準(zhǔn)噶爾盆地東北緣上三疊統(tǒng)烴源巖地球化學(xué)特征與油源對(duì)比

余琪祥,周學(xué)文,路清華,段鐵軍,李 浩

( 1. 中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 無(wú)錫石油地質(zhì)研究所,江蘇 無(wú)錫 214126; 2. 中國(guó)石化油氣成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 無(wú)錫 214126; 3. 中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京 102206 )

0 引言

準(zhǔn)噶爾盆地三疊系分布廣泛,是重要的勘探層系。準(zhǔn)噶爾盆地西北緣下三疊統(tǒng)百口泉組(T1b)主要為扇三角洲相的礫巖和砂礫巖儲(chǔ)層,是瑪湖凹陷大型礫巖油藏的主要儲(chǔ)層[1-4];中三疊統(tǒng)克拉瑪依組(T2k)主要為辮狀河三角洲相的砂礫巖和砂巖儲(chǔ)層,是克拉瑪依油田的主要產(chǎn)層[4-7];上三疊統(tǒng)主要發(fā)育一套暗色泥巖,局部可見(jiàn)炭質(zhì)泥巖和煤巖沉積,是下伏儲(chǔ)層的主要蓋層。中、上三疊統(tǒng)暗色泥巖具有較好的生烴潛力,陳建平等[8]、賀凱等[9]認(rèn)為,阜康凹陷阜5井三疊系原油來(lái)源于三疊系小泉溝組烴源巖;王嶼濤認(rèn)為,烏倫古坳陷西北部倫5井八道灣組油砂具有未成熟原油的地球化學(xué)特征,原油來(lái)自下伏三疊系白堿灘組(T3b)生油巖[10];馮喬等分析準(zhǔn)噶爾盆地東南緣中、上三疊統(tǒng)烴源巖的有機(jī)地球化學(xué)特征[11];龔德瑜等分析準(zhǔn)噶爾盆地中三疊統(tǒng)克拉瑪依組烴源巖生烴潛力等[12]。

關(guān)于準(zhǔn)噶爾盆地東北緣烴源巖的研究多側(cè)重于烴源巖的常規(guī)分析與評(píng)價(jià),認(rèn)為石炭系烴源巖是研究區(qū)的主力烴源巖,缺少對(duì)三疊系烴源巖的研究。陳占坤等[13]、石冰清等[14]、梅文科[15]、徐興友[16]、張林等[17]和吳洪豪等[18]認(rèn)為,石炭系烴源巖為烏倫古坳陷及周緣主要的烴源巖;鮑海娟等分析烏倫古坳陷三疊系有機(jī)地球化學(xué)特征與生烴潛力[19-20],認(rèn)為三疊系暗色泥巖(潛在烴源巖)分布具有非均質(zhì)性,具備一定的生烴能力?；跍?zhǔn)噶爾盆地東北緣鉆井資料,對(duì)研究區(qū)烴源巖和油砂樣品進(jìn)行采集與地球化學(xué)測(cè)試分析,探討上三疊統(tǒng)烴源巖生烴潛力和油氣來(lái)源,為尋找油氣勘探層系和優(yōu)選有利探區(qū)提供指導(dǎo)。

1 研究區(qū)概況

準(zhǔn)噶爾盆地東北緣地處陸梁隆起北部至烏倫古坳陷,二級(jí)構(gòu)造單元包括索索泉凹陷、紅巖斷階、滴北凸起、石英灘凸起、英西凹陷及三個(gè)泉凸起東部(見(jiàn)圖1),面積約為2.9×104km2。研究區(qū)主要發(fā)育石炭系—白堊系,缺失二疊系沉積,上三疊統(tǒng)白堿灘組覆蓋在石炭系頂部不整合面之上,屬于索索泉凹陷暗色巖系最為發(fā)育且分布較廣的一套地層,最大埋深約為4.0×103m。研究區(qū)中生界主要形成于印支運(yùn)動(dòng)中晚期—燕山運(yùn)動(dòng)期,中、下三疊統(tǒng)主要分布于西南部英西凹陷—三個(gè)泉凸起及以南區(qū)域;上三疊統(tǒng)較厚,主要分布于石英灘凸起—滴北凸起大部分地區(qū);晚三疊世,受湖侵影響,湖泊—沼澤相泥巖發(fā)育,為典型的濕熱亞熱帶—溫帶型氣候,有利于生物生長(zhǎng)和有機(jī)質(zhì)發(fā)育。

