔中4油田具有多种油气来源,经历长期油气充注过程,寒武系-下奥陶统烃源岩在地史上对该区具有成烃贡献。     

宜昌峡口三叠系嘉陵江组油苗成因

在宜昌兴山下三叠统嘉陵江组灰岩晶洞和方解石脉中发现液体油苗。为查明其源岩,通过详细的野外剖面资料及密集采样,以有机碳含量0.5%为有效烃源岩下限,甄别出宜昌地区有三套有效烃源岩。通过烃源岩地球化学特征分析,发现萜烷、常规甾烷、甲藻甾烷等常规生物标志物的组成和分布趋于一致。高演化阶段的趋同性,已无法区分各套烃源岩,不能用于油源对比。但从三芳甾烷的组成和干酪根、氯仿沥青"A"稳定碳同位素组成特征,可以区分这三套烃源岩。油苗特征与上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下部源岩相似,推测油苗来源于此源岩。     

塔中隆起原油特征与成因类型

塔里木盆地塔中隆起油气性质多样、分布与成因复杂, 为揭示油气的特征与成因, 对塔中及外围104个原油样品进行了精细地球化学研究.依据单体烃碳同位素、特征生物标志物分析, 将塔中原油分为4种类型: (1) 寒武系成因原油, 具有较重正构烷烃单体烃碳同位素(-29.6‰~-29.1‰)、甲藻甾烷较发育及C₂₇、C₂₈、C₂₉规则甾烷呈反“L”型或线型分布等特征; (2) 中、上奥陶统成因原油, 具有较轻的正构烷烃单体烃同位素(-34‰~-35.6‰)、甲藻甾烷等不太发育与C₂₇、C₂₈、C₂₉规则甾烷呈“V”型分布等特征; (3) 富含含硫芳烃-二苯并噻吩原油, 主要分布于塔中4井区; (4) 混源油, 单体烃碳同位素特征界于Ⅰ、Ⅱ类原油之间, 是塔中最为主要的原油类型.油-油对比与油气性质分析表明, 塔中地区至少有两套主力烃源岩供烃.塔中部分原油生物标志物显示寒武系-下奥陶统成因特征, 而单体烃碳同位素却与中上奥陶统成因原油更为接近, 这种不同馏分的不一致现象系不同成因原油混源的结果, 反映单一应用生物标志物指标有其局限性.塔中油气性质具有分带、分块、分层特征, 反映叠合盆地多源、多期成藏、储层非均质性等多种特性.      

塔中古生界储层中流体包裹体成分分析及其意义

对塔中地区30个储层包裹体样品进行了MCI(包裹体成分)与单体烃同位素分析.观察到包裹油与储层油既有区别又有联系.共有6个包裹体特别是下奥陶统样品显示C28-甾烷丰度相对较高、甾烷异构化程度相对较低、低分子量甾萜类化合物丰度相对较高等寒武系的成因特征,指示寒武系源岩对塔中地区有成烃贡献.多数分析包裹油显示中上奥陶统成因生物标志物特征,以及介于寒武系与中上奥陶统成因原油之间的单体正构烷烃同位素特征,个别包裹油显示与中上奥陶统完全一致的单体同位素与生物标志物特征,指示中上奥陶统对塔中地区也具有成烃贡献.塔中部分包裹油与储层油间、包裹油间显著的地球化学性质差异,指示该区具明显的多期成藏特征.塔中储层包裹体成分分析可有效地用于识别端员油、多期充注与混源聚集、恢复生物降解、气侵等次生改造原油面貌.流体包裹体成分分析对于叠合盆地的油气成因与成藏过程研究有重要意义.     

