郝　彬，胡素云，黃士鵬，胡　健，石書(shū)緣，王　坤，梁東星

(1.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院西北分院，甘肅 蘭州　730020；2.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京　100083)

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四川盆地磨溪地區(qū)龍王廟組儲(chǔ)層瀝青的地球化學(xué)特征及其意義

郝彬1，胡素云2，黃士鵬2，胡健2，石書(shū)緣2，王坤2，梁東星2

(1.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院西北分院，甘肅 蘭州730020；2.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京100083)

根據(jù)儲(chǔ)層中瀝青的產(chǎn)狀、元素組成、固體碳同位素、飽和烴色譜、生物標(biāo)志化合物以及芳烴色譜—質(zhì)譜等，對(duì)磨溪地區(qū)龍王廟組儲(chǔ)層固體瀝青的地球化學(xué)特征、成因及來(lái)源進(jìn)行了剖析。研究結(jié)果表明，其總體上具有低H/C原子比值、高反射率的特征，是古油藏原油經(jīng)裂解形成的殘留物。儲(chǔ)層瀝青的正構(gòu)烷烴分布較為完整，碳數(shù)在C16—C31范圍，沒(méi)有受到明顯的生物降解作用。其可能的烴源巖發(fā)育于還原環(huán)境，有機(jī)質(zhì)來(lái)源于低等水生生物，為海相泥頁(yè)巖。固體瀝青碳同位素值介于-33.1‰～-35.4‰之間，與下寒武統(tǒng)烴源巖干酪根碳同位素具有很好的可比性，同時(shí)，其生物標(biāo)志化合物組成也與下寒武統(tǒng)烴源巖相似，表明其烴源來(lái)自于下寒武統(tǒng)筇竹寺組。

儲(chǔ)層瀝青；地球化學(xué)特征；瀝青成因；龍王廟組；磨溪地區(qū)

0　引　言

四川盆地安岳氣田的發(fā)現(xiàn)是我國(guó)天然氣勘探獲得的又一歷史性重大突破，結(jié)束了1964年威遠(yuǎn)氣田發(fā)現(xiàn)以來(lái)四川盆地震旦系—寒武系天然氣勘探停滯的局面，其龍王廟組氣藏已探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)4 403.8×108m3[1]，成為目前我國(guó)發(fā)現(xiàn)的單體規(guī)模最大的整裝氣藏。大量的鉆探錄井資料顯示，磨溪地區(qū)龍王廟組鮞灘儲(chǔ)層中含有大量的固體瀝青。而瀝青作為一直伴隨在從油氣生成到終止的固態(tài)衍生物，記錄了油氣從生成后所經(jīng)歷的各種地質(zhì)與地球化學(xué)作用，可以提供有關(guān)油氣來(lái)源及成藏的證據(jù)或有用信息[2]，因此一直受到眾多學(xué)者的關(guān)注。目前針對(duì)四川盆地震旦系—下古生界的瀝青已進(jìn)行了很多研究[3-8]，包括瀝青的成因、產(chǎn)烴潛力、地球化學(xué)特征以及與氣田形成與分布的關(guān)系等，但關(guān)于川中地區(qū)龍王廟組中瀝青研究較少。

圖1　四川盆地安岳氣田及研究井位分布圖Fig.1　Location of Anyue gas field and the wells studied in Sichuan BasinⅠ.川西坳陷帶；Ⅱ.川北低平褶皺帶；Ⅲ.川中平緩褶皺帶；Ⅳ.川西南低陡褶皺帶；Ⅴ.川東高陡褶皺帶；Ⅵ.川南低陡褶皺帶

本文擬通過(guò)對(duì)磨溪地區(qū)龍王廟組中瀝青的產(chǎn)狀及類型、元素組成、固體碳同位素、生物標(biāo)志化合物以及芳烴色譜—質(zhì)譜等特征進(jìn)行系統(tǒng)的研究，以期為四川盆地龍王廟組天然氣的氣源、成因及成藏等研究提供更多的依據(jù)。

