朱玉環(huán)，戴鴻鳴

（西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都 610500）

龍崗西位于四川盆地開江-梁平海槽西側(cè)，西與雙魚石構(gòu)造帶過渡，東與九龍山構(gòu)造、元壩氣田、龍崗地區(qū)過渡。該區(qū)目前已有多口井鉆穿下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組和上二疊統(tǒng)長興組地層，其中在龍崗62、龍崗68、劍門1井上二疊統(tǒng)長興組地層中獲工業(yè)氣流，在龍崗61、龍崗69井飛仙關(guān)組獲工業(yè)氣流。近期完鉆的劍探1井在飛仙關(guān)組見良好的油氣顯示，均展示出該氣田和川西北地區(qū)飛仙關(guān)組較大的勘探開發(fā)潛力。因此對龍崗西氣田長興組和飛仙關(guān)組進(jìn)行天然氣來源分析，可為該區(qū)下步油氣勘探?jīng)Q策和勘探取向選擇提供地質(zhì)依據(jù)。

前人研究表明，該區(qū)緊鄰的龍崗氣田長興組和飛仙關(guān)組天然氣屬典型的煤型氣，主要來源于上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M煤系地層[1-3]。本次研究主要根據(jù)天然氣組成及碳同位素、烴源巖-儲(chǔ)層瀝青生物標(biāo)志化合物對比來明確龍崗西氣田長興組和飛仙關(guān)組的天然氣來源，從而為該區(qū)下步油氣勘探開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

1 地質(zhì)背景

龍崗西地區(qū)構(gòu)造平緩，無明顯的構(gòu)造圈閉，地層埋藏較深，由西北向東南逐漸抬升。伴隨著構(gòu)造及沉積環(huán)境的演變，川西北地區(qū)自下而上主要發(fā)育了震旦系陡山陀組、下寒武統(tǒng)筇竹寺組、下志留統(tǒng)龍馬溪組泥巖，中二疊統(tǒng)棲霞組、茅口組碳酸鹽巖，上二疊統(tǒng)吳家坪組和大隆組碳酸鹽巖和泥質(zhì)巖等七套海相烴源巖層系[4]，不同烴源巖層系的生物標(biāo)志化合物分布特征存在明顯差異，從而為氣源對比研究奠定了基礎(chǔ)。儲(chǔ)層以飛仙關(guān)組二段的鮞粒灰?guī)r為主，儲(chǔ)集空間主要是次生成因的孔隙、溶洞和裂縫，后期成巖作用形成了良好的儲(chǔ)集條件[5]（見圖1）。

圖1 龍崗西氣田儲(chǔ)層特征

2 天然氣地球化學(xué)特征

2.1 天然氣組分特征

龍崗西飛仙關(guān)組天然氣組分包括烴類和非烴類組分，烴類氣體組成中，甲烷含量93.46%，重?zé)N含量0.08%，天然氣干燥系數(shù)為0.9991，具有典型的干氣特征；非烴氣體主要包括氮?dú)狻⒍趸?、硫化氫、氦氣、氫氣等，其中以二氧化碳和硫化氫為主。長興組烴類氣體組成中，甲烷含量95.39%，重?zé)N含量0.07%，天然氣干燥系數(shù)為0.9993，非烴氣體以氮?dú)狻⒍趸己土蚧瘹錇橹鳎ū?）。

表1 川西北地區(qū)龍崗西氣田天然氣組分統(tǒng)計(jì)表

2.2 天然氣碳同位素組成特征

天然氣同位素組成特征與其成氣母質(zhì)類型及母質(zhì)的熱演化程度有密切的聯(lián)系[6]。龍崗西飛仙關(guān)組天然氣甲烷碳同位素變化較大，為-41.13‰～-27.41‰，其中龍崗61井飛仙關(guān)組天然氣甲烷碳同位素最重，為-27.41‰，而龍崗68井天然氣甲烷碳同位素最輕，為-41.13‰；乙烷碳同位素較重，為-22.22‰～-23.15‰，均重于-27.5‰，表現(xiàn)出比典型煤型氣δ13C2更重的特征；天然氣乙烷碳同位素隨甲烷碳同位素具有變重而變重的趨勢。在縱向上，飛仙關(guān)組天然氣與下伏上二疊統(tǒng)長興組天然氣具有相似的碳同位素組成，表明該區(qū)飛仙關(guān)組與下伏長興組具有相同的天然氣來源（表2）。