圖1 準(zhǔn)噶爾盆地東北緣構(gòu)造單元?jiǎng)澐峙c井位分布Fig.1 Structural unit division and well location of the northeastern margin of Junggar Basin

研究區(qū)是準(zhǔn)噶爾盆地油氣勘探程度相對(duì)較低的地區(qū),完成倫參1、烏倫1、烏參1、泉1、英1、英西1、滴北1和準(zhǔn)北1等30余口探井,在石英灘凸起和準(zhǔn)北1井區(qū)取得約為1.185×103km2的三維地震資料。其中,泉1井在侏羅系三工河組試獲2.5×105m3/d高產(chǎn)天然氣流,準(zhǔn)北1、準(zhǔn)北101和泉6、準(zhǔn)北6等井分別在上三疊統(tǒng)白堿灘組和石炭系試獲低產(chǎn)天然氣流,滴北1井在侏羅系八道灣組試獲0.2 m3/d的低產(chǎn)輕質(zhì)油流。

除泉1井外,研究區(qū)的油氣勘探未獲突破,主要缺乏準(zhǔn)噶爾盆地二疊系主力烴源巖,侏羅系烴源巖處于低成熟階段;受火成巖影響,石炭系烴源巖分布范圍不清,烏參1井石炭系烴源巖多為凝灰質(zhì)泥巖,處于高成熟—過(guò)成熟階段,以生氣為主[21]。上三疊統(tǒng)白堿灘組在研究區(qū)分布廣泛,凹陷區(qū)暗色泥巖發(fā)育較好。

2 樣品采集與實(shí)驗(yàn)

采集研究區(qū)樣品86件(烴源巖樣品84件,油砂樣品2件),其中烴源巖樣品包括井下樣品(64件)和地表露頭樣品(20件)。井下樣品為鉆井巖屑樣品,巖性主要為深灰色泥巖、灰色泥巖、少量炭質(zhì)泥巖及煤系頁(yè)巖。首先將鉆井巖屑樣品過(guò)篩去掉部分雜質(zhì)和粉末,然后經(jīng)過(guò)水洗、曬干、挑選并裝入樣品袋,樣品質(zhì)量不少于100 g。地表露頭樣品為深灰色泥巖樣品,樣品質(zhì)量不少于200 g。2件油砂樣品為滴北1井侏羅系八道灣組油斑砂巖巖心,受鉆井取心井段和巖心庫(kù)巖心取樣規(guī)定限制,取到2件合格的油砂樣品。

烴源巖常規(guī)分析包括總有機(jī)碳(TOC)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、生烴潛量(S1+S2)、最高熱解溫度(tmax)、鏡質(zhì)體反射率(Ro)等。按照50～100 m的深度間隔,選取部分TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1%的暗色泥巖樣品,開(kāi)展氯仿瀝青“A”、干酪根族組分、干酪根碳同位素、飽和烴色譜、飽和烴色質(zhì)等分析。油砂樣品分析包括族組分、碳同位素、飽和烴色譜和飽和烴色質(zhì)等。井下樣品的分析測(cè)試由中國(guó)石化勝利油田地質(zhì)研究院實(shí)驗(yàn)中心完成,露頭樣品和油砂樣品的分析測(cè)試由中國(guó)石化油氣成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。其中,烴源巖和油砂飽和烴色譜質(zhì)譜分析儀器為5977B氣相色譜—質(zhì)譜儀(型號(hào)YQ3-18-01),參照GB/T 18606—2017《氣相色譜—質(zhì)譜法測(cè)定沉積物和原油中生物標(biāo)志物》測(cè)定;樣品同位素測(cè)定儀器為DELTA PLUS V穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀(型號(hào)YQ3-12-13),參照GB/T 18340.2—2010《地質(zhì)樣品有機(jī)地球化學(xué)分析方法第2部分:有機(jī)質(zhì)穩(wěn)定碳同位素測(cè)定同位素質(zhì)譜法》測(cè)定。

