渤海灣盆地南堡凹陷原油地球化學(xué)特征及油源對比分析

陳曉曉

摘 要：本文主要針對原油地球化學(xué)特征以及油源對比等方面展開討論，進(jìn)行油田原油化學(xué)特征對分析后，明確南堡凹陷地區(qū)的原油成因類型。通過區(qū)域內(nèi)的原油特征分析可知，不同構(gòu)造帶的原油化學(xué)特征有一定差別，將原油劃分成6類。古近系的烴源巖對構(gòu)造帶中原油聚集有促進(jìn)作用，如高柳構(gòu)造帶的原油主要來源自沙三段和沙一段的烴源巖，通過加大對渤海灣盆地原油化學(xué)特征的分析，能為原油開采提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：南堡凹陷;原油;油源對比

油源對比能提供原油成因和遷移等方面的信息，針對不同降解程度的原油要采用相應(yīng)的油源對比方式，以便保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。南堡凹陷是在斷塊運(yùn)動中逐漸發(fā)育起來的，經(jīng)歷了新陷期與坳陷期兩個階段，不同區(qū)域的原油成分和分布不同。由于南堡凹陷含有大量油氣資源，使該地區(qū)的原油油源受到廣泛關(guān)注，還要對原油標(biāo)志物構(gòu)成特征進(jìn)行分析，以便掌握原油具體應(yīng)用。

一、區(qū)域地質(zhì)概況

在有機(jī)質(zhì)生源融入、熱演化程度和沉積環(huán)境等因素的影響下，會促使標(biāo)志物產(chǎn)生相應(yīng)的組合特征，尤其對于東三段、沙三段和沙一段來烴源巖形成階段來講，沉積環(huán)境變化顯著，需要注重對這些發(fā)育時期生物標(biāo)志物特征的分析。沙三段沉積時期由邊界斷層開始運(yùn)動，使盆地逐漸發(fā)育成箕狀凹陷，逐漸向南西方向發(fā)展。這種遷移活動下，能發(fā)育成一套干旱環(huán)境下的以灰綠色泥巖、紅色泥巖為主的沉積。[1]另外，沙三段到沙二段沉積地點(diǎn)在柳贊構(gòu)造帶西方地區(qū)，沉積范圍較大，在潮濕的氣候條件下，逐漸發(fā)育成以灰綠色泥巖、礫巖、灰色泥巖為主的構(gòu)造層。而沙一段沉積中心主要以生物灰?guī)r、灰色泥巖為主。隨著沉積中心的遷移，會帶動其他構(gòu)造帶的發(fā)育。分析可知，南堡凹陷沉積中心主要以砂泥巖為主的地層，沉積環(huán)境是湖泊關(guān)系和扇三角洲，由此造成烴源巖沉積環(huán)境和生源的不同。東三段標(biāo)志物分布特點(diǎn)為正構(gòu)烷烴的分布較均勻，在原油成分上，重排甾烷相對來講含量較高，而升孕甾烷和孕甾烷的含量低。沙三段中的孕甾烷與升孕甾烷含量都很高，Ts含量高于Tm，隨著時間推移逐漸發(fā)育成熟。

二、烴源巖地球化學(xué)特征和類型分析

（一）地球化學(xué)參數(shù)分析

南堡凹陷主要烴源巖為東三段、沙三段和沙一段，在凹陷中北部凹陷達(dá)到最大深度。上文介紹了區(qū)域特征和烴源巖的生物標(biāo)志物特點(diǎn)。其中沙一段為干旱氣候下形成的沉積，沙三段形成深湖相沉積，沉積分布面積和厚度小。

