王培榮，徐冠軍，張大江，肖廷榮，任冬苓

(1.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院石油地質(zhì)實(shí)驗(yàn)研究中心，北京100083 ;2.長(zhǎng)江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院，湖北荊州434023)

勝利油區(qū)是我國(guó)主力產(chǎn)油、氣區(qū)之一，前人對(duì)該地區(qū)的油氣地質(zhì)和地球化學(xué)己作了大量深入細(xì)致的研究工作［1-7］，但涉及油源巖中輕質(zhì)烴的工作極少或沒(méi)有。本文在這方面做了一些有益的嘗試和探索，首先用自行設(shè)計(jì)研制的密閉球磨粉碎、加熱解析、氦氣吹掃、冷阱捕集在線分析裝置，對(duì)東營(yíng)、沾化凹陷10 塊古近系沙河街組烴源巖分散有機(jī)質(zhì)中的C5—C13輕餾分進(jìn)行色譜-質(zhì)譜檢測(cè)。原油輕餾分C5—C13的化學(xué)組成主要受烴源巖沉積水體鹽度的控制［8-10］，盡管烴源巖具非均質(zhì)性，但它沉積時(shí)的周?chē)蟓h(huán)境應(yīng)是相同或相近的，既然原油源于烴源巖，那么上述關(guān)于原油的研究成果似應(yīng)可以直接推演到烴源巖，即烴源巖分散有機(jī)質(zhì)中輕烴的化學(xué)組成受沉積水體的鹽度控制，只是待用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證。從認(rèn)識(shí)論上說(shuō)，這個(gè)認(rèn)識(shí)本應(yīng)先于對(duì)原油的認(rèn)識(shí)，但是受當(dāng)時(shí)分析技術(shù)的限制，無(wú)法得到穩(wěn)定的，可重復(fù)的烴源巖分散有機(jī)質(zhì)中C5—C13輕餾分烴分析資料以供研究，從這個(gè)意義上講，我們現(xiàn)在成功地研制開(kāi)發(fā)的這套與色譜/質(zhì)譜相聯(lián)的烴源巖分散有機(jī)質(zhì)中C5—C13輕餾分在線分析裝置和技術(shù)，是一項(xiàng)很重要的實(shí)用技術(shù)，它為我們更深入更全面地了解認(rèn)識(shí)烴源巖提供了可能的幫助和技術(shù)保證，為研究烴源巖中輕餾分的化學(xué)組成是否與原油輕餾分一樣主要受源巖沉積時(shí)水體鹽度的控制提供實(shí)驗(yàn)手段;同時(shí)，我們使用油-巖中輕餾分烴的組成特征嘗試開(kāi)展了這個(gè)地區(qū)的油源對(duì)比研究，再結(jié)合巖、油中“較重”的生物標(biāo)志物參數(shù)和地質(zhì)背景進(jìn)行綜合研究，取得了一些有益的認(rèn)識(shí)和進(jìn)展，為前人油源對(duì)比成果提供了新的佐證和認(rèn)識(shí)方面的補(bǔ)充。

1 樣品

本研究共用烴源巖樣10 個(gè)、油樣15 個(gè)。其中，東營(yíng)凹陷烴源巖樣5 個(gè)，油樣8 個(gè);沾化凹陷烴源巖樣5 個(gè)，油樣7 個(gè)(圖1;表1)。

2 實(shí)驗(yàn)

1)烴源巖分散有機(jī)質(zhì)中C5—C13輕餾分分析

圖1 樣品井位分布示意圖［6］Fig.1 Location of the sampling wells［6］

表1 原油和烴源巖樣品Table 1 List of oil and source rock samples

用裝有密閉球磨粉碎、加熱解析、氦氣吹掃、冷阱捕集在線分析裝置(專(zhuān)利號(hào):201010180205.4 )的Agilent 5975MSD-GC6890N 色譜-質(zhì)譜儀，色譜柱是DB-160 m×0.25 mm×0.25 μm。升溫程序:初始溫度40 ℃恒溫10 min 后，以6 ℃/min 升至300 ℃，恒溫10 min。質(zhì)譜條件:EI，全掃描方式，m/z 50～500，離子源溫度230 ℃，傳輸線溫度280 ℃。

2)原油中C5—C13輕餾分色譜分析

用Agilent 6890 色譜儀，色譜柱為HP PONA柱50 m×0.20 mm×0.5 μm。升溫程序:35 ℃恒溫10 min，以0.5 ℃/min 速率升至60 ℃，再以2.0 ℃/min升至200 ℃，然后以4 ℃/min 升至280 ℃，恒溫5 min，分流比為100 ∶1。