1　研究區(qū)地質(zhì)概括

磨溪地區(qū)位于四川盆地樂(lè)山—龍女寺古隆起軸部的東部(圖1)。磨溪潛伏構(gòu)造經(jīng)歷了多旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的同沉積和剝蝕隆起作用，受川中及龍門山基底隆起控制，為具有一定繼承性的古隆起[9]。其形成于桐灣運(yùn)動(dòng)期，定型于海西運(yùn)動(dòng)中期[10]，印支、燕山、喜馬拉雅期以來(lái)，僅是構(gòu)造軸線向南發(fā)生了偏移[11]，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)一直相對(duì)較弱，有利于天然氣的規(guī)模聚集與保存[12]。

圖2　四川盆地震旦—下古生界地層與生儲(chǔ)蓋組合柱狀圖(據(jù)文獻(xiàn)[1]，略修改)Fig.2　Histogram of the Sinian-Lower Paleozoic and the source-reservoir-caprock associations in Sichuan Basin

四川盆地震旦系—下古生界為一套海相碳酸鹽巖和碎屑巖地層，自下而上發(fā)育了震旦系陡山沱組、燈影組，寒武系麥地坪組、筇竹寺組、滄浪鋪組、龍王廟組、高臺(tái)組、洗象池組，奧陶系和志留系地層。安岳氣田的主力儲(chǔ)集層為震旦系燈二段、燈四段和寒武系龍王廟組(圖2)，其中龍王廟組主要由3個(gè)泥晶白云巖—顆粒巖向上變淺的旋回組成(圖3)。側(cè)向上交錯(cuò)疊置，規(guī)?？蛇_(dá)數(shù)百平方千米?？赡艿臒N源巖包括震旦系陡山沱組泥巖、燈三段泥巖、燈影組泥質(zhì)白云巖以及寒武系筇竹寺組頁(yè)巖[13]。整體上構(gòu)成多套良好的生儲(chǔ)蓋組合。

2　瀝青的分布及特征

圖4　磨溪地區(qū)龍王廟組儲(chǔ)層瀝青鏡下特征Fig.4　Microscopic characteristics of reservoir bitumen from Longwangmiao Formation in Moxi area(a)塊狀瀝青，磨溪16井，4 760.4 m；(b)多角狀瀝青，磨溪202井，4 688.5 m；(c)針狀瀝青，磨溪12井，4 652.3 m；(d)球狀瀝青附著在片狀瀝青上，磨溪20井，4 614.3 m；(e)球狀瀝青附著在片狀瀝青上，磨溪21井，4 671.7 m；(f)環(huán)帶狀瀝青，磨溪20井，4 614.3 m；(g)環(huán)帶狀瀝青，磨溪16井，4 770.1 m；(h)球狀碳質(zhì)瀝青，內(nèi)部為空心，磨溪16井，4 770.1 m；(i)粒狀瀝青，磨溪16井，4 770.1 m

