王志杰

（中國(guó)石化勝利油田分公司純梁采油廠，山東 博興 256504）

高青—平方王潛山帶原油地化特征及油源分析

王志杰

（中國(guó)石化勝利油田分公司純梁采油廠，山東 博興 256504）

高青—平方王潛山帶是東營(yíng)凹陷盆緣潛山中勘探潛力最大的區(qū)帶，研究區(qū)內(nèi)油藏類型、油氣來源比較復(fù)雜。文中運(yùn)用原油地球化學(xué)特征的分析結(jié)果，對(duì)油氣成因類型及油源進(jìn)行了系統(tǒng)判識(shí)。研究表明，該區(qū)主要存在3類原油：Ⅰ型原油具有低Pr/Ph、高γ-蠟烷特點(diǎn)，與沙四上亞段烴源巖特征相近；Ⅱ型原油具有高Pr/Ph、低γ-蠟烷特點(diǎn)，表明原油與沙三下亞段烴源巖特征一致；Ⅲ型原油表現(xiàn)出2種原油的混源特征。通過精細(xì)的油源對(duì)比，對(duì)研究區(qū)油氣來源進(jìn)一步劃分，分析認(rèn)為：平方王、平南和小營(yíng)油田油氣主要來自于沙三下亞段烴源巖；高青油田油氣來源比較復(fù)雜，其中第三系油氣主要來自沙三下亞段烴源巖，中生界油氣主要來自沙四段烴源巖，局部具有混源的特征。

油源對(duì)比；生物標(biāo)志化合物；原油類型；地化特征；高青—平方王潛山帶

1 區(qū)域地質(zhì)概況

東營(yíng)凹陷是我國(guó)東部斷陷盆地油氣資源最豐富的凹陷之一［1］，經(jīng)過近50 a的勘探開發(fā)，凹陷內(nèi)儲(chǔ)量挖潛空間逐年減小，盆緣潛山構(gòu)造帶已成為東營(yíng)凹陷最主要的產(chǎn)能接替區(qū)之一。高青—平方王潛山帶位于東營(yíng)凹陷西北緣，高青—平南邊界大斷裂的上升盤，緊鄰博興生油洼陷，發(fā)育多套儲(chǔ)蓋組合，是東營(yíng)凹陷盆緣潛山帶中勘探潛力最大的區(qū)帶。目前，該區(qū)發(fā)現(xiàn)了高青、平方王、平南、小營(yíng)油田及花溝氣田，探明含油層系包括古生界寒武—奧陶系、中生界、孔店組、沙河街組、東營(yíng)組及館陶組［2］。由于高青—平方王潛山帶不具備生油能力，油氣主要來自博興洼陷的烴源巖［3］，研究區(qū)的油氣來源非常復(fù)雜，對(duì)此一直缺少系統(tǒng)分析，文中主要研究了不同層系及不同油藏原油的地球化學(xué)特征，進(jìn)行了精細(xì)的油源對(duì)比，有效指導(dǎo)了研究區(qū)的勘探部署。

2 烴源巖特征

高青—平方王潛山帶地處博興生油洼陷的西部，該洼陷屬東營(yíng)凹陷的次級(jí)小洼陷，共發(fā)育沙四上亞段、沙三下亞段2套烴源巖。據(jù)濟(jì)陽坳陷3次資源評(píng)價(jià)，這2套源巖屬于優(yōu)質(zhì)源巖，具有良好的生油氣條件［4］。

2.1 沙四上亞段烴源巖

博興洼陷沙四上亞段烴源巖以深灰色泥巖、灰質(zhì)泥巖為主，夾薄層油頁(yè)巖、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、膏巖，富含生物化石。泥巖微量元素?cái)?shù)據(jù)顯示，Sr/ Ba比值1～2，硼質(zhì)量分?jǐn)?shù)46～130 μg/g，古鹽度大于1.5%，屬靜水淺湖半咸水型沉積環(huán)境。沉積厚度中心位于洼陷中北部，一般為100～250 m。

有機(jī)地球化學(xué)指標(biāo)反映，沙四上亞段烴源巖有機(jī)質(zhì)豐富，有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為3%左右，氯仿瀝青“A”一般大于0.02%，以富含藻類的腐泥型有機(jī)質(zhì)為主。綜合各項(xiàng)指標(biāo)，沙四上亞段源巖為研究區(qū)乃至東營(yíng)凹陷的一套優(yōu)質(zhì)烴源巖。