3)原油中飽和烴色譜-質(zhì)譜分析

用HP5973MSD-GC6890 色譜-質(zhì)譜儀，色譜柱DB-1MS，60 m×0.25 mm×0.25 μm。升溫程序:50 ℃恒溫1 min 后，以20 ℃/min 升至100 ℃，再以4 ℃/min 升至220 ℃，改為3 ℃/min 升至310 ℃，恒溫23 min。質(zhì)譜條件同上。

3 烴源巖分散有機(jī)質(zhì)中C5—C13輕餾分烴的地化特征

本研究涉及10 個(gè)沙河街組烴源巖樣品，烴源巖輕餾分nC6—nC9的總離子流圖(TIC)見(jiàn)圖2，其C5—C13輕餾分和生物標(biāo)志物的部分地化參數(shù)見(jiàn)表2。

3.1 沙四上亞段(Es4(上))

前人研究已經(jīng)證實(shí)，濟(jì)陽(yáng)坳陷目前發(fā)現(xiàn)的油藏主要與咸-半咸水環(huán)境下形成的沙河街組四段上亞段(沙四上亞段)有關(guān)［4-5］，本研究沙四上亞段共分析3 塊樣品:坨73、利89 和純372 井(表1)。由于本研究是作GC-MS 分析，開(kāi)燈絲需有一延遲時(shí)間，使低分子量化合物有部分未檢測(cè)到，烴源巖nC6—nC9的TIC 見(jiàn)圖2。由圖2、表2 可見(jiàn)，3 塊樣品的輕餾分中均富含芳烴，TOL/nC7最高達(dá)30.17，平均為13.32。坨73 井(3 400 m)樣品分析譜圖(圖2a)的基峰即為甲苯(TOL)，苯(Bz)、間二甲苯(MX)、乙基苯(EBz)是次一級(jí)的3個(gè)強(qiáng)峰。利89 井(3 436 m)樣品與其相似;純372井(2 568 m)的沙四上亞段因沉積時(shí)湖水相對(duì)較淺，4-甲基甾烷/C29規(guī)則甾烷值在3 個(gè)巖樣中是最高的，達(dá)0.46，在烴源巖分散有機(jī)質(zhì)的C5—C13輕餾分中這個(gè)沉積環(huán)境特征的反映是含較多的環(huán)烷烴。在圖2b 中，基峰為1，1，3-三甲基環(huán)己烷(113TMCyC6)，甲基環(huán)戊烷(MCyC5)和甲基環(huán)己烷(MCyC6)均為次一級(jí)強(qiáng)峰，但芳烴含量仍不低，TOL和MX 也是次一級(jí)強(qiáng)峰，其TOL/nC7值相對(duì)較低為4.10，伽馬蠟烷/C31藿烷(S+R)值是0.93。

3.2 沙三下亞段(Es3(下))

圖2 東營(yíng)和沾化凹陷烴源巖輕餾分nC6—nC9TIC 圖Fig.2 TIC of the light hydrocarbons (nC6-nC9)in the source rock samples of the Dongying and Zhanhua depressions

表2 東營(yíng)和沾化凹陷10 個(gè)烴源巖中輕餾分和生物標(biāo)志化合物的部分地化參數(shù)Table 2 Geochemical parameters of the biomarkers and light hydrocarbons in 10 source rock samples from Dongying and Zhanhua depressions

以往大量研究證實(shí)，Es3下)(沉積期，湖泊水體變深，含鹽度降低，發(fā)育大型半咸水至微咸水和淡水的深湖相沉積，當(dāng)時(shí)有渤海藻、副渤海藻等各種藻類(lèi)季節(jié)性勃發(fā)［6］。本研究對(duì)沙三下亞段共分析了4 塊樣品:樁30、樁31、王78 和王57 井(表1)。4塊樣品都具有4-甲基甾烷十分豐富的特點(diǎn)，4-甲基甾烷/C29規(guī)則甾烷值高達(dá)0.97～1.28，伽馬蠟烷/C31藿烷(S +R)值不高為0.05—0.54(表2)，反映在沾化凹陷樁30 井(3 661.37 m)烴源巖分散有機(jī)質(zhì)中C5—C13輕餾分具環(huán)烷烴含量高的特點(diǎn)。在nC6—nC9TIC 圖(圖2c)上，其基峰為MCyC6，MCyC5、環(huán)己烷(CyC6)、順-1，3 二甲基環(huán)己烷(C13DMCyC6)和乙基環(huán)己烷(ECyC6)均為次—級(jí)強(qiáng)峰，但仍含有豐度較高的芳烴TOL 和MX，其TOL/nC7值為1.06，不過(guò)它是本研究10 塊巖樣中最低的。樁31 井(3 429.8 m)與樁30 井樣品類(lèi)似，也具環(huán)烷烴豐富的特點(diǎn)。Es3(下)亞段和Es4(上)沉積交替時(shí)，Es3(下)沉積期有一短暫的湖水由咸向淡轉(zhuǎn)變的過(guò)程［6］。本研究的王78 井(3 736 m)(圖2d)和王57 井(3 408.5 m)兩樣品，可能正處于這個(gè)時(shí)期，當(dāng)時(shí)湖水仍是比較咸的。在nC6—nC9TIC 圖上，其基峰均為T(mén)OL，MX、EBz 和Bz 均為次一級(jí)強(qiáng)峰，顯示在烴源巖分散有機(jī)質(zhì)輕餾分中芳烴的含量較高。但與本研究沙四上亞段的3塊樣品相比，TOL/nC7值稍低，nC7/MCyC6值則較高，它們分別為1.43 和2.83，其平均值比沙四上亞段樣品高約3 倍。