3 烴源巖地球化學(xué)特征

3.1 烴源巖分布

研究區(qū)鉆遇上三疊統(tǒng)的探井由北向南有倫5、倫2、倫參1、烏倫1、烏參1、倫6、準(zhǔn)北1、準(zhǔn)北101、準(zhǔn)北3、準(zhǔn)北6、陸6、泉3、泉2、泉1、滴北1和滴北2等井(見(jiàn)圖2-3)。沉積中心位于索索泉凹陷東南部,地層厚度在倫參1—烏參1井區(qū)最大,達(dá)到500 m,其次為準(zhǔn)北1—泉1井區(qū),厚度約為280 m。凹陷區(qū)上三疊統(tǒng)巖性主要為灰色、深灰色、棕褐色泥巖、黑色炭質(zhì)泥巖夾灰色砂巖、細(xì)砂巖和黑色煤層;紅巖斷階帶巖性主要為綠灰色泥巖、泥質(zhì)砂巖和細(xì)砂巖夾薄層灰色砂巖等。

圖2 倫3—倫2—倫參1—烏倫1—烏參1—滴北1—滴北2井上三疊統(tǒng)白堿灘組連井剖面(位置見(jiàn)圖1)Fig.2 Stratigraphic correlation section Lun 3-Lun 2-Luncan 1-Wulun 1-Wucan 1-Dibei 1-Dibei 2 wells of the Upper Triassic Baijiantan Formation(section position as shown in fig.1)

圖3 倫5—準(zhǔn)北6—準(zhǔn)北1—準(zhǔn)北101—泉3—泉1井上三疊統(tǒng)白堿灘組連井剖面(位置見(jiàn)圖1)Fig.3 Stratigraphic correlation section Lun 5-Zhunbei 6-Zhunbei 1-Zhunbei 101-Quan 3-Quan 1 wells of the Upper Triassic Baijiantan Formation(section position as shown in fig.1)

由準(zhǔn)噶爾盆地東北緣上三疊統(tǒng)暗色泥巖厚度統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)表1)可知,暗色泥巖最發(fā)育的是烏參1井,厚度達(dá)到407.0 m,占地層厚度的81.6%;其次是倫參1井,暗色泥巖厚度達(dá)到172.0 m,占地層厚度的34.5%。烏倫1、倫6、滴北1、準(zhǔn)北1、準(zhǔn)北101、準(zhǔn)北3、準(zhǔn)北6和英2井暗色泥巖厚度超過(guò)100.0 m,占比為27.8%～83.7%?？傮w上,研究區(qū)上三疊統(tǒng)暗色泥巖發(fā)育好,占比高。

表1 準(zhǔn)噶爾盆地東北緣上三疊統(tǒng)暗色泥巖厚度統(tǒng)計(jì)Table 1 Thickness statistics of dark colored mudstone of the Upper Triassic in the northeastern margin of Junggar Basin

3.2 有機(jī)質(zhì)豐度

上三疊統(tǒng)白堿灘組烴源巖主要分布于倫參1、烏倫1、烏參1至倫6井一帶,以湖相泥巖和炭質(zhì)泥巖為主。根據(jù)烏參1和滴北1井上三疊統(tǒng)白堿灘組巖屑樣品測(cè)試結(jié)果,分析烏參1和滴北1井上三疊統(tǒng)烴源巖地球化學(xué)特征(見(jiàn)圖4)。

