發(fā)布時間：2019-12-23所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:為了明確靖邊油田西部延9油藏石油的來源，采用原油物性、族組成、飽和烴色譜及色譜質(zhì)譜等方法，分析了延9原油地球化學(xué)特征，通過對比本區(qū)長7烴源巖與湖盆中心志丹地區(qū)長7烴源巖地球化學(xué)特征，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景研究了延9油藏石油的來源。結(jié)果表明，延9原
摘要:為了明確靖邊油田西部延9油藏石油的來源，采用原油物性、族組成、飽和烴色譜及色譜—質(zhì)譜等方法，分析了延9原油地球化學(xué)特征，通過對比本區(qū)長7烴源巖與湖盆中心志丹地區(qū)長7烴源巖地球化學(xué)特征，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景研究了延9油藏石油的來源。結(jié)果表明，延9原油飽和烴含量均在60%以上，正構(gòu)烷烴單峰分布，主峰碳主要以C21為主;生物標(biāo)志物中C30藿烷占優(yōu)勢，其次為C29藿烷，規(guī)則甾烷以C29為主，C27和C28含量相似，呈不對稱“V”字型分布。延9原油地球化學(xué)特征相似，具有統(tǒng)一的物質(zhì)來源和演化程度，為淡水條件下弱氧化—還原環(huán)境形成的成熟原油。油源對比表明，靖邊油田本地長7烴源巖與延9原油具有明顯的親緣關(guān)系，延長組沉積時期位于湖盆中心的志丹地區(qū)長7烴源巖地化特征與延9原油差異明顯。延9油藏的形成主要為本地區(qū)長7烴源巖成熟后，經(jīng)疊置砂體及裂縫系統(tǒng)輸導(dǎo)，主要經(jīng)垂向運移至延9儲層，再經(jīng)過短距離側(cè)向運移至圈閉聚集成藏。
關(guān)鍵詞:地球化學(xué)特征;延9原油;長7烴源巖;油源對比;靖邊油田;鄂爾多斯盆地
靖邊油田位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡中西部，其主力產(chǎn)層為三疊系延長組長2、長6油層組和侏羅系延安組延9油層組。近年來，在靖邊油田西部外圍地區(qū)勘探時發(fā)現(xiàn)延9油藏比較富集，并初步顯示出良好的勘探前景。然而，長期以來關(guān)于鄂爾多斯盆地延安組油藏油源問題前人開展的工作較少[1]，主要原因是認(rèn)為延安組不發(fā)育有效烴源巖，延安組油藏原油主要來源于下部延長組長7優(yōu)質(zhì)烴源巖[2-7]，其分布面積可達5×104km2[8]。鉆井及地化分析表明，靖邊油田西部地區(qū)亦發(fā)育長7有效烴源巖，其厚度變化范圍較大(3～14m)，且由東北部到西南部厚度逐漸增大[9]。已有的研究未能明確延9油藏原油到底是來自本地長7烴源巖還是湖盆中心長7烴源巖的貢獻，而這直接影響到延9油藏的分布及運移、富集規(guī)律及勘探潛力的認(rèn)識和評價。本文從分析延9原油地球化學(xué)特征入手，并將其與本區(qū)長7和湖盆中心(志丹地區(qū))長7優(yōu)質(zhì)烴源巖地球化學(xué)特征對比，探究延9油藏石油來源問題，以期為靖邊油田延9油藏下一步勘探和有利區(qū)優(yōu)選提供地質(zhì)依據(jù)。
1原油族組成特征
