柴達(dá)木盆地躍進(jìn)地區(qū)石油運聚特征研究

李紅磊，張 敏 （長江大學(xué)地球化學(xué)系 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室 （長江大學(xué)），湖北 荊州434023）

柴達(dá)木盆地躍進(jìn)地區(qū)石油運聚特征研究

李紅磊，張 敏 （長江大學(xué)地球化學(xué)系 油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室 （長江大學(xué)），湖北 荊州434023）

通過對柴達(dá)木盆地躍進(jìn)地區(qū)烴源巖物質(zhì)基礎(chǔ)、原油地球化學(xué)特征的系統(tǒng)剖析，應(yīng)用成熟度參數(shù)和含氮化合物參數(shù)揭示了研究區(qū)2個不同構(gòu)造區(qū)的兩種不同石油運移方式。提出躍進(jìn)一號構(gòu)造區(qū)尕斯庫勒油田原油主要來源于北部的茫崖坳陷和紅獅坳陷，石油自北向南運移，并具有多源注入－混合聚集成藏的特征；躍進(jìn)二號構(gòu)造中的原油則主要由南向北運移成藏，其中扎哈泉凹陷對該地區(qū)油藏的形成有重要貢獻(xiàn)。

含氮化合物；石油運移；運移方向；躍進(jìn)地區(qū)；柴達(dá)木盆地

1 地質(zhì)概況

躍進(jìn)地區(qū)位于柴達(dá)木盆地西南緣，是青海油田的主要產(chǎn)油氣區(qū)，南以十三號斷裂為界，北到祁連山南緣山區(qū)，西與阿爾金山相接，向東開口進(jìn)入柴達(dá)木盆地腹部，構(gòu)造上位于柴達(dá)木盆地西部坳陷區(qū)昆北斷階亞區(qū)，包括躍進(jìn)一號、躍進(jìn)二號、躍西、躍東、躍進(jìn)三號、躍進(jìn)四號以及躍中地區(qū)，其中躍進(jìn)一號油田 （尕斯庫勒油田）是柴達(dá)木盆地最大的油田，躍進(jìn)二號油田為柴達(dá)木盆地豐度最高的油田［1］。長期以來，人們對躍進(jìn)地區(qū)的研究主要是基于烴源巖生油、儲集層構(gòu)造、沉積相等方面，而對于油氣的運移研究較少。為此，筆者基于前人研究成果，結(jié)合油氣地化特征、含氮化合物分布特征，就該地區(qū)油氣的運聚特征加以研究。

2 烴源巖與原油地球化學(xué)特征

據(jù)已有研究［2］，躍進(jìn)地區(qū)下干柴溝組 （E3）上部烴源巖有機(jī)碳含量 （TOC）分布范圍為0.32%～1.84%，均值為1.14%，TOC大于0.8%的樣品達(dá)到了總樣品數(shù)的90%，由此可知該地區(qū)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較高，具有發(fā)育較好烴源巖的物質(zhì)基礎(chǔ)。此外，躍進(jìn)地區(qū)E13層位烴源巖成熟度相對較高，鏡質(zhì)體反射率Ro值分布范圍0.70%～1.0%，20S/ （20S＋20R）－C29甾烷參數(shù)分布范圍0.23～0.52，表明該層位烴源巖已達(dá)到中等成熟階段，即生油高峰。E23層位的烴源巖成熟度比E13層位略低，Ro值分布范圍0.62%～0.91%，20S/ （20S＋20R）－C29甾烷參數(shù)分布范圍0.16～0.55，表明該層位烴源巖僅達(dá)到低－中等成熟階段。

根據(jù)對研究區(qū)原油地球化學(xué)特征的研究 （表1），可將該地區(qū)原油劃分為2種類型 （圖1）：

Ⅰ類原油 其主要特征是高伽馬蠟烷－升藿烷強(qiáng) “翹尾巴”型，正構(gòu)烷烴具有相對較強(qiáng)的偶碳優(yōu)勢，Pr/Ph相對較低。

Ⅱ類原油 低 （中）伽馬蠟烷－升藿烷非 （弱）“翹尾巴”型，正構(gòu)烷烴的偶碳優(yōu)勢相對較弱，Pr/Ph相對較高。

表1 柴西南區(qū)躍進(jìn)地區(qū)原油地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計表

