曾威，張敏，劉海鈺 （長江大學地球環(huán)境與水資源學院，湖北 武漢430100）

松遼盆地是中國東部大型中、新生代沉積盆地，是我國最大的陸相含油氣盆地之一。梨樹斷陷位于松遼盆地東南隆起區(qū)的南部，是一個晚侏羅世至早白堊世早期發(fā)育的斷陷盆地，屬于一獨立的生烴坳陷。秦家屯油氣藏位于梨樹斷陷東部斜坡區(qū)秦家屯構(gòu)造上，為北東走向大型鼻狀構(gòu)造，該構(gòu)造帶上淺層泉頭組 （K1q）和登婁庫組 （K1d）是秦家屯地區(qū)的主力產(chǎn)油層系。七棵樹油田沙河子組 （K1sh）油氣藏位于梨樹斷陷中央隆起帶邊緣，西鄰十屋油田，東臨秦家屯油田。

松遼盆地梨樹斷陷秦家屯－七棵樹油田的勘探程度較低，勘探前景廣闊。目前已有關(guān)于梨樹斷陷沉積相儲層特征以及資源評價、烴源巖評價、成藏期次、油砂的地球化學特征等方面的報道［1～6］，但是有關(guān)秦家屯－七棵樹油田原油地球化學特征及成因類型未見報道。針對油氣成藏過程中的地球化學特征等基礎(chǔ)性研究程度低，研究不夠系統(tǒng)，現(xiàn)有的有些認識有待深入探討。從而對該區(qū)油源認識不清，嚴重限制了該區(qū)的油氣勘探進程，因此，通過研究秦家屯－七棵樹油田原油的地球化學特征及其成因分類，找出該區(qū)主要油源巖，具有一定的勘探指導意義。

1 樣品與試驗

采集了27個位于秦家屯－七棵樹地區(qū)的原油樣品，其中22個樣品分布在秦家屯油田SN106、SN107、SN121、SN122、SN142、SN143和SN106區(qū)塊的K1q和K1d，5個樣品分布于七棵樹油田SW8井、SW9井、SW11井的K1sh。對研究區(qū)原油樣品進行了族組分分離和飽和烴生標GC－MS分析。色質(zhì)分析條件：儀器為Agilent 6890N色譜儀和5975IMSD質(zhì)譜儀聯(lián)用，色譜柱為HP－5MS石英彈性毛細管柱 （30m×0．25mm×0．25μm）；進樣器溫度為300℃，恒溫脈沖不分流進樣；載氣為氦氣，流速為1．0ml／min。升溫程序為：先50℃恒溫1min，然后以20℃／min的升溫速率從50℃至100℃，最后再以3℃／min的升溫速率升至315℃，并在這個溫度恒溫18min。質(zhì)譜電離方式為EI，電子能量為70eV，接口溫度為280℃，采用Scan－SIM數(shù)據(jù)采集模式，原子質(zhì)量全掃描范圍50～550amu。

2 原油物性特征

分析樣品中，絕大多數(shù)原油顏色為黑色，少數(shù)為黃色，主要集中分布秦家屯油田的K1q和七棵樹油田K1sh。根據(jù)秦家屯－七棵樹油田原油物性分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計，絕大多數(shù)原油密度介于0．83～0．90g／cm3（20℃）；原油含蠟量較高，含蠟質(zhì)量分數(shù)普遍介于19．1%～39．56%之間，屬于高蠟原油；原油黏度集中在6．26～24．77mPa·s（50℃），原油凝固點均在11～24℃之間；含硫量較低，多數(shù)在0．1%以下，屬低硫原油。綜合來看，秦家屯－七棵樹油田原油為中黏度含蠟質(zhì)量分數(shù)較高的原油。

3 結(jié)果與討論

3．1 鏈烷烴系列

在m／z＝85的質(zhì)量色譜圖 （圖1）中，研究區(qū)原油正構(gòu)烷烴呈現(xiàn) “單峰”或者微弱 “雙峰”型，主峰碳主要為nC19、nC21或nC23。其中，SW11井K1sh原油正構(gòu)烷烴為單前峰型分布，主峰碳為nC10，顯示出典型的凝析油正構(gòu)烷烴分布特征。研究區(qū)原油的正構(gòu)烷烴奇偶優(yōu)勢不明顯，OEP（奇偶優(yōu)勢指數(shù)）和CPI（碳優(yōu)勢指數(shù)）分布范圍均在1～1．2之間，原油輕重比 （／）普遍大于1，Pr／Ph值為0．86～1．76，表明原油總體為正常成熟油，母源沉積在還原－弱還原的沉積環(huán)境。

