鄂尔多斯盆地东北部上古生界煤系烃源岩17α(H)-重排藿烷类的分布及成因探讨

鄂尔多斯盆地东北部上古生界10个典型煤系烃源岩样品中检测出三类重排藿烷,分别为17α(H)-重排藿烷、18α(H)-新藿烷以及未知结构的早洗脱重排藿烷。烃源岩样品中藿烷类具有两种分布型式:①以C₃₀藿烷为主峰的C₂₇~C₃₅(缺C₂₈)藿烷类常规分布型式,含少量17α (H)-重排藿烷和18α(H)-新藿烷;②以富含17α(H)-重排藿烷和C₃₀早洗脱重排藿烷为特征。含有高~异常高相对丰度17α(H)-重排藿烷的烃源岩样品,其17α(H)-重排藿烷的绝对浓度也明显较高。从烃源岩生源构成、有机质丰度及其赋存状态、成熟度以及沉积与成岩环境4个方面探讨了高丰度17α(H)-重排藿烷的成因。研究结果表明,烃源岩中高丰度的17α(H)-重排藿烷的形成与高等植物生源有一定联系、亚氧化-氧化的扇缘泥炭沼泽相是形成高~异常高丰度17α(H)-重排藿烷的有利沉积相带;而烃源岩显微组分、有机质丰度及其赋存状态以及有机质成熟度的影响尚不确定。     

热力作用对烃源岩中重排藿烷类化合物形成的作用

通过对87个采自鄂尔多斯盆地煤系烃源岩和松辽盆地湖相烃源岩样品进行的地球化学分析结果显示,热力作用对烃源岩重排藿烷组成特征的影响强烈。随成熟度的变化,来自两套沉积体系的烃源岩中重排藿烷相对丰度的分布相似,随成熟度增大17α（H）-重排藿烷和18α（H）-新藿烷相对丰度均先增大后减小,并在R_o:0.80%~0.90%（生油窗）时达峰值。不同沉积环境的烃源岩中重排藿烷的成熟度与绝对浓度的变化规律一致。在R_o:0.50%~0.70%（未熟-低熟）阶段,重排藿烷绝对浓度较大;在R_o:0.70%~0.80%（成熟）阶段,重排藿烷的绝对浓度显著降低。不同沉积环境中重排藿烷的参数随成熟度的变化规律揭示:在重排藿烷的形成过程中,热力作用的影响要强于沉积环境和生物来源。     

柴达木盆地东坪地区一类新的原油及其地球化学特征

各类生物标志物的组成特征表明:柴达木盆地北缘的冷湖油田原油具有姥植比高（Pr/Ph>2.0）,重排甾烷（C₂₇重排甾烷/规则甾烷=0.5~0.7）、重排藿烷（diaC₃₀H/C₃₀H=0.2~0.4）和新藿烷（C₂₉Ts/C₂₉H=0.4~0.7）含量中等,伽马蜡烷含量低（伽马蜡烷指数<0.05）的特征,它们源于该地区发育的下侏罗统淡水湖沼相烃源岩;而柴西北区咸水湖相原油的姥植比低（Pr/Ph<0.8）,重排甾烷（C₂₇重排甾烷/规则甾烷<0.1）、重排藿烷（diaC₃₀H/C₃₀H<0.05）和新藿烷（C₂₉Ts/C₂₉H=0.2~0.4）含量低和伽马蜡烷含量高（伽马蜡烷指数=0.4~0.8）,这一系列特征与柴西地区发育的古近系-新近系咸水湖相烃源岩一致。但是,东坪地区原油呈现完全不同的生物标志物组合,主要表现为丰富的伽马蜡烷（伽马蜡烷指数=1.2~3.0）与高含量的新藿烷（C₂₉Ts/C₂₉H>1.5）、重排藿烷（diaC₃₀H/C₃₀H>0.7）和重排甾烷（C₂₇重排甾烷/规则甾烷>0.4）并存,这与地质样品中伽马蜡烷和重排类标志物的分布特征相矛盾,因为依据现有的认识无法解释这一特殊地球化学现象。生物标志物组成特征表明东坪地区原油所具有的特殊生物标志物组合并非源于不同类型原油之间的混合,而是一种客观存在,尽管其确切的地球化学意义和形成条件目前并不清楚。由此可见,东坪地区原油为柴达木盆地一个新的原油类型,推测其烃源岩可能形成于偏酸性的咸水环境。     