3.3 沙—段(Es1)

本研究沙一段共分析3 塊樣品:義102(圖2e)、孤南-29(圖2f)和孤南24-1 井(表1)。在nC6—nC9TIC 圖上其分布有共同的特征，即其基峰均為113 TMCyC6，113 TMCyC6/nC8值為2.43～3.47;此外，芳烴類(lèi)豐富，TOL，MX 和Bz 為次一級(jí)強(qiáng)峰，TOL/nC7值為3.63～5.40，nC7/MCyC6值為0.20～0.45;另一共同特點(diǎn)是反-1，2-二甲基環(huán)戊烷(t12DMCyC5)的豐度高于nC7。沙一段烴源巖中輕餾分的化學(xué)組成分布特征，除與其沉積環(huán)境水體鹽度較高外，可能還與其物源有關(guān)。

綜合上述討論，沙四上亞段、沙三下亞段和沙一段烴源巖中輕餾分烴各有不同的化學(xué)組成特征，這些特征對(duì)應(yīng)著它們各自不同的沉積水體鹽度特征，與我們以往對(duì)原油C5—C13輕餾分烴組成特征與油源沉積水體鹽度有關(guān)的認(rèn)識(shí)相似或相同［8］，也就是說(shuō)，這里的實(shí)驗(yàn)資料初步證實(shí)了我們的推測(cè)，即與原油的情況一樣，烴源巖分散有機(jī)質(zhì)中輕餾分的化學(xué)組成受其沉積時(shí)水體鹽度控制。

4 烴源巖與原油輕餾分烴的油-巖對(duì)比

徐冠軍等曾采用液氮冷凍—沖擊粉碎—密閉加熱脫附—氦氣吹掃冷阱捕集—?dú)庀嗌V在線分析裝置(專(zhuān)利號(hào)ZL200710119460.6)分析了新疆準(zhǔn)噶爾地區(qū)的烴源巖樣品，并對(duì)其在油源對(duì)比中的應(yīng)用作了初探［11］?，F(xiàn)在我們使用另一種自行設(shè)計(jì)研制的源巖樣品預(yù)處理裝置，即密閉球磨粉碎、加熱解析、氦氣吹掃、冷阱捕集色譜-質(zhì)譜在線分析裝置(專(zhuān)利號(hào):ZL201010180205.4)，進(jìn)一步探索烴源巖與原油輕餾分烴類(lèi)組成特征在油-巖對(duì)比研究方面的應(yīng)用價(jià)值。

4.1 原油輕餾分C5—C13烴的油-油對(duì)比和分類(lèi)

為了用油-巖輕餾分化學(xué)組成特征對(duì)該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的原油作油源對(duì)比，有必要先對(duì)本研究的15個(gè)原油樣品作C5—C13輕餾分的油-油對(duì)比和原油分類(lèi)。王培榮等認(rèn)為原油烴類(lèi)C7化合物的族組成相對(duì)豐度是其源巖不同沉積水體鹽度各種區(qū)別最明顯的表征，并提出“源自鹽湖相原油的C7族組成特征:芳烴百分含量高(平均約30%)，甲苯/正庚烷值高(TOL/nC7一般大于0.6)，N(具七個(gè)碳原子的環(huán)烷烴總和)/I(具七個(gè)碳原子的異構(gòu)鏈烷烴總和)比值低(≤2);源自淡-微咸環(huán)境的原油輕餾分族組成特征:C7環(huán)烷百分含量高(平均約50%)，甲基環(huán)己烷百分含量高(平均約35%)，N/I 高(＞2)，TOL/nC7低(≤0.6);源自半咸-咸環(huán)境和塔里木海相烴源巖原油的輕餾分族組成特征:C7族組成中C7鏈烷烴百分含量高(平均約60%)，TOL/nC7(一般＜0.6)，N/I 比值低(＜2)”［8］等參數(shù)指標(biāo)。這就為我們使用輕烴組成特征對(duì)原油進(jìn)行基于油源沉積水體特點(diǎn)的原油分類(lèi)和油-油對(duì)比提供了方便和得力工具，更為將要進(jìn)行的油-巖對(duì)比打下了良好基礎(chǔ)。

