托參1井油源再分析及勘探啟示

周文浩，許開前，劉 磊，黎 劍，劉慶敏，周動力

(中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院西部分院，山東東營 257000)

托參1井油源再分析及勘探啟示

周文浩，許開前，劉 磊，黎 劍，劉慶敏，周動力

(中國石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院西部分院，山東東營 257000)

吐哈盆地吐魯番坳陷西部地區(qū)托參1井獲得油氣突破后,再鉆井未見油氣及烴源巖，并且托參1井油源一直存在爭議。通過對托參1井油氣再分析認為，托參1井原油碳同位素為-31.8‰，Pr/Ph值為1.4，富含伽馬蠟烷、三環(huán)萜烷；C27、C28、C29規(guī)則甾烷呈對稱的“∨”型；其母質類型既有低等水生生物，也有陸相高等植物貢獻，為半咸水-咸水沉積環(huán)境，與托克遜凹陷二疊系烴源巖具有高度的親緣關系，托參1井原油應來自托克遜凹陷P2t地層成熟烴源巖。

吐魯番坳陷；托參1井；油源分析；生物標志化合物

1988年以來，玉門石油管理局開展了吐魯番坳陷西部地區(qū)的油氣勘探，以期取得二疊系桃東溝群的油氣突破。托參1井作為該地區(qū)的第一口參數(shù)井，在三疊系見工業(yè)油流[1-7]，之后鉆探的井位相繼失利，僅烏蘇1、吐參1井見油氣顯示。

托參1井的油氣來源一直存在爭議，一種觀點認為油氣來自三疊系小泉溝群烴源巖，另一種觀點認為油氣來自二疊系、三疊系混源[3-7]。在低油價時期，精細厘定托參1井的油氣源，對于該地區(qū)效益勘探具有重要指導意義。

1 原油特征

托參1井三疊系發(fā)育一個凝析氣藏和一個油藏。凝析氣藏分布在黃山街組，為邊水層狀氣藏；油藏分布在克拉瑪依組，為背斜型底水塊狀油藏。

托參1井凝析氣藏，地面原油密度為0.715 g/cm3。油藏原油為輕質油，地層原油密度為0.770 g/cm3，黏度為2.1 mPa·s，體積系數(shù)為1.15，溶解氣油比53 m3/t，地面原油密度0.840 g/cm3，50 ℃時原油黏度為5.8 mPa·s，含蠟量為14.25%，屬于中等含蠟原油；組分分析表明，其烷烴含量67.6%，芳香烴含量14.9%,非烴含量8.1%,瀝青質含量6.4%[7-8]。該井原油特征與臺北凹陷鄯科1井三疊系原油特征相似(密度0.812 g/cm3，黏度2.87 mPa·s，含蠟量為12.52%，烷烴含量70.21%,芳烴含量11.06%,非烴含量6.38%,瀝青質含量4.26%)，鄯科1井原油已證實來自二疊系桃東溝群烴源巖。

2 原油母質特征與沉積環(huán)境

托參1井原油正構烷烴的碳數(shù)范圍為nC10～nC17，為前峰型，原油母質類型主要是水生生物。Pr/Ph、Pr/nC17，Ph/nC18很大程度亦能反映母質沉積環(huán)境的特征，托參1井原油正構烷烴特征表明原油母質類型為弱還原的混源相。

基于托參1井原油m/z191質量色譜圖霍烷化合物特征，托參1井原油具有一定的伽馬蠟烷，原油母質沉積環(huán)境為還原性的咸水環(huán)境；升霍烷C31～C35呈下降型，原油母質環(huán)境具有一定的還原性。同時研究表明，C27、C28、C29甾烷由上覆水柱進入沉積物的真核生物，其相對含量分布很大程度上也能夠反映原始有機質輸入特征；托參1井原油m/z217質量色譜圖甾烷化合物特征表明原油母質類型為混合源(圖1)。

綜上研究認為，托參1井原油應源自一般還原條件下的咸水湖相環(huán)境，母質類型既有低等水生生物，又有陸生高等植物的貢獻。

3 原油成熟度

C295α,14α，17α(H)-甾烷在C-20上的異構化作用對于未成熟到成熟范圍具有高專屬性，C29規(guī)則甾烷在C-14和C-17位上的異構化作用指示原油的成熟度；而托參1井原油C295α,14α，17α(H)-甾烷20S/(20S+20R)的比值為0.43，C29ββ/(ββ+αα)的比值為0.37，故為成熟油。

