东濮凹陷西斜坡盐湖相原油地球化学特征与油源分析

东濮凹陷西斜坡油气成因与成藏机理复杂。采用色谱-质谱、傅立叶变换离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)、单体烃碳同位素等地球化学方法对东濮凹陷西斜坡原油特征及成因进行了剖析。共分出两种成因类型原油,第Ⅰ类为马寨地区原油,具有较低Pr/Ph(均值0. 39)和C29-/C30-藿烷(均值0. 33)、较高C35-/C34-藿烷(均值1. 56)和二苯并噻吩/菲值(均值0. 27)等强还原性、盐湖相原油特征,主要来自马寨次洼沙三下—沙四上亚段烃源岩;第Ⅱ类为胡庆-邢庄地区原油,盐湖相特征不及第Ⅰ类,主要来自柳屯、海通集洼陷埋深 3 000 m的沙三下—沙四上亚段烃源岩。ESI-FT ICR MS检测到深部原油含有热稳定性较低的硫化物,其硫同位素也偏高,指示TSR对深部油气的改造作用。观察到西斜坡地区烃源岩具有明显不同的两种热演化趋势,反映膏盐岩对烃源岩生烃演化显著的控制作用。西斜坡已发现原油大多具有低熟、早期成藏特征,与海通集、柳屯洼陷深部较高热演化程度烃源岩较为发育不太匹配,指示研究区具有潜在的深部油气勘探前景。     

济阳坳陷牛庄洼陷南斜坡原油成熟度浅析

从定性和绝对定量角度对济阳坳陷牛庄洼陷南斜坡原油，烃源岩可溶物烃类组成进行了详细剖析，重点从定性和定量角度对该区“未熟－低熟油”的成熟度进行了讨论。结果表明，依据最确认的未熟－低熟油界定标准，牛庄洼陷南斜坡余面河等油田的定量成熟度参数已达到成熟油的范畴，标样定量分析表明，原油中粪甾烷，13a,14a三环萜烷等热稳定性低的生物标志物绝对丰度极低，原油C29甾烷aaa20S(S R)的实际值高于测定值，未熟－低熟烃类的混入是导致原油甾烷异构化参数值大幅度降低和热稳定性低化合物检出的根本原因。定性和绝对定量的结合是识别原油成熟度高低的可靠途径。     

八面河地区原油、烃源岩中甾类化合物的分布特征及其应用

对渤海湾盆地八面河地区31个分别形成于还原性咸化水体和淡水环境的页岩和泥岩样、20个油样中甾类化合物进行了剖析。结果表明该区烃源岩、原油中的甾类化合物异常丰富，主要包括C27－29规则甾烷、C28－304－甲基甾烷、甲藻甾烷以及芳香甾类；不同层段烃源岩中甾类化合物的分布各具特色，发育于牛庄洼陷南斜坡咸化水体的富藻类沙四段页岩富含4－甲基甾烷及甲藻甾烷，形成于淡水环境的沙三段泥岩中甲藻甾烷不太发育。烃源岩、原油中规则甾烷的分布型式明显有别于甲基甾烷，指示两类化合物可能来源于不同的藻类属种。甾类化合物的分布特征受控于古环境、生物先质种类及热成熟度等多种因素。不同层段甾类化合物的特征性分布使其成为该区油源岩确认的关键指标。结果还表明，甲基甾烷在油源岩识别中比规则甾烷具有更好的应用效果。依据甾类化合物，可判断埋深超过2700m的Es4烃源岩与原油具有较好的相关性，发育于牛洼洼陷南斜坡的未熟－低熟特殊烃源岩－富藻类页岩与原油没有可比性，该结论是对近期油源调查结果的进一步确认。     

