新溝油田原油地球化學(xué)特征及油源研究

劉 明，張寒池，陳仲宇，馮志平

（中國石化江漢油田分公司勘探開發(fā)研究院，湖北 武漢430223）

新溝油田位于江漢盆地中部丫新低凸起東段，分為新一區(qū)、新二區(qū)2個油氣開發(fā)區(qū)塊，其新溝嘴組Ⅰ、Ⅲ油組為常規(guī)的砂巖油藏，新溝嘴組Ⅱ油組為泥質(zhì)白云巖油藏。

1 樣品情況

本次選定的新溝地區(qū)烴源巖為新391、新461、新1171、新521井等新井在新溝嘴下段Ⅱ油組－Ⅲ油組的巖心樣品和新392井巖屑樣品，原油樣品為在井口所取的單層原油。對巖心樣品分別進行有機碳、巖石熱解等基礎(chǔ)地化項目分析，對原油樣品在其經(jīng)脫水脫砂后進行密度、粘度測試及族組分、飽和烴色譜、飽和烴色譜－質(zhì)譜分析。

2 認(rèn)識與討論

2.1 烴源巖發(fā)育特征

通過對新溝地區(qū)新鉆探井主力烴源層段烴源巖發(fā)育情況的分析發(fā)現(xiàn)，新一區(qū)新521井有效烴源巖的TOC值平均為1.66%，氯仿瀝青“A”平均為0.39%，生烴潛量平均為9.89kg／t，烴指數(shù)平均為33.58mg／kg，其主力烴源層達(dá)到了中－好烴源巖級別，新1171井也達(dá)到了中－好烴源巖級別。新二區(qū)新391井、新461井有效烴源巖也為中－好烴源巖。從烴源巖實測Ro結(jié)果來看，Ro多分布于0.50%～0.65%，這說明新溝地區(qū)烴源巖整體上還處于未成熟－低成熟演化階段。從有機質(zhì)類型上分析，其主力烴源巖主要以Ⅱ1－Ⅱ2干酪根為主。

2.2 原油特征

從新溝地區(qū)及其周緣各井在新下段各產(chǎn)層的原油物性參數(shù)可以看出（表1），新溝地區(qū)原油均屬高粘油。其中 ：新一區(qū)各層位原油基本相同；新二區(qū)Ⅰ油組原油屬高粘度的中質(zhì)油，而常規(guī)Ⅲ油組原油和非常規(guī)Ⅱ油組油藏原油密度較高，屬于高粘度的中質(zhì)油；新392井原油屬高粘度輕質(zhì)油；同時，還發(fā)現(xiàn)新溝地區(qū)的原油與其周緣拖市、老新地區(qū)、橋4井區(qū)的原油有很大區(qū)別。

2.3 新溝油田原油飽和烴分布特征

從飽和烴色譜圖可以看出（圖2），新溝地區(qū)新下段不同產(chǎn)層原油的正構(gòu)烷烴峰型特征十分相似，主峰碳數(shù)相同，OEP值處于0.93～0.96，各原油的Pr／Ph值都在0.43～0.57，Pr／Ph、Pr／nC17、Ph／nC18分布也基本一致，原油都具有一定的植烷優(yōu)勢。這些都表明了原油形成于半咸水湖相的還原沉積環(huán)境。

2.4 生物標(biāo)志化合物分布特征

從新溝及周緣地區(qū)各油組原油的生物標(biāo)志化合物特征可以看出（表2），各原油伽馬蠟烷／C30藿烷值分布很集中，多位于0.60～0.90，原油都是生成于半咸水湖相的還原沉積環(huán)境，具有成因上的聯(lián)系。在甾烷的組成中，各原油的組成也很相似。其中：C29豆甾烷含量稍高，相對含量均在39% 以上；C27膽甾烷含量稍低，各原油相對含量均在30%左右，且都表現(xiàn)為混合型母質(zhì)的特征。這些說明原油的母質(zhì)類型都是以高等植物為主，浮游生物為輔的。

圖2 新溝地區(qū)原油飽和烴色譜特征圖

根據(jù)各原油的甾烷成熟度參數(shù)可以將新溝油田原油分為兩類。第一類為成熟原油，主要分布在新392井、新二區(qū)的Ⅲ油組原油，母質(zhì)類型為混合型，半咸水沉積環(huán)境，C29甾烷的兩個異構(gòu)化參數(shù)20S／（20S＋20R）、ββ／（ββ＋αα）在0.4以上，反映出這些原油均為成熟油的特征。第二類為低成熟原油，主要分布在新二區(qū)的Ⅰ、Ⅱ油組和新一區(qū)各油組，母質(zhì)類型也為混合型，半咸水沉積環(huán)境，這些原油的C29甾烷的兩個異構(gòu)化參數(shù)較低，多位于0.3～0.4，反映出這些原油均處于低成熟階段。