（二）原油生物標(biāo)志物組合特征與成因分類

不同區(qū)域的油田原油生物標(biāo)志物成分特征有著明顯區(qū)別，從原油中生物標(biāo)志物構(gòu)成特征出發(fā)，可將原油劃分成6類，前3類原油分別位于柳贊、老爺廟、高尚堡和北堡油田;后3類位于攤海區(qū)。不同類型原油的標(biāo)志物特征如下：第一類原油的正構(gòu)烷烴和的碳數(shù)分布不完整，β胡蘿卜烷含量高，隨著生物降解程度的提高，該物質(zhì)含量隨之增加。同時Ts含量與Tm含量基本相同。這類原油在老爺廟、柳贊、高尚堡等油田的明化鎮(zhèn)組都有分布。第二類原油的碳數(shù)分布呈現(xiàn)出上雙峰型的特點(diǎn)，不含β胡蘿卜烷，C30甾烷的含量較低，從分布特征來看，主要分布在北堡油田和老爺廟。第三類原油的正構(gòu)烷烴中碳數(shù)分布主要是單峰型，不包含β胡蘿卜烷，相對來講升孕甾烷和孕甾烷的含量高。在高尚堡、柳贊等油田的油田的沙三段和沙一段都分布這類原油。第四類原油中的生物標(biāo)志物特征和第三類原油類似，碳數(shù)分布呈單峰性。第五類原油正構(gòu)烷烴結(jié)構(gòu)不完整，缺失高碳數(shù)部分，孕甾烷與升孕甾烷的含量不高，其中不含β胡蘿卜烷。這一原油主要分布在奧陶系。第六類原油的烷烴碳數(shù)分布已呈現(xiàn)正態(tài)型，Ts含量明顯增加，這類原油同樣分布在奧陶系。加深對不同區(qū)域原油地球化學(xué)特征的了解，能為原油開采作業(yè)的展開提供借鑒，表明分析原油化學(xué)特征還有必要的。

三、油源對比分析

在油源對比方面，主要是由于來自于同一烴源巖的原油經(jīng)過遷移匯聚起來，受到地質(zhì)環(huán)境、溫度和化學(xué)條件等因素的影響，會促進(jìn)原油發(fā)生水解和降解等反應(yīng)，或者出現(xiàn)熱蝕變或油氣分餾等，會引起原油中的組成成分發(fā)生變化。但是原油中部分構(gòu)成的分布特征變化不明顯，是由于輕度的運(yùn)動遷移和生物降解對組成分布影響不大。原油油源中的組分參數(shù)與沉積環(huán)境和原有生源有關(guān)，主要針對這些參數(shù)進(jìn)行油源對比。[2]如在正構(gòu)烷烴對比上，該物質(zhì)的分布特點(diǎn)和組分參數(shù)和運(yùn)移效益和母質(zhì)類別有關(guān)，第一類原油的生物降解程度高，其離子流圖和烴源巖間不是對應(yīng)的，不能從正構(gòu)烷烴分布入手進(jìn)行油源的對比分析。在整體離子流圖中可看出，第二類原油的正構(gòu)烷烴和沙一段及東三段的烴源巖存在相似性，而第五類、第六類原油和位于奧陶系的沙三段烴源巖較為相似。另外，在生標(biāo)參數(shù)對比上，可通過相關(guān)圖進(jìn)行生源、成熟度和沉積環(huán)境等多個參數(shù)的比較，其中第一類、第二類原油和攤海區(qū)第五類原油的標(biāo)志物特性接近，能將其和東三段及沙一段烴源巖進(jìn)行對比，由此推測這類原油主要是以東三段與沙一段為主的混源油。

四、結(jié)論

綜上所述，在渤海灣盆地南堡凹陷的東三段、沙三段和沙一段三處烴源巖的生物標(biāo)志物布局特點(diǎn)有一定相似性，但由于受到沉積環(huán)境的影響，造成這些標(biāo)志物構(gòu)成有所差異。進(jìn)行油源對比可知，東三段與沙一段的生物標(biāo)志物特性大體相似，和沙三段間差異較明顯。其中沙三段烴源巖中有較豐富的升孕甾烷和孕甾烷。不同原油的標(biāo)志物組成間有明顯區(qū)別，可根據(jù)生物標(biāo)志物的組成特征進(jìn)行原油劃分。

參考文獻(xiàn)：

[1]李夢茹，唐友軍.江陵凹陷不同地區(qū)原油地球化學(xué)特征及油源對比[J].天然氣地球科學(xué)，2018，29（09）：1240-1251.

[2]葛海霞，張枝煥.渤海灣盆地青東凹陷古近系原油地球化學(xué)特征及油源分析[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2017，39（03）：383-389.

[3]楊曦.東濮凹陷沙一段烴源巖及油氣地球化學(xué)特征研究[D].成都理工大學(xué)，2017.