东营凹陷原油单体烃碳同位素特征及其在油源识别中的应用

为揭示东营凹陷部分复杂成因油气的来源,对该区原油、烃源岩单体烃碳同位素进行精细特征分析与油源追踪。东营凹陷不同成因原油具有不同正构烷烃单体烃碳同位素特征。沙三段淡水成因原油碳同位素曲线分别以nC₁₅、nC₃₂为主峰,碳同位素总体偏重、前峰极其富集13C;沙四段咸水成因原油一般以nC₂₃为分界线,近似呈对称的双峰分布,δ¹³C值较沙三段成因原油的轻。沙三段、沙四段成因原油碳同位素分别与沙三段、沙四段烃源岩的聚类相关。牛庄洼陷沙三中段透镜体岩性油气藏原油单体烃碳同位素值介于沙三段、沙四段烃源岩之间,与沙四段烃源岩及相关原油具有更好的相关性,验证以往关于牛庄洼陷沙三中段隐蔽油气藏原油为沙三段、沙四段成因的混源油观点。东营凹陷南斜坡孔店组原油碳同位素总体相对较轻、近直线型分布,与孔店组烃源岩、黄骅坳陷孔店组成因原油的碳同位素曲线聚类相关,指示其与孔店组烃源岩具有成因联系。在正常油窗范围内,成熟度对东营凹陷烃源岩及相关原油碳同位素的影响较小,后者主要受控于母源与古沉积环境。单体烃碳同位素可以很好地应用于东营凹陷油气成因与油源研究,该方法是对以往生物标志物地球化学研究的补充与深化。     

济阳坳陷沾化凹陷沙一下亚段优质烃源岩成因分析

沾化凹陷发育沙四上亚段、沙三下亚段和沙一下亚段3套烃源岩,前人对沙一下亚段烃源岩未进行深入研究。本文利用有机地球化学方法对沾化凹陷沙一下亚段烃源岩品质进行分析,研究表明沙一下亚段烃源岩有机质丰度高、干酪根类型以Ⅰ型为主,为优质烃源岩;烃源岩沉积中心位于渤南洼陷,但孤南洼陷烃源岩品质最好。孤北洼陷和孤南洼陷的部分烃源岩达到大量排烃阶段,所以勘探开发研究应重视来自沙一下亚段烃源岩的贡献。沉积环境分析表明,沙一下亚段沉积期沾化凹陷构造沉降速率较小,气候为北亚热带至暖温带中等偏干旱气候,均不支持形成优质烃源岩。沙一下亚段高品质烃源岩的形成的主要原因是高盐度导致湖泊的高生产力和良好的水体分层。湖盆高盐度是由于鲁佩期的海侵导致,海侵沿孤南洼陷—孤北洼陷—渤南洼陷的方向推进,导致孤南洼陷虽然不是沉积、沉降中心,但烃源岩品质最好。     

不同类型烃源岩排烃模式对比及差异性探究

烃源岩的排烃是准确预测含油气盆地油气资源必须涉及的一个非常重要的环节,为了得到不同有机质类型烃源岩的排烃效率、排烃机理,选取不同有机质类型烃源岩进行了黄金管模拟实验,总结了不同类型烃源岩在各演化阶段产物的变化特征与排烃效率。结果表明,烃源岩类型对总生成油与残留油中轻重烃的比例影响较大,但是对排出油中轻重烃的比例影响较低,排出油中均表现为在未熟—成熟阶段以重烃为主,在高熟—过熟阶段以轻烃为主。烃源岩的类型对生排油量的影响明显,烃源岩的类型越好,生排油量越高。Ⅰ型烃源岩的生排油量最高,Ⅲ型烃源岩最低。烃源岩类型越好,排油效率越高。Ⅲ型烃源岩排油效率低,与其生成气态烃较多、显微组分中镜质组含量较高有关。      

准噶尔盆地四棵树凹陷烃源岩地球化学特征及其对车排子凸起油气聚集的贡献

准噶尔盆地西南缘四棵树凹陷主要分布侏罗系、白垩系和古近系3套潜在烃源岩,其中侏罗系八道湾组烃源岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅲ型为主,部分为Ⅱ2型,生烃潜力较高;三工河组烃源岩有机质丰度、类型明显偏差,生烃潜力较低;西山窑组泥岩有机质丰度较高,但由于受西山窑组沉积末期构造抬升导致地层剥蚀的影响,烃源岩厚度较小,总体上生烃条件较差;白垩系烃源岩在四棵树凹陷最大厚度可达300 m,处于低熟阶段,生烃潜力较小;古近系烃源岩有机质丰度较高、类型好,但成熟度偏低,生烃条件较差。侏罗系八道湾组烃源岩处于主要生油阶段;白垩系烃源岩已达到生烃门限,处于低熟—中等成熟阶段;古近系烃源岩成熟度偏低,目前仍处于未熟到低熟阶段。油源对比表明,四棵树凹陷北部斜坡及车排子凸起带原油主要来源于四棵树凹陷及沙湾凹陷侏罗系烃源灶,后期受到白垩系低熟油源灶的侵染,古近系烃源岩的油源贡献有限。     