塔里木盆地寒武系烃源岩的研究新进展

塔里木盆地的勘探程度较低,下古生界不同烃源岩的特征及其展布仍是困扰地质家的重大问题。通过详细分析已钻揭的寒武系烃源岩,深入探讨了寒武系烃源岩的地球化学特征。结果表明由于不同地区寒武系烃源岩的沉积环境存在差别,因此不同地区有机质的丰度、甾萜烷的分布特征以及“三芴”组成均存在一定的差异,因此进行寒武系的油源对比时应考虑到这种差别,以提高油源对比的精度。总体来讲,寒武系烃源岩的标志性特征主要包括甾烷中的C28含量较高（>25%）、伽马蜡烷的含量较高（峰高与C31H接近,G/C31H22R>0.89）、碳同位素比值偏重（δ13C饱重于-30‰,δ13C芳接近或重于-28‰）,三芳甾烷的分布特征也明显区别于中—上奥陶统烃源岩。     

塔里木盆地寒武-奥陶系烃源岩的分子地球化学特征

对塔里木盆地下古生界样品的地球化学分析表明,上奥陶统良里塔格组、中上奥陶统却尔却克群烃源岩与其他烃源岩具有明显的差异,具有低的C28甾烷、24-降胆甾烷、甲藻甾烷、甲藻三芳甾烷与伽马蜡烷含量以及高的C24四环萜烷、重排甾烷含量等特点。柯坪地区中上奥陶统萨尔干组、印干组页岩伽马蜡烷、C28甾烷相对含量与寒武系、中下奥陶统黑土凹组烃源岩具有相似性。萨尔干组、印干组烃源岩中生物标志物的绝对含量很低。柯坪地区寒武系玉尔吐斯组、中上奥陶统萨尔干组、上奥陶统印干组、满东地区中下奥陶统黑土凹组等较强沉积环境的泥质烃源岩伽马蜡烷、C28甾烷、特殊甾烷的相对含量与海相原油主体有较大差异。上奥陶统印干组烃源岩较高含量的三芳甲藻甾烷、24-降重排胆甾烷和24-降胆甾烷化合物的检出表明,断代生物标志物的提法值得商榷。     

生物标志化合物在地层划分与对比中的应用——以塔里木盆地下古生界为例

生物标志化合物是指沉积岩或原油和煤中碳—碳骨架稳定的特征化合物 ,它通常是用于油源对比和古沉积环境的恢复。本次研究在地层划分与对比中尝试利用正常甾烷分布的差异 ,研究表明 ,塔里木盆地寒武系—下奥陶统和中上奥陶统的甾烷分布特征完全不同 :前者的 C2 8甾烷含量高于后者 ,正常甾烷的分布是 C2 9>C2 8>C2 7,呈反“L”型分布 ;后者的 C2 7甾烷含量高于前者 ,甾烷的分布是 C2 9>C2 7>C2 8,呈“V”字型分布。寒武系—下奥陶统和中上奥陶统甾烷分布由反“L”型变为“V”型 ,说明生物在演化过程中 ,有机质的来源及化学结构组成发生了明显变化 ,据此可用于塔里木盆地下古生界的地层划分与对比。     

塔里木盆地原油轻烃单体烃碳同位素组成特征

为探讨塔里木盆地原油类型和油源问题,运用色谱-同位素质谱分析技术,分析了该盆地塔中、塔北、塔东与库车地区的典型原油轻烃单体烃碳同位素组成。结果表明,不同结构轻烃化合物中,支链烷烃与环己烷系列比环戊烷系列更具明显的成因判识意义。2-甲基环戊烷2 mC_5、3-甲基环戊烷3 mC_5、3-甲基环己烷3 mC_6、环己烷CYC6与甲基环己烷mCYC_6等化合物的δ~(13)C在煤成油最高,δ~(13)C大于-21‰;湖相油次之,δ~(13)C位于-25‰~-22‰之间;再次之为寒武系-下奥陶统海相原油,δ~(13)C位于-27‰~-21‰之间,最轻的为上奥陶统海相原油,δ~(13)C小于-28‰。其碳同位素值可以较好的判别该盆地寒武系-下奥陶统海相油、上奥陶统海相油、湖相油与煤成油。优选的8个特征化合物碳同位素可以作为原油成因类型的划分标志,尤其是2-甲基环戊烷2 mC_5、3-甲基环戊烷3 mC_5、3-甲基环己烷3 mC_6、环己烷CYC6与甲基环己烷mCYC_6等化合物。特征轻烃化合物的碳同位素组成可成为不同成因原油的划分标志。     

