烴源巖巖心內(nèi)外部地球化學特征對比及污染因素分析

屈星晨，馬俊曦

(長江大學 地球科學學院，湖北 武漢 430100)

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烴源巖巖心內(nèi)外部地球化學特征對比及污染因素分析

屈星晨，馬俊曦

(長江大學 地球科學學院，湖北 武漢 430100)

對同一烴源巖或沉積物樣品進行有機地球化學分析時，同一樣品經(jīng)多次實驗，族組分組成及分子組成特征通常會有明顯差異。導致差異的原因有：巖樣本身的非均質(zhì)性；巖心和沉積物樣品受外源污染；樣品保存時，輕質(zhì)不穩(wěn)定組分溢散。典型地球化學指標表明：烴源巖外部存在外源污染，在對烴源巖巖心樣品進行地球化學分析時，應盡量鉆取巖心內(nèi)部，避免污染造成的誤差。

地球化學特征；外源污染；色譜

1 樣品概況

樣品原始信息見表1。

表1 樣品原始信息

注：CPI16=[(nC16+nC18+nC20)/(nC15+nC17+nC19)+(nC16+nC18+nC20)/(nC17+nC19+nC21)]/2[1]。

本次研究旨在探討巖心內(nèi)部、外部地球化學特征的差異，只有樣品特征信息明顯，比對試驗才具有較高的可行性。對若干吐哈盆地烴源巖樣品全巖進行鏡質(zhì)體反射率測定、索氏抽提、族組分分離及全烴氣相色譜(GC)分析，獲得其可溶烴有機質(zhì)組成特征。進一步從中選取了成熟度較低，分子特征明顯的4個大塊巖心柱樣品進行巖心內(nèi)部、外部地球化學特征比對。4個樣品存在兩種異常分子特征：4個樣品皆具有強烈的中低碳數(shù)偶數(shù)碳優(yōu)勢；烏蘇1井具有高碳數(shù)nC33、nC35優(yōu)勢。

2 實驗過程

使用二氯甲烷充分清洗過的薄片切割器切割塊狀巖心外部，得到巖心外部樣品，呈薄片狀；使用二氯甲烷充分清洗過的取芯器鉆取巖心內(nèi)部，呈柱狀。

將所得的4組樣品粉碎至0.150 mm(100目)，經(jīng)索氏抽提72 h，族組分分離分別得到飽和烴、芳烴、非烴、瀝青質(zhì)組分，使用Agilent 6890N-5975IMSD色譜/質(zhì)譜儀對飽和烴組分進行定量、定性分析，測試標樣為：5α-雄甾烷。樣品氯仿瀝青“A”數(shù)據(jù)見表2。

表2 樣品氯仿瀝青“A”數(shù)據(jù)

樣品外部、內(nèi)部飽和烴色譜質(zhì)譜圖見圖1。

從圖1可以看出：內(nèi)部均有不同程度的UCM鼓包，而外部沒有。內(nèi)部樣品的碳數(shù)分布范圍比外部樣品窄，表現(xiàn)為C16之前的碳數(shù)流失[2]。紅臺201井、恰1井、東深1井這3個具有明顯中低碳數(shù)正構(gòu)烷烴偶數(shù)碳優(yōu)勢的樣品，無論是外層樣品還是內(nèi)核樣品，均表現(xiàn)出強烈的偶數(shù)碳優(yōu)勢，充分說明在吐哈油田湖沼相烴源巖中所觀測到的中低碳數(shù)偶碳優(yōu)勢是充分存在的，并不是受鉆井、取芯、運輸、保存等外源污染所影響。但偶碳數(shù)優(yōu)勢相對其他樣品較弱的烏蘇1井，全巖樣品與外層樣品表現(xiàn)出偶數(shù)碳優(yōu)勢，但內(nèi)部偶數(shù)碳優(yōu)勢相當不明顯，可能該樣品受相鄰樣品影響，偶數(shù)碳優(yōu)勢特征可能不是該樣品真實特性。

a 恰1井外; b 恰1井內(nèi); c 紅臺201井外; d 紅臺201井內(nèi);e 東深1井外; f 東深1井內(nèi); g 烏蘇1井外; h 烏蘇1井內(nèi)

偶數(shù)碳優(yōu)勢樣品外部、內(nèi)部萜烷分布特征見圖2。

a 烏蘇1井外; b 烏蘇1井內(nèi); c 恰1井外; d 恰1井內(nèi);e 紅臺201井外; f 紅臺201井內(nèi)

從圖2可看出：藿烷化合物中以C30H藿烷為優(yōu)勢化合物，但烏蘇1井C31/伽馬蠟烷在內(nèi)部外部上差異明顯，指示的水體環(huán)境差異較大，C27、C28、C29規(guī)則甾烷的相對含量差異較大，內(nèi)部、外部呈現(xiàn)出不同的生源輸入貢獻[3]；比紅臺201井外部的m/z 191色譜圖出現(xiàn)“翹尾巴”的特點，表明了弱氧化—弱還原的沉積環(huán)境[4]。而內(nèi)部沒有，且該樣品三環(huán)萜烷/藿烷差異極大[5]，指示了陸源高等植物與水生生物貢獻比率的差異；其中恰1井樣品內(nèi)部、外部地球化學特征較為統(tǒng)一。

3 結(jié) 論

1) 4組樣品內(nèi)部、外部地球化學特征呈不同程度的差異，外部氯仿瀝青“A”相對含量大于內(nèi)部。

2) 4組樣品除烏蘇1井的3個樣品內(nèi)部、外部在正構(gòu)烷烴特征差異較小，低碳數(shù)偶數(shù)碳優(yōu)勢客觀存在，烏蘇1井樣品的偶數(shù)碳優(yōu)勢真實性有待考證。4組樣品的內(nèi)部均出現(xiàn)不同程度的UCM鼓包，而外部沒有，地球化學信息差異較大。

3) 4組樣品內(nèi)部、外部萜烷、甾烷系列化合物均存在不同的地球化學特征差異。

4) 造成樣品內(nèi)部、外部差異最可能的原因為鄰樣污染及采樣后的人為污染。

5) 抽提巖心柱烴源巖前，應盡量鉆取巖心內(nèi)部無污染部分，充分混合后抽提有機質(zhì)。

[1] 趙紅靜. 吐哈盆地臺北凹陷天然氣成因及氣源對比[M]. 北京：石油工業(yè)出版社, 2013.

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Geochemical Characteristics Comparison Between Internal and External of Hydrocarbon Source Rock and Pollution Factor Analysis

QU Xingchen, MA Junxi

(SchoolofGeosciences,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China)

The character of component ad molecular composition usually has obvious difference through multiple experiments when geochemical analysis is conducted on a single hydrocarbon source rock or sediment sample. Three reasons which leads to this difference read as follows: the heterogeneity of rock samples; the discrepancy of rock samples and hydrocarbon source rock which caused by oil-base mud or product oil through drilling, transport and preservation; the volatilization of light and labile fraction when preserved. This article indicates that the exteral of hydrocarbon source rock samples exist exotic pollution by using typical geochemical indexes. The samples should be drilled as close to the hydrocarbon source rock core as possible to avoid pollution when conducting geochemical analysis.

Geochemical characteristics; Exogenous pollution; Chromatography

2016-11-07

屈星晨(1991-)，女，湖北荊州人，研究方向：地質(zhì)開發(fā)，油氣化學，手機：18653690276，E-mail：415423762@qq.com.

P618.13

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.011