3．2 補身烷系列

補身烷系列主要來源于原核生物細菌，而重排補身烷的形成機理與重排甾藿烷類似，其相對豐度的變化可以反映沉積成巖環(huán)境的氧化還原性［7］。研究區(qū)絕大多數(shù)原油樣品在補身烷系列分布特征上呈現(xiàn)出重排補身烷含量較低，C15補身烷占絕對優(yōu)勢的特點 （圖1），兩者比值 （diaC15／C15）介于0．41～0．69之間；而七棵樹油田SW11井原油比較富集重排補身烷，其相對豐度較補身烷系列其他化合物占絕對優(yōu)勢 （圖1），重排補身烷／8β－補身烷比值為3．35。兩種不同的補身烷系列分布特征暗示著沉積環(huán)境的差異，SW11井原油樣品有著還原性相對較弱的沉積環(huán)境。

圖1 秦家屯－七棵樹油田典型原油正構(gòu)烷烴及倍半萜分布特征圖

3．3 萜烷類化合物

研究區(qū)原油萜烷類生物標志物以五環(huán)萜烷為主，三環(huán)萜烷的相對豐度較低 （見圖2）。所有原油樣品三環(huán)萜烷分布較完整，呈現(xiàn)以C23三環(huán)萜為主峰的近正態(tài)分布，表現(xiàn)出源于半咸水湖相烴源巖的原油特征［7］。一般認為三環(huán)萜烷來自菌藻類，C24四環(huán)萜一般在陸源有機中含量較高［8］。秦家屯原油C24四環(huán)二萜／C26三環(huán)萜烷比值為0．4～0．5；三環(huán)萜烷／藿烷值介于0．1～0．15。七棵樹油田原油中C24四環(huán)二萜／C26三環(huán)萜烷比值較低，介于0．14～0．25；三環(huán)萜烷／藿烷值較高，為0．47～4．17。

從表1和圖2可以看出，五環(huán)三萜烷分布形式有2種：一種是重排藿烷化合物含量異常高，有的甚至以C30重排藿烷為主峰，而正常藿烷系列豐度較低，為七棵樹油田原油五環(huán)三萜烷的主要分布模式；另一種是具有較高的重排藿烷類化合物，但以正常的藿烷系列為主，C30藿烷為主峰，為秦家屯油田原油的主要分布模式。一般認為，重排藿烷起源于含有黏土并沉積在弱氧化到氧化環(huán)境的沉積物，含量高指示著弱還原－弱氧化條件下黏土礦物的催化作用［9］。不同地區(qū)原油中重排藿烷系列相對豐度上的差異無疑反映出七棵樹地區(qū)沉積環(huán)境還原性較弱或富含黏土礦物。研究區(qū)伽馬蠟烷含量較高，表明研究區(qū)原油來源于半咸水環(huán)境［7］。作為成熟度參數(shù)的C31升藿烷指數(shù)22S／ （22S＋22R）－C31藿烷分布范圍為0．58～0．6，Ts／ （Ts＋Tm）值介于0．47～0．77之間，均接近或達到異構(gòu)化終點，表明為研究區(qū)原油成熟度較高［7］。對比不同地區(qū)原油成熟度參數(shù) （表1）可以看出，七棵樹油田原油成熟度高于秦家屯油田原油。

圖2 秦家屯－七棵樹油田典型原油甾萜類化合物分布特征

表1 梨樹斷陷秦家屯－七棵樹油田典型原油生物標志物參數(shù)表

3．4 甾烷類化合物

一般認為C27規(guī)則甾烷和C28規(guī)則甾烷主要來源于藻類等低等水生生物，而C29規(guī)則甾烷主要來源于高等植物［7］。在甾烷系列化合物分布上，如圖2所示，秦家屯－七棵樹油田原油規(guī)則甾烷的分布特征大體上都呈現(xiàn)以C29規(guī)則甾烷為明顯優(yōu)勢的反 “L”形分布，整體顯示出高等陸生植物對有機質(zhì)輸入的貢獻。原油C29甾烷異構(gòu)化參數(shù)20S／ （20S＋20R）－C29甾烷在0．48～0．60之間，平均值為0．52；αββ／（αββ＋ααα）－C29甾烷分布于0．35～0．54之間，平均值為0．4，均接近或達到異構(gòu)化終點，表明秦家屯油田和七棵樹油田的原油均達到成熟階段。表1中不同地區(qū)原油成熟度參數(shù)對比發(fā)現(xiàn)，七棵樹原油成熟度要高于秦家屯油田原油。

