劉芳明 陳世加

(西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610500)

準(zhǔn)噶爾盆地滴南凸起周緣存在多個(gè)生油凹陷，有研究表明滴南凸起油氣主要來源于東道海子凹陷，而東道海子凹陷又依次發(fā)育有石炭系、二疊系、侏羅系等多套烴源巖，油氣資源豐富。近年來，已發(fā)現(xiàn)陸南1井侏羅系油氣藏及滴20井區(qū)、滴12井區(qū)油藏等多個(gè)工業(yè)油氣流，勘探前景良好。但滴南凸起油氣藏類型多樣，其西段陸南地區(qū)為帶氣頂油藏，中段南部分支以氣藏為主，東段則以油藏為主，油氣來源及成因不詳。

李林等人研究指出，滴南凸起東段原油碳同位素較輕，來源于東道海子凹陷二疊系成熟階段的產(chǎn)物［1］。本次研究中，主要采用全烴地球化學(xué)方法，通過周緣不同層段烴源巖的對(duì)比分析，側(cè)重勘察原油來源層位的劃分，重點(diǎn)確定各段油藏原油來源層位及滴南凸起原油成因差異。

1 地質(zhì)概況

滴南凸起位于準(zhǔn)噶爾盆地陸東地區(qū)中部陸梁隆起帶之上，夾持在滴水泉南北斷裂之間，呈近東西向展布。其東段與克拉美麗山相接，西段與莫北凸起相接，北段與滴北凸起相連，南段緊挨東道海子凹陷和五彩灣凹陷。圖1所示為滴南凸起構(gòu)造位置簡(jiǎn)圖。

圖1 滴南凸起構(gòu)造位置簡(jiǎn)圖

滴南凸起于晚石炭時(shí)期開始隆起，自石炭紀(jì)末期成形，直至早中二疊世一直處于構(gòu)造剝蝕階段，缺失中—下二疊統(tǒng)。在三疊紀(jì)，滴南凸起西部構(gòu)造的較低部位出現(xiàn)了廣泛的沉積相;至晚三疊世，受印支末期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，全區(qū)位置都有所抬升，普遍遭受剝蝕。在早侏羅世，湖盆水域面積擴(kuò)大致使該區(qū)沉積了一套河流相、三角洲相和湖相地層;至晚侏羅紀(jì)，該區(qū)域再次隆升而遭受剝蝕，滴南凸起西部區(qū)域缺失了侏羅系上統(tǒng)及部分中統(tǒng);至白堊紀(jì)，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)趨緩［2］。

該區(qū)遭受剝蝕而導(dǎo)致部分地層缺失，自上而下依次發(fā)育形成白堊系艾里克湖組、連木沁組、勝金口組、呼圖壁河組、清水河組，侏羅系三工河組、八道灣組、三疊系白堿灘組、克拉瑪依組、百口泉組，二疊系梧桐溝組及石炭系巴山組。

2 烴源巖及其產(chǎn)物特征

滴南凸起緊鄰東道海子凹陷，油氣來源比較充足。東道海子凹陷發(fā)育有石炭系、二疊系和侏羅系潛在烴源巖，均存在供烴能力。

石炭系泥質(zhì)烴源巖及大套凝灰?guī)r均具有良好的生烴能力。泥質(zhì)烴源巖中的有機(jī)碳總量“TOC”平均為0.82%，氯仿瀝青“A”含量為0.06%，生烴潛量為1.17 mg/g;其凝灰?guī)r中的有機(jī)碳總量“TOC”含量為0.59%，氯仿瀝青“A”含量為0.02%，生烴潛量為0.42 mg/g。泥質(zhì)烴源巖及大套凝灰?guī)r均達(dá)到中等烴源巖水平，前者生烴能力強(qiáng)于后者，碳同位素較重，有機(jī)質(zhì)類型主體以Ⅲ型為主。其中烴源巖演化程度較高，鏡質(zhì)體反射率為0.58% ～1.65%，均值為1.31%，目前已達(dá)到高成熟階段。石炭系烴源巖產(chǎn)物中，C29甾烷豐度最高，C28甾烷豐度略低，C27甾烷豐度高于二疊系烴源巖，姥植比偏小(一般小于2)，碳同位素較重，輕烴成熟度普遍較高，達(dá)到高成熟階段。該類源產(chǎn)物中以克拉美麗氣田石炭系原油表現(xiàn)較為典型。