表3 是本研究的15 個(gè)原油中輕餾分和生物標(biāo)志化合物的部分地化參數(shù)。圖3 是這15 個(gè)原油組分中具7 個(gè)碳化合物的各族組成的百分含量分布圖，此外圖中系列1 是8 個(gè)源自江漢盆地潛江組和新溝咀組中心的鹽湖相層段原油的平均值，系列2 為27 個(gè)源自塔里木下古生界海相層段原油的平均值，系列3 是45 個(gè)源自松遼盆地白堊系淡-微咸深湖相泥巖原油的平均值［8］。由圖3可見(jiàn)，本研究的15 個(gè)原油中，有5 個(gè)東營(yíng)凹陷原油(官118、利90、坨732、營(yíng)544 和樊125 井)和4個(gè)沾化凹陷原油樣(樁702、樁306、義973 和孤北210 井)(綠色)的7 個(gè)碳輕烴族組成分布曲線與系列3(藍(lán)色)吻合較好，可能其烴源巖屬淡-微咸的沉積環(huán)境，與沙三下亞段沉積水體特征基本—致［6］;東營(yíng)凹陷坨165、梁218 井(黑色)和沾化凹陷義170、義171 井原油的分布曲線，則與江漢盆地典型鹽湖相原油的分布曲線相吻，可能其烴源巖屬咸-鹽湖相的沉積環(huán)境。沾化凹陷渤深4 井原油(紅色)的C7鏈烷烴相對(duì)百分含量是本研究15 個(gè)原油樣中最高的，達(dá)58.57%，其七碳輕烴族組成分布曲線與系列2 源自塔里木下古生界海相層段原油的分布近似，但其C7芳烴% 也較高為

21.53%;另一個(gè)東營(yíng)凹陷王542 井原油，在其C7族組成分布中鏈烷烴% 最高為43.51%，C7環(huán)烷%次之為38.82%，C7芳烴% 也不算太低有17.66%，其分布曲線與3 種典型分布曲線均吻合得不很好，有混源之嫌或有其他影響因素。

表3 東營(yíng)和沾化凹陌15 個(gè)原油輕餾分和生物標(biāo)志化合物的部分地化參數(shù)Table 3 Geochemical parameters of the biomarkers and light hydrocarbons in the 15 oil samples from Dongying and Zhanhua depressions

圖3 東營(yíng)和沾化凹陷15 個(gè)原油組分中具7 個(gè)碳化合物的族組成的百分含量分布Fig.3 Percentage contents of the of the C7 in the 15 oil samples from Dongying and Zhanhua depressions

圖4 東營(yíng)和沾化凹陷15 個(gè)油樣的Mango 參數(shù)油-油對(duì)比和分類(lèi)Fig.4 Oil-oil correlation and classification of Mango’s parameters of the 15 oil samples from Dongying and Zhanhua depressions

圖4 是這15 個(gè)原油Mango 參數(shù)的油-油對(duì)比和分類(lèi)圖，Mango 用P3與(P2+N2)(詳見(jiàn)圖3注)組分在全油中的重量百分含量的關(guān)系圖來(lái)區(qū)分兩套不同的油組［12］。在圖4a 中東營(yíng)和沾化凹陷的油樣基本上被區(qū)分在兩個(gè)不同的區(qū)域內(nèi)，說(shuō)明兩個(gè)區(qū)域中的原油應(yīng)該各有自己的烴源層。

原油輕烴中甲苯含量高和K1(2-甲基己烷+2，3-二甲基戊烷)/(3-甲基己烷+2，4-二甲基戊烷)值偏高的特征有望成為判別原油烴源巖沉積環(huán)境的地化指標(biāo)之一［9］，圖4b 右上角的原油TOL/nC7＞0.6，且K1值＞1.2 為這些原油可能源自咸水沉積環(huán)境提供了佐證。