圖4 烏參1和滴北1井上三疊統(tǒng)烴源巖地球化學(xué)特征Fig.4 Geochemical characteristics of the Upper Triassic source rocks from the well Wucan 1 and well Dibei 1

上三疊統(tǒng)烴源巖TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于0.53%～33.50%,大部分介于1.36%～7.90%,滿足SY/T 5735—2019《烴源巖地球化學(xué)評(píng)價(jià)方法》。烏參1井埋深為3 795～3 800 m的含煤屑泥巖TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,為33.50%;S1+S2介于0.19～86.46 mg/g,大部分介于1.66～23.92 mg/g;氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于133.0～621.0 μg/g(見(jiàn)圖4(a))。

滴北1井上三疊統(tǒng)烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度(見(jiàn)圖4(b))較烏參1井的偏低。滴北1井烴源巖TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.53%～2.32%,平均為1.13%;氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù)為149.0～489.0 μg/g,平均為375.0 μg/g;S1+S2為0.19～8.58 mg/g,平均為1.45 mg/g。滴北1和烏參1井所處構(gòu)造位置不同,晚三疊世,烏參1井位于凹陷沉降與沉積中心,滴北1井位于凹陷南部斜坡地區(qū),兩口井的烴源巖厚度和有機(jī)質(zhì)豐度具有較大差異。另外,烏參1井白堿灘組中上部發(fā)育炭質(zhì)泥巖、煤巖及煤系頁(yè)巖,部分樣品的TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高;滴北1井白堿灘組不發(fā)育炭質(zhì)泥巖和煤巖,僅發(fā)育暗色泥巖。根據(jù)烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),滴北1井上三疊統(tǒng)白堿灘組烴源巖總體為一般—好。由烏參1和滴北1井上三疊統(tǒng)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度(見(jiàn)圖5)可知,烏參1井上三疊統(tǒng)白堿灘組烴源巖為好—優(yōu)質(zhì)烴源巖;滴北1井烴源巖為一般—好烴源巖。

圖5 烏參1和滴北1井上三疊統(tǒng)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度Fig.5 Organic matter abundance of the Upper Triassic source rock from the well Wucan 1 and well Dibei 1

露頭的烴源巖樣品來(lái)自喀姆斯特東北、卡拉麥里山南坡老鷹溝與恐龍溝的上三疊統(tǒng)老鷹溝組(T3l),層位上相當(dāng)于上三疊統(tǒng)白堿灘組泥巖和炭質(zhì)泥巖,有機(jī)質(zhì)豐度高(見(jiàn)表2)。泥巖TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.39%～10.06%,平均為4.17%;氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于7.0～502.0 μg/g,平均為113.0 μg/g;S1+S2介于0.04～56.68 mg/g,一個(gè)泥巖樣品的S1+S2為56.68 mg/g,其余泥巖樣品的S1+S2低于2.00 mg/g;氫指數(shù)(HI)介于6.0～376.0 mg/g。炭質(zhì)泥巖TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.58%～20.78%,氯仿瀝青“A”質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于500.0～1 200.0 μg/g,S1+S2介于35.38～102.36 mg/g(4個(gè)樣品),HI介于63.0～1 585.0 mg/g?？傮w上,露頭區(qū)上三疊統(tǒng)老鷹溝組泥巖和炭質(zhì)泥巖為好烴源巖。

表2 露頭剖面上三疊統(tǒng)烴源巖有機(jī)地球化學(xué)特征統(tǒng)計(jì)Table 2 Organic geochemical characterization of the Upper Triassic source rocks in outcrop