從表2中還可以知道，新溝地區(qū)周緣各地區(qū)的原油成熟度普遍比新溝地區(qū)高，橋4斜－3井為成熟油、陳沱口洼陷內(nèi)的陳100井、拖市、老新地區(qū)原油均為高成熟油。這些不同成熟度的原油反映出烴源巖的位置有所不同。

表2 新溝地區(qū)及周緣原油生物標(biāo)志化合物參數(shù)表

2.5 油源對比

2.5.1 油－油對比

研究成果證實，橋4井區(qū)新溝嘴組原油是總口洼陷內(nèi)的高成熟原油沿東荊河斷層垂向運移至上盤，在橋4井區(qū)與本區(qū)的未成熟油混合后形成的成熟油。新二區(qū)常規(guī)油與周緣的新392井原油、橋4井區(qū)原油特征都較為相似，都具有成熟原油的明顯特征。精細(xì)油－油對比研究表明，新二區(qū)常規(guī)油藏與新392井存在親緣關(guān)系，而與橋4井區(qū)的原油關(guān)系不大。

2.5.2 油－巖對比

新溝地區(qū)Ex下Ⅱ油組的泥晶云巖、泥質(zhì)云巖大量含油，在顯微鏡下發(fā)出強烈熒光，但這些油的生標(biāo)特征卻與產(chǎn)出的原油有明顯不同。從本地?zé)N源巖所抽提出的原油與實際產(chǎn)出原油的對比結(jié)果分析可知，烴源巖成熟度也比原油成熟度要低，特別是對常規(guī)油藏來說，烴源巖的成熟度則更低（圖3）。從原油成熟度的差別和本區(qū)構(gòu)造發(fā)育情況分析，可以認(rèn)為常規(guī)油藏原油不可能來自本區(qū)。

圖3 新溝地區(qū)區(qū)原油與本地?zé)N源巖成熟度關(guān)系圖

從油－巖的飽和烴色譜參數(shù)對比分析可知，新392井的主力烴源巖與本井原油和新二區(qū)常規(guī)油藏原油具有相同的特征，說明油和巖具有良好的親緣關(guān)系。從生物標(biāo)志化合物對比結(jié)果來看，油和巖也有很好的可比性（圖4）。

圖4 392井烴源巖與本井及新二區(qū)原油生物標(biāo)志化合物對比圖

圖4 中，在萜烷分布上新392井的烴源巖和原油均含有較豐富的三環(huán)萜烷，Ts／Tm 參數(shù)很一致；在甾烷的分布上，油和巖三種正常甾烷都是以C29甾烷優(yōu)勢為特征，結(jié)構(gòu)特征相同，C29兩個異構(gòu)化程度也相同。這些相同的特征充分說明了新二區(qū)常規(guī)油藏原油來自于新392井區(qū)高豐度、成熟烴源巖。從新392井區(qū)運移而來的成熟油與新二區(qū)的Ⅱ油組生成的成熟度較低的未成熟－低成熟油混合后，表現(xiàn)出了低成熟油的特征，所以在Ⅱ油組的原油表現(xiàn)為低成熟，Ⅰ油組本身無生油能力，其原油為混合后的原油垂向運移而來，也表現(xiàn)為低成熟的特征，新一區(qū)原油則均為外來油與本地生成油的混合。

3 結(jié)論及建議

1）新溝地區(qū)的烴源巖有機質(zhì)豐度高，為中－好級別的烴源巖，處于未成熟－低成熟演化階段，混合型母質(zhì)，具有良好的生烴能力。

2）新溝地區(qū)原油粘度均高于拖市和老新地區(qū)，各原油母質(zhì)類型和沉積環(huán)境一致性強。但新二區(qū)Ⅲ油組原油為成熟油，其Ⅰ、Ⅱ原油和新一區(qū)各油組原油則為低成熟原油。

3）新二區(qū)Ⅲ油組常規(guī)油藏的成熟油不是來自本區(qū)。油源對比研究表明，這些常規(guī)油藏來自于靠近洼陷的新392井區(qū)高豐度、成熟烴源巖，而新二區(qū)的Ⅱ油組、Ⅰ油組及新一區(qū)的油藏均為外來油與本地油的混合。

［1］江繼綱，彭平安，傅家謨，盛國英，等.鹽湖油氣的形成、演化和運移聚集［M］.廣東：廣洲科技出版社，2004：251－301.

［2］王培榮，周光甲.生物標(biāo)志物地球化學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1992：106－324.

［3］王培榮.生物標(biāo)志物質(zhì)量色譜圖集［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1993：07－55.