研究已經(jīng)證明，原油“較重”和“較輕”組分的成熟度不一致，可以作為判識(shí)混源油的另一有效的途徑［14］。圖5 是這15 個(gè)原油樣的正、異庚烷值分布圖，這個(gè)分布圖可以用來(lái)判斷未遭蝕變和混源油的成熟度［14］。官118 井油樣的正、異庚烷值落在Ⅰ區(qū)內(nèi)，該原油未遭生物降解，它的C5—C13輕餾分部分應(yīng)屬未成熟油;但原油中“較重”的生物標(biāo)志化合物成熟度參數(shù)C29甾烷20S/(20S +20R)為0.33，屬未熟至低熟油范圍，同一原油的兩種成熟度判識(shí)略有區(qū)別。渤深4 井原油輕餾分的正、異庚烷值位于高、過(guò)成熟的Ⅲ區(qū)內(nèi)，但其“較重”的生物標(biāo)志化合物成熟度參數(shù)C29甾烷20S/(20S+20R)為0.49，屬成熟油范圍，與圖4 所示一致，再一次顯示該油藏有混源的可能性。

4.2 輕餾分烴的油-巖對(duì)比

張林曄等整理了東營(yíng)凹陷157 個(gè)油樣以生物標(biāo)志化合物為主的地球化學(xué)資料，分析了當(dāng)時(shí)己發(fā)現(xiàn)34 個(gè)油田的油源，提出東營(yíng)凹陷只存在沙四上亞段和沙三段兩套有效油源巖［4］。本文用油-巖輕餾分組成特征開(kāi)展了油源對(duì)比研究，為前人油源對(duì)比成果提供新的佐證和補(bǔ)充。

圖5 東營(yíng)和沾化凹陷15 個(gè)原油樣的正、異庚烷值分布(修改)［13］Fig.5 Heptane and iso-heptane values of the 15 oil samples from Dongying and Zhanhua depressions［13］

東營(yíng)凹陷坨165 井(3 385.1～3 397.0 m)、沾化凹陷義170 井(3 806.1-3 829.0 m)、義171 井(3 490.0～3 539.0 m)的原油，產(chǎn)層均位于沙四段。它們的“較重”的生物標(biāo)志物參數(shù)(表3)顯示，坨165 井原油富含伽馬蠟烷，Gam/C31H(S +R)為0.97，同時(shí)姥/植比具較強(qiáng)的植烷優(yōu)勢(shì)，Pr/Ph 為0.57，說(shuō)明它可能源自Es4上亞段烴源巖，這與張林曄［4］的報(bào)道—致。沾化凹陷的義170、義171 井原油伽馬蠟烷含量相對(duì)較低，Gam/C31H(S+R)值分別為0.54 和0.12，含較豐富的4-甲基甾烷，4-甲基甾烷/C29規(guī)則甾值分別達(dá)到0.43和0.60，Pr/Ph 值也比坨165 井原油高分別為0.87 和0.63。這些原油的nC6—nC9色譜圖彼此相似，其中坨165 井(見(jiàn)圖6a)顯示這些油樣含有十分豐富的芳烴包括:苯(Bz)、甲苯(TOL)、二甲苯類(lèi)(MX、OX)和乙基苯(EBz)，它們的輕餾分C6—C9與坨73 井Es4(上)烴源巖(圖6a)中輕餾分C6—C9的分布特征十分相似，因此，推測(cè)這3 個(gè)油樣的輕餾分主要源自Es4(上)。綜合“輕”和“較重”餾分的分析成果，推測(cè)可能有比例不等的源自Es3(下)與Es4(上)的原油相混。

圖6 東營(yíng)和沾化凹陷坨165 井和樁306 井原油nC6—nC9 輕烴色譜Fig.6 Chromatograms of the nC6-nC9 of the oil samples from Well Tuo-165(Dongying depression)and Well Zhuang-306(Zhanhua depression)

本研究沾化凹陷樁306 井(2 603.0～2 613.1 m)(圖3b)、樁702 井(3 006.0～3 020.0 m)、孤北210井(2 838.0～2 844.0 m)、義943 井(3 155.0～3 163.0 m)和東營(yíng)凹陷的樊125 井(3 143.8～3 152.5 m)、利90 井(2 686.0～2 687.0 m)、坨732 井(2 450.0～2 451.8 m)和營(yíng)544 井原油(3 034.8～3 048 m)共8 個(gè)原油的“較重”餾分的生物標(biāo)志物參數(shù)(表3)顯示，Pr/Ph 值除東營(yíng)凹陷坨732 井為0.57 外，其它7 個(gè)油樣均大于1，分布于1.01～1.58;都含有較豐富的4-甲基甾烷，4-甲基甾烷/C29規(guī)則甾值分布于0.20～1.46，平均達(dá)0.60;伽馬蠟烷含量相對(duì)較低，Gam/C31H(S +R)值分布于0.06～0.30，平均為0.18;甾烷具C2720R 大于C2920R 的優(yōu)勢(shì)，C27/C2920R 甾烷值為0.70～2.59，平均為1.18，這與張林曄［4］報(bào)道的沙三下亞段烴源巖的生標(biāo)特征相似。