川北中、下侏罗统烃源岩重排藿烷组成变化与油源对比

利用色谱—质谱定量分析技术,对40余个取自四川盆地北部石龙场和元坝地区不同成熟度的中、下侏罗统湖相烃源岩和原油样品进行分析,以此揭示其重排藿烷组成和分布的变化特征,并进行精细的油源对比。研究结果表明,不同成熟度的烃源岩中重排藿烷的丰度相差悬殊。石龙场地区R_o值为0.8%~1.0%的中侏罗统千佛崖组和下侏罗统自流井组大安寨段泥岩中,各类重排藿烷异常丰富,检出了17α（H）-重排藿烷、18α（H）-新藿烷和早洗脱重排藿烷3个完整碳数系列。它们的相对含量大都数倍于规则藿烷,是该层系烃源识别的分子标志。而在相邻的元坝地区相带、岩性相近的这两层段高成熟（R_o值主要在1.4%~1.9%）烃源岩中,藿烷类化合物出现异常变化,重排藿烷的相对含量很低,可能与干酪根在高热演化阶段生成的规则藿烷比例较高有关。烃源岩中高丰度重排藿烷并不取决于其绝对含量的高低,而在于它们相对于规则藿烷的富集。弱氧化的沉积环境是导致重排藿烷相对富集的一个重要原因,而有机质生源中的细菌组成可能更是一个关键因素。当烃源岩达到高成熟阶段时,藿烷类化合物的组成和分布不再受控于热化学动力学机制,各类重排藿烷均按一定比例分布,基本失去了其地球化学属性。区内中、下侏罗统原油中重排藿烷的组成和分布也随热演化程度而变化。它们在成熟原油中极丰富,而在高成熟原油中则很少,与烃源岩存在对应关系。经油—岩对比,认为这些原油来源于所在层位的烃源岩。     

辽西金羊盆地北票组烃源岩生物标志化合物特征及意义

采用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了辽西金羊盆地北票组烃源岩的生物标志化合物特征,剖析其蕴含的有机质生源、沉积环境、有机质热演化程度等信息.金羊盆地北票组烃源岩样品的正构烷烃的正构烷烃分布图（m/z 85）峰型以"前峰型"的单峰态分布为主,表现出成熟源岩的分布特征;甾烷C₂₉-αββ/（ααα+αββ）值介于0.35~0.58之间,平均为0.50,表明金羊盆地北票组绝大多数烃源岩处于成熟阶段,部分已达生油高峰或高成熟阶段.Pr/Ph值主要介于1.0~3.0之间,表现出弱的姥鲛烷优势;Pr/nC₁₇-Ph/nC₁₈交汇图判识北票组烃源岩以Ⅲ型为主,三环萜烷呈C₂₀为主峰的正态分布,整体表现C₂₄四环二萜含量很高,C₂₄四环二萜/C₂₆三环萜烷比值基本都大于1,SZK01、SZK03井烃源岩的三环萜烷/藿烷比值都低于0.4,烃源岩伽马蜡烷指数分布在0.02~0.30之间,平均值为0.12,说明金羊盆地北票组烃源岩形成于偏氧化性的微咸水-淡水的浅水沉积环境,为典型高等植物输入的沉积相带.     