10口井原油物性分析表明，本區(qū)延9油藏地面原油密度平均為0.853g/cm3;動力黏度平均為16.8mPa·s;凝固點集中分布，平均為17.0℃，顯示延9原油為正常原油物性特征。原油族組成與其化學(xué)組成、生油母質(zhì)類型、熱演化程度、運移效應(yīng)等信息密切相關(guān)[10]。延9原油飽和烴為61.4%～69.7%，平均為65.5%;芳烴為16.3%～19.9%，平均為18.4%;非烴為11.0%～14.7%，平均為12.5%;瀝青質(zhì)為1.3%～5.1%，平均為3.6%;飽和烴/芳烴為3.2～4.1，平均為3.6，族組分含量特征反映烴源巖有機質(zhì)類型好，成熟度高(表1)。延9原油具有高飽和烴，高飽/芳比，低芳烴、非烴和瀝青質(zhì)的特征;延9原油族組成含量差異小，暗示其可能具有相同的物質(zhì)來源與演化程度。
2原油地球化學(xué)特征
2.1飽和烴色譜特征
延9原油飽和烴氣相色譜特征相似(圖2)，均呈單峰分布，主峰碳主要以C21為主，反映原油性質(zhì)較好。分析的10口延9原油樣品中(表2)，除Z150-1井原油指標(biāo)有異常外(可能受水洗或者氧化作用影響，主峰碳為C23)，其余9口井延9原油色譜特征極為相似。延9原油Pr/Ph為1.00～1.23，平均為1.12，總體為姥植均勢特征;Pr/nC17和Ph/nC18值分別為0.36～0.45和0.29～0.36;(nC21+nC22)/(nC28+nC29)為1.48～1.80;nC21-/nC22+為0.69～0.95;沉積環(huán)境以弱氧化到還原為主[11]。原油CPI和OEP值變化極小，平均為1.0，反映了成熟原油的演化特征[12]。綜合以上信息，認(rèn)為延9原油為還原條件下形成的同源成熟原油。
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2.2萜烷類化合物特征
靖邊油田延9原油呈現(xiàn)出五環(huán)萜烷含量最高、三環(huán)萜烷含量最低的特征(圖3，表3)，尤以C30藿烷含量最高，其次為C29降藿烷和C27-三降藿烷等;伽馬蠟烷/C30藿烷(伽馬蠟烷指數(shù))含量極低(0.042～0.068)，說明為淡水湖泊沉積環(huán)境[3]。在評價相同有機相的同一油源的原油時，Ts/Tm是最為可靠的成熟度指標(biāo)[13]，延9原油的Ts/Tm分布于0.95～1.09，原油達到成熟演化階段。研究表明，C31升藿烷22S/(22R+22S)在判斷原油是否達到成熟階段的可靠性高，分布在0.57～0.62范圍屬于成熟原油[14]。延9原油該值為0.560～0.574，接近或已達到平衡點，說明延9原油為成熟石油。
2.3甾烷類化合物特征
以往研究業(yè)已證實，有機質(zhì)向烴類轉(zhuǎn)化的過程中，隨著埋藏深度增大和溫度升高，有機質(zhì)成熟度增大，甾烷類化合物由在熱力學(xué)上不穩(wěn)定的R構(gòu)型向穩(wěn)定的S構(gòu)型轉(zhuǎn)化[12];達到成熟演化階段的原油，C29ββ/(ββ+αα)、αααC2920S/(20S+20R)的反應(yīng)平衡值分別為0.52～0.55和0.67～0.71[15]，一般認(rèn)為，原油中這2個參數(shù)大于0.4為成熟原油[16]。延9原油C29ββ/(ββ+αα)為0.47～0.55，αααC2920S/(20S+20R)為0.53～0.57，達到或接近平衡值，均指示成熟原油特征(表3)。延9原油規(guī)則甾烷相對含量差異較大，以C29占優(yōu)勢為特征，C27和C28相對含量相似，其形態(tài)均呈不對稱V字型(圖3，表3)，反映原油以低等水生生物為主及少部分高等植物的混合成因。孕甾烷和升孕甾烷含量隨原油成熟度增加而增大[17]，延9原油孕甾烷和升孕甾烷含量較高，亦反映為成熟原油特征。
3油源對比
3.1族組成對比