前已述及，磨溪地區(qū)龍王廟組發(fā)育3個(gè)向上變淺的旋回，其中瀝青主要賦存于中部、上部旋回中的顆粒灘中(圖3)，而下部旋回中的灘體儲(chǔ)層整體較差，僅在頂部有非常少量的瀝青。巖心觀察發(fā)現(xiàn)，固體瀝青主要賦存在白云巖晶間孔、粒間孔、溶蝕孔洞以及裂縫中，顏色深黑，大部分瀝青不染手。鏡下觀察可見(jiàn)，瀝青主要呈塊狀(圖4(a))、多角狀(圖4(b))、針狀(圖4(c))、環(huán)帶狀(圖4(f)，(g))以及脈狀等賦存于各種孔隙、裂縫中。前人研究認(rèn)為，與其他成因的瀝青相比，熱蝕變成因的焦瀝青具有比較清楚、平直的邊界[2,14-15]，而此次觀察的大部分瀝青也均具有清晰的邊界，而且有證據(jù)表明，磨溪地區(qū)龍王廟組地層經(jīng)歷最高地溫達(dá)到了230 ℃左右[16]，高于油藏中原油開(kāi)始裂解的溫度(160～190 ℃)[17]，表明其可能具有熱裂解成因。同時(shí)，通過(guò)掃描電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)很多瀝青為片狀瀝青，其上粘附很多球狀、半球狀瀝青(圖4(d)，(e))，這可能正好反映了原油裂解焦化的過(guò)程。因?yàn)樵驮诟邷亓呀饨够^(guò)程中，首先會(huì)從各向同性的母液中生長(zhǎng)出光性非均質(zhì)的中間相小球體，隨著進(jìn)一步的演化，中間相小球體進(jìn)一步長(zhǎng)大、變形，逐步變化為片狀非均質(zhì)結(jié)構(gòu)[18]?？紤]到液態(tài)烴裂解時(shí)可能伴隨有很大的壓力[19]，而模擬實(shí)驗(yàn)表明，高壓下會(huì)加速碳酸鹽巖中天然瀝青的結(jié)構(gòu)演化，使其結(jié)構(gòu)排列形式更加緊密規(guī)整[20]，那么，這些瀝青具有致密的結(jié)構(gòu)，可能就是原油裂解時(shí)壓力較大的反應(yīng)。還有環(huán)帶狀瀝青在掃描電鏡下大部分為環(huán)帶狀(圖4(f))，表面光滑且結(jié)構(gòu)致密，有的則呈空心的球狀(圖4(h))，這可能是由于當(dāng)原油發(fā)生裂解時(shí)，產(chǎn)生的大量氣體無(wú)法快速排出孔洞，會(huì)產(chǎn)生很大的壓力，當(dāng)氣體匯聚在一起，氣體將瀝青擠壓在孔洞的四周，具體的形態(tài)受到孔洞形態(tài)的影響。另外，還有很少一部分瀝青(圖4(i))，結(jié)構(gòu)松散，呈微小的粒狀，這可能與其發(fā)生裂解時(shí)的壓力不高有關(guān)，其母質(zhì)可能為密度較大的稠油或者低演化固體瀝青等。

3　樣品及實(shí)驗(yàn)條件

本文研究樣品主要來(lái)自磨溪地區(qū)的磨溪202井、磨溪22井、磨溪16井、磨溪32井等7口井，見(jiàn)表1和表2。瀝青反射率使用MPV-SP顯微光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。瀝青的元素組成通過(guò)vario MICRO cube元素分析儀完成。氯仿瀝青“A”則利用氯仿抽提粉碎后的樣品獲得，將其中的瀝青質(zhì)用正己烷沉淀后，其濾液部分通過(guò)硅膠氧化鋁層析柱，采用不同極性的溶劑，依次分離出飽和烴、芳烴和膠質(zhì)組分。然后將飽和烴和芳烴進(jìn)行氣相色譜—質(zhì)譜分析，所用儀器為Thermo Scientific公司Trace GC Ultra-DSQ Ⅱ色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。色譜-質(zhì)譜條件：色譜柱為HP-5MS彈性石英毛細(xì)柱(60 m×0.25 mm×0.25 mm)，程序升溫為初溫100 ℃(恒溫5 min)，以3 ℃/min的升溫速率至320 ℃，保持20 min，載氣為99.999%氦氣，進(jìn)樣口溫度為280 ℃，恒流模式，1 mL/min，傳輸線溫度為300 ℃。采用EI(70 eV)電子轟擊方式，燈絲電流為100 mA，離子源溫度為250 ℃。

4　瀝青的元素組成及碳同位素特征

4.1成熟度及元素組成

從瀝青反射率Rb來(lái)看，其介于2.61%～2.86%，換算的鏡質(zhì)體反射率Ro值為2.0%～2.16%(折算方法為Ro=0.618Rb+0.40)[21]，Ro平均值為2.08%，表明這些瀝青的成熟度已經(jīng)相對(duì)偏高，處于過(guò)成熟階段。

表1　磨溪地區(qū)龍王廟組中瀝青的反射率及元素組成

表2　四川盆地部分層位烴源巖與瀝青族組分特征

從元素分析結(jié)果看來(lái)，磨溪地區(qū)龍王廟組瀝青以貧氫、貧氧為特征，其含碳量分布為71.08%～79.23%，H/C原子比整體上相對(duì)較低，為0.38～0.58，平均值為0.43，O/C原子比為0.03～0.05，平均值為0.03，可見(jiàn)儲(chǔ)層瀝青的脫氫化嚴(yán)重，炭化程度已經(jīng)較高，也同樣表明處于過(guò)成熟階段，殘余瀝青生烴能力很低。同時(shí)，可以看出整個(gè)磨溪地區(qū)瀝青的熱演化成熟度基本一致，推測(cè)可能是由于烴源較為單一的結(jié)果。