這8 個(gè)原油的儲(chǔ)層層位除樁702 井位于沙二段外均是沙三段，其輕烴組成從nC6—nC9色譜圖看，彼此相似，輕烴組成特征是環(huán)烷烴類(lèi)豐度高，如:MCyC5，CyC6，MCyC6，C13DMCyC6和ECyC6均為較強(qiáng)的峰，芳烴含量相對(duì)較低，但MX 也是強(qiáng)峰之一，它們與沾化凹陷樁30 井(3 661.37 m)Es3(下)亞段烴源巖輕餾分nC6—nC9的TIC 圖(圖2c)相似，故推測(cè)這些原油的C5—C13輕餾分主要源自沙三下亞段烴源巖。但其中也有差異和問(wèn)題，東營(yíng)凹陷坨732 井和利90 井原油重?zé)N中的生物標(biāo)志化合物成熟度參數(shù)值C29甾烷20S/(20S +20R)值僅為0.25 和0.34，指示它們?yōu)槲词?低熟原油，與它們輕餾分的正、異庚烷值相比，成熟度呈“較重”低而“輕”較高之勢(shì)，故推測(cè)有程度不等的源自沙四上亞段成熟低的烴源巖油的混入。綜合這8 個(gè)原油“輕”和“較重”餾分的分析對(duì)比成果，我們認(rèn)為其中有6 個(gè)原油主要源自沙三下亞段烴源巖，另有2 個(gè)是源自沙三下亞段和沙四上亞段烴源巖的混源油。

位于東營(yíng)凹陷南斜坡的官118 井(2 590.2～2 592.7 m)和梁218 井(3 152.6～3 212.8 m)原油，“較重”的生物標(biāo)志物參數(shù)顯示(表3)，官118井和梁218 井原油均具較強(qiáng)的植烷優(yōu)勢(shì)，Pr/Ph 值分別為0.58 和0.49;伽馬蠟烷相對(duì)較豐富，Gam/C31H(S+R)值分別為0.31 和0.49，這與前人的研究成果［4］一致，即具沙四段型原油的特征。但它們的成熟度有差別，C29甾烷20S/(20S+20R)值分別為0.33 和0.41;它們的儲(chǔ)集層層位也不同，官118 井位于沙三段，梁218 井位于沙四段。它們的nC6—nC9色譜圖(圖7)有一共同的特征峰，即113 TMCyC6非常豐富，為譜圖最強(qiáng)峰。官118 井原油輕餾分中t12DMCyC5也很豐富，其強(qiáng)度與正庚烷相近，這個(gè)特點(diǎn)與地理位置鄰近(圖1)的純372 井(2 568 m)Es4(上)亞段烴源巖分散有機(jī)質(zhì)中輕餾分的nC6—nC9TIC 圖相似，故推測(cè)這兩個(gè)原油輕餾分有Es4(上)亞段烴源巖的貢獻(xiàn)。從圖3 展示的輕餾分烴族組成分布可見(jiàn)，官118 井原油(綠色)輕餾分應(yīng)主要源自沙三下亞段烴源巖，梁218 井原油輕餾分應(yīng)主要源自沙四上亞段烴源巖;結(jié)合圖5對(duì)它們進(jìn)一步考察，則官118 井原油有混源的可能性;再綜合“輕”和“較重”的分析成果，官118井應(yīng)是混源油，梁218 井原油則源自沙四上亞段烴源巖。

圖7 東營(yíng)凹陷Es4(上)亞段純372 井烴源巖與梁218 井、官118 井原油nC6—nC9 輕烴餾分對(duì)比Fig.7 Light hydrocarbon(nC6-nC9)correlation between the source rock (Es4(上))samples of Well Chun-372 and oil samples from Well Liang-218 and Guan-118