3.3 有機(jī)質(zhì)類(lèi)型

常將干酪根碳同位素、氫指數(shù)、有機(jī)元素組成及干酪根鏡質(zhì)體反射率等作為有機(jī)質(zhì)類(lèi)型的判別指標(biāo)[16]。干酪根碳同位素越輕,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型越好;氫指數(shù)越高,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型越好。根據(jù)滴北1和烏參1井烴源巖樣品的地球化學(xué)分析數(shù)據(jù),分析研究區(qū)上三疊統(tǒng)白堿灘組暗色泥巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型[20](見(jiàn)圖6)。

圖6 烏倫古坳陷上三疊統(tǒng)白堿灘組暗色泥巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型Fig.6 Organic matter types of the dark mudstones of the Upper Triassic Baijiantan Formation in the Wulungu Depression

根據(jù)O/C(原子比)與H/C(原子比)關(guān)系(見(jiàn)圖6(a)),烏倫古坳陷上三疊統(tǒng)暗色泥巖有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅱ—Ⅲ型,其中滴北1井暗色泥巖樣品主要為Ⅱ型,烏參1井暗色泥巖樣品主要為Ⅱ—Ⅲ型。

根據(jù)干酪根碳同位素與氫指數(shù)關(guān)系(見(jiàn)圖6(b)),烏倫1井暗色泥巖樣品有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅱ1—Ⅲ型,部分樣品富氫組分含量較高,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為Ⅱ1型,對(duì)生烴較有利;倫5井暗色泥巖樣品干酪根碳同位素為-25.3‰～-25.1‰,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為Ⅱ2型;滴北1井暗色泥巖樣品氫指數(shù)總體不高,多小于200 mg/g,干酪根碳同位素較重,為-26.1‰～-24.9‰,屬于Ⅱ1—Ⅱ2型有機(jī)質(zhì)類(lèi)型,總體為Ⅱ2型;烏參1井暗色泥巖樣品干酪根碳同位素較重,為-26.4‰～-24.2‰,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為Ⅱ2—Ⅲ型。總體上,上三疊統(tǒng)暗色泥巖的有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅱ2型,部分為Ⅱ1和Ⅲ型。

3.4 有機(jī)質(zhì)成熟度

根據(jù)研究區(qū)樣品的干酪根鏡質(zhì)體反射率(Ro)和最高熱解溫度(tmax)數(shù)據(jù)[20],倫6井上三疊統(tǒng)白堿灘組暗色泥巖樣品的Ro為0.60%～0.79%,平均為0.67%;tmax為408～508 ℃,平均為455 ℃,處于低成熟—成熟階段。倫參1井暗色泥巖樣品的tmax為421～609 ℃,平均為454 ℃;Ro為0.75%～0.99%,處于成熟階段。滴北1井暗色泥巖樣品的Ro主要分布在0.41%～0.47%之間,處于未成熟—低成熟階段。卡拉麥里山南坡老鷹溝的上三疊統(tǒng)露頭泥巖樣品和喀姆斯特東北泥巖樣品的Ro為0.53%～0.69%,進(jìn)入低成熟—成熟階段。烏參1井暗色泥巖樣品的Ro為0.80%～0.95%,處于成熟階段,接近生油高峰期。滴北1與烏參1井上三疊統(tǒng)熱演化程度具有較大的差異,原因是烏參1井處于凹陷沉降中心,埋深大,滴北1井處于凹陷和隆起之間的斜坡地帶,地層沉積厚度小,埋深小,滴北1井烴源巖處于未成熟—低成熟階段。

綜上所述,準(zhǔn)噶爾盆地東北緣上三疊統(tǒng)白堿灘組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度為中等—好;有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅱ2型,部分為Ⅱ1和Ⅲ型;凹陷區(qū)的烴源巖有機(jī)質(zhì)處于低成熟—成熟階段,具有較好的生油氣潛力。