川中侏罗系原油重排藿烷类化合物的组成及成因探讨

川中石龙场油田侏罗系湖相原油中重排藿烷类化合物异常丰富,经 GC/MS和 GC/MS/MS分析,检出 17α(H)-重排藿烷和 18α(H)-新藿烷及未知结构的早洗脱重排藿烷三个完整系列.17α(H)-重排藿烷相对含量最高,碳数分布范围为 C27、C29～ C35,分布模式与正常藿烷相似, C30化合物为主峰, C31以上化合物每个碳数有两个异构体.18α(H)-新藿烷系列含量明显低于重排藿烷,主要有 Ts和 C29Ts两个化合物,可能还存在 C30的同系物.早洗脱重排藿烷系列碳数为 C29～ C35, C31以上每个碳数有一对异构体,具有与正常藿烷和重排藿烷相似的分布特征.这些化合物的生物先质物可能是细菌藿类物质.其形成过程与氧化性且富含粘土的沉积环境性质有密切联系,高成熟度条件下有利于它们的相对富集.     

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系泥页岩与碳酸盐岩生物标志物特征对比

通过采集鄂尔多斯盆地西南缘4个剖面奥陶系马家沟群碳酸盐岩和平凉组泥页岩样品,对其中可溶有机质饱和烃与芳烃组分进行GC-MS分析,对比研究了马家沟群碳酸盐岩和平凉组泥页岩生物标志化合物特征。结果表明,马家沟群与平凉组正构烷烃分布形式及峰型特征、生物标志化合物参数Pr/Ph、伽马蜡烷/C₃₀-αβ藿烷、C_20-29三环萜烷/(C_20-29三环萜烷+C_27-35藿烷),以及甲基菲指数(MPI)均存在明显差异,这些差异反映了其沉积环境与成熟度的不同,对于马家沟群与平凉组来源油的识别具有参考价值。马家沟群正构烷烃分布形式与甾/藿比值以及C₂₈/C₂₉ααα20R甾烷比值之间的对应关系,反映了母质输入的细微差别。Ts/(Ts+Tm)与伽马蜡烷/C₃₀-αβ藿烷比值之间的关系,C₂₉甾烷αββ/(αββ+ααα)比值变化与重排藿烷与重排甾烷丰度的关系,反映上述成熟度参数明显受沉积环境影响。     

松辽盆地滨北西部上二叠统林西组烃源岩生物标志化合物的特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了滨北西部上二叠统林西组烃源岩的生物标志化合物特征,对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.研究表明,林西组烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ型,处于高成熟-过成熟演化阶段;烃源岩中（C₂₀+C₂₁）/（C₂₃+C₂₄）三环萜烷为0.12~0.86,平均为0.50,C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷为0.41~0.72,平均为0.54,具有典型湖相烃源岩特征;Pr/Ph主要介于0.16~0.71之间,平均为0.32,指示沉积环境为强还原-还原环境;伽马蜡烷/C₃₀藿烷为0.09~0.35,平均为0.21,反映烃源岩为半咸水的沉积环境;Pr/nC₁₇与Ph/nC₁₈的关系、C₂₇-C₂₈-C₂₉甾烷的相互关系均反映有机质为高等植物和细菌、藻类等低等水生生物的混合来源;Ts/Tm为0.18~1.03,平均为0.86,C₃₁αβ22S/（22S+22R）比值为0.53~0.62,平均为0.58,均指示烃源岩成熟度较高.综合认为林西组烃源岩形成于半咸水的还原-强还原环境,有机质来源为混合来源,有利于有机质的富集,林西组具有油气勘探前景.     

