庫車坳陷東部凹陷內(nèi)與前緣隆起帶上原油地球化學(xué)特征研究

劉洪星，包建平，韓長春 （油氣資源與勘探技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （長江大學(xué)）長江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院，湖北 武漢430100）

庫車坳陷位于塔里木盆地北部的天山南麓，其受天山板塊與塔里木板塊相互碰撞、擠壓而形成，具有再生前陸盆地的沉積構(gòu)造特征，發(fā)育有煤系和湖相烴源巖。盆地呈東西向展布，自下而上沉積了三疊系、侏羅系、下白堊統(tǒng)、下第三系、上第三系和第四系等地層。盆地自北而南可劃分出北部單斜帶、克依構(gòu)造帶、秋里塔格構(gòu)造帶和南部前緣隆起帶。依奇克里克構(gòu)造帶位于庫車坳陷東部，陽霞凹陷北緣；輪臺－提爾根構(gòu)造帶位于庫車坳陷東部隆起帶上，陽霞凹陷南緣［3］。上述構(gòu)造帶原油大多以凝析油氣的形式存在。下面，筆者通過對庫車坳陷東部不同構(gòu)造帶 （依奇克里克構(gòu)造帶 （吐孜1、依南2和依南5井）、秋里塔格構(gòu)造帶 （迪那11）和輪臺－提爾根構(gòu)造帶 （臺2、提1、提2和提3井））所產(chǎn)原油進(jìn)行地球化學(xué)分析，以便為該坳陷油氣勘探提供參考。

1 原油地球化學(xué)特征

1.1 鏈烷烴組成特征

原油中的鏈烷烴主要包含正構(gòu)烷烴和植烷系列。庫車坳陷東部構(gòu)造帶上原油鏈烷烴與補(bǔ)身烷系列如表1所示。從表1可以看出，庫車坳陷東部凹陷內(nèi)與前緣隆起帶上原油的植烷系列有相似性，姥鮫烷／植烷（Pr／Ph）均大于2.0，表明原油的烴源巖形成于弱氧化的沉積環(huán)境，但庫車坳陷東部凹陷內(nèi)與前緣隆起帶上原油植烷系列的組成特征存在差異，其中依奇克里克構(gòu)造帶上原油Pr／Ph的均值為3.24，秋里塔格構(gòu)造帶上原油Pr／Ph的均值為2.48，輪臺－提爾根構(gòu)造帶上原油Pr／Ph的均值為2.61，這表明依奇克里克構(gòu)造帶上原油氧化性最高，秋里塔格構(gòu)造帶上原油氧化性最低。與相鄰的正構(gòu)烷烴相比，3個構(gòu)造帶上原油姥鮫烷／正構(gòu)烷烴C17（Pr／nC17）與植烷／正構(gòu)烷烴C18（Ph／nC18）比值如下：依奇克里克構(gòu)造帶分別為0.21和0.05，秋里塔格構(gòu)造帶分別為0.10和0.03，輪臺－提爾根構(gòu)造帶分別為0.14和0.04（見表1），它們之間差異微小，說明其原油來源可能相同。

表1 庫車坳陷東部構(gòu)造帶上原油鏈烷烴與補(bǔ)身烷系列

1.2 萜烷系列組成和分布特征

庫車坳陷東部凹陷內(nèi)與前緣隆起帶上原油中都含有高含量的補(bǔ)身烷系列化合物，分別是C15補(bǔ)身烷、C16升補(bǔ)身烷和重排補(bǔ)身烷。其中，重排補(bǔ)身烷的形成主要與粘土礦物的催化和沉積成巖環(huán)境的氧化還原性有關(guān)，其相對含量與成熟度也有關(guān)。3個構(gòu)造帶上原油重排補(bǔ)身烷／補(bǔ)身烷 （diaC15／C15）和重排補(bǔ)身烷／升補(bǔ)身烷 （diaC15／C16）比值如下：秋里塔格構(gòu)造帶分別為3.09和4.91；依奇克里克構(gòu)造帶分別為2.32和3.61；輪臺－提爾根構(gòu)造帶分別為3.00和3.27，這說明3個構(gòu)造帶上原油成熟度都較高，其母質(zhì)形成于富粘土礦物的弱氧化沉積環(huán)境中，其中依南5原油的重排補(bǔ)身烷的含量異常可能與粘土礦物的催化作用有關(guān)（見表1）。

圖1 庫車坳陷東部凹陷內(nèi)原油中萜烷系列分布特征圖

從秋里塔格構(gòu)造帶上 （迪那11井）原油的三環(huán)萜烷系列標(biāo)志物分布特征上看，以C20為主峰，呈現(xiàn)出階梯狀分布特征，C24四環(huán)萜烷和C26三環(huán)萜烷豐度相當(dāng)，有相對較高的伽馬蠟烷 （G／C30H＝0.39），且水體鹽度相對較高，重排藿烷含量相對后兩者偏低 （diaC30H／C30H＝0.39），主要受成熟度的影響，未知藿烷un C30H／Tm、新藿烷Ts／Tm 和Pr／Ph均小于后兩者，表明前者成熟度小于后兩者 （見圖1（a））；依奇克里克構(gòu)造帶上 （依南2井），以C19為主峰，呈現(xiàn)出階梯狀分布，C24四環(huán)萜烷的豐度很高，C26三環(huán)萜烷較低，C26以上三環(huán)萜幾乎檢測不到，幾乎檢測不到伽馬蠟烷，有豐富的重排藿烷 （diaC30H／C30H＝0.68）（見圖1 （b））；輪臺－提爾根構(gòu)造帶與依奇克里克構(gòu)造帶相似 （見圖1（c））。