4.2碳同位素特征

前已述及，這些固體瀝青可能主要為原油熱演化的產(chǎn)物。對(duì)于高熱演化的瀝青，通過(guò)其碳同位素與烴源巖干酪根的對(duì)比也是一種有效的烴源分析方法[22]。前人對(duì)此已經(jīng)有了很多的研究，蔡勛育等[23]認(rèn)為正常原油比相應(yīng)烴源巖干酪根的δ13C值輕1‰～2‰；而固體瀝青(主要由非烴、瀝青質(zhì)縮聚作用形成)的碳同位素則要比原油重2‰～3‰[24]；按此推算，固體瀝青的δ13C要重于干酪根[25]。但實(shí)際情況則是，隨著有機(jī)質(zhì)的不斷演化，干酪根、原油、儲(chǔ)層瀝青以及天然氣的δ13C都是在不斷變化的，總的趨勢(shì)就是同位素分餾效應(yīng)越來(lái)越小[25]。熊永強(qiáng)等[26]通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)證實(shí)干酪根δ13C值在生氣過(guò)程中會(huì)變重1‰～2‰。那么在高-過(guò)成熟階段，固體瀝青δ13C值與干酪根δ13C值應(yīng)基本一致，可以直接對(duì)比[27]。從四川盆地震旦系—下古生界烴源巖干酪根和龍王廟組瀝青碳同位素分布來(lái)看(圖5)，四川盆地陡山沱組烴源巖干酪根碳同位素δ13C值為-28.8‰～-32.8‰；燈三段烴源巖干酪根δ13C值為-33.4‰～-28.5‰；燈影組泥質(zhì)白云巖碳同位素δ13C值主要分布在-32.7‰～-25.1‰，下寒武統(tǒng)烴源巖干酪根碳同位素δ13C值為-36.8‰～-31.2‰；而上奧陶統(tǒng)—下志留統(tǒng)烴源巖干酪根碳同位素δ13C值主要分布在-31‰～-28‰，明顯較高[9]；而此次分析的瀝青樣品的碳同位素值在-33.1‰～-35.4‰，平均值為-34.55‰，僅下寒武統(tǒng)烴源巖干酪根碳同位素具有很好的可比性，表明其與下寒武統(tǒng)烴源巖有著很好的成因聯(lián)系。

圖5　四川盆地震旦系—下古生界烴源巖干酪根和龍王廟組瀝青碳同位素分布圖Fig.5　The carbon isotope distribution of Kerogen of Lower Paleozoic and bitumen from Longwangmiao Formation, Sichuan Basin

5　瀝青的地球化學(xué)特征

5.1氯仿瀝青“A”及族組成特征

從表2可以看出，龍王廟組中瀝青氯仿瀝青“A”含量偏低，為0.0014%～0.0084%。飽和烴、非烴含量相對(duì)較高，分別為36.46%～74.18%和19.94%～54.80%，芳烴和瀝青質(zhì)含量較低，其分別為1.39%～3.65%和3.57%～17.62%，飽/芳比為16.69～38.25。與其它層位烴源巖以及瀝青樣品對(duì)比[28]，發(fā)現(xiàn)不同層位的烴源巖以及瀝青樣品的氯仿瀝青“A”族組成特征具有較大的差異?？傮w上，古生界樣品的飽/芳比較高，為16.69～56.21，中生界樣品的飽/芳比則較低，為3.14～16.68，表明從古生界到中生界，有機(jī)質(zhì)母源中高等植物的貢獻(xiàn)逐漸增大。礦山梁地區(qū)下寒武統(tǒng)中瀝青脈的飽和烴和芳烴含量很低，分別為0.7%與2.66%，飽/芳比僅為0.26，與其它下古生界的樣品具有較高的飽/芳比相差很遠(yuǎn)，前人認(rèn)為這是瀝青脈自形成以后，經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)近300 Ma的擴(kuò)散和損失造成[8]。

5.2飽和烴色譜特征

圖6　磨溪地區(qū)龍王廟組中瀝青飽和烴氣相色譜圖Fig.6　Gas chromatogram for saturated hydrocarbons of the solid bitumen from Longwangmiao Formation in Moxi area