圖1 托參1井原油規(guī)則甾烷分布三角圖

4 油源厘定

經(jīng)過多年勘探研究和實踐證實,二疊系塔爾朗組(P2t)是吐哈盆地托克遜凹陷優(yōu)質烴源巖主要發(fā)育層段[9-11]，厚度為200～500 m；TOC含量為1.03%～9.62%，鏡質組反射率Ro為0.7%～1.29%，有機質類型主要為Ⅱ-Ⅲ型，綜合評價為優(yōu)質烴源巖，且處于成熟階段，以生油為主，具有較強的生烴潛力。

由于托克遜凹陷地區(qū)多口探井未鉆遇P2t有效源巖，為了精細厘定托參1井原油的來源，對托克遜凹陷地區(qū)3條P2t露頭剖面進行實地勘察，采集烴源巖樣品20多塊，挑選出TOC值大于1%的6塊樣品進行地球化學分析。結果顯示其正構烷烴的碳數(shù)范圍為nC13～nC34，主要是后峰型；奇偶優(yōu)勢(OEP)值多數(shù)大于1.2，具有奇偶優(yōu)勢，Pr/Ph主要分布范圍為0.56～1.75，Pr/nC17范圍為0.58～1.19，Ph/nC18范圍為0.59～1.13(表1)。綜合研究表明，P2t源巖具有還原條件的混合相-鹽湖相的特征。(圖2)。

表1 托克遜凹陷地區(qū)二疊系烴源巖正構烷烴相關數(shù)據(jù)

圖2 托克遜凹陷地區(qū)原油和烴源巖Pr/nC17與Ph/nC18關系

伽馬蠟烷的富集多與高鹽度沉積環(huán)境有關， 6個P2t露頭樣品的伽馬蠟烷指數(shù)為0.094～0.245，托參1井原油伽馬蠟烷指數(shù)為0.185，表明托參1井原油與P2t源巖均形成于半咸水-咸水環(huán)境[12-14]。

在油源厘定研究中，生物標志化合物特征是應用最為廣泛的，其中“指紋”特征對比具有高度辨識性。托參1井原油與托克遜凹陷地區(qū)P2t源巖具有較高豐度的三環(huán)萜烷，且均以C20、C21、C23為主，其中C21為最高，C20、C21、C23呈“∧”型；甾烷分布中，C27、C29甾烷較C28甾烷均具有一定的優(yōu)勢，呈近對稱的“∨”型(圖3)；升霍烷指數(shù)隨碳數(shù)增加而逐漸降低(圖4)，兩者具有高度相似性[15]。

油氣的碳同位素值亦可作為油源厘定的另一指標。源自湖相腐泥型母質的原油，其13CPDB值一般為-30‰～-32‰；源自湖相腐殖型母質的原油，其13CPDB值一般為-27‰～-29‰[16]。托參1井原油碳同位素值為-31.8‰，與來自二疊系源巖的準噶爾盆地東部火燒山油田原油碳同位素值-29.9‰～-32.21‰一致[17-18]，與托克遜凹陷地區(qū)P2t源巖碳同位素值非常接近。

圖3 托克遜凹陷地區(qū)原油和烴源巖生物標志化合物質量色譜圖對比

圖4 原油和烴源巖升霍烷指數(shù)隨碳數(shù)分布

5 結論及勘探啟示

(1)托參1井原油為中等含蠟輕質原油，其母質類型為混合型，沉積環(huán)境屬于一般還原條件下的咸水湖相沉積。

(2)托參1井原油具有成熟油的特征，來自托克遜凹陷P2t成熟烴源巖。

(3)吐魯番坳陷西部地區(qū)下一步的勘探重點是P2t有效源巖空間展布及生烴動態(tài)演化特征研究。

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編輯：蒲洪果

1673-8217(2017)03-0045-04

2016-01-04

周文浩，助理工程師，1990年生，2012年畢業(yè)于長安大學資源勘查工程(油氣)專業(yè)，現(xiàn)從事石油地質綜合研究工作。

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