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.     

塔里木盆地塔北地区具有寒武系特征原油的分布及其成因

塔里木盆地塔北地区油气资源十分丰富,油气成因复杂。海相原油主要来自于寒武系或奥陶系烃源岩,或者二者混源。其中,对混源油定性研究多、定量研究少。随着勘探的深入和精细,需要定量回答油气的混源比例。本文根据不同端元油的人工混源配比实验,发现生物标志化合物具有随混源比例变化的特征,建立了混源比例与生标参数之间的关系式,并对塔北地区混源油中寒武系原油比例做了定量计算,进而研究了其分布规律与成因机制。研究认为,塔北地区原油主要来自于中、上奥陶统烃源岩,寒武系烃源岩有少量贡献。从空间分布上来看,具有从西到东、从浅至深,混源油中寒武系烃源岩来源的原油比例具有逐渐增高的特点,高比例寒武系来源原油的混源油主要分布在轮南低凸起的桑塔木断垒带东侧和轮东断裂周围,明显受烃源岩分布、输导体系和成藏过程等因素控制,该研究对进一步认识塔北地区油气生成、运移、聚集规律,以及指导油气勘探都具有重要意义。     

塔里木盆地海相油气源与混源成藏模式

塔里木盆地油气源长期争论不休.采用单体烃同位素、包裹体成分与年代指示生物标志物等途径, 对塔里木盆地塔中、轮南典型油气藏进行了油气成因与混源成藏模式的研究.结果表明, 塔中、轮南绝大部分原油生物标志物与中上奥陶统烃源岩相似, 仅少部分原油显现与寒武系—下奥陶统烃源岩相近的特征, 但正构烷烃单体烃碳同位素分析表明, 原油绝大部分实质仍为混源油.塔中包裹烃成分分析进一步证实了原油的混源特性.利用同位素进行的混源定量结果表明, 塔中原油中寒武系—下奥陶统成因原油的混入量约为11%~100%(均值45%); 轮南地区约为11%~70%(均值36%), 表明寒武系—下奥陶统、中上奥陶统均为塔里木盆地的主力烃源岩.油气运移地化指标与地质条件的综合研究认为, 塔中地区断层是油气运移的重要通道, 塔中I号断层与斜交的走滑断层的交汇点是油气的主要注入点; 轮南地区侧向运移特征较明显.研究区存在调整型、多期充注型与原生型多种混源成藏模式.塔里木海相油气的普遍混源表明深层仍有油气勘探潜能.揭示海相混源油气成藏机制是指导塔里木海相油气勘探的关键.      

利用石油包裹体烃组分信息恢复塔中地区油气成藏过程

为恢复塔中地区油气成藏过程,利用改进的石油包裹体烃组分分析方法进行了详细的研究。结果表明塔中地区储层油和包裹体油的组分差异明显。包裹体油和下奥陶统储层油中伽马蜡烷和C28甾烷相对丰度较高,来源于寒武系-下奥陶统烃源岩,其他储层油中伽马蜡烷和C28甾烷相对丰度较低,来源于中-上奥陶统烃源岩。储层油的成熟度高于对应层位的包裹体油,表明高成熟度的石油再次充注。石炭系和志留系包裹体油和储层油中存在25-降藿烷系列,表明石油成藏后遭受了生物降解作用。恢复了塔中地区3期油气成藏过程,第1期和第2期分别为志留纪末期和二叠纪末期来源于寒武系-下奥陶统烃源岩的油气成藏,第3期为二叠纪末期来源于中-上奥陶统烃源岩的油气成藏。     