辽宁北部秀水盆地秀D1井下白垩统义县组烃源岩生物标志化合物特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了秀水盆地秀D1井下白垩统义县组烃源岩的生物标志化合物特征,对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.结果表明,秀水盆地秀D1井下白垩统义县组烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ型,处于成熟演化阶段;（C₂₀+C₂₁）/（C₂₃+C₂₄）三环萜烷为0.66~5.06,C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷为0.38~2.25,具有典型湖相烃源岩特征;烃源岩Pr/Ph主要介于0.5~1.0之间,指示还原环境;伽马蜡烷/C30藿烷比值为0.05~0.41之间,指示处于强还原性沉积环境,并且烃源岩沉积时水体的盐度较低以及可能存在水体盐度分层;Pr/nC₁₇、Ph/nC₁₈关系表明有机质类型主要为Ⅱ₁型,C₂₇-C₂₈-C₂₉甾烷的相互关系反映有机质来源应为低等水生生物和陆生高等植物的混合来源;Ts/Tm比值为0.45~1.82,C₃₁αβ22S/（22S+22R）比值为0.41~0.62,表明烃源岩处于低成熟-成熟演化阶段,并且具有义县组中、下部烃源岩成熟度较义县组上部高的特点.综合认为秀水盆地早白垩世义县组烃源岩形成于水体盐度较低的还原-强还原环境,有机质来源为混合来源,有利于有机质的富集,义县组具有较好的油气勘探前景.     

松辽盆地滨北西部上二叠统林西组烃源岩生物标志化合物的特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术，研究了滨北西部上二叠统林西组烃源岩的生物标志化合物特征，对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.研究表明，林西组烃源岩有机质丰度高，有机质类型为Ⅱ型，处于高成熟-过成熟演化阶段；烃源岩中（C₂₀+C₂₁）/（C₂₃+C₂₄）三环萜烷为0.12~0.86，平均为0.50，C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷为0.41~0.72，平均为0.54，具有典型湖相烃源岩特征；Pr/Ph主要介于0.16~0.71之间，平均为0.32，指示沉积环境为强还原-还原环境；伽马蜡烷/C₃₀藿烷为0.09~0.35，平均为0.21，反映烃源岩为半咸水的沉积环境；Pr/nC₁₇与Ph/nC₁₈的关系、C₂₇-C₂₈-C₂₉甾烷的相互关系均反映有机质为高等植物和细菌、藻类等低等水生生物的混合来源；Ts/Tm为0.18~1.03，平均为0.86，C₃₁αβ22S/（22S+22R）比值为0.53~0.62，平均为0.58，均指示烃源岩成熟度较高.综合认为林西组烃源岩形成于半咸水的还原-强还原环境，有机质来源为混合来源，有利于有机质的富集，林西组具有油气勘探前景.     

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.     

川西坳陷新场气田须家河组五段烃源岩分子地球化学特征

上三叠统须家河组五段是川西坳陷新场气田勘探的热点层系之一.对新场须五段泥质烃源岩进行了分子地球化学分析,结果表明:新场须五段泥岩可溶抽提物姥植比介于0.26~1.70之间,C₂₇-C₂₉规则甾烷中C₂₇和C₂₉甾烷相对含量平均值分别为31.2%和44.6%,伽马蜡烷/C₃₀藿烷比值介于0.11~0.34,MPI₁、F₁和4-/1-MDBT均与成熟度呈正相关.新场须五段泥岩有机质生源中,陆源高等植物略占优势,但低等水生生物和藻类也具有一定的贡献;泥岩主要沉积于湖泊环境,部分沉积于缺氧的盐水环境.成熟度对一些芳烃化合物指标具有明显影响,成熟度超过1.25%的煤系烃源岩样品的三芴系列和成熟度超过1.2%的样品的MDBTs/MDBFs比值不能直接用于沉积环境的判别.      