從表1中可以看出，躍進(jìn)一號地區(qū)尕斯庫勒油田主要為Ⅰ類原油，而躍進(jìn)二號構(gòu)造區(qū)油藏則主要以Ⅱ類原油為主。

圖1 柴達(dá)木盆地躍進(jìn)地區(qū)兩類不同原油質(zhì)量色譜圖

3 石油運移方向及成藏特征分析

3.1 尕斯庫勒油田

尕斯庫勒油田地處茫崖坳陷尕斯斷陷亞區(qū)，位于獅子溝－油砂山大逆掩斷層下盤，是躍進(jìn)地區(qū)最大的油田，也是盆地內(nèi)最大的油田［3］。

通過對該地區(qū)12個原油樣品的分析，得到如表2中所示原油成熟度參數(shù)和含氮化合物運移參數(shù)。研究表明，尕斯庫勒油田E13深層油藏C29甾烷異構(gòu)化參數(shù)主要分布于0.31～0.40范圍內(nèi)，明顯低于其北部的砂西油田下第三系原油，屬低成熟－成熟油。前人研究表明，在油藏的充注過程中，沿充注方向，烴源巖早期生成的成熟度較低而密度較高的原油相對遠(yuǎn)離油源區(qū)［4］。從砂西油田至尕斯庫勒油田原油成熟度的這一降低趨勢，可能預(yù)示了該地區(qū)原油注入方向為自砂西向尕斯庫勒運移，而躍01－1井區(qū)可能是該油田油氣的一個注入點 （圖2）。

表2 柴西南區(qū)尕斯庫勒油田原油運移參數(shù)

尕斯庫勒油田原油C29甾烷異構(gòu)化參數(shù)除了低于砂西油田外，在研究區(qū)內(nèi)還具有自己獨立的分布特征：構(gòu)造高點躍9－4井至躍9－39井區(qū)含量最高，分別為0.39和0.40；接下來沿著構(gòu)造長軸方向分別向南、向北逐漸降低，而到了南北兩端的躍01－1井和躍19－9井再次出現(xiàn)異常高現(xiàn)象。由此，可以初步判斷，尕斯庫勒油田深層油藏不止存在北部一個油源區(qū)，在石油運移的途中還有其他油源注入，也就是說研究區(qū)具有多源混合充注的特征。

根據(jù)已有研究［5，6］：隨著運移距離的增加，地色層效應(yīng)導(dǎo)致含氮化合物中的屏蔽型異構(gòu)體相對富集，暴露型異構(gòu)體相對減少；隨運移距離的增加，原油中含氮化合物的絕對豐度逐漸降低。筆者主要以1，8－/2，6－二甲基咔唑 （DMCA）、苯并 ［a］咔唑/苯并［a］＋苯并 ［c］咔唑和含氮化合物總濃度等作為研究油氣運移的主要參數(shù)。

從表2和圖2中可以看出，1，8－/2，6－二甲基咔唑 （DMCA）參數(shù)在尕斯庫勒油田內(nèi)變化范圍較大，從1.37～17.22均有分布，自北向南分布的躍01－1井、躍4－2井、躍9－4井中1，8－/2，6－二甲基咔唑相對含量分別為1.86、3.14、5.66，呈逐漸增加的趨勢，由此判斷來自西北方向的原油有自北向南運移的特征，這也驗證了前面成熟度變化對研究區(qū)原油運移方向的判斷。此外，從躍13－25井→躍15－8井→躍19－9井1，8－/2，6－二甲基咔唑相對含量分別為2.95→3.05→5.47呈上升趨勢，由此判斷自北向南運移的原油在Ⅲ號斷層處有來自尕斯斷陷烴源巖所生成原油的注入。同樣，應(yīng)用含氮化合物總濃度來研究尕斯庫勒油田原油的運移也得到同樣的結(jié)果：從躍01－1井到躍9－4井含氮化合物總濃度從4.35μg/g降低到0.14μg/g，從躍13－25井到躍19－9井含氮化合物總濃度同樣呈遞降趨勢，因而判斷研究區(qū)原油主體運移方向為自北向南運聚成藏。