东营凹陷南斜坡沙四段混源油地球化学与成藏特征

东营凹陷南斜坡是具有较大勘探潜力的地区。研究表明：沙四段原油具有典型的混源油特征,母源输入存在低等水生生物和高等植物的双重贡献,原油成熟演化存在低成熟-成熟的变化,沉积成烃环境主体以还原性为主但还原程度不同,个别样品表现出生物降解前后两期原油混合充注的特点。南斜坡东部原油来自牛庄洼陷,乐安、王家岗油田以沙四型原油为主,混有少量沙三型原油;南斜坡中部原油来自牛庄和利津洼陷,梁家楼油田以沙三型原油为主,混有少量沙四型原油,纯化油田则与之相反;南斜坡西部原油来自博兴洼陷,正理庄、高青油田以沙四型原油为主,混有少量沙三型原油,金家油田则以沙三型为主。洼陷中心沙四-沙三段生成的成熟油气和斜坡带沙四段生成的低熟油气通过断层和不整合面向斜坡高部位运移,以混源油的形式聚集成藏。     

未熟—低熟油研究现状与存在的问题

目前存在多种未熟-低熟油成烃机理的说法，但现有未熟-低熟油生烃模式能否用于指导勘探仍然有待于进一步检验。富类脂可溶有机质生烃被认为是未熟-低熟油生烃模式之一，但依据舀烷(特别是甲藻舀烷)的分布特征，东营凹陷牛庄洼陷南斜坡沙四段富藻类未熟-低熟页岩与八面河油田的原油几乎没有可比性，充分说明低演化阶段的藻类类脂物并非该区原油的主要成烃母质。未熟-低熟油田总与邻近的有利生油凹陷相伴以及某些未熟-低熟油的混合成熟度性质，暗示未熟-低熟油区的成熟油贡献，该结论已为中国两个典型未熟-低熟油田即东营凹陷八面河油田与苏北盆地金湖凹陷的最近研究结果所证实。现有资源量计算方法不太适用于未熟-低熟油，这可能导致了部分油田未熟-低熟资源量计算结果偏高。生物标志物标样定量技术是识别原油未熟-低熟性及油源追踪的有效途径，在油气勘探过程中还应加强地化与地质的有机结合。     

江陵凹陷西南部梅槐桥富生烃洼陷及近源油气成藏

江陵凹陷西南部已发现的油气藏紧邻梅槐桥富生烃洼陷分布,且油气储量主要集中在该洼陷生烃中心短轴方向两侧的谢凤桥、南岗、复兴场、采穴等断块和断鼻圈闭中.对梅槐桥富生烃洼陷内烃源岩发育特征及其洼陷内生烃差异性的研究表明:洼陷北部梅槐桥地区是烃源岩沉积时期的沉降中心,烃源岩发育,埋藏较深,生烃能力强,为该洼陷的生烃中心;而南部牛头岗地区烃源岩层厚度小,埋藏浅,生烃能力差.原油成熟度和油源对比研究表明,油气具有近距离运移近源成藏的特点;北部采穴断块、复I断块、谢凤桥断鼻和南岗断鼻油气藏中成熟度相对较高的原油主要来自北部梅槐桥地区;南部八宝断鼻油气藏中成熟度低的原油与牛头岗地区原地烃源岩具有亲缘关系;而偏南部丁家湖断鼻油气藏中的原油则为梅槐桥生烃中心成熟度较高的烃源岩和原地烃源岩的混合贡献的原油.因此,可认为梅槐桥生烃中心短轴方向的两侧为目前江陵凹陷西南部油气勘探最有利的地区.     