塔里木盆地北部塔河油田原油分子地球化学特征及成因类型划分

GC、GC-MS、GC-MS-MS分析表明,塔河17区块各油藏原油饱和烃、芳烃生物标志物组成和稳定碳同位素特征具有同源性,即塔河原油来自相同的烃源灶（或烃源层）。然而,对原油物性特征、成熟度特征、生物降解特征及原油馏分碳同位素组成等的深入研究发现,塔河原油属于早、晚两次充注成藏:早期充注为一般成熟型原油,相当于Ro值0.70%0.80%成熟阶段的生排烃产物,遭受生物降解后具有重、稠油特征,主要分布在4、6、7区下奥陶统储层中;晚期成藏原油相当于Ro值0.80%1.00%的高成熟阶段的生烃产物,表现为正常油、甚至轻质油或凝析油,在塔河油田广泛分布,并可以与早期充注油藏原油的生物降解残留成分进行充分混合,呈现复杂的地球化学特征。      

塔里木盆地寒武系—奥陶系烃源岩油源特征与超深层油气来源

塔里木盆地寒武系—奥陶系烃源岩的生源特征及其对超深层油气贡献是塔里木盆地超深层海相油气勘探面临的关键地质问题。根据分子与同位素地球化学分析和生烃热模拟实验研究,系统梳理油源对比的地球化学参数,认为原油中C26~C30甾烷的分布、伽马蜡烷指数、三环萜烷与五环萜烷比值和正构烷烃同位素等油源示踪指标,易受热演化程度、生物降解和水岩氧化还原作用影响,掩盖母源输入和沉积环境的差异。正构烷烃奇偶优势,异常的三环萜烷分布,全油和正构烷烃δ13C同位素明显偏重以及高含量的多环芳烃的出现主要归因于高过成熟热演化作用、低温热液或侵入岩浆等异常热事件的影响,而并非反映—O1烃源岩中生烃母质的地球化学特征。局部的硫酸盐热化学还原反应导致无机硫并入形成次生的噻吩类化合物,造成有机硫同位素值明显升高,无法反映母源特征,目前被选做寒武系典型烃源岩和端元油的生烃母源特征很可能是经历多种次生地球化学作用改造的结果。通过分析寒武系—奥陶系两套中等热成熟度烃源岩的形成环境和生物母质类型,表明塔里木盆地台盆区寒武系—奥陶系烃源岩的油源特征差异主要受控于沉积相,塔北中西部海相原油主要与透光厌氧环境烃源岩有关,塔中地区原油主要来源于深水盆地相烃源岩。重新建立不同物化性质原油与高过成熟烃源岩之间可靠的油 源对比参数,需要同时考虑成熟度和次生改造等复杂地球化学作用的多重影响才能确定其成因和来源。     

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.      

塔中地区海相油气来源与相对贡献量正演评价

塔里木盆地经历了多期油气充注和多期调整改造,使得已发现海相油气的确切来源层位与相对贡献量不明。虽然油-源对比研究揭示中上奥陶系烃源岩是这些油气的主要来源,但中上奥陶统内高TOC源岩层分布局限,不足以解释海相油气的大规模分布;并且塔中地区已发现的天然气储量已经远超3次资评结果,以上反映了叠合盆地油气成藏的复杂性与地化反演方法用来进行油源判别研究的局限性。根据叠合盆地混源油气藏的特点,基于正演研究思路,对源岩层生排运聚油气过程进行研究,从源岩总生烃量中依次扣除残留烃量、无效相态损失量、运移损失烃量、构造破坏烃量等4部分,得到最终的远景资源量,并以此计算各源岩层的相对贡献。结果表明,对于塔中地区而言,寒武系-下奥陶统源岩层相对贡献量高于中上奥陶统烃源岩,两者比率约为63%比37%;高TOC源岩层的相对贡献量高于低TOC源岩层,两者比率约为68%比32%。奥陶系已发现油气藏的规模比预期评价较大原因可能是部分油气来自下部的寒武系烃源岩或者其内部低TOC源岩层也对油气成藏有所贡献。     