渤深4 井(3 898.6～3 924.4 m)位于渤南洼陷與義170、義171 井鄰近，儲(chǔ)層都是沙四段，原油中“較重”的生物標(biāo)志物參數(shù)(表3)顯示，渤深4井原油Pr/Ph 為0.43，Gam/C31H(S +R)值極高，達(dá)6.55，指示它應(yīng)為沙四上亞段烴源巖的產(chǎn)物，但原油的C27/C2920R 甾烷值為1.30 與義170、義171 井原油相似都大于1，這又與張林曄［4］報(bào)道的沙三下亞段烴源巖的生標(biāo)特征相似。此外，在本研究15 個(gè)原油樣中，渤深4 井原油的重排甾烷含量是最高的，ΣDiaC27甾烷含量達(dá)0.83 mg/g 油，Σ甾烷/藿烷類(lèi)之比也是最高的，為6.83，這都反映了其烴源巖在沉積時(shí)的環(huán)境有特殊性。

渤深4 井原油與義170、義171 井的nC6—nC9色譜圖相似處是都有較豐富的芳烴類(lèi)化合物，不同點(diǎn)是渤深4 井中正庚烷和2，3-甲基己烷都很豐富，因此，圖3、圖4 都反映渤深4 井與義170、義171 井原油不同，有混源的可能性。張林曄等(2003)報(bào)道，東營(yíng)凹陷只存在沙四上亞段和沙三段兩套有效烴源巖［4］，綜合“輕”和“較重”的分析成果，推測(cè)它主要源自沙四上亞段，但混有沙三段烴源巖的貢獻(xiàn)。

原油“較重”的生物標(biāo)志物參數(shù)(表3)指出，東營(yíng)凹陷王542 井(3 147.0～3 162.2 m)原油具較強(qiáng)的植烷優(yōu)勢(shì)，Pr/Ph 為0.57，伽馬蠟烷較豐富，Gam/C31H(S+R)值為0.29，顯示它應(yīng)是沙四上亞段烴源巖的貢獻(xiàn);但原油中4-甲基甾烷也較豐富，4-甲基甾/C29規(guī)則甾值為0.54，C27/C2920R甾為0.82，推測(cè)它還應(yīng)有源自沙三下亞段烴源巖石油的混入。從輕餾分烴組成和分布看，它的nC6—nC9色譜圖具較豐富的環(huán)烷烴而與沙三下亞段的烴源巖相似，同時(shí)芳烴類(lèi)化合物甲苯、二甲苯等也相當(dāng)豐富，圖3 顯示它確有混源之嫌。綜合原油“輕”和“較重”成分的分析對(duì)比成果，認(rèn)為位于東營(yíng)凹陷南斜坡沙三段儲(chǔ)集層的王542 井原油C5—C13輕餾分以沙三下亞段烴源巖的貢獻(xiàn)為主，但明顯混有源自沙四上亞段的原油。

5 結(jié)論

1)東營(yíng)和沾化凹陷沙四上亞段、沙三下亞段和沙一段烴源巖分散有機(jī)質(zhì)中C5—C13輕烴餾分的組成與分布各有不同的特征，與原油輕烴餾分化學(xué)組成主要受源巖沉積水體鹽度控制的認(rèn)識(shí)是一致的。

2)沾化凹陷樁306 井、樁702 井、孤北210井、義943 井和東營(yíng)凹陷的樊125 井、營(yíng)544 井共6 個(gè)原油主要源自沙三下亞段烴源巖;東營(yíng)凹陷坨165 井，和梁218 井原油主要源自Es4(上)亞段;此外，沾化凹陷義170 井、義171 井、利90 井、坨732井、官118 井、渤深4 井和王542 井等7 個(gè)原油應(yīng)為混源油。這個(gè)研究提示，東營(yíng)和沾化凹陷發(fā)現(xiàn)的原油有相當(dāng)部分應(yīng)是沙三段和沙四段的混源油，不可忽視。

3)自行設(shè)計(jì)的密閉球磨粉碎、加熱解析、氦氣吹掃、冷阱捕集在線分析裝置在烴源巖輕餾分的在線分析上發(fā)揮了關(guān)鍵作用并初見(jiàn)成效，有望為更多油氣區(qū)研究烴源巖中C5—C13輕餾分地球化學(xué)提供一個(gè)新的重要手段。

致謝:衷心感謝中國(guó)石油大學(xué)(北京)王廣利博士給予了熱情的幫助，并進(jìn)行了有益的討論。

［1］周光甲，閻漢杰，鄢華榮，等. 應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)分析方法研究濟(jì)陽(yáng)坳陷漸新統(tǒng)有機(jī)質(zhì)［J］. 石油與天然氣地質(zhì)，1984，5(2):156-167.Zhou Guangjia，Yan Hanjie，Yan Huarong，et al. Multivatiate statistical method applied in studying sedimentary organic matters of Oligocene in Jiyang Depression.［J］.Oil ＆ Gas Geology，1984，5(2):156-167.

