珠江口盆地珠三坳陷不同沉积环境下烃源岩和原油中长链三环萜烷、二环倍半萜烷分布特征及地球化学意义

应用长链三环萜烷、二环倍半萜烷系列标志化合物,对珠江口盆地珠三坳陷文昌A、B凹陷3类重要烃源岩及相关原油的沉积环境和油源进行了研究。结果显示,3类烃源岩及相关原油中萜烷分布特征差异明显,这种差异性主要受控于烃源岩的沉积环境及有机质输入类型,表现在：①文昌B凹陷文昌组中深湖相烃源岩及相关原油中,长链三环萜烷以C₂₁为主峰碳,C₂₀—C₂₁—C₂₃呈山峰型分布,二环倍半萜烷高含8β(H)?升补身烷,含很低的重排补身烷和补身烷,揭示其有机质输入以低等水生生物为主,形成于偏还原的沉积环境;②文昌B凹陷文昌组浅湖相烃源岩及相关原油中,代表沉积环境和有机质输入类型的指标分布形态和相对含量具有双重特征,其母源兼有湖相低等水生生物及陆源高等植物输入贡献,形成于弱氧化—氧化的沉积环境;③文昌A凹陷恩平组浅湖相烃源岩及相关原油中,长链三环萜烷以C₂₀为主峰碳,峰形呈快速下降型,二环倍半萜烷高含重排补身烷,而含较低的8β(H)?升补身烷和补身烷,揭示其有机质输入以陆源高等植物为主,形成于偏氧化—氧化的沉积环境。     

珠江口盆地白云凹陷原油双杜松烷分布特征及地球化学意义

珠江口盆地白云凹陷原油中双杜松烷（W和T）含量丰富。基于35个原油样品系统的色谱-质谱（GC-MS）分析，对白云凹陷双杜松烷分布特征及地球化学意义进行了研究。白云凹陷原油双杜松烷相对含量分布明显呈现"北高东低"的特点。双杜松烷相对含量在成熟-高成熟原油中基本不随成熟度变化，也不受气洗作用的影响，而主要受油气来源的控制。双杜松烷相对含量与姥鲛烷/植烷（Pr/Ph）及三环萜烷（C₁₉TT+C₂₀TT）/C₂₃TT均呈现正相关关系，偏氧化及高陆源输入的环境有利于双杜松烷的富集。双杜松烷相对含量是指示生源、沉积环境及油源分析的良好指标。此外，双杜松烷T/W比值是有效的成熟度参数，适用于低-中等成熟度的原油和有机质。      

中生代-新生代大陆边缘盆地海相烃源岩成因类型

中生代-新生代大陆边缘盆地海相烃源岩虽沉积于海洋环境,但有机质生源输入复杂。海相烃源岩显微组分组成中不仅有代表低等水生生物输入的腐泥组分,而且有较多指示陆生高等植物成因的镜质组、惰质组或壳质组。烃源岩生物标志化合物的分布特征也呈现出有机质生源输入二元性的特点,具体表现在饱和烃正构烷烃的分布面貌以双峰态为主,部分呈单峰态。C₂₇-C₂₉规则甾烷的分布型式以不对称的"V"字型为主,部分呈"L"型或反"L"型分布;除指示水生生物输入的C₂₃三环萜烷外,代表陆源有机质输入的奥利烷、四环萜烷和其他低分子量的三环萜烷均有分布。中生代-新生代大陆边缘盆地海相烃源岩生源组成复杂,这一特殊现象是大陆边缘盆地海洋和大陆两种地质营力、低等水生生物和陆生高等植物双重生源输入共同作用的结果。根据生源构成可将中生代-新生代大陆边缘盆地海相烃源岩划分为3种成因类型,即以藻类生源输入为主的内源型、以高等植物输入为主的陆源型及介于两者之间的混合生源型,并进一步揭示海相烃源岩的成因类型与干酪根类型之间可以通过显微组分组成、有机元素组成以及生物标志化合物分布联系起来。     