2.2 沙三下亞段烴源巖

沙三段烴源巖是博興洼陷最重要的生油巖系，源巖主要集中于沙三下亞段，烴源巖厚度大、分布廣。有機(jī)質(zhì)豐度高，有機(jī)質(zhì)類型以腐泥型為主，其次為腐殖-腐泥型，有機(jī)質(zhì)演化程度較高，可提供大量成熟油。沙三下亞段烴源巖以灰褐色油頁(yè)巖夾深灰色泥巖為主，主要形成于潮濕、微咸水深水環(huán)境，烴源巖厚度一般為200～300 m。

沙三段烴源巖有機(jī)質(zhì)豐富，有機(jī)碳質(zhì)量一般分?jǐn)?shù)介于0.86%～2.33%，平均值為1.55%；氯仿瀝青“A”0.004%～0.017%，平均值為0.012%。沙三下亞段以腐泥型有機(jī)質(zhì)為主，成熟度較高，洼陷區(qū)進(jìn)入了大量生油階段。

3 原油地球化學(xué)特征及成因類型

3.1 正構(gòu)烷烴和類異戊二烯烴特征

正構(gòu)烷烴是飽和烴餾分中的主要成分，不僅能提供生烴母質(zhì)方面的信息，而且還能反映烴源巖的沉積環(huán)境和演化特征。由原油氣相色譜參數(shù)可見，平南、平方王及小營(yíng)油田原油正構(gòu)烷烴均以重質(zhì)組分為主，主峰碳介于C20—C30，反映生源中高等植物具有相當(dāng)?shù)呢暙I(xiàn)；高青油田主峰碳數(shù)低，常以C16或C18為主峰，高10井原油遭受了生物降解作用，正構(gòu)烷烴和類異戊二烯烴幾乎消失殆盡。

∑C21-/∑C22+以高青油田最大，高42井和高16井大于2，低碳數(shù)正構(gòu)烷烴富集，表明其母質(zhì)中藻類的輸入；其他地區(qū)原油∑C21-/∑C22+分布于0.06～0.97，總體表現(xiàn)為高碳數(shù)正構(gòu)烷烴優(yōu)勢(shì)。除里2井外，原油OEP和CPI值變化分別在1.04～1.25和0.94～1.13，無奇偶優(yōu)勢(shì)或不明顯，顯示正常成熟的原油特征。

原油的類異戊二烯烴參數(shù)Pr/Ph，Ph/nC18比值，常用來研究原油母質(zhì)環(huán)境和成熟度特征。高青—平方王地區(qū)Pr/Ph，Ph/nC18比值分布在較寬的范圍內(nèi)（見圖1），反映出原油母質(zhì)形成環(huán)境存在較大的差異性。Pr/ Ph大于1的原油，如濱166井和梁225井等顯示出姥鮫烷優(yōu)勢(shì)，表明原油母質(zhì)可能形成于弱氧化沉積環(huán)境；相當(dāng)數(shù)量的原油Pr/Ph小于0.6，顯示出明顯的植烷優(yōu)勢(shì)，反映原油來自于還原性較強(qiáng)的母源環(huán)境；部分原油的Pr/Ph介于二者之間，反映出混合型母質(zhì)特征。

圖1 原油Pr/Ph-Ph/nC18關(guān)系

3.2 甾烷類化合物特征

高青—平方王地區(qū)原油甾烷類化合物總體表現(xiàn)為規(guī)則甾烷豐度高的特點(diǎn)（見圖2）。規(guī)則甾烷中主要表現(xiàn)為C27和C29甾烷均勢(shì),或者C27甾烷略占優(yōu)勢(shì)，C27，C28，C29構(gòu)形呈“V”字型或不對(duì)稱“V”字型分布。甾烷異構(gòu)體C2920S/（S+R）和C29ββ/（αα+ββ）成熟度參數(shù)分別為0.27～0.59，0.19～0.58，里則鎮(zhèn)、高青及平方王油田個(gè)別樣品低于0.4，未達(dá)到熱平衡狀態(tài)，其他地區(qū)甾烷異構(gòu)體豐富，主要為成熟原油。

原油4-甲基甾烷豐度和組成特征表現(xiàn)出明顯的差異（見圖2），如濱古22井4-甲基甾烷的豐度高，并且4α甲基-C30甾烷在4-甲基甾烷中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而4α甲基-ααα20RC30生物構(gòu)型甾烷在4α甲基-C30甾烷中相對(duì)較低，異構(gòu)化作用明顯。相比較而言，高斜73井4-甲基甾烷的豐度較低，且4α甲基-C30甾烷在4-甲基甾烷中較多，但優(yōu)勢(shì)不明顯。4-甲基甾烷一般與藻類的輸入有關(guān)，因而，不同地區(qū)原油4-甲基甾烷豐度的差異與母質(zhì)的輸入有一定關(guān)系，反映了母巖中甲藻類生物的貢獻(xiàn)。