從飽和烴色譜圖看(圖6)，磨溪202、磨溪22、磨溪16、磨溪32等井龍王廟組儲(chǔ)層瀝青的正構(gòu)烷烴呈單峰型分布，碳數(shù)保存相對(duì)完整，在C16—C31范圍，盡管在磨溪16井色譜圖上基線出現(xiàn)明顯鼓包，但并不是生物降解所致，因?yàn)閷?duì)比瀝青樣品與可能烴源巖的m/z 177質(zhì)量色譜圖(圖7)就可以發(fā)現(xiàn)，瀝青中25-降藿烷含量與筇竹寺組泥巖中的含量幾乎相當(dāng)，表明原油未遭受過(guò)明顯的生物降解作用，另外瀝青的飽/芳比也可以印證這一點(diǎn)，因?yàn)樯锝到庾饔脮?huì)優(yōu)先消耗飽和烴，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各地經(jīng)生物降解作用形成的瀝青飽和烴含量較低，飽和烴/芳烴比值為0.03～2，一般均小于1[29]。從它們低碳數(shù)化合物較少的情況看，可能與巖心保存和樣品處理過(guò)程中短鏈烷烴的損失有關(guān)。碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)(CPI)為1.23～1.35，奇偶優(yōu)勢(shì)指數(shù)(OEP)為0.98～1.06，不具備奇偶優(yōu)勢(shì)和偶奇優(yōu)勢(shì)。Pr/Ph為0.14～0.64，Pr/nC17和Ph/nC18分別為0.26～0.55和0.26～0.59(表3)，表明這些瀝青的源巖來(lái)源于還原性的沉積環(huán)境。

圖7　龍王廟組瀝青和烴源巖25-降藿烷分布圖Fig.7　25-norhopanes of bitumen from Longwangmiao Formation and the source rock

5.3生物標(biāo)志化合物特征

GC-MS分析表明，龍王廟組瀝青甾烷化合物保存較為完整，以規(guī)則甾烷為主，含有一定量的重排甾烷、孕甾烷以及升孕甾烷(圖8)。C27—C29規(guī)則甾烷的組成，基本上呈C29規(guī)則甾烷占優(yōu)勢(shì)的“V”字形分布或C27與C29規(guī)則甾烷含量相當(dāng)?shù)姆植稼厔?shì)，僅有少量樣品呈C28

瀝青中2個(gè)成熟度參數(shù)Ts/(Ts+Tm)與C29甾烷20S/(20S+20R)分別為0.46～0.58與0.35～0.48。前者與瀝青具有較高的成熟度(Rb=2.61%～2.86%)相一致，后者則低于平衡值(0.52～0.55)，與瀝青較高的成熟度不一致，這可能是由于高、過(guò)成熟階段S構(gòu)型比R構(gòu)型裂解速率更快的結(jié)果[37-39]。

與川中地區(qū)烴源巖、燈影組中瀝青[6]對(duì)比發(fā)現(xiàn)(圖8，圖9，表3)，燈影組、龍王廟組中瀝青與筇竹寺組均有著密切的關(guān)系，大部分參數(shù)相對(duì)一致。但就Ts/(Ts+Tm)與C27重排甾烷/C27常規(guī)甾烷的比值而言，燈影組中有的瀝青(表3)要低于其他層位，分別為0.34與0.12。Ts/(Ts+Tm)與C27重排甾烷/C27常規(guī)甾烷的比值都有隨著源巖的成熟的升高而增加以及源巖中粘土含量的增加而增加的特征[35,40-41]，較低的比值表明烴源來(lái)自于碳酸鹽巖。燈影組中瀝青的反射率以及元素組成[3]均表明其成熟度高于龍王廟組中瀝青，且前人研究發(fā)現(xiàn)四川盆地震旦系燈影組有一定的生油能力[7,14]，因此，表明燈影組中瀝青可能有來(lái)自于燈影組碳酸鹽巖生油巖的貢獻(xiàn)，那么從另一方面也可以推斷燈影組泥質(zhì)白云巖對(duì)龍王廟組的貢獻(xiàn)很小。

表3川中與龍門山地區(qū)震旦—下古生界泥巖及儲(chǔ)層瀝青的生物標(biāo)志化合物與芳烴參數(shù)