4 油源對(duì)比

滴北1井位于滴北凸起至烏倫古坳陷東南斜坡滴北1號(hào)構(gòu)造高部位,完鉆井深度為2 800 m,全井鉆遇下白堊統(tǒng)吐谷魯群、中上侏羅統(tǒng)石樹(shù)溝群、中侏羅統(tǒng)西山窯組、下侏羅統(tǒng)三工河組和八道灣組,以及上三疊統(tǒng)白堿灘組、石炭系,發(fā)現(xiàn)油氣顯示6層,厚度為24.0 m。其中八道灣組的1 680.00～1 689.00 m井段見(jiàn)油跡、油斑、油浸和熒光顯示;在1 684.33～1 693.20 m埋深取心,部分巖心含輕質(zhì)原油,測(cè)井解釋表明,含油水層1層,厚度為3.6 m,油層3層,厚度為10.8m。對(duì)八道灣組的1 679.20～1 689.00 m井段進(jìn)行儲(chǔ)層加砂壓裂改造測(cè)試,抽汲求產(chǎn),日產(chǎn)油為0.2 m3,顯示研究區(qū)具有較好的勘探潛力。

利用生物標(biāo)志物進(jìn)行準(zhǔn)噶爾盆地油源對(duì)比[22-26]。對(duì)比滴北1井侏羅系八道灣組油砂抽提物與上三疊統(tǒng)白堿灘組泥巖、下石炭統(tǒng)滴水泉組泥巖生物標(biāo)志物,判別八道灣組原油來(lái)源。

滴北1井上三疊統(tǒng)白堿灘組泥巖生物標(biāo)志物特征表現(xiàn)為Pr/Ph平均為1.35,幾乎不含伽馬蠟烷和β-胡蘿卜烷;C20、C21、C23三環(huán)萜烷豐度較低,呈“山”型分布,不含C26三環(huán)萜烷;Tm豐度極高,接近于C30藿烷的豐度,Ts/(Ts+Tm)接近0;規(guī)則甾烷中ααα20RC27、C28、C29豐度呈反“L”型分布,ααα20RC29甾烷豐度極高,幾乎不含重排甾烷,重排甾烷/規(guī)則甾烷為0(見(jiàn)圖7)。

圖7 滴北1井上三疊統(tǒng)白堿灘組泥巖飽和烴質(zhì)量色譜Fig.7 Chromatograms of saturated hydrocarbons in the mudstone of the Upper Triassic Baijiantan Formation in the well Dibei 1

下石炭統(tǒng)滴水泉組泥巖生物標(biāo)志物特征表現(xiàn)為Pr/Ph小于1.00,二環(huán)倍半萜烷豐度極低,C20、C21、C23三環(huán)萜烷豐度較高,呈山峰型分布;含少量伽馬蠟烷和β-胡蘿卜烷,伽馬蠟烷指數(shù)為0.12～0.17;Ts與Tm豐度接近,Ts/(Ts+Tm)為0.22～0.34;ββ構(gòu)型規(guī)則甾烷低于αα構(gòu)型的,孕甾烷與升孕甾烷的含量很高,(孕甾烷+升孕甾烷)/規(guī)則甾烷為0.13～0.21,ααα20RC27、C28、C29規(guī)則甾烷豐度呈“V”型分布(見(jiàn)圖8)。

圖8 下石炭統(tǒng)滴水泉組泥巖飽和烴質(zhì)量色譜Fig.8 Chromatograms of saturated hydrocarbons in the mudstone of the Lower Carboniferous Dishuiquan Formation

滴北1井八道灣組油砂抽提物的生物標(biāo)志物特征表現(xiàn)為Pr/Ph約為1.40,幾乎不含伽馬蠟烷和β-胡蘿卜烷;Ts相對(duì)于Tm很低;C27、C28、C29規(guī)則甾烷相對(duì)含量組成中,C29甾烷占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),C27和 C28甾烷含量較低。另外,三疊系烴源巖的阜5井原油地球化學(xué)特征表現(xiàn)為重排甾烷含量高,且高于規(guī)則甾烷的;規(guī)則甾烷中以C29甾烷為主,C27、C28甾烷含量較低;三環(huán)萜烷分布中以C20、C21和C23為主;伽馬蠟烷和β-胡蘿卜烷含量較低[8](見(jiàn)圖9)。