3.3 萜烷類化合物特征

從原油飽和烴m/z217質(zhì)譜圖來看（見圖2），研究區(qū)原油萜烷類化合物總體上具有αβC30藿烷為主峰，αβC29降藿烷為第二高峰，升藿烷隨碳數(shù)增加而降低，奧利烷豐度低，C29Ts和C30重排藿烷豐度低等特征。原油C31升藿烷22S/（S+R）值變化在0.57～0.59已達(dá)到平衡值，反映生油母質(zhì)進(jìn)入成熟階段。Ts/Tm除里則鎮(zhèn)小于0.50外，其他介于0.50～1.61。Ts/Tm的差異反映了不同地區(qū)原油成熟度和與母源輸入的變化。

研究區(qū)原油之間主要的差別表現(xiàn)為γ-蠟烷豐度高低，γ-蠟烷的豐度反映了有機(jī)質(zhì)沉積水體的氧化水平或鹽度變化，高豐度的γ-蠟烷通常指示強(qiáng)還原超鹽度環(huán)境［5-7］。各地區(qū)原油γ-蠟烷豐度存在差異（見圖2），如平方王、平南油田和高青油田北部的原油具有非常低的γ-蠟烷豐度，γ-蠟烷/C30藿烷為0.05～0.18，可能主要源自淡水湖相源巖；少量高青油田樣品γ-蠟烷豐度中等，γ-蠟烷/C30藿烷為0.20～0.22；里則鎮(zhèn)、高斜73構(gòu)造和高青油田南部具有高豐度的 γ-蠟烷，γ-蠟烷/C30藿烷為0.44～0.58，可能與鹽湖相烴源巖成因有關(guān)。

3.4 原油的成因類型

根據(jù)原油類異戊二烯烴、甾烷類和萜類化合物的差異，將高青—平方王潛山構(gòu)造帶的原油劃分為3種類型。

Ⅰ型原油的特征表現(xiàn)為：類異戊二烯烴呈現(xiàn)出植烷優(yōu)勢(shì)，Pr/Ph一般小于0.6，高γ-蠟烷，低4-甲基甾烷、孕甾烷和重排甾烷，這些特征反映有機(jī)質(zhì)沉積水體具有較強(qiáng)的還原性，表明原油可能與鹽湖相的泥質(zhì)巖具有成因聯(lián)系。這類原油主要分布在高青油田和里則鎮(zhèn)地區(qū)。

Ⅱ型原油的特征表現(xiàn)為：類異戊二烯烴Pr/Ph大于0.5，極低的γ-蠟烷豐度，較高的4-甲基甾烷、孕甾烷和重排甾烷豐度，表明生源中低等藻類的輸入貢獻(xiàn)較大，原油可能來源于弱氧化環(huán)境下的淡水湖相泥巖。此類原油主要分布在平方王和平南油田。

Ⅲ型原油的類異戊二烯烴Pr/Ph一般小于1，γ-蠟烷豐度介于Ⅰ型、Ⅱ型之間，4-甲基甾烷、孕甾烷和重排規(guī)則甾烷豐度相對(duì)較高，推測(cè)這類原油為Ⅰ型、Ⅱ型原油混合而成的混合油，該類原油主要位于高青油田。

4 油源對(duì)比

博興洼陷主要發(fā)育沙四上亞段和沙三下亞段2套有效烴源巖，前人對(duì)2套源巖開展了系統(tǒng)研究［8-11］，基本明確了源巖的地球化學(xué)特征。

沙四上亞段源巖形成于缺氧咸水沉積環(huán)境中，飽和烴類異戊二烯烴具植烷優(yōu)勢(shì)，Pr/Ph通常小于0.50；萜烷類化合物表現(xiàn)出高γ-蠟烷，Tm/Ts值較大；甾類化合物具有低重排規(guī)則甾烷、4-甲基甾烷和高甲藻甾烷的特點(diǎn)。沙三中下亞段源巖的類異戊間二烯烴表現(xiàn)出高姥鮫烷，Pr/Ph一般在1以上，最小不低于0.50；萜烷化合物具有少量γ-蠟烷，通常γ-蠟烷/C30藿烷小于0.20，Tm/Ts值較?。荤揞惢衔飫t表現(xiàn)出高重排規(guī)則甾烷和4-甲基甾烷的特點(diǎn)。