東道海子凹陷二疊系烴源巖為泥質(zhì)源巖，其有機(jī)碳總量“TOC”平均為1.48%，氯仿瀝青“A”含量約為0.11%，達(dá)到好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)，但其生烴潛量?jī)H達(dá)到中等烴源巖標(biāo)準(zhǔn)，均值為4.16 mg/g。同時(shí)，其中有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ型為主，鏡質(zhì)體反射率為0.64% ～0.9%，均值為0.76%，因此該烴源巖屬于低成熟階段產(chǎn)物。二疊系烴源巖產(chǎn)物中，C29和C28甾烷豐度均較高，C27甾烷豐度低，姥植比偏小(一般小于2)，碳同位素普遍低于-30‰。該類源巖產(chǎn)物中以滴南凸起東段和彩46井二疊系原油表現(xiàn)最為典型。

侏羅系為一套煤系沉積烴源巖，分布廣泛，有機(jī)質(zhì)豐度較高，有機(jī)碳總量“TOC”平均為2.28%，生烴潛量為4.34 mg/g，氯仿瀝青“A”均值為0.35%，屬于中等—好烴源巖。侏羅系烴源巖干酪根碳同位素較重，平均為-23.95‰，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ-Ⅲ型為主。成熟度較低，鏡質(zhì)體反射率為0.61%。侏羅系烴源巖產(chǎn)物中，C29甾烷豐度很高，C28和C27甾烷豐度均較低，姥植比很高(普遍大于3，最高可達(dá)9.46)，碳同位素較重，原油輕烴為成熟階段。該類源巖產(chǎn)物以成1井侏羅系八道灣組原油表現(xiàn)較為典型。

3 原油成因及來源分析

3.1 滴南凸起油氣物性

滴南凸起的東段、中段和西段油氣物性特征存在明顯差異。東段以油藏為主，原油密度隨埋深的加深而降低，構(gòu)造高部位的原油密度普遍較高(0.87 ～0.91 g/cm3)，構(gòu)造下傾部位原油密度較低(0.85 ～0.86 g/cm3)。原油凝固點(diǎn)主要介于-22.0 ～ -22.5 ℃，含蠟量為1.50% ～11.02%，屬于低—中凝、中—低蠟油。

滴南凸起中段北分支為克拉美麗氣田，原油密度為0.70 ～0.84 g/cm3，含蠟量為0.10% ～15.2%，凝固點(diǎn)為-45.9～34.8℃;南分支原油密度為0.76～0.77 g/cm3，凝固點(diǎn)為 -52.2 ～ -27.0 ℃，含蠟量為4.4% ～17.7%。

西段原油物性與中段基本相似，原油密度受氣油比影響較大。

3.2 油氣地球化學(xué)特征及來源分析

3.2.1 飽和烴色譜分析

滴南凸起西段及中段南分支的原油飽和烴色譜保存完整，說明其保存條件相對(duì)較好。而東段原油及儲(chǔ)層抽提物飽和烴色譜不夠完整，輕烴和正構(gòu)烷烴組分大量損失，說明該區(qū)保存條件較差，原油受到較嚴(yán)重的生物降解。圖2所示為滴南凸起局部原油飽和烴色譜簡(jiǎn)圖。

3.2.2 原油碳同位素分析

原油碳同位素受油藏次生變化的影響較小，因此常將其作為油氣源對(duì)比的指標(biāo)之一。原油碳同位素因有機(jī)質(zhì)類型不同而存在差別，優(yōu)質(zhì)有機(jī)質(zhì)形成的原油中碳同位素較輕，而較差有機(jī)質(zhì)形成的原油中碳同位素較重，原油碳同位素大致比對(duì)應(yīng)的干酪根碳同位素低了2‰ ～ 3‰［3］。

滴南凸起東段原油碳同位素普遍較輕，均低于-30‰，為典型的二疊系平地泉組來源。滴南凸起西段和中段南分支不同層位的原油碳同位素基本一致，一般為-28.32‰～-29.97‰。這兩部分的同位素水平低于石炭系來源油和侏羅系來源油，而高于典型的二疊系平地泉組來源油，原油應(yīng)以二疊系平地泉組來源產(chǎn)物為主，但存在偏腐殖型有機(jī)質(zhì)來源產(chǎn)物的混和物。圖3所示為陸東地區(qū)不同層位烴源巖抽提物碳同位素特征對(duì)比圖。