新疆三塘湖盆地马朗凹陷石炭系原油形成过程及勘探意义

新疆三塘湖盆地马朗凹陷牛圈湖构造带马25井石炭系火山岩储层中发现了原油和固体沥青共存,通过储层多级分离抽提和原油地球化学分析,并对这些原油(或固体沥青)的形成过程与其勘探意义进行了研究,结果表明这些原油和沥青可能主要来自下石炭统烃源岩,具有较低姥植比和伽玛蜡烷含量、高丰度三环萜、高Ts/Tm比值和重族组分碳同位素(δ13C-28.0‰)特征;现今油藏原油富含生物降解标志物(25-降藿烷),同时却无明显其它生物降解特征(正构烷烃、甾藿烷等保存完整),反映多期充注特征,即二叠纪中晚期成藏后遭受生物降解,白垩纪后期又再次充注形成;下石炭系有效烃源岩的存在预示着本区具有深部下石炭统源岩贡献的油气藏勘探前景。     

一个典型的寒武系油藏:塔里木盆地塔中62井油藏成因分析

塔里木盆地志留系沥青砂岩广泛发育,主要原因是来源于寒武系的原油在进入志留系储层后区域性的抬升剥蚀使油藏遭到严重破坏,但到目前为止,究竟是寒武系烃源岩还是中上奥陶统烃源岩或是两者都对现今的志留系沥青砂岩中的有机质有贡献还不清楚.对塔中62井原油的化学组成和油源的分析表明,其甾萜类组成具有寒武系烃源岩的组成特征,反映该油藏原油主要来源于寒武系.另一方面,塔中62井砂岩透镜体被泥岩圈闭,油藏具有较好的保存条件,且后期中上奥陶统生成的烃类难以充注进入油藏.塔中62井志留系油藏破坏作用较弱、保存较好,是塔里木盆地在志留系发现的第一例来源于寒武系的油藏.     

Correlation of crude oils and oil components from reservoirs and source rocks using carbon isotopic compositions of individual n-alkanes in the Tazhong and Tabei Uplift of the Tarim Basin,China

Carbon isotopic compositions were determined by GC–IRMS for individual n-alkanes in crude oils and the free, adsorbed and inclusion oils recovered by sequential extraction from reservoir rocks in the Tazhong Uplift and Tahe oilfield in the Tabei Uplift of Tarim Basin as well as extracts of the Cambrian–Ordovician source rocks in the basin. The variations of the δ¹³C values of individual n-alkanes among the 15 oils from the Tazhong Uplift and among the 15 oils from the Triassic and Carboniferous sandstone reservoirs and the 21 oils from the Ordovician carbonate reservoirs in the Tahe oilfield demonstrate that these marine oils are derived from two end member source rocks. The major proportion of these marine oils is derived from the type A source rocks with low δ¹³C values while a minor proportion is derived from the type B source rocks with high δ¹³C values. Type A source rocks are within either the Cambrian–Lower Ordovician or the Middle–Upper Ordovician strata (not drilled so far) while type B source rocks are within the Cambrian–Lower Ordovician strata, as found in boreholes TD2 and Fang 1. In addition, the three oils from the Cretaceous sandstone reservoirs in the Tahe oilfield with exceptionally high Pr/Ph ratio and δ¹³C values of individual n-alkanes are derived, or mainly derived, from the Triassic–Jurassic terrigenous source rocks located in Quka Depression.The difference of the δ¹³C values of individual n-alkanes among the free, adsorbed and inclusion oils in the reservoir rocks and corresponding crude oils reflects source variation during the reservoir filling process. In general, the initial oil charge is derived from the type B source rocks with high δ¹³C values while the later oil charge is derived from the type A source rocks with low δ¹³C values.The δ¹³C values of individual n-alkanes do not simply correlate with the biomarker parameters for the marine oils in the Tazhong Uplift and Tahe oilfield, suggesting that molecular parameters alone are not adequate for reliable oil-source correlation for high maturity oils with complex mixing.     