Table 3Biomarker and aromatic hydrocarbon parameters in solvent extracts of the Sinian-Lower Paleozoic solid bitumen and mudstone in the middle of Sichuan and Longmenshan area

井號(hào)(位置)層位1234567數(shù)據(jù)來(lái)源磨溪16龍王廟組0.370.490.540.460.220.430.28本文磨溪16龍王廟組0.470.260.260.480.190.450.32本文磨溪202龍王廟組0.230.340.370.580.190.470.31本文磨溪202龍王廟組0.140.460.370.580.220.470.32本文磨溪20龍王廟組0.640.290.280.590.190.490.38本文磨溪17龍王廟組0.400.300.320.580.160.480.33本文磨溪32龍王廟組0.380.550.590.480.220.220.29本文磨溪26龍王廟組0.570.320.370.540.230.230.31本文安平1燈影組 0.460.310.540.340.270.340.12[6]安平1筇竹寺組0.560.680.560.390.230.340.29[6]高科1筇竹寺組0.560.320.360.460.190.320.34[6]高科1筇竹寺組0.590.400.400.450.190.370.36[6]礦山梁地區(qū)下寒武統(tǒng)0.97——0.680.400.510.15[8]

注：1為Pr/Ph；2為Pr/nC17；3為Ph/nC18；4為Ts/(Ts+Tm)；5為伽馬蠟烷/C30藿烷；6為C29甾烷20S/(20S+20R)；7為C27重排甾烷/C27常規(guī)甾烷。

圖8　磨溪地區(qū)龍王廟組中瀝青m/z 217質(zhì)量色譜圖Fig.8　m/z 217 mass chromatogram of bitumen from Longwangmiao Formation in Moxi area

陡山沱組沉積期，川中地區(qū)為水下隆起區(qū)，屬潮坪相沉積環(huán)境，如女基井沉積泥質(zhì)云巖、石英砂巖夾綠灰色頁(yè)巖，烴源巖不發(fā)育(谷志東等，2015)，向西向東水體逐漸加深，烴源巖逐漸發(fā)育，因此，與四川龍門山地區(qū)來(lái)自于陡山沱組烴源巖的瀝青脈[42-44]進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，其生物標(biāo)志化合物特征[8,42]與本文中報(bào)道的瀝青卻有著較大的差異(表3)。例如，其重排甾烷的含量也很低，重排/正常甾烷的比值僅為0.15，而孕甾烷、伽馬蠟烷的含量高，伽馬蠟烷/C30藿烷為0.4以及C35/C34藿烷大于1。不同的烴源可能是造成其生物標(biāo)志化合物特征存在較大差異的主要原因，那么，也表明陡山沱組烴源巖對(duì)龍王廟組的貢獻(xiàn)不大。

圖9　磨溪地區(qū)龍王廟組儲(chǔ)層瀝青m/z 191質(zhì)量色譜圖Fig.9　m/z 191 mass chromatogram of reservoir bitumen from Longwangmiao Formation in Moxi area

5.4芳烴組成及有機(jī)生源區(qū)分

研究區(qū)儲(chǔ)層瀝青的芳烴化合物組成與一般的原油不同。它們的萘、聯(lián)苯等低碳環(huán)系列化合物較少，主要以三、四環(huán)芳烴化合物為主(圖10)。三環(huán)芳烴主要有菲、甲基菲、二甲基菲、三甲基菲等，四環(huán)芳烴主要有螢蒽、芘、甲基螢蒽和苯并[a]蒽等。其中，二甲菲非異構(gòu)體的分布可反映有機(jī)質(zhì)生源的構(gòu)成[34]。前人研究表明[45]，1,7-DMP、2,6-DMP在陸相原油中占優(yōu)勢(shì)，而2,10-DMP與1,9-DMP在海相原油中更豐富。研究區(qū)儲(chǔ)層瀝青2,6-/2,10-DMP和1,7-/1,9-DMP分別為0.3～0.5和2.2～3.7，低于川東北須家河組儲(chǔ)層中瀝青2,6-/2,10-DMP和1,7-/1,9-DMP值，而與飛仙關(guān)組、長(zhǎng)興組和黃龍組海相瀝青中這兩比值接近[34]，因此，意味著龍王廟組中瀝青來(lái)源于海相原油。4-/1-MDBT比值主要受烴源巖沉積環(huán)境以及熱演化程度的影響，在還原性沉積環(huán)境下，烴源巖及其所生原油中1-MDBT較豐富，氧化環(huán)境下該化合物相對(duì)減少，4-/1-MDBT比值則會(huì)隨著成熟度的增加而升高。研究區(qū)龍王廟組瀝青4-/1-MDBT比值為3.6～8.0，低于川東北須家河組瀝青中4-/1-MDBT比值(5.3～38.1)，而其成熟度卻高于須家河組的瀝青(Ro=1.46%～2.00%)，須家河組瀝青的烴源巖形成于氧化環(huán)境[34]，因此，龍王廟組儲(chǔ)層瀝青的甲基二苯并噻吩特征也表明了它們的成烴母質(zhì)應(yīng)沉積于還原性環(huán)境。