表2 川西北地區(qū)龍崗西氣田天然氣碳同位素統(tǒng)計(jì)表

3 天然氣來源

生物標(biāo)志化合物對比是油氣源研究的重要手段和方法之一，由于天然氣組分簡單，能提供氣源追蹤的有效信息相對較少，因此，以儲(chǔ)層瀝青生物標(biāo)志化合物為橋梁，可有效追蹤天然氣來源[7-8]。常用的化合物包括甾類、萜類和芳香甾類化合物。

3.1 甾類化合物分布特征

在甾類化合物分布中，龍崗西地區(qū)長興組和飛仙關(guān)組儲(chǔ)層瀝青中均含有一定的孕甾烷和升孕甾烷，重排甾烷含量較豐富。在規(guī)則甾烷分布中表現(xiàn)為C27ααα20R甾烷與C29ααα20R甾烷具有均勢的特征，均大于為C28ααα20R甾烷，具有“V”字形分布的特點(diǎn)，與該區(qū)上二疊統(tǒng)吳家坪組烴源巖具有相似的特征，由此可以認(rèn)為長興組和飛仙關(guān)組與上二疊統(tǒng)烴源巖具有親緣關(guān)系。

3.2 萜類化合物分布特征

在萜類化合物分布中，龍崗西地區(qū)長興組和飛仙關(guān)組儲(chǔ)層瀝青中三環(huán)萜類化合物含量相對較低，以C23三環(huán)萜為主峰，其次為C21三環(huán)萜，C24四環(huán)萜含量相當(dāng)于C26三環(huán)萜的一半左右，存在C28、C29長鏈三環(huán)萜，與上二疊統(tǒng)吳家坪組和大隆組烴源巖中三環(huán)萜類化合物分布具有相似的特征。在五環(huán)三萜類化合物分布中，長興組和飛仙關(guān)組儲(chǔ)層瀝青均以C30藿烷為主峰，其次為C29降藿烷，存在C29Ts，升藿烷系列化合物均呈降序分布；不同的是龍崗68井長興組白云質(zhì)灰?guī)r和龍崗63井飛仙關(guān)組云質(zhì)灰?guī)r中Ts/Tm小于1，與上二疊統(tǒng)大隆組泥質(zhì)巖相似，而劍探1井飛仙關(guān)組白云質(zhì)灰?guī)r和鮞?；?guī)r中Ts/Tm大于1，與上二疊統(tǒng)吳家坪組烴源巖相似。由此可以認(rèn)為龍崗西長興組和飛仙關(guān)組天然氣具有上二疊統(tǒng)吳家坪組和大隆組烴源巖混源成因。

3.3 三芳甾類化合物分布特征

在三芳甾類化合物分布中，龍崗西長興組和飛仙關(guān)組儲(chǔ)層瀝青中三芳類化合物分布表現(xiàn)為C2620R+C2720S（共流）＞C2820R＞C2720R，具有近“L”型分布特征，且C2820R/C2720R接近于1，與上二疊統(tǒng)吳家坪組和大隆組烴源巖樣品相似，而與前述茅口組烴源巖中存在X未知化合物和C2920R三芳甾烷，棲霞組烴源巖中C2720R/C2820R遠(yuǎn)小于1的特征存在較大差異。通過三芳甾類化合物分布特征對比亦可以認(rèn)為龍崗西長興組和飛仙關(guān)組油氣主要來自上二疊統(tǒng)烴源巖。

4 結(jié)論

川西北地區(qū)龍崗西氣田長興組和飛仙關(guān)組天然氣烴類氣體以甲烷為主，重?zé)N含量低，干燥系數(shù)大；非烴氣體飛仙關(guān)組以二氧化碳和硫化氫為主，長興組以氮?dú)?、二氧化碳和硫化氫為主。長興組和飛仙關(guān)組天然氣具有相似的碳同位素組成，其中甲烷同位素變化大，為-41.13‰～-27.41‰；乙烷同位素較重，為-22.22‰～-25.38‰。通過烴源巖-儲(chǔ)層瀝青生物標(biāo)志化合物對比得出結(jié)論：龍崗西氣田長興組和飛仙關(guān)組的天然氣主要來源于上二疊統(tǒng)吳家坪組和大隆組烴源巖。