Quantitative Assessment of Hydrocarbon Expulsion of Petroleum Systems in the Niuzhuang Sag, Bohai Bay Basin, East China

Based on a detailed survey of the distribution and organic geochemical characteristics of potential source rocks in the South Slope of the Niuzhuang Sag, Bohai Bay Basin, eastern China, a new approach to assess the amount of hydrocarbons generated and expelled has been developed. The approach is applicable to evaluate hydrocarbons with different genetic mechanisms. The results show that the models for hydrocarbon generation and expulsion vary with potential source rocks, depending on thermal maturity, types of organic matter and paleoenvironment. Hydrocarbons are mostly generated and expelled from source rocks within the normal oil window. It was calculated that the special interval (algal-rich shales of the ES4 member formed in brackish environments) in     

牛庄洼陷"岩性油气藏"油气成因

为了解析东营凹陷岩性油气藏的成因与成藏机理,采用地球化学途径对岩性油气藏最为发育的牛庄洼陷的原油、不同层位烃源岩进行了详细的烃类化学成分分析与精细油源对比研究.牛庄洼陷以沙三中为主的岩性(含透镜体)及其相关油气藏原油普遍具有低Pr/Ph值(<1)、相对较高的甾烷、伽玛蜡烷丰度等沙四上亚段烃源岩的特征,与沙三中烃源岩(Pr/Ph>1)无相关性,与沙三下亚段烃源岩(Pr/Ph>1、伽玛蜡烷含量低)也有明显的非相似性.沙三中亚段的岩性及其相关油气藏油气并非以沙三中为主力烃源岩,而是表现出沙三下特别是沙四上亚段烃源岩的某些特性,暗示以往所确认的透镜体等岩性油气藏极为发育的牛庄洼陷油气成因复杂,油气成藏模式很难用传统的“自生自储”来描述.沙三中岩性油气藏中混合了相隔数百米的沙四段成因油气指示隐蔽油气运移通道的存在.     

塔北隆起雅克拉油气田原油成因特征

针对雅克拉油气田多个含油气层位的原油,进行了一系列的地球化学测试分析,对雅克拉油气田原油的地球化学特征、成因特征进行了解剖。研究结果表明,雅克拉油气田深浅不同层位原油轻烃组成与轻烃单体烃碳同位素、类异戊二烯烷烃组成以及原油与馏分碳同位素组成具有明显的海相原油特征;深浅层原油三环萜烷、C₂₈甾烷、三芳甾烷和甲基三芳甾烷以及原油与馏分碳同位素组成皆具有典型上奥陶统来源油的特征,与寒武-下奥陶统来源油特征差异明显,暗示雅克拉油气田原油来源于上奥陶统烃源层。     

Distribution and Significance of Methyl Steranes in Bohai Bay Basin, East China

31 samples of shales and mudstones developed in reducing hypersaline and freshwater setting and 20 oil samples of Bamianhe oilfield, Bohai Bay basin were collected for a detailed study of petroleum system. Composition and distribution, especially significance of steroids, are discussed as a part of those. Abundant steroidal biomarkers, including C27-29 regular steranes, C28-30 4-methyl steranes, dinosteranes and aromatic steranes, were detected. Results show that the composition and distribution of the steroids in samples studied are functions of thermal maturity, organic source, paleoenvironment and lithology of potential source rocks. Alga-rich Es4 shales (brackish water) developed in the south slope of depocenter (Niuzhuang sag) were found particularly rich in steroidal biomarkers including C30 4-methyl steranes and dinosteranes. Es3 mudstones (fresh water) were found devoid of dinosteranes. Distribution patterns of regular steranes are completely different from methyl steranes indicating different origins of the specific compounds of the fraction. Diagnostic distribution of steranes in rock extracts of diverse intervals makes the compounds to be essential indictors of source-rock tracing. Methyl steranes prove to be much more useful in oil-source rock correlation than regular steranes. Results also show that alga-rich Es4 shales located in the south slope are not likely the primary source rock responsible for the oils discovered based on the composition and distribution of steroids.     