前述研究表明，靖邊油田西部延9原油族組分含量極其相似，反映具有共同的油源。延9原油與長7烴源巖族組分對比發(fā)現(xiàn)，延9原油與志丹油田長7烴源巖族組成相對含量可比性強，而與靖邊油田西部長7烴源巖族組成特征差異明顯。由于原油族組成受源巖母質(zhì)類型、成熟度及運移效應(yīng)的綜合影響[10]，延9原油與本區(qū)長7烴源巖族組成的差異可能僅反映的是原油成熟度的差異，因此延9原油也可能來自于靖邊油田長7烴源巖(圖4)。
3.2類異戊間二烯烷烴對比
Pr/nC17、Ph/nC18是反映有機質(zhì)的熱演化程度的重要參數(shù)，熱演化程度越高，Pr/nC17和Ph/nC18值越低[18]。靖邊油田西部延9原油成熟度明顯低于志丹油田長7烴源巖成熟度，同時也略低于靖邊油田長7烴源巖成熟度(圖5)。靖邊油田與志丹油田長7烴源巖成熟度相比略低。延9原油Pr/nC17、Ph/nC18數(shù)據(jù)點雖與長7烴源巖數(shù)據(jù)點整體可比性差，但與靖邊長7烴源巖樣品更為接近，分析認(rèn)為產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因，可能為延9原油由本地長7烴源巖在大量生油階段早期排出的原油運聚形成。
3.3萜烷與甾烷特征對比
Ts/Tm比值是反映有機質(zhì)熱演化程度的重要參數(shù)，Ts/Tm比值大暗示原油成熟度高。前述表明靖邊油田延9原油Ts/Tm比值接近且在1附近分布，反映其成熟度較低。但位于延長組沉積時湖盆中心的志丹油田(Y860井)長7烴源巖Ts/Tm分布在5～16之間，反映其成熟度較高(圖6)。從原油成熟度來看，本地長7烴源巖與志丹地區(qū)長7烴源巖均與延9原油差異明顯(圖7)，這可能是因為延9原油主要為本地長7烴源巖在大量生油階段早期的原油排烴后運聚成藏的結(jié)果。
延9原油C27-C28-C29αααR的分布區(qū)域很集中(圖8)，且與長7烴源巖均具有可比性，而靖邊長7烴源巖規(guī)則甾烷含量與延9原油可比性更強，均具有C29占優(yōu)勢的特征。延9原油C29ββ/(ββ+αα)與αααC2920S/(20S+20R)分布區(qū)域與長7源巖差異較大(圖9)，暗示延9原油成熟度相對較低，為靖邊本地長7烴源巖達到成熟階段石油運聚的結(jié)果。
3.4油源對比討論
靖邊油田延9原油地化特征極其相似，反映其生油環(huán)境相似，具有單一的油源。通過與本地長7烴源巖及志丹地區(qū)長7烴源巖對比發(fā)現(xiàn)，延9原油地化特征與靖邊本地長7烴源巖可比性更強，而與湖盆中心志丹地區(qū)長7烴源巖地化特征可比性差。因此，分析認(rèn)為延9原油為本地長7烴源巖生成后主要經(jīng)垂向運移成藏。前人研究表明[19-20]，三疊紀(jì)末期的印支運動，盆地整體抬升并剝蝕，受蒙陜古河的影響，本區(qū)西南部長1區(qū)域蓋層殘余厚度不足100m，且多以砂泥互層或砂包泥為主。長7烴源巖生成的石油首先在長6圈閉條件優(yōu)越位置聚集成藏，在長4+5區(qū)域蓋層薄弱部位或通過宏觀或微觀裂縫系統(tǒng)[21]，經(jīng)長3、長2、長1河流相疊置砂巖及裂縫系統(tǒng)運移至侏羅系古河道砂體中，向東部構(gòu)造高部位短距離運移至本區(qū)聚集成藏。因此，無論是地化指標(biāo)對比還是從石油運移的宏觀地質(zhì)背景上分析，靖邊油田延9原油主要來自本地區(qū)長7烴源巖貢獻。
4結(jié)論
(1)靖邊油田西部延9原油族組成分布特征、生物標(biāo)志化合物特征極其相似，反映其油源條件單一;沉積環(huán)境為淡水、弱氧化—還原環(huán)境;原油成熟度中等。
(2)靖邊油田本地發(fā)育長7優(yōu)質(zhì)烴源巖，油源對比揭示延9原油主要為本地長7烴源巖貢獻形成，而與延長組沉積期湖盆中心志丹地區(qū)長7優(yōu)質(zhì)烴源巖沒有明顯親緣關(guān)系，研究結(jié)論與鄂爾多斯盆地地質(zhì)演化歷史一致。
