姚佳，陳保柱

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

張敏，孔婷

(長江大學地球環(huán)境與水資源學院，湖北 武漢 430100)

?

廟西北洼東營組烴源巖地球化學特征及意義

姚佳，陳保柱

(中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452)

張敏，孔婷

(長江大學地球環(huán)境與水資源學院，湖北 武漢 430100)

廟西凹陷；東營組；烴源巖；地球化學特征

中國東部中新生代盆地主要以斷陷盆地為主，斷陷期優(yōu)質(zhì)湖相烴源巖發(fā)育是盆地是否具備勘探潛力的先決條件，優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育層段很大程度上制約著油氣成藏及其分布規(guī)律[1]。伴隨勘探實踐，針對渤海灣盆地廟西凹陷研究的不斷深入，取得了眾多成果，但大部分研究集中在盆地結(jié)構(gòu)及沉積特征等方面，對烴源巖沉積環(huán)境及發(fā)育層段的研究相對較少，制約下一步的勘探開發(fā)[2～9]。

烴源巖發(fā)育受諸多因素影響，渤海灣盆地裂陷期以古近系沙河街組(Es)與東營組(Ed)沉積為主，且為主要烴源巖發(fā)育層段。廟西北洼Es分布有限，而Ed下段廣泛發(fā)育。以烴源巖地球化學分析為主要手段，綜合多項評價指標，探討Ed不同層段烴源巖沉積環(huán)境、生源類型、成熟度及生烴潛力，預測優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育層段，從而對廟西凹陷進一步勘探實踐提供理論支持。

1　地質(zhì)背景

圖1　廟西凹陷區(qū)域構(gòu)造分布圖

廟西凹陷處于華北板塊，是在中生代盆地基底之上發(fā)育起來的新生代凹陷。廟西北洼位于渤海灣盆地東部邊界，位于渤中凹陷以東、渤東凹陷以南，面積約 470km2，是廟西凹陷的北次洼。廟西北洼處于郯廬斷裂帶在渤海海域的轉(zhuǎn)折端，應(yīng)力機制的復雜性造成該區(qū)斷裂系統(tǒng)比較復雜，表現(xiàn)為一箕狀洼陷(圖1)，其西側(cè)通過邊界斷裂與廟西北凸起分割，西北部以廟西北凸起為界和渤東凹陷相隔，東側(cè)緊鄰膠遼隆起區(qū)，南側(cè)與廟西南凸起毗鄰[10～12 ]。

2　樣品與試驗

2.1樣品分布

2.2試驗條件

巖樣進行索氏抽提 72h，用石油醚沉淀獲得氯仿瀝青“A”，族組分分離用硅膠、氧化鋁色層柱，正己烷、苯、無水己醇作沖洗劑，得到飽和烴、芳烴和非烴。

飽和烴定量色譜-質(zhì)譜分析：色譜-質(zhì)譜儀型號為HP GC 6890/5973MSD。色譜柱為HP-5MS彈性石英毛細柱(30m×0.25mm×0.25μm)，以脈沖不分流方式進樣，脈沖壓力為15psi(1psi≈6895Pa)，進樣器溫度300℃，He為載氣，流速1mL/min。升溫程序如下：初始溫度50℃，恒溫2min后，以3℃/min的速率升溫至310℃，并維持恒溫18min，EI電離方式，電離能量70eV，采用內(nèi)標法對正構(gòu)烷烴進行定量，正構(gòu)烷烴的標樣為C24D50，甾萜類標樣為5α-雄甾烷。

3　結(jié)果與討論

3.1烴源巖整體評價

圖2　廟西北洼不同層段烴源巖tmax-IH交會圖

3.2正構(gòu)烷烴與類異戊二烯烴

3.3萜類化合物

3.3.1三環(huán)和四環(huán)萜烷系列

表1　廟西北洼烴源巖甾萜烷系列化合物參數(shù)表

注：G為伽馬蠟烷；H為藿烷；C29Ts為C29降新藿烷；Ts為C27三降新藿烷；Tm為C27三降藿烷。

3.3.2藿烷系列

如圖3所示，Ed2、Ed3烴源巖藿烷系列化合物均呈常規(guī)分布，即以C30藿烷為主峰，C31以上化合物豐度較低，且隨碳數(shù)增高呈遞減型分布。C29Ts/(C29Ts+C29H)與Ts/(Ts+Tm)呈現(xiàn)一致的變化規(guī)律，表明隨深度增加烴源巖成熟度逐漸增加。C3122S/(22S+22R)為0.55～0.58(表1)，表明烴源巖已進入生油窗。

有研究表明，高含量的伽馬蠟烷指示了烴源巖的鹽湖相沉積環(huán)境。Ed2、Ed3烴源巖伽馬蠟烷含量極低，G/C30H主體分布于0.03～0.05(表1)，表明烴源巖形成于淡水沉積環(huán)境[18]。