圖2 滴南凸起局部原油飽和烴色譜圖

圖3 陸東地區(qū)不同層位烴源巖抽提物碳同位素特征對(duì)比圖

3.3.3 原油輕烴

Thompson提出用庚烷值和異庚烷值來衡量沉積物中輕烴的烷基化程度，并以它為原油成熟度指標(biāo)對(duì)原油進(jìn)行分類［4-5］。

滴南凸起東段原油輕烴庚烷值較小，為1.69～8.13。部分井飽和烴分布不完整，存在明顯的生物降解。這說明該區(qū)保存條件差，輕組分大量散失，而且在散失過程中直鏈的正庚烷散失速度較快，導(dǎo)致庚烷值和正庚烷含量降低。滴南凸起西段和中段南分支原油輕烴庚烷值和異庚烷值特征基本一致，庚烷值為13.32 ～25.41，異庚烷值為 1.25 ～2.06，屬于成熟階段產(chǎn)物。而滴南凸起北分支克拉美麗氣田石炭系原油庚烷值為20.21～28.58，異庚烷值為2.17～3.15，為典型的高成熟階段產(chǎn)物。表1所示為滴南凸起東西段不同構(gòu)造原油和儲(chǔ)層抽提物炭同位素統(tǒng)計(jì)表。這些數(shù)據(jù)表明，滴南凸起西段、中段南分支原油與中段北分支克拉美麗氣田石炭系原油明顯不同，各為不同演化階段的產(chǎn)物。

3.3.4 甾烷分布特征

地質(zhì)體中甾烷類烴主要產(chǎn)生于成巖作用中，由藻類、浮游動(dòng)植物、高等植物等真核生物的甾醇衍生而來，其數(shù)據(jù)成為物源和油源對(duì)比的有力依據(jù)［6-8］。

滴南凸起西段、中段南分支原油及儲(chǔ)層抽提物甾烷分布特征基本一致，整體特征表現(xiàn)為C29甾烷豐度最高，C28甾烷相對(duì)較低，這與東段典型的二疊系來源油明顯不同。圖4所示為滴南凸起西段、中段南分支石油及東段儲(chǔ)層抽提物甾烷特征。圖5所示為陸東地區(qū)二疊系、碳系和侏羅系烴源巖儲(chǔ)層抽提物甾烷分布特征。

表1 滴南凸起東西段不同構(gòu)造原油和儲(chǔ)層抽提物碳同位素統(tǒng)計(jì)表

圖4 滴南凸起西段、中段南分支占油及東段儲(chǔ)層抽提物甾烷特征

圖5 陸東地區(qū)二疊系、石炭系和侏羅系烴源巖儲(chǔ)層抽提物甾烷分布特征

4 結(jié)語

東道海子凹陷石炭系烴源巖產(chǎn)物特征表現(xiàn)為:C29甾烷豐度最高，C28甾烷豐度略低，C27甾烷豐度高于二疊系烴源巖，姥植較小，碳同位素較重，輕烴成熟度普遍較高，達(dá)到高成熟階段。二疊系烴源巖產(chǎn)物特征表現(xiàn)為:C29和C28甾烷豐度均較高，C27甾烷豐度低，姥植較小，碳同位素普遍小于-30‰。東道海子凹陷侏羅系烴源巖產(chǎn)物特征表現(xiàn)為:C29甾烷豐度很高，C28和C27甾烷豐度均較低，姥植比很高，碳同位素較重，原油輕烴為成熟階段。

滴南凸起東段原油為典型的二疊系來源產(chǎn)物。滴南凸起西段和中段原油碳同位素重于典型的二疊系來源產(chǎn)物，但輕于典型的石炭系和侏羅系來源油，表明其原油主要來自二疊系平地泉組源巖，并存在偏腐殖型來源油的混和物。根據(jù)輕烴庚烷值和異庚烷值判斷，西段與中段油氣為成熟階段產(chǎn)物，表明其混和的腐殖型來源產(chǎn)物來自侏羅系烴源巖。

［1］李林，陳世加，楊迪生，等.準(zhǔn)噶爾盆地滴南凸起東段油氣成因及來源［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2013，35(5):480-486.

［2］曲國(guó)勝，馬宗晉，陳新發(fā)，等.論準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)造及其演化［J］.新疆石油地質(zhì)，2009，30(1):1-5.

［3］李林，陳世加，楊迪生.準(zhǔn)噶爾盆地石東地區(qū)油氣成因及來源［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2011，33(5):536-539.

［4］Thompson K F M.Light Hydrocarbon in Subsurface Sediments［J］.Geochim et Cosmochim Acta，1979，43:659-672.

［5］Thompson K F M.Classification and Thermal History of Petroleum Based on Light Hydrocarbons［J］.Geochim Cosmochim Acta，1983，47:303-316.

［6］Peters K E，Moldowan J M.The Biomarker Guide:Interpreting Molecular Fossils in Petroleum and Ancient Sediments［M］.New Jersey:Prentice Hall，Inc，1993:110-265.

［7］路俊剛，陳世加，歐成華，等.柴達(dá)木盆地西部北區(qū)干柴溝地區(qū)深層勘探潛力分析［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2010，32(4):373-376.

［8］路俊剛，陳世加，王緒龍，等.嚴(yán)重生物降解稠油成熟度判識(shí):以準(zhǔn)噶爾盆地三臺(tái)—北三臺(tái)地區(qū)為例［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2010，32(2):136-138.