中一上奥陶统：塔里木盆地的主要油源层

塔里木盆地下古生界存在中一下寒武统和中一上奥陶统两套有效烃源层。前者R。已达2．0％以上,只能作为有效气源岩;后者成熟度适中且有一定分布范围,是塔里木盆地最现实的烃源层,可分为三段,其中以上奥陶统中部的印干组和良里塔格组最具重要意义。对盆地中海相原油与寒武系和奥陶系岩石抽提物中甲基甾烷、三芳甲基甾烷及降胆甾烷的分布进行直观对比,表明原油与中—上奥陶统存在亲缘关系,而与寒武系无明显相关。全盆地所有钻遇的寒武系岩样,C27—C28—C2。甾烷碳数分布呈“斜线”型或反“L”型,而绝大部分中—上奥陶统岩样则呈不对称“V”字型分布。所分析的储层沥青的甾烷碳数分布与上述寒武系岩样一致,说明寒武系生油岩在地质历史上确曾生过油。包括塔中4、轮南、桑塔木和东河塘等在内的工业性油田产出的油,其甾烷碳数都呈不对称“V”字型分布,只有极少数的油样呈“斜线”或反“L”型分布,因此塔里木盆地的原油主要与中—上奥陶统相关,而与寒武系相关极少。运用G温度参数评价原油成熟度,结果为塔里木盆地主要油区原油的形成温度在117～133℃之间,对应的R。值为0．78％～0．92％,只相当干中等成熟阶段,可以推断它们不可能源干寒武系,只能源干奥陶系。     

高演化地质样品中三芳甾类标志物及其地球化学意义

借助色谱质谱仪,对黔南坳陷和黔北坳陷凯里残余油藏凯棠剖面液态石油、岩孔古油藏中的热裂解焦沥青和研究区发育的震旦系陡山沱组、下寒武统牛蹄塘组、上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组四套高演化烃源岩的饱和烃和芳烃馏分进行了分析研究。尽管已有研究认为凯里残余油藏和岩孔古油藏的油源岩均是下寒武统牛蹄塘组,但它们具有完全不同的三芳甾类分布与组成。如凯里残余油藏凯棠剖面的液态原油中C₂₈三芳甾烷优势明显,其含量相当于C₂₆+C₂₇三芳甾烷之和的一倍,且三芳甲藻甾烷在甲基三芳甾烷中的含量极低,它与其他甲基三芳甾烷的比值介于0.02~0.05;而在岩孔古油藏的焦沥青中,C_26-28三芳甾烷的相对含量呈现C₂₇ >C₂₈ >C₂₆的趋势,三芳甲藻甾烷丰富,它与其他甲基三芳甾烷的比值约为0.50,即比前者高一个数量级,这与研究区四套高演化烃源岩中三芳甾类标志物的分布与组成十分相似。值得注意的是与常规甾、萜烷生物标志物一样,三芳甾类标志物的分布与组成在四套高演化烃源岩中也出现了明显的趋同现象,从而失去了其在油源研究中的实用价值。因此,在利用常规甾、萜烷和三芳甾类标志物开展油源研究时,应尽可能在成熟度相近的地质样品之间进行,且样品的成熟度应限制在生油窗范围内。     

庙西凹陷严重生物降解原油序列中三环萜烷的异常分布成因初探

对渤海湾盆地一系列生物降解原油的色谱-质谱分析结果表明,庙西凹陷PL15-8D与PL9-4井四个严重生物降解原油三环萜烷系列分布较为异常,主要表现为以C₂₃为主峰的后峰型、C₂₀与C₂₃为主峰的微弱双峰型以及以C₂₀与C₂₄为主峰的双峰型分布模式。强烈的生物降解作用导致C₁₉~C₂₃三环萜烷优先于C₂₄₊三环萜烷被不同程度地侵蚀,是形成这一异常分布的根本原因。三环萜烷系列相对丰度与绝对浓度的变化规律表明,不同碳数三环萜烷的生物降解作用同时发生,但其降解速率有明显差别,即抗生物降解能力不同。三环萜烷系列化合物（除C₂₀三环萜烷以外）的抗生物降解能力具有随碳数增加而增强的趋势,而C₂₀三环萜烷抗降解能力似乎强于C₂₁~C₂₃三环萜烷。原油中未检测到脱甲基三环萜烷,表明三环萜烷的降解并非通过微生物的脱甲基化作用,推测其降解途径是微生物氧化三环萜烷C环支链末端的甲基,形成对应的羧酸化合物。四个原油样品甾烷、藿烷与三环萜烷被微生物严重侵蚀,不能用于油源对比研究,而三芳甾烷未受生物降解影响,可作为研究区严重生物降解原油油源对比的有效指标。     