Molecular correlation of crude oils and oil components from reservoir rocks in the Tazhong and Tabei uplifts of the Tarim Basin, China

Molecular data from a large set of source rock, crude oil and oil-containing reservoir rock samples from the Tarim Basin demonstrate multiple sources for the marine oils in the studied areas of this basin. Based on gammacerane/C₃₁ hopane and C₂₈/(C₂₇ + C₂₈ + C₂₉) sterane ratios, three of the fifteen crude oils from the Tazhong Uplift correlate with Cambrian-Lower Ordovician source rocks, while the other crude oils from the Tazhong Uplift and all 39 crude oils from the Tahe oilfield in the Tabei Uplift correlate with Middle-Upper Ordovician source rocks. These two ratios further demonstrate that most of the free oils and nearly all of the adsorbed and inclusion oils in oil-containing reservoir rocks from the Tazhong Uplift correlate with Cambrian-Lower Ordovician source rocks, while the free and inclusion oils in oil-containing carbonates from the Tahe oilfield correlate mainly with Middle-Upper Ordovician source rocks. This result suggests that crude oils in the Tazhong Uplift are partly derived from the Cambrian-Lower Ordovician source rocks while those in the Ordovician carbonate reservoirs of Tahe oilfield are overwhelmingly derived from the Middle-Upper Ordovician source rocks.The scatter of C₂₃ tricyclic terpane/(C₂₃ tricyclic terpane + C₃₀ 17α,21β(H)-hopane) and C₂₁/(C₂₁ + ΣC₂₉) sterane ratios for the free and inclusion oils from oil-containing carbonates in the Tahe oilfield possibly reflects the subtle organofacies variations in the source rocks, implying that the Ordovician reservoirs in this oilfield are near the major source kitchen. In contrast, the close and positive relationship between these two ratios for oil components in the oil-containing reservoir rocks from the Tazhong Uplift implies that they are far from the major source kitchen.     

塔中奥陶系原油的地球化学特征及其来源

塔中奥陶系的油气资源十分丰富,是塔里木盆地油气勘探的重点层系之一,但油源仍是困扰地质勘探家的重要问题。通过系统分析塔中奥陶系原油的地球化学特征,进行了原油族群划分和油源判识。原油以轻质油为主,轻烃分析表明,原油没有发生大量裂解,原油的生成温度介于115～129℃,表明其主体成分形成于生油窗阶段。运用特征性生物标志物系统分析表明,原油可分为三个族群,分别来源于中—上奥陶统源岩、寒武系源岩及混合来源。在“三芴”组成上,原油均以较低的氧芴含量和较高的硫芴含量为特征。原油中饱和烃的碳同位素比值均轻于-31.2‰,平均值为-32.8‰,芳烃的碳同位素比值均轻于-30.4‰,平均值为-31.7‰,这些特征明显与塔东2井和塔深1井的寒武系原油不同。分析认为,碳同位素明显偏重的原油应来源于寒武系源岩,但碳同位素较轻的原油可能来源于中—上奥陶统源岩,也可能来源于寒武系源岩。     

塔里木盆地北部寒武系大型进积型台地—斜坡地震层序、演化与控制因素

以塔里木盆地北部塔河油田重复采集的高精度三维资料为基础,综合常规的三维资料和钻井资料进行解释,针对寒武系台地-斜坡沉积体系的地震层序、样式、演化与控制因素,讨论台地的起源、不整合面形成环境和海相烃源岩。在塔河油田寒武系地层中识别出16个地震层序。其中,编号为SQ6、SQ7和SQ11的地震层序发育在低位体系域,其他层序由海进和高位体系域组成,具有快速海进、缓慢海退的不对称旋回特征。塔河油田寒武系碳酸盐岩台地总体表现出纵向加积、向东超覆、台地边缘依次向东迁移的大型进积型台地特征,台地边缘向东迁移的距离超过40km。塔河油田寒武系碳酸盐岩台地起源于塔中隆起的北斜坡,经历了缓坡、平顶陆棚、镶边陆棚等台地样式的演化。沉积底形、相对海平面变化、拉张活动、基底沉降和古气候在不同演化阶段起到不同的控制作用,古气候和风向对中—晚寒武世镶边陆棚的发育具有明显的控制作用。下寒武统肖尔布拉克组顶面和寒武系顶面发育区域不整合面,中寒武统沙依里克组和阿瓦塔格组顶面在陆棚边缘发育不整合面,这些不整合面形成于拉张环境。塔河油田寒武系海相烃源岩发育良好,分布广泛,尤其是玉尔吐斯组全区分布,吾松格尔组、阿瓦塔格组和上寒武统的斜坡-盆地相烃源岩分布在塔河东部地区。     