1.3 甾烷系列組成和分布特征

甾烷系列化合物中，C27－C29規(guī)則甾烷的含量受控于母質(zhì)的性質(zhì)，C27規(guī)則甾烷占優(yōu)勢說明浮游植物的貢獻(xiàn)高，而C29規(guī)則甾烷占優(yōu)勢說明陸源有機(jī)物的貢獻(xiàn)高。秋里塔格構(gòu)造帶迪那11井原油的C27規(guī)則甾烷／C29規(guī)則甾烷 （C27R／C29R）和C28規(guī)則甾烷／C29規(guī)則甾烷 （C28R／C29R）比值分別為0.64和0.66，說明有機(jī)質(zhì)生源組成上呈以陸源有機(jī)質(zhì)為主但與浮游植物共存的格局，而依奇克里克構(gòu)造帶上 （依南2）原油的C27R／C29R和C28R／C29R比值分別為0.35和0.53，說明母質(zhì)以陸源有機(jī)質(zhì)為主；輪臺－提爾根構(gòu)造帶上原油的C27R／C29R和C28R／C29R比值分別為0.5和0.13，也說明母質(zhì)以陸源有機(jī)質(zhì)為主 （見表2）。上述結(jié)果表明，生物標(biāo)志物組成特征上秋里塔格構(gòu)造帶 （迪那11井）、依奇克里克構(gòu)造帶 （依南2井）和輪臺－提爾根構(gòu)造帶上原油的烴源巖形成于淡水、偏氧化的沉積環(huán)境，且原始的生烴母質(zhì)以陸源有機(jī)質(zhì)為主，富含各類重排構(gòu)型生物標(biāo)志物，且三環(huán)萜烷系列呈階梯狀分布，說明原油可能來源于侏羅系煤系泥巖［3－4］。

表2 庫車坳陷東部構(gòu)造帶上原油生物標(biāo)志物組成特征

2 原油碳同位素組成

碳同位素組成特征具有明顯的母質(zhì)繼承性，秋里塔格構(gòu)造帶碳同位素在－23.6‰左右，依奇克里克構(gòu)造帶碳同位素為－24.6‰～－25.9‰，而輪臺－提爾根構(gòu)造帶碳同位素為－24.6‰～－26.1‰，反映出侏羅系煤系泥巖中陸源有機(jī)質(zhì)比較豐富，因而具有較重的碳同位素組成。由于依奇克里克構(gòu)造帶和輪臺－提爾根構(gòu)造帶的碳同位素相對較輕且差異較小，說明兩者原油來源可能相同，而秋里塔格構(gòu)造帶碳同位素相對較重，說明其與前兩者原油來源可能不相同［3］。

3 結(jié) 論

1）依奇克里克構(gòu)造帶和輪臺－提爾根構(gòu)造帶上原油姥植比較高，在生物標(biāo)志物分布與組成特上，2個構(gòu)造帶原油其三環(huán)萜烷系列呈階梯狀分布、C24四環(huán)萜烷含量遠(yuǎn)高于C26三環(huán)萜烷、伽馬蠟烷較低、特別富含各類重排構(gòu)型生物標(biāo)志物、原油母質(zhì)主要以高等植物為主、且碳同位素差異較小，說明原油來源于侏羅系煤系泥巖且兩者可能同源。

2）秋里塔格構(gòu)造帶上原油姥植比相對較低，在生物標(biāo)志物分布與組成特上，三環(huán)萜烷系列呈階梯狀分布、C24四環(huán)萜烷含量與C26三環(huán)萜烷相當(dāng)、伽馬蠟烷相對較高、各類重排構(gòu)型生物標(biāo)志物相對較低、原油母質(zhì)主要以高等植物為主、浮游植物也有一定的貢獻(xiàn)、且碳同位素較重，說明秋里塔格構(gòu)造帶上原油可能來源于侏羅系煤系泥巖但與依奇克里克構(gòu)造帶和輪臺－提爾根構(gòu)造帶原油可能不同源。

［1］賈承造 .中國塔里木盆地構(gòu)造特征與油氣 ［M］.北京：石油工業(yè)出版，1997.

［2］賈承造 .塔里木盆地中新生代構(gòu)造特征與油氣 ［M］.北京：石油工業(yè)出版，2004.

［3］梁狄剛，陳建平，張寶民，等.塔里木盆地庫車拗陷陸相油氣的生成 ［M］.北京：石油工業(yè)出版，2004.

［4］趙孟軍，盧雙舫，王庭棟，等.塔里木盆地天然氣成藏與勘探 ［M］.北京：石油工業(yè)出版，2003.

［5］包建平，朱翠山，張秋茶，等 .庫車坳陷前緣隆起帶上原油地球化學(xué)特征 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2007，29 （4）：40－44.

［6］詹兆文，包建平，朱翠山，等 .庫車坳陷卻勒1油藏原油地球化學(xué)特征與來源研究 ［J］.石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2011，33 （5）：22－26.