大港滩海区中浅层油岩地球化学特征及油气来源分析——以唐家河油田为例

通过唐家河油田中浅层各层系原油及滩海区所有层系烃源岩的碳同位素、色谱、色谱-质谱等地球化学分析,选取δ13C、合适的生物标志物参数,即G/C30H、O/C30H、Ts/Tm、ααR C27/C29、ααRC28/C29、C3122S/(S R)、C2920S/(S R)等进行油源综合对比。结果表明,唐家河油田中浅层各层系原油来源于深层沙三段及沙二段烃源岩,而沙一段和东营组的贡献不大。考虑到沙二段烃源岩厚度小,生油能力有限,唐家河油田沙三段烃源岩是最主要的油气来源。     

准噶尔盆地腹部侏罗系原油勘探前景探讨

准噶尔盆地腹部地区长期以来以二叠系原油的勘探与研究为主。本文在总结本区现已发现侏罗系典型原油地球化学特征的基础上,通过混源油人工配比模拟实验揭示了侏罗系与二叠系原油在混合过程中的典型生物标志物变化特点,提出判识混源油组成的可能标志。据此标准,查清了研究区现有侏罗系原油和油砂的分布特点,再结合侏罗系烃源岩的分布情况,认为本区侏罗系原油可望具有良好的勘探前景,应重视对其勘探和研究。     

准噶尔盆地烃源岩与原油地球化学特征

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,广泛分布于盆地不同地区。石炭系海陆交互相烃源岩分布于盆地大部分地区,泥岩有机质丰度中等,以Ⅱ型有机质为主,碳质泥岩和煤有机质丰度高、类型差。二叠系湖相烃源岩分布广、厚度大,有机质丰度高、类型好,干酪根碳同位素组成轻,是盆地中最主要的烃源岩。三叠系湖相烃源岩在盆地东部有机质丰度较高、以Ⅱ型有机质为主。侏罗系为煤系烃源岩,有机质丰度高,但以Ⅱ_2型和Ⅲ型有机质为主,干酪根碳同位素组成重。白垩系和古近系湖相烃源岩主要分布于盆地南部,有机质丰度中等,但以Ⅰ、Ⅱ型有机质为主。石炭系烃源岩目前主要处于高—过成熟阶段,二叠系、三叠系烃源岩主要处于成熟—高成熟阶段,侏罗系烃源岩在大部分地区未成熟—低成熟,只在南部与东部坳陷达到成熟—高成熟,白垩系和古近系烃源岩目前也只在南部坳陷处于低成熟—成熟演化阶段。准噶尔盆地目前发现了6大类典型原油,其地球化学特征存在很大差异。第一类原油碳同位素组成特别重(δ~(13)C-26‰);第二类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、含有丰富的胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷和伽马蜡烷,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷;第三类原油碳同位素轻(δ~(13)C-29‰)、重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富;第四类原油碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷含量低且以C_(19)、C_(20)为主,藿烷系列丰富,伽马蜡烷极低,甾烷以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主;第五类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、Pr/Ph1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷十分丰富;第六类原油主要为中低成熟油,碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈Ⅴ型分布,甲藻甾烷异常丰富。第二类原油广泛分布于盆地不同区域,其他类型原油均只分布于盆地局部地区。西北缘地区以第二类原油为主,可分为3个亚类;腹部地区以第二类原油为主,可分为4个亚类,还有少量第四类原油;东部地区有前4类典型原油,此外还有混合原油;南缘地区目前发现有第二、第四、第五及第六类4种典型原油,也有少量混合原油。     

准噶尔盆地永进地区油源研究

在分析和归纳可能烃源岩的有机地化特征并对原油样品进行分析测试的基础上,主要运用生物标志物和稳定碳同位素指标或参数,首次对准噶尔盆地永进地区原油的来源进行了系统研究,认为中二叠统和中下侏罗统烃源岩是为该地区提供油源的主要烃源岩,其次为下二叠统烃源岩,并可能有白垩系烃源岩的贡献。其中,中侏罗统西山窑组煤层之上及大部分白垩系储层中的正常原油主要来自中二叠统烃源岩;煤层之下及下侏罗统三工河组储层中的正常原油主要来自中下侏罗统烃源岩;在现今油藏中所占比例较小并已发生强烈生物降解的原油来自下二叠统烃源岩;永6井白垩系储层中的原油可能来自下白垩统烃源岩,但该套烃源岩的供烃规模可能较小。     