［2］王秉海，錢(qián)凱. 勝利油區(qū)地質(zhì)研究與勘探實(shí)踐［M］. 東營(yíng):石油大學(xué)出版社，1992.Wang Binghai，Qian Kai. The study of geological and exploriation in Shengli oil field［M］. Dongying:Petroleum University Press，1992.

［3］Zhang L Y，Liu Q，Zhu R F，et al.Source rocks in Mesozoic-Cenozoic continental rift basins，east China:a case from Dongying Depression，Bohai Bay Basin［J］.Organic Geochemistry，2009，40(2):229-242.

［4］張林曄，蔣有錄，劉華，等. 東營(yíng)凹陷油源特征分析［J］. 石油勘探與開(kāi)發(fā).2003，30(3):61-64.Zhang Linye，Jiang Youlu，Liu Hua，et al. Relationship between source rock and oil accumulation in Dongying Sag［J］.Petroleum Exploration and Development，2003，30(3):61-64.

［5］張林曄，宋一濤，王廣利，等. 濟(jì)陽(yáng)坳陷湖相烴源巖有機(jī)質(zhì)化學(xué)組成特征及其石油地質(zhì)意義［J］. 科學(xué)通報(bào)，2005，50(21):2392-2402.Zhang Linye，Song Yitao，Wang Guangli，et al.Organic compositions of lacustrine source rocks in Jiyang super-depression and its implication to petroleum geology.［J］.Chinese Science Bulletin，2006，50(21)，2392-2402.

［6］王廣利.沾化凹陷中分子地層層序研究［D］.北京:中國(guó)石油大學(xué)，2006.Wang Guangli.Research on molecular stratigraphic sequence of Zhanhua Depression［M］. Beijing:University of Petroleum，2006.

［7］候讀杰，張善文，肖建新，等.陸相斷陷湖盆優(yōu)質(zhì)烴源巖形成機(jī)制與成藏貢獻(xiàn)-以濟(jì)陽(yáng)坳陷為例［M］.北京:地質(zhì)出版社2008.Hou Dujie，Zhang Shanwen，Xiao Jianxin，et al.Terrestrial fault depression high-potential source rocks formation and its contribution to petroleum accumulation:taking Jiyang Depression as an example［M］.Beijing:Geological Publishing House，2008.

［8］Wang P R，Xu G J，Xiao T R，et al. Application of C5-C13light hydrocarbons in depositional environment diagnosis［J］.Progress in Natural Science，2008，18(9):1129-1137.

［9］Wang P R，Zhang D J，Xu G J，et al. Geochemical features of light hydrocarbons of typical salt lake oils sourced from Jianghan Basin，China［J］. Organic Geochemistry，2008，39(11):1631-1636.

［10］王培榮，徐冠軍，肖廷榮，等.用C7輕烴參數(shù)判識(shí)烴源巖沉積環(huán)境的探索［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā).2007，34(2):156-159.Wang Peirong，Xu Guanjun，Xiao Tingrong，et al.Application of C7light hydrocarbon parameters in identifying source rock depositional environment.［J］. Petroleum Exploration and Development，2007，34(2):156-159.

［11］徐冠軍，王培榮，劉建憲，等.烴源巖中分散有機(jī)質(zhì)C5—C13輕餾分分析新方法及其在油源對(duì)比中的應(yīng)用初探［J］. 石油勘探與開(kāi)發(fā)，2008，35(6):710-714.Xu Guanjun，Wang Peirong，Liu Jianxian，et al.A new analysis method for C5-C13 fractions of organic matter in source rocks and its primary application to oil-source correlation.［J］.Petroleum Exploration and Development，2008，35(6):710-714.

［12］Mango F D.The origin of light hydrocarbons in petroleum:ring preference in the closure of carbocyclic rings［J］. Geochimica et Cosmochimica ACTA，1994，58:895-901.

［13］Thompson K F M.Classification and thermal history of petroleum based on light hydrocarbons［J］. Geochimica et Cosmochimica Acta，1983，47(2):303-316.

［14］王培榮，徐冠軍，張大江，等.常用輕烴參數(shù)正、異庚烷值應(yīng)用中需注意的問(wèn)題［J］，石油勘探與開(kāi)發(fā)，2010，37(1):121-128.Wang Peirong，Xu Guanjun，Zhang Dajiang，et al. Problems with application of heptane and isoheptane values as light hydrocarbon parameters［J］. Petroleum Exploration and Development，2010，37(1):121-128.