牛庄—八面河地区原油混源问题探讨及混合比计算

采用有机地球化学方法对牛庄—八面河地区混源油问题进行了研究。将来自沙三段成熟源岩的牛庄油田原油和来自沙四段源岩的八面河油田原油作为端元，通过伽马蜡烷含量/C30藿烷与藿烷/甾烷交会图、重排单芳甾/C27βS单芳甾比值和芳香甾含量交会图等方法，尝试计算了原油的混合比。计算结果显示从牛庄洼陷向八面河地区沙四段来源油的比例逐渐增加且两种方法计算的混合比一致。牛庄洼陷中心以沙三段来源油占绝对优势，八面河斜坡区则是以沙四段来源油为主，而王家岗地区则二者兼而有之。     

东营凹陷原油、储层吸附烃全扫描荧光特征与应用

应用全扫描荧光分析(TSF、QGF-E)技术对东营凹陷沙河街组40个原油、15个储层包裹烃、39个储层砂吸附烃的三维荧光特征进行了定性与定量分析。分析表明,原油与包裹烃的TSF指纹特征总体相似,均为单峰型,指示油气成因具有内在的联系。观察到不同原油TSF强度峰宽与最高值有异,低成熟度样品往往具有较高的TSF强度及较宽的峰。进一步分析表明,原油TSF最高强度、TSF定量参数R1[270nm(Em360nm/Em320nm)]、R2[260nm(Em360nm/Em320nm)]与生物标志物成熟度参数C29甾烷ααα20S/(S+R)、Ts/(Tm+Ts)等有较好的线性正相关性,反映TSF荧光指纹特征及其定量参数可作为一种温标用于热成熟度分析。应用TSF技术确认东营凹陷中央隆起带原油成熟度具有自西南向东北逐渐降低的变化规律,其反映了油源与油气充注方面的重要信息。对东营凹陷牛庄洼陷两口井的储层砂的QGF-E分析表明,颗粒样品所在层段的烃类含量普遍较高,反映致密薄层砂、微裂缝等可能为该洼陷岩性油气藏重要的隐蔽型油气运移通道。TSF、QGF-E技术在油气族群、储层含油气性、油气运移路径与油层识别等方面具有广泛的应用前景。     

Application of Biomarkers to Quantitative Source Assessment of Oil Pools

Recent detailed organic geochemical and geological investigation indicate that oils of the Bamianhe oilfield, Bohai Bay Basin, East China are the mixture of less mature oils and normal oils derived from the ES4 mudstones and shales with a wide range of thermal maturity from immature to middle-maturity, and most of the oils were proved to be sourced from the depocenter of the Niuzhuang Sag immediately adjacent to the Bamianhe oilfield. Two approaches to quantify the amount of immature oils mixed through quantitative biomarkers were established. One is a relatively simple way only through organic geochemical analysis while the other is to be combined with basin modeling. Selecting biomarkers as proxies is the crucial point in both of them. The results show that the less mature oils mixed in the Bamianhe oilfield is less than 10% and 18% respectively based on the two approaches, which coincide with the results of oil-source rock correlation.     

The influence of hydrocarbon expulsion on carbon isotopic compositions of individual n-alkanes in pyrolysates of selected terrestrial kerogens

Expulsion of petroleum from source rock is a complex part of the entire migration process. There exist fractional effects on chemical compositions in hydrocarbon expulsion. Does the carbon isotopic fractionation occur during expulsion and to what extent? Here the influence of hydrocarbon expulsion on carbon isotopic compositions of individual n-alkanes from pyrolysates of selected terrestrial kerogens from Tuha basin and Fushun, Liaoning Province of China has been experimentally studied. The pyrogeneration-expulsion experiments were carried out under semi-closed system. The carbon isotopic compositions of individual n-alkanes were measured by GC-IRMS. The main conclusions are as follows. First, there is carbon isotopic fractionation associated with hydrocarbon expulsion from Type III kerogens in Tuha Basin. There exist differences of carbon isotopic compositions between the unexpelled n-alkanes and expelled n-alkanes from Tuha desmocollinite and Tuha mudstone. Second, there is almost no carbon isotopic fractionation associated with hydrocarbon expulsion from Type II kerogens in Fushun and Liaohe Basin. Third, carbon isotopic fractionation in hydrocarbon expulsion should be considered in making oil-source correlation of Type III kerogens at least in the Tuha Basin. Further studies need to be carried out to determine whether this is true in other basins. Fourth, oil and source at different maturity levels cannot be correlated directly for Type III kerogens since the carbon isotopic compositions of expelled hydrocarbons at different temperatures are different. The expelled hydrocarbons are usually lighter (depleted in ¹³C) than the hydrocarbons remaining in the source rock at the same maturity.