在秦家屯油田中，C27重排甾烷／C27規(guī)則甾烷值分布于0．38～0．51之間；相對而言，七棵樹油田的原油中該比值相對較低，除SW11井原油較高外，比值均分布于0．30～0．32。經(jīng)前面論述得知，七棵樹油田的原油成熟度明顯高于秦家屯油田的原油，據(jù)此，推測重排甾烷出現(xiàn)可能受成熟度的影響不大。

4 原油類型特征及劃分

新藿烷及重排藿烷參數(shù)同時具有成熟度和沉積－有機相雙重地球化學屬性，故可作為油源對比和原油族群劃分的有效參數(shù)［10］。圖3中 C29Ts／C29降藿烷與C30重排／C30藿烷參數(shù)關(guān)系圖也很好地將秦家屯－七棵樹油田原油分成3類。

圖3 秦家屯－七棵樹油田原油類型參數(shù)關(guān)系圖

每類原油都有不同的生物標志物組合特征，預示著各自具有不同的成因。Ⅰ類原油儲層于秦家屯油田的K1q與K1d，具有較高的C24四環(huán)萜／C26三環(huán)萜烷，較低的三環(huán)萜烷／藿烷、伽馬蠟烷／C30藿烷、Ts／Tm、C29Ts／C29降藿烷、C30重 排／C30藿 烷 和 αββ／ （αββ＋ααα）－C29甾烷比值，來源于半咸水湖相沉積環(huán)境的源巖；而Ⅱ類原油儲層于七棵樹油田K1sh，具有較低的C24四環(huán)二萜／C26三環(huán)萜烷，較高的三環(huán)萜烷／藿烷、伽馬蠟烷／C30藿烷、Ts／Tm、C29Ts／C29降藿烷、C30重排／C30藿烷和αββ／（αββ＋ααα）－C29甾烷比值，來源于弱還原半咸水湖相沉積環(huán)境或富含黏土礦物的源巖；Ⅲ類原油各參數(shù)介于Ⅰ類和Ⅱ類原油之間，為Ⅰ類和Ⅱ類原油的混合。

5 結(jié)論

1）梨樹斷陷秦家屯－七棵樹油田存在3種類型的原油：Ⅰ類原油具有較高的C24四環(huán)二萜／C26三環(huán)萜烷，較低的三環(huán)萜烷／藿烷和αββ／（αββ＋ααα）－C29甾烷比值，C30重排藿烷、C29Ts及Ts等重排系列化合物不發(fā)育，伽馬蠟烷相對含量較低；而Ⅱ類原油則與之相反，比較缺乏C24四環(huán)而萜而富集C26三環(huán)萜，具有較高的三環(huán)萜烷／藿烷和αββ／（αββ＋ααα）－C29甾烷比值，富含重排藿烷系列化合物，C30重排藿烷、C29Ts及Ts相對豐度都較高，而且伽馬蠟烷相對含量較高；Ⅲ類原油的這些參數(shù)則是高于Ⅰ類原油但低于Ⅱ類原油，為Ⅰ類和Ⅱ類原油的混合。

2）平面上，Ⅰ類原油儲層于秦家屯油田的K1q與K1d，來源于半咸水湖相沉積環(huán)境的源巖；Ⅱ類原油儲層于K1sh，來源于弱還原半咸水湖相沉積環(huán)境的且富含黏土礦物的源巖，而Ⅲ類原油是混源油，是上述兩種原油混合的產(chǎn)物。

3）原油中甾烷、藿烷等成熟度參數(shù)指標表明梨樹斷陷秦家屯－七棵樹油田原油為成熟原油，為烴源巖成熟階段的產(chǎn)物。原油C27～C29規(guī)則甾烷分布中，表現(xiàn)出C29甾烷優(yōu)勢，表明研究區(qū)原油中高等陸生植物對有機質(zhì)輸入的貢獻。

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