圖10　磨溪地區(qū)龍王廟組瀝青芳烴的總離子Fig.10　TIC of aromatic hydrocarbon in Longwangmiao Formation in Moxi area

6　結(jié)　論

(1)四川盆地磨溪地區(qū)龍王廟組中大部分瀝青為古油藏原油經(jīng)裂解形成的殘留物，具有低H/C原子比值、高反射率的特征，瀝青多呈多角狀、針狀、環(huán)帶狀等，掃描電鏡下結(jié)構(gòu)致密，反映原油裂解時(shí)油氣藏壓力較高的特征。瀝青碳同位素與本區(qū)下寒武統(tǒng)烴源巖干酪根相當(dāng)，證實(shí)兩者具有成因關(guān)系。

(2)瀝青的飽和烴中正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布完整，其所含25-降藿烷與烴源巖所含相當(dāng)，且飽和烴與芳烴比值遠(yuǎn)大于1，表明它們大部分并沒(méi)有遭受過(guò)嚴(yán)重的生物降解作用。生物標(biāo)志化合物與芳烴化合物組成特征表明，其可能的烴源巖發(fā)育于還原環(huán)境，有機(jī)質(zhì)來(lái)源于低等水生生物，為海相泥頁(yè)巖。生物標(biāo)志化合物對(duì)比表明，龍王廟組瀝青與下寒武統(tǒng)筇竹寺組有著密切的聯(lián)系。

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Geochemical Characteristics and Its Significance of Reservoir Bitumen of Longwangmiao Formation in Moxi Area, Sichuan Basin

HAO Bin1，HU Suyun2，HUANG Shipeng2，HU Jian2，SHI Shuyuan2，WANG Kun2，LIANG Dongxing2

(1.NorthwestBranch,PetroChinaResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment,Lanzhou，Gansu730020,China;2.PetroChinaResearchInstituteofPetroleumExploration&Development，Beijing100083,China)

Based on the information about reservoir bitumen, such as occurrences, elemental composition, carbon isotope, gas chromatogram for saturated hydrocarbons, the characteristics of biomarkers and aromatic hydrocarbon, this paper analyzes the geochemical characteristics, genesis and source of reservoir bitumen from Longwangmiao Formation in Moxi area. The bitumen is primarily characterized by high reflectance (equivalentRo>2.0%) and low H/C atomic ratios, suggesting that they are residuals generated from oil cracking, belonging to a pyrobitumen. N-alkane in reservoir bitumen distributes integrally with the carbon number ranging from C16to C31, without obvious trace of biodegradation. Its possible source rock developed in reducing environment and the bitumen mainly derived from aquatic algae and the source rock might be shale. Its carbon isotope value(-33.1‰～-35.4‰) and the biomarker are very comparable to the kerogen’s in the Lower Cambrian source rock, demonstrating that the bitumen came from Qiongzhusi Formation.

reservoir bitumen；geochemical characteristics；genesis of bitumen；Longwangmiao Formation；Moxi area

2015-11-20；改回日期：2016-01-15；責(zé)任編輯：孫義梅。

國(guó)家科技重大專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)”(2011ZX05004-001)

郝彬，男，工程師，博士，1986年出生，礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要從事石油地質(zhì)綜合研究。

Email：330341000@qq.com。

TE122.1

A

1000-8527(2016)03-0614-13