將3類原油的地化特征與源巖相對(duì)比，Ⅰ型原油高γ-蠟烷、低4-甲基甾烷和低重排規(guī)則甾烷的生物標(biāo)志物特點(diǎn)，與沙四上亞段源巖的高鹽度水環(huán)境相吻合，屬沙四上亞段來源的原油。

Ⅱ型原油與沙三下亞段源巖生物標(biāo)志物構(gòu)成特征具有很好的相似性，表明該類原油主要來自于沙三下亞段淡水—微咸水環(huán)境中形成的源巖。

Ⅲ型原油表現(xiàn)出沙四上亞段源巖和沙三下亞段共有的特征，應(yīng)為2套原油排出烴類在運(yùn)移過程中的混合油（見圖3）。

由上述油源對(duì)比可知，平方王、平南和小營(yíng)油田原油主要來源于沙三下亞段源巖，只有少數(shù)油藏混合了沙四上亞段生成的原油。

高青油田油源多樣，北部高42塊、高424塊、高16塊第三系的油藏油氣主要來源于沙三下亞段烴源巖，南部高13塊、高58塊中生界的油藏油氣主要來源于沙四上亞段烴源巖，而高41塊的原油具有明顯的混源特征，原油既有沙四上亞段烴源巖的貢獻(xiàn)，也有沙三下亞段烴源巖的貢獻(xiàn)，這反映該區(qū)經(jīng)歷了多期復(fù)雜的油氣充注過程。

圖3 高青—平方王地區(qū)油源對(duì)比

5 結(jié)論

1）高青—平方王潛山帶原油可劃分為3種類型：Ⅰ型原油具有低Pr/Ph、高γ-蠟烷、低甲基甾烷和重排甾烷特點(diǎn)；Ⅱ型原油具有高Pr/Ph、低γ-蠟烷、高甲基甾烷和重排甾烷特點(diǎn)；Ⅲ型原油表現(xiàn)出Ⅰ型、Ⅱ型原油的共同特征。

2）油源對(duì)比表明，Ⅰ型原油來源于沙四上亞段源巖，Ⅱ型原油來源于沙三下亞段源巖，Ⅲ型原油可能是2套烴源巖的混源油。

3）通過油氣來源分析發(fā)現(xiàn)，平方王、平南和小營(yíng)油田油源單一，主要為沙三下亞段型原油，高青油田油源比較復(fù)雜，其中第三系油氣主要來自于沙三下亞段烴源巖，而中生界油氣主要來自于沙四上亞段烴源巖，局部具有混源特征。

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（編輯 趙旭亞）

Geochemical characteristics of crude oil and oil source analysis of Gaoqing-Pingfangwang buried hill belt

Wang Zhijie
(Chunliang Oil Production Plant,Shengli Oilfield Company,SINOPEC,Boxing 256504,China)

Gaoqing-Pingfangwang buried hill belt is the most favorable buried hill belt in Dongying Depression.The reservoir type and the oil source are very complex in the study area.Based on the geochemical characteristics analyses of crude oil,the origins of the oils found in the study area are classified into three classes.ClassⅠoil is characterized by low ratio of Pr/Ph and high content of gammacerane,which shows that the oil may come from the upper section of the 4th member of Shahejie Formation.ClassⅡoil has a high ratio of Pr/Ph and low content of gammacerane,which shows that the oil may come from the lower section of the 3rd member of Shahejie Formation.ClassⅢoil has the mixed characteristics of ClassⅠand ClassⅡ.It is found out that the oils of Pingfangwang, Pingnan and Xiaoying Oilfields mainly source from the lower section of the 3rd member of Shahejie Formation.The oil sources of Gaoqing Oilfield are complex,in which the oils of Tertiary reservoir mainly come from the lower section of the 3rd member of Shahejie Formation and the oils of Mesozoic reservoir mainly source from the upper section of the 4th member of Shahejie Formation,locally having the mixed oilsource characteristics.

oil source correlation;biomarker;crude oil type;geochemical characteristics;Gaoqing-Pingfangwang buried hill belt

TE122.1+4

：A

1005-8907（2012）03-0289-05

2011-12-01；改回日期：2012-03-15。

王志杰，男，1968年生，高級(jí)工程師,在讀博士研究生，主要從事油田勘探、開發(fā)研究和管理工作。E-mail：wangzhijie892. slyt@sinopec.com。

王志杰.高青—平方王潛山帶原油地化特征及油源分析［J］.斷塊油氣田，2012，19（3）：289-293. Wang Zhijie.Geochemical characteristics of crude oil and oil source analysis of Gaoqing-Pingfangwang buried hill belt［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（3）：289-293.