大王北洼陷精细油源对比

应用饱和烃生物标志化合物、芳烃、碳同位素和轻烃等地球化学分析资料,多种方法相结合,详细对大王北洼陷3个油田原油进行了油油和油源对比研究。结果表明：大王北洼陷原油具有4种成因类型,分别为来源于沙四段、沙三段、沙一段烃源岩的“沙三型原油”、“沙四型原油”、“沙一型原油”和来源于2套或3套烃源岩的“混合型原油”。“沙三型原油”分布于大王北油田和大65油田,而其它类型原油在英雄滩油田均有分布,并且以受沙三段烃源岩影响的“混合型”为主。沙三段烃源岩是大王北洼陷的主力烃源岩,主力油层内的石油主要是由该层烃源岩贡献的。不同烃源岩的生烃潜力、埋藏生烃演化历史和圈闭的发育历史共同影响了原油类型的分布。     

美国南佛罗里达盆地Sunniland原油和油源岩中芳烃的地球化学

本文用GC-MS技术分析了美国南佛罗里达盆地Sunnliand原油和油源岩抽提物中的芳烃,以便探讨碳酸盐岩环境中芳烃的分布特征,并用来重建古环境.Sunnliand原油和油源岩中含较半富的萘、菲、二苯并噻吩和三芳甾烷等化合物,甲基二苯并噻吩异构体呈V型分布.芴、氧芴和硫芴三系列化合物的相对含量以及其他地球化学特征如:Pr/Ph<1、正烷烃在C₂₂-C₃₀范围内呈偶碳优势、无或很少有二环倍半萜、含丰富的含硫芳烃等,指示Sunnliand原油和油源岩形成于海相强还原高盐环境.Sunnliand原油和油源岩中检出的一些化合物如:D环芳构化8,14-断藿烷、长链烷基苯、长链烷基苯并噻吩以及很高的延伸藿烷(C₃₁-C₃₅)和C₂₄、C₂₆四环萜烷表明Sunniland有机质有细菌输入.成熟度参数指示Sunniland原油和油源岩属未成熟至低成熟.     

东营凹陷生物降解稠油甾烷分子的选择蚀变

为分析生物降解原油中甾烷生物标志物分子发生选择性蚀变的先后顺序及生物降解作用对甾烷分子成熟度参数的影响,在渤海湾盆地东营凹陷广饶潜山油藏选择了发生不同程度生物降解作用的原油,利用色谱质谱(GC-MS)仪对其中甾烷进行了定量测试分析和对比。结果发现在生物降解过程中,不同级别的生物降解作用对甾烷具有不同程度的影响:6级以下的生物降解作用对甾烷的降解能力有限,甾烷及其相关化合物比值没有可以识别的改变;6级以上的严重生物降解作用会对甾烷生物标志物的相关参数产生显著的影响。在严重生物降解原油中(级别≥6):甾烷系列被降解和蚀耗的先后顺序为,ααα20R>αββ20R>αββ20S≥ααα20S,C27>C29>C28,规则甾烷优先于重排甾烷发生降解,C27,C28,C29甾烷优先于C20,C21甾烷发生降解;甾烷生物标志物分子参数C2920S/(20S+20R),C29ββ/(ββ+αα)会发生显著升高,不能真实反映成熟度大小。研究结果为正确评价生物降解原油的成熟度及甾烷生物标志物分子的选择性蚀变提供了新的科学依据。     