水驱对原油饱和烃馏分影响的分子地球化学表征

利用GC、GC/MS分析技术,对水驱开发的曲9油藏进行了原油饱和烃馏分的动态变化对比。研究表明,随着水驱推进,在9个多月的动态监测中,原油饱和烃馏份表现出明显的变化规律,逐渐升高的有饱和烃相对含量、C₁₅-RD/C₁₅-D、C₁₅8β（H）-D/C₁₆8β（H）-HD、TTs/17α-H、RS/17α-H等比值;逐渐降低的有芳烃相对含量、轻重比参数∑nC_21-/∑nC₂₂₊、∑nC_14-/∑nC₁₅₊;基本保持稳定不变的有异构烷烃比值Pr/Ph、iC₁₈/Pr、iC₁₈/Ph,萜烷比值C₂₁/C₂₂TT、C₂₄/C₂₃TT、∑C_19-26/∑C_28-29TTs、C₃₀*/C₂₉Ts、C₃₅R/C₃₄R、Ol/C₃₀H、G/C₃₁R、C₃₁22S/（22S+22R）、C₃₀M/C₃₀H、Ts/（Ts+Tm）、C₂₉Ts/（C₂₉Ts+C₂₉H）,甾烷比值C₂₇-DS/C₂₇-RS、C₂₉20S/（20S+20R）、C₂₉ββ/（ββ+αα）、C₂₇-重排甾烷20S/（20S+20R）等;先升高再降低,或先降低再升高的分异变化的有Pr/nC₁₇和Ph/nC₁₈。水洗作用造成芳烃相对含量与轻重比的降低,生物降解作用引起了三环萜烷与规则甾烷相对藿烷的富集,二者虽然对相近碳数的异构烷烃、萜烷、甾烷比值影响甚微,却合力促使了补身烷参数的升高。注水过程中的色层效应进一步导致了饱和烃馏分的分异。     

民和盆地中侏罗统煤-油页岩层系生油特征

本文简要论述了民和盆地中侏罗统含煤及油页岩层系的生油特征，探讨了盆地独特的石油地质和地球化学条件。原油主要地化特征为:Ｐｒ/Ｐｈ比值偏高（２.６５-３.１５）、甾烷/藿烷比值极低（０.０３）、Ｃ_２７甾烷较丰富、Ｔｓ/Ｔｍ＞１低硫芴/氧芴比值、较高含量的Ｃ_２９降新藿烷及重排藿烷类化合物及相对丰富的长链联苯及烷基四氢萘系列化合物。中侏罗统煤－泥页岩层系含生油潜力明显不同的多类型油页岩，多数油页岩属由藻类和陆生高等植物母质组成的混合型有机质，沉积环境为淡水－微咸水弱氧化条件，其地化特征也表现为高Ｐｒ/Ｐｈ比值（平均为１。９８），低甾烷/藿烷及低硫芴/氧芴比值等特征。某些油页岩富含Ｃ_２９降新藿烷及重排藿烷系列化合物，它们应为主力源岩。油页岩多含再沉积型或沉积改造型有机质。异常地热作用对源岩演化及原油地化特征有重要影响。     

重排藿烷:示踪油藏充注途径的分子标志物

基于C₃₀重排藿烷（C₃₀DH）和C₃₀藿烷（C₃₀H）热稳定性差异,研究了C₃₀DH/C₃₀H作为油气运移方向和充注途径的可行性.结果发现:C₃₀DH结构稳定性高于C₃₀H,C₃₀DH/C₃₀H参数具有成熟度属性;同时对比分析C₃₀DH/C₃₀H参数与咔唑类参数的相关性,认为两者之间正相关性明显,表明C₃₀DH/C₃₀H参数不仅是良好的热成熟度参数还是良好的石油充注运移参数.M油田位于Fula凹陷东部,M油田原油为弱氧化-还原、淡水-微咸水环境下低等藻类与高等植物混源生成,属于同一族群原油.利用C₃₀DH/C₃₀H参数示踪Fula凹陷M油田石油充注方向,油气运移途径主要为自北向南,同时还发育自西向东的运移途径;咔唑类参数也验证了C₃₀DH/C₃₀H参数示踪油气运移的准确性.结果表明C₃₀DH/C₃₀H参数是示踪石油充注途径的有效参数.