圖9 三疊系及石炭系油源對(duì)比Fig.9 Oil-source comparison of the crude oil and source rock in the Triassic and Carboniferous

源于石炭系烴源巖的原油主要為五彩灣凹陷彩25、彩27,吉木薩爾凹陷吉15、克拉美麗氣田滴西10等井產(chǎn)自火山巖儲(chǔ)層的原油。其地球化學(xué)特征表現(xiàn)為原油碳同位素重,其中原油碳同位素介于-26.22‰～-24.22‰,烷烴碳同位素介于-25.57‰～-24.82‰;生物標(biāo)志物表現(xiàn)為β-胡蘿卜烷豐度很低,γ-蠟烷較低,γ-蠟烷/C30霍烷低,為0.12～0.14;Pr/Ph較大,為1.76～1.88;Ts/Tm為0.41～0.64。石炭系原油的三環(huán)二萜烷C20、C21、C23呈“山”型分布特征,油氣成熟度很高,甾烷C2920S/(20S+20R)為0.47～0.48,屬于高成熟油氣(見(jiàn)圖10)。

圖10 滴北1井油砂抽提物與上三疊統(tǒng)及石炭系泥巖甾烷萜烷化合物對(duì)比Fig.10 Comparison of oil sand extracts from well Dibei 1 with the steroid and terpene compounds from the Upper Triassic and Carboniferous mudstone

滴北1井八道灣組油砂抽提物與白堿灘組泥巖生物標(biāo)志物特征相似,與石炭系原油和石炭系泥巖差別較大,表明滴北1井八道灣組原油來(lái)源于上三疊統(tǒng)白堿灘組烴源巖。

上三疊統(tǒng)白堿灘組烴源巖主要沿倫參1—烏倫1—烏參1井和準(zhǔn)北1—泉1—滴北1井等分布。鄰近上三疊統(tǒng)生烴凹陷的泉1井侏羅系三工河組獲工業(yè)氣流,準(zhǔn)北1和準(zhǔn)北101井白堿灘組獲低產(chǎn)氣流,滴北1井八道灣組獲低產(chǎn)油流,倫5井八道灣組獲油砂顯示。準(zhǔn)北1井白堿灘組和八道灣組見(jiàn)熒光顯示,準(zhǔn)北101井白堿灘組見(jiàn)熒光顯示。表明上三疊統(tǒng)生烴凹陷為未來(lái)油氣勘探方向,勘探層系為上三疊統(tǒng)—侏羅系,石英灘凸起東南部—滴北凸起為勘探有利區(qū)。

5 結(jié)論

(1)準(zhǔn)噶爾盆地東北緣上三疊統(tǒng)白堿灘組分布廣泛,暗色泥巖主要分布于索索泉凹陷倫參1—烏倫1—烏參1井和準(zhǔn)北1—泉1—滴北1井一帶。烴源巖厚度大,一般為86.0～172.0 m,其中烏參1井的暗色泥巖厚度為407.0 m。

(2)研究區(qū)上三疊統(tǒng)白堿灘組烴源巖豐度為中等—好,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型主要為Ⅱ2型,部分為Ⅱ1和Ⅲ型。凹陷區(qū)的烴源巖處于低成熟—成熟階段,具有較好的生油氣潛力。

(3)滴北1井八道灣組油砂抽提物生物標(biāo)志物的Pr/Ph約為1.40,幾乎不含伽馬蠟烷和β-胡蘿卜烷,Ts相對(duì)于Tm很低,在C27、C28、C29規(guī)則甾烷相對(duì)含量組成中,C29規(guī)則甾烷占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。滴北1井油砂與石炭系烴源巖和原油差別較大,與上三疊統(tǒng)白堿灘組烴源巖具有良好的親緣關(guān)系。