圖3　廟西北洼烴源巖萜烷m/z =191(左)和甾烷m/z= 217(右)質(zhì)量色譜圖(PL14-B井)

圖4　廟西北洼烴源巖C27-C28 -C29甾烷三角圖

圖5　廟西北洼烴源巖甾烷C2920S/(20S+20R)與C29ββ/(αα+ββ)散點圖

3.4甾類化合物

4　結(jié)論

1)Ed下部烴源巖有機質(zhì)富集，母質(zhì)類型好，熱演化程度適中，沉積厚度大，分布面積廣，具有理想的成烴規(guī)模和良好的烴源前景。

2)就廟西北洼不同層段烴源巖而言，均具有較明顯的姥鮫烷優(yōu)勢，其Pr/Ph介于1.28～2.58，表明烴源巖沉積于弱還原-弱氧化環(huán)境。

3)C27～C29規(guī)則甾烷顯示Ed烴源巖均為混合生源輸入，但三環(huán)萜烷與四環(huán)萜烷的分布特征表明，不同層段烴源巖陸源有機質(zhì)與低等水生有機質(zhì)的貢獻仍存在一定差異。

[1]王玉秀，王昕，李才，等. 廟西北洼西部陡坡帶斷裂特征與油氣成藏[J]. 石油地質(zhì)與工程，2014，28(4)：15～17.

[2]李友川，黃正吉，張功成.渤中坳陷東下段烴源巖評價及油源研究[J]．石油學報，2001，22(2)：44～48.

[3] 田立新，吳國強，張金輝.渤海東部廟西地區(qū)隆凹結(jié)構(gòu)的形成及與油氣聚集的關(guān)系[J].石油實驗地質(zhì)，2014，36(1)：56～63.

[4] 賈楠，劉池洋，張東東.渤海灣盆地廟西凹陷烴源巖評價及油源分析[J]. 西北大學學報(自然科學版)，2013，43(3)：461～465.

[5]楊永才，李友川.渤海灣盆地渤中凹陷烴源巖地球化學與分布特征[J].礦物巖石，2012，32(4)：65～72.

[6]文志剛，何文祥，米立君，等. 渤東凹陷東營組烴源巖評價[J].礦物巖石地球化學通報，2012，32(4):204～206.

[7] 黃正吉，李友川.渤海灣盆地渤中坳陷東營組烴源巖的烴源前景[J].中國海上油氣(地質(zhì))，2002，16(2)：118～124.

[8]何文祥，米立軍，文志剛，等.渤東凹陷烴源巖生烴潛力研究[J].天然氣工業(yè)，2005，25(5)：14～17.

[9]鄧運華. 渤海油氣勘探歷程回顧[J]. 中國海上油氣(地質(zhì))，2002，16(2)：98～101.

[10]宗奕，梁建設(shè)，劉麗芳.廟西凹陷構(gòu)造特征[J]. 巖性油氣藏，2012，24(1)：36～39,79.

[11]李才，王昕，張海義，等.渤海海域廟西北洼陷新生代斷裂特征及對油氣成藏的控制作用[J]. 石油地質(zhì)與工程，2012，26(1)：10～12.

[12] 官大勇，王永利，王玉秀，等.渤海海域廟西北洼反轉(zhuǎn)構(gòu)造特征及其對油氣成藏控制作用[J].海洋石油，2012，32(1)：18～22.

[13] Peters K E, Moldowan J M. The biomarker guide [M].北京：石油工業(yè)出版社，2011.

[14] 盧雙舫，張敏，鐘寧寧. 油氣地球化學[M]. 北京：石油工業(yè)出版社，2008：174～186.

[15] Tissot B P, Welte D H. Petroleum formation and occurrence [M].NewYork：Springer Verlag,1984：258～266.

[16] Philp R P，Gilbert T D. Biomarker distributions in Australian oils predominantly derived from terrigenous source material [J].OrganicGeochemistry,1986,10:73～84

[17] James E S，Claire L S.Saturated hydrocarbons in the sediments of Lake Apopka,Florida [J].Organic Geochemistry ,2003,34:253～260.

[18] Moldowan J M, Seifert W K, Gallegos E J. Relationship betweenpetroleum composition and depositional environment of petroleum source rocks[J]. AAPG Bulletin, 1985,69(8):1255～1268.

[編輯]鄧磊

2015-12-10

姚佳(1983-)，女，工程師，現(xiàn)從事勘探項目管理工作，yaojia@cnooc.com.cn。

TE122.1

A

1673-1409(2016)17-0008-05

[引著格式]姚佳，陳保柱，張敏，等.廟西北洼東營組烴源巖地球化學特征及意義[J].長江大學學報(自科版),2016,13(17):8～12.