新疆三塘湖盆地马朗凹陷条湖组凝灰岩油藏油源分析

通过系统采集新疆三塘湖盆地马朗凹陷二叠系芦草沟组和条湖组各套烃源岩岩心样品以及条湖组凝灰岩段原油样品,研究各套烃源岩的基本地球化学特征、烃源岩和 原油饱和烃生物标志化合物特征、抽提物/原油以及族组分的稳定碳同位素特征等,探讨了凝灰岩油藏的原油来源。结果表明：芦草沟组二段烃源岩的质量最好;各套泥质烃源岩可溶有机质生物标志化合 物特征具有明显的差异,主要表现在Pr/Ph、 γ蜡烷含量、β-胡萝卜烷含量以及规则甾烷ααα20RC₂₇、ααα20RC₂₈、ααα20RC₂₉相对含量等方面;条湖组凝灰岩油藏中原油具有低Pr/Ph、高γ蜡 烷含量、高β-胡萝卜烷含量以及规则甾烷ααα20RC₂₇、ααα20RC₂₈、ααα20RC₂₉中ααα20RC₂₉最高和ααα20RC₂₇最低(谱图呈上升直线型)、原油及族组分稳定碳同位素较轻的特点;油源对比 显示凝灰岩油藏的原油主要来自芦草沟组二段烃源岩,但也有凝灰岩自身有机质的贡献。     

塔里木盆地塔河油田原油与源岩对比研究

塔河油田是我国迄今为止在古生界海相碳酸盐岩层系中发现的最大的油气田,但是原油的油源目前仍然是一个有争异的问题。对塔河油田原油和寒武系、奥陶系烃源岩进行了地球化学分析,研究了生物标志化合物组成和分布特征,进行了油源对比。原油和烃源岩中正构烷烃、类异戊二烯烃、甾烷和萜烷组成及分布特征,显示了塔河油田原油与寒武系、奥陶系烃源岩具有亲缘关系,这与塔河油田长期成藏和多期成藏,从而允许寒武系、奥陶系烃源岩持续供油的地质事实相符合。研究认为,塔河油田原油与寒武系、奥陶系烃源岩中一些生物标志化合物组成的差异,可能与它们起源于有机质不同演化阶段有关,这一点应在研究具有高演化有机质特征的油源对比时予以重视。     

南堡凹陷混源油分布与主力烃源岩识别

南堡凹陷油气源尚不清晰.首次采用单体烃碳同位素、结合生物标志物对全凹陷范围的原油和烃源岩进行了精细地球化学研究.分析表明, 拾场次洼沙三段烃源岩(Ⅰ类)发育高丰度的4-甲基甾烷与硫芴系列、贫伽玛蜡烷, 单体烃碳同位素为"斜直线型", 相关原油分布于高柳深层; 南堡凹陷南部沙二+三段源岩(Ⅱ类)伽玛蜡烷较发育, 但4-甲基甾烷不太发育, 其他特征类似于Ⅰ类源岩, 相关原油发现于潜山; 南堡凹陷沙一段-东三段烃源岩(Ⅲ类)富含重排甾烷与孕甾烷系列, 单体烃碳同位素较轻且近"W"型, 相关原油主要分布于南堡4、5号构造带.发现南堡油田1、2号构造带、老爷庙、高柳中浅层原油具有界于Ⅱ、Ⅲ类源岩(及相关原油)间的同位素与生标特征, 系混源油, 定量预测出混源油中沙二+三段源岩的贡献最高达82%.本研究关于Es₂₊₃系南堡凹陷重要的油气源的认识不同于以往研究, 为该区进一步油气勘探提供了重要依据.      

柴达木盆地第三系油源对比

本文利用生物标记化合物,着重讨论了柴达木盆地第三系内陆盐湖相地层中的油源对比问题.主要应用甾烷的母源参数与成熟度参数相结合的方法,和油/岩综合指纹类型曲线对比法.查明了这组同时代但不同成熟度的原油,各有其相应成熟级别(未成熟、低成熟、成熟和高成熟)的源岩.表明它们是不同成烃演化阶段的产物.研究证明,迄今柴达木盆地所找到的石油,大部分是低成熟的,而成熟和高成熟的油气资源还有很大的勘探前景.