准噶尔盆地侏罗系层序地层格架中的烃源岩评价

对准噶尔盆地侏罗系层序地层格架中的烃源岩进行了详细的评价。侏罗系大多数属差-中等的烃源岩,八道湾组比三工河组的生烃条件要好些。在一个层序中,凝缩段的有机碳丰度明显高于湖进体系域段和高位体系域段,即凝缩段有利于烃类的生成。侏罗系的干酪根类型主要为Ⅲ和Ⅱ2,少数为Ⅱ1。侏罗纪并非是典型的成煤沼泽环境,而主要是淡水的滨浅湖-半深湖-深湖环境,主要形成于弱还原-强氧化的地球化学环境中,具有明显的姥鲛烷优势。侏罗系成熟度很低,且不同地区也有所差异,大多数样品处于低成熟阶段 (R_o=0.5 0 %～ 0.80 % ),意味着盆地的侏罗系没有大量生成常规的液态烃类,寻找由侏罗系生成的未熟-低熟油和天然气可能更为现实     

准噶尔盆地油气源、油气分布与油气系统

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,同时存在6大类原油和3大类天然气,广泛分布于盆地不同地区。西北缘原油总体相似,碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰),胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷、伽马蜡烷丰富,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷,为第二类原油,来源于二叠系湖相烃源岩。腹部绝大多数原油与西北缘原油相似,但胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、伽马蜡烷等有差异,来源于不同凹陷的二叠系湖相烃源岩;少量原油碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷以C_(19)、C_(20)为主,藿烷丰富而伽马蜡烷极低,以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主,为第四类原油,来源于侏罗系煤系烃源岩。东部存在5种类型原油,第一类原油碳同位素组成特别重(δ~(13)C-26‰),来源于石炭系烃源岩;第二类原油与腹部地区绝大多数原油十分相似,来源于二叠系湖相烃源岩;第三类原油碳同位索组成轻,重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富,来源于中上三叠统湖相烃源岩;第四类原油源于侏罗系煤系烃源岩;混合类原油为二叠系、三叠系、侏罗系原油的混合,各自贡献平均分别为20%、15%和65%。南缘存在4类典型原油,为第二、第四、第五和第六类原油,其中第二、第四类分别源于二叠系和侏罗系;第五类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、Pr/Ph1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷丰富,来源于白垩系湖相烃源岩;第六类原油主要为中低成熟原油,碳同位素组成δ~(13)C~28‰~-26‰,C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈"V"型分布,甲藻甾烷异常丰富,来源于古近系湖相烃源岩。准噶尔盆地天然气有油型气、混合气和煤型气,前两类主要来源于二叠系湖相烃源岩和石炭系海相烃源岩,煤型气主要来源于石炭系和侏罗系煤系烃源岩。不同类型油气分布与不同时代烃源灶具有良好对应关系:石炭系油气主要分布于陆东-五彩湾;二叠系油气主要分布于西北缘、腹部与东部;三叠系原油仅分布于东部;侏罗系原油主要分布于东部与南部;白垩系原油仅分布于南缘中部;古近系原油仅分布于南缘西部。按照盆地构造特征及不同时代烃源灶与油气关系,将准噶尔盆地划分为西部、中部、东部、南部及乌伦古5个油气系统及15个子油气系统。     

Origin of Shallow Jurassic Heavy Oils in the Northwestern Margin of the Junggar Basin, NW China: Constraints from Molecular, Isotopic and Elemental Geochemistry

Oil group separation, gas chromatography–mass spectrometry analysis of saturated hydrocarbons, carbon isotope analysis of fractions and tests on trace elements were all carried out to determine the origin of shallow Jurassic heavy oils in the northwestern margin of the Junggar Basin, northwestern China. Results showed that all the crude oils had been subjected to different degrees of biodegradation, on an order ranging from PM 6 to 9, which yielded many unresolved complex mixtures (UCM) and formed a huge spike in the mass chromatogram (M/Z = 85). Two heavy oils from the Karamay area underwent slight biodegradation, characterized by the consistent ratios of biomarker parameters. C21/C23 and C23/H of the two samples were 0.81 and 0.85, while G/H, C27/C29 and C28/C29 were 0.38 and 0.40, 0.16 and 0.27, 0.87 and 0.86, respectively. The isomerization parameters of terpane and steranes were 0.50–0.53, and 0.48–0.49, respectively. The above geochemical indices indicated that the crude oils in the study area were in the marginally mature stage. The parent materials were a mixture, consisting of bacteria, algae and some higher plants, formed under reducing depositional conditions, which is in agreement with the source rocks of the Fengcheng Formation in the Mahu depression. The carbon isotopic compositions of saturated hydrocarbon, aromatic hydrocarbon, NSO and asphaltene were ?31‰? to ?30.3‰, ?29.5‰ to ?29.03‰, ?29.4‰ to ?28.78‰ and ?28.62‰ to ?28.61‰, respectively. These findings are in agreement with the light carbon isotope of kerogen from the lower Permian Fengcheng Formation. Furthermore, V/Ni and Cr/Mo of all the crude oils were 0.01 to 0.032, 0.837 to 10.649, which is in good agreement with the ratios of the corresponding elements of the extracts from the Fengcheng Fm. carbonate source rock. As a result, a two–stage formation model was established: (1) the oil generated from the carbonate source rocks of the Fengcheng Formation migrated to the Carboniferous, Permian and Triassic traps during the Late Triassic, forming the primary oil reservoirs; (2) during the Late Jurassic period, the intense tectonic activity of Yanshan Episode II resulted in the readjustment of early deep primary reservoirs, the escaped oils gradually migrating to the shallow Jurassic reservoir through cross-cutting faults, unconformities and sand body layers. The oils then finally formed secondary heavy oil reservoirs, due to long–term biodegradation in the later stage. Therefore, joint methods of organic, isotopic and element geochemistry should be extensively applied in order to confirm the source of biodegradation oils.     