圖2 柴達(dá)木盆地尕斯庫勒油田E13地層石油運移方向示意圖

3.2 躍進(jìn)二號構(gòu)造區(qū)

躍進(jìn)二號構(gòu)造區(qū)原油屬于Ⅱ類原油，與Ⅰ類原油的主要區(qū)別在于其相對較低的伽馬蠟烷含量和升藿烷較弱的 “翹尾巴”性，Pr/Ph和熱演化程度相對較高，正構(gòu)烷烴的偶碳優(yōu)勢也相對較弱。

表3 柴西南區(qū)躍進(jìn)二號構(gòu)造區(qū)運移參數(shù)

此外，在研究過程中筆者發(fā)現(xiàn)，該區(qū)上、下第三系油藏原油樣品成熟度具有明顯的差異，并且分布特征也不相同，這可能預(yù)示著該區(qū)上、下第三系油藏油氣運聚是相互獨立的?？紤]到下第三系油藏埋深較大，筆者認(rèn)為地層原油應(yīng)屬于早期生成，主要通過深層不整合面運移成藏，而晚期生成的成熟度較高的上第三系油藏原油則可能主要是以斷層作為主要運移通道運聚成藏的。

4 結(jié) 論

2）躍進(jìn)地區(qū)存在兩種截然不同的油氣運聚方式：尕斯庫勒油田地層原油運聚總體趨勢是自北向南運移成藏，并具有多源注入－混合運聚的特征；躍進(jìn)二號構(gòu)造區(qū)地層不同成熟度原油則基本上均具有從南向北的運聚的特征。

［1］石亞軍，陳迎賓.關(guān)于柴達(dá)木盆地躍進(jìn)地區(qū)巖性油氣藏勘探的建議 ［J］.天然氣地球科學(xué)，2006，17（5）：659～662.

［2］李洪波，張敏.柴達(dá)木盆地西部南區(qū)第三系烴源巖評價 ［J］.石油天然氣學(xué)報，2006，28（6）：41～43.

［3］朱揚明，翁煥新.柴達(dá)木盆地尕斯庫勒油田原油油源特征及成藏分析 ［J］.地質(zhì)學(xué)報，2004，78（2）：253～262.

［4］盧雙舫，張敏.油氣地球化學(xué) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2008.178～181.

［5］Li M，Larer S R，Stoddart D，et al.Fractionation of pyrrolic nitrogen compounds in petroleum during migration－Derivation of migration related geochemical parameters［J］.Geological Society Special Publication，1995，86：103～123.

［6］劉洛夫.塔里木盆地群4井原油吡咯類含氮化合物地球化學(xué)研究 ［J］.沉積學(xué)報，1997，15（2）：184～187.

Study of Characteristics of Oil Migration and Accumulation in Yuejin Area of Qaidam Basin

LI Hong－lei，ZHANG Min（Authors'Address：Department of Geochemistry；Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources（Yangtze University），Ministry of Education，Jingzhou434023，Hubei，China）

Based on the systematical analysis of the source rocks and geochemical characteristics of crude oil in Yuejin Area of Qaidam Basin，the maturity parameters and nitrogen compound parameters were used to reveal the two different ways of oil migration in two different tectonic zones in the studied area.It is clearly pointed out that oils of Yuejin－1 structural zone in Gasikule Oilfield are mainly originated from Mangya Depression and Hongshi Depression in the north of Yuejin Area，where oil is migrated from the north to south，and has the characteristics of multiple－source injection and mixed accumulation.The crude of Yuejin－2Structural zone is mainly migrated from south to north，of which Zahaquan Depression has important contribution for the reservoir formation in the region.

nitrogen compound；oil migration；migratory direction；Yuejin Area；Qaidam Basin

TE122.1

A

1000－9752 （2012）02－0046－04

2011－09－02

國家自然科學(xué)基金項目 （40973041）。

李紅磊 （1982－），男，2006年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事油氣地球化學(xué)方面的學(xué)習(xí)與研究工作。

［編輯］ 宋換新