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。     

Geochemical characteristics of Ordovician crude oils in the northwest of the Tahe oil field,Tarim basin

Forty-six crude oil samples were selected from the Ordovician in the northwestern part of the Tahe oilfield for detailed molecular geochemical and isotopic analysis, including group compositions, carbonhydrogen isotopes and gas chroma-tograms of saturated hydrocarbons, as well as the characteristics of terpane, sterane and other biomarkers, indicating that crude oils are of the same origin from different districts in the Tahe oilfield and were derived from the same source kitchen (or oil source formation), i.e., mainly stemming from marine hydrocarbons. Detailed studies of oil physical properties of 25-honpane revealed that such oils have heavy or thick oil qualities due to biodegradation. Comprehensive assessment in terms of five maturity parameters shows that the oils from the Ordovician with Ro values varying from 0.80% to 1.59% are widely distributed in the northwest of the Tahe oilfield.     

Geochemical constraints on mixed source and hydrocarbon filling process in the Yingjisu Sag,Tarim Basin,Xinjiang

The Yingjisu Sag was petroliferous for normal oil, condensate oil, reservoir bitumen and natural gases. Geochemical studies showed that natural gases in the Yingjisu Sag were a gas mixture consisting mainly of Cambrian pyrolysis gas, Jurassic condensate oil in well Yingnan 2 and normal oil in well Tadong 2, reflecting the characteristics of marine-phase gases and oils, while crude oils in well Longkou 1 demonstrated the characteristics of both marine and terrestrial oils, which were derived from lower algae and higher plants. Jurassic oils from wells Longkou 1 and Huayingcan 1 and Cambrian crude oils from well Tadong 2 were derived mainly from Cambrian-Lower Ordovician source rocks. Jurassic and Silurian reservoir bitumens from well Yingnan 2 were biodegradated, suggesting they are of marine and terrestrial origins. The bitumens have similar geochemical characteristics, which are correlated well with Ordovician crude oils from well Tadong 2 and Jurassic condensate oil from well Yingnan 2. Based on the characteristics of tectonic evolution in this area and the analysis of hydrocarbon accumulation, the constraints on the mixed source and hydrocarbon filling process in the Yingjisu Sag were brought forward.     

塔里木盆地塔中地区奥陶系地层沉积特征

新疆塔里木盆地塔中地区是重要石油天然气产区。奥陶系是烃源岩，也是主要勘探层系之一，具有分布广，纵、横向变化大的特点。下奥陶统与寒武系相似，碳酸盐台地发育，以灰岩、白云岩为主。中上奥陶统岩性分区以塔中Ⅰ号断裂为界，分为两大地层、岩性区。为碳酸盐台地与外源碎屑岩同时发育时期。寒武－下奥陶统是该区分布最广的烃源岩，中上奥陶统烃源岩只分布在浅海台地区。     

塔里木盆地原油的成因研究

对塔里木盆地原油和生油岩饱和烃进行ＧＣ－Ｃ－ＭＳ和ＧＣ－ＭＳ分析，利用单个正构烷烃碳同位素组成和三环萜烷分布特征进行油源对比，研究了塔里木盆地原油的油源问题；根据寒武—奥陶系富含菌藻有机质生油岩饱和烃色谱分析结果，对塔里木盆地海相原油含蜡较高的成因进行了探讨     

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。