吐哈盆地侏罗纪煤系油气主力源岩探讨

煤系地层中的石油主要来源于煤系泥岩还是煤层的问题是目前石油地质学家和地球化学家们争论的热点。本文以吐哈盆地台北凹陷为例,深入研究了侏罗纪煤系源岩和原油的地球化学特征,发现煤系泥岩很发育,中下,侏罗统暗色泥岩厚达４００－１０００ｍ,且生油潜力较高,主要生油层八道湾组热解生油潜量平均４ｍｇ／ｇ左右,西山窑组也在２ｍｇ／ｇ左右,目前钻井获得西山窑组一八道湾组的成熟度Ｒ０＝０．６％－１．３％,具备了形成油     

控制内蒙古二连盆地达尔其油田石油富集度的关键因素——不同油源原油的混合作用

在对3套烃源岩的质量和成熟度描述基础上,通过对原油物理性质、族组成和生物标志化合物参数的研究,在达尔其油田内划分出成熟度有明显差异的低熟油和成熟油。油源对比结果认为它们分别由都红木组一段低熟烃源岩和阿尔善组二段成熟烃源岩所生。推测成熟度参数介于低熟和成熟之间的原油为混源油。通过原油混合试验和油砂连续抽提试验证实了混源油的推测。通过油藏剖面中不同性质油层的分布特征研究,结合断层发育史与油气运移关系分析认为不同油源原油的混合是控制该油田石油富集度较高的关键因素。此外,还分析了控制混源的断层组合特征。     

准噶尔盆地三叠系生源油藏的发现及其意义

首次在准噶尔盆地发现了来源于三叠系烃源岩的典型原油，其地球化学特征与以往发现的石炭系、二叠系和侏罗系烃源岩生成原油均不同。该原油全油碳同位素δ^13C值为-3l‰左右，与石炭系和侏罗系原油差异很大；生物标志物中富含重排甾烷、Ts、C29Ts及C30重排藿烷，而伽马蜡烷和β-胡萝卜烷含量低，与三叠系烃源岩抽提物中生物标志物的分布十分相似，而与二叠系和侏罗系明显不同。二叠系、三叠系和侏罗系烃源岩的地球化学特征对比分析研究表明，三叠系是仅次于二叠系的良好烃源岩，具有较高的生烃潜力，是该盆地中又一套重要的烃源岩层系。油源对比表明该原油来源于三叠系烃源岩。三叠系生源原油的发现对该盆地油气勘探具有十分重要的意义。     

柴达木盆地东部侏罗系煤系烃源岩生烃潜力评价及地球化学特征

对柴达木盆地东部地区侏罗系大煤沟剖面、绿草山剖面进行了露头取样,并利用Rock-Eval生油岩评价仪、色谱—质谱仪、稳定同位素质谱仪等实验分析测试技术对样品进行了地球化学特征分析。实验结果表明,样品有机碳含量变化从0.07%到56.8%,有机质类型以Ш型有机质为主,少数为型有机质,极少数为型有机质,灰黑色油页岩及黑色炭质页岩是侏罗系中的优质烃源岩。检测样品C29甾烷异构化参数C29αββ/(αββ ααα)、C29ααα20S/(20S 20R)分布范围分别为0.25~0.35、0.06~0.34,处于未熟—低熟状态。侏罗系水体环境较浅,多为滨浅湖与沼泽环境,具有煤系烃源岩特点,局部为水体比较咸化的半深湖—深湖环境。