鄂尔多斯盆地黄陵—铜川地区延安组煤矿原油成因

为明确鄂尔多斯盆地东南部黄陵—铜川地区延安组煤矿原油的地球化学特征及其成因,利用气相色谱、色谱质谱和同位素质谱技术,对研究区原油、煤岩和泥岩抽提物进行了生物标志化合物组成以及正构烷烃单体碳同位素分布特征的对比研究。煤矿原油姥鲛烷和植烷均势,倍半萜含量丰富,Ts/Tm、C₂₉Ts/C₂₉降藿烷相对较高,C₃₀莫烷/C₃₀藿烷、C₂₉降藿烷/C₃₀藿烷、C₃₁升藿烷及C₃₂升藿烷的22S/(22S+22R)相对较低,ααα-20R规则甾烷呈“V”字形分布,碳同位素及正构烷烃单体碳同位素偏轻;侏罗系煤系烃源岩抽提物中Pr/Ph高,倍半萜含量较低、Ts/Tm、C₂₉Ts/C₂₉降藿烷低,C₃₀莫烷/C₃₀藿烷、C₂₉降藿烷/C₃₀藿烷、C₃₁升藿烷及C₃₂     

松辽盆地梨树断陷原油成因类型与分布

通过对梨树断陷不同地区不同层位原油色谱、色谱/质谱等地球化学分析,系统地解剖了原油的地球化学特征。根据原油生物标志化合物组合特征的差异,将梨树断陷的原油划分为3种类型：Ⅰ类原油主要分布于东南斜坡带与四五家子油气田,具有较高的C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷值,较低的三环萜烷/五环三萜值、γ-蜡烷/C30藿烷值、Ts/Tm值、C₂₉Ts/C_29降藿烷值、C₃₀重排藿烷/C₃₀藿烷值和C₂₉ββ/(ββ+αα)甾烷值;Ⅱ类原油主要分布在北部斜坡带,具有较低的C₂₄四环萜烷/C26三环萜烷值,较高的三环萜烷/五环三萜值、γ-蜡烷/C₃₀藿烷值、Ts/Tm值、C₂₉Ts/C₂₉降藿烷值、C₃₀重排藿烷/C₃₀藿烷值和C₂₉ββ/(ββ+αα)值;Ⅲ类原油主要分布于中央构造带,各参数介于Ⅰ类和Ⅱ类原油之间.最后结合原油物性特征,建立了不同类型原油的地球化学判识指标,明确了原油的成因与来源。     

渤海莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩地球化学特征及沉积环境

通过对渤海海域莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩样品的热解、TOC、饱和烃GC/MS分析以及主、微量元素分析,研究了其烃源岩的地球化学特征及沉积环境。研究结果表明: ①莱州湾凹陷中部古近系沙三段烃源岩有机质丰度差异较大,总体为好-优质烃源岩,有机质类型以Ⅰ-Ⅱ型为主,整体处于低熟-成熟阶段;②通过Pr/nC₁₇-Ph/nC₁₈图版、C₂₄四环萜烷/C₂₆三环萜烷 (C₂₄TeT/C₂₆TT) 、C₂₇/C₂₉规则甾烷、奥利烷指数等参数判断沙三段烃源岩有机质来源为低等水生生物和高等植物的混源输入;③综合CIA,Sr/Ba,Pr/Ph,V (/V+Ni),U/Th值和伽马蜡烷指数等分析了烃源岩形成时期的古环境,认为沙三段沉积时期气候温暖湿润,降水丰富,水体为淡水-微咸水,陆源输入较多,具有较高的初始生产力,沉积时期整体表现为贫氧的弱氧化弱还原环境,沙三下段-沙三上段沉积环境整体变化不大,古气候和古水体盐度基本保持不变,但陆源输入及水体氧化条件随沉积进程呈逐渐增加的趋势。     

武威盆地武地1井石炭系烃源岩地球化学特征及地质意义

以武威盆地北部坳陷武地1井为基础,通过烃源岩有机质丰度、类型、成熟度及生物标志化合物等参数的综合研究,系统评价了武威盆地石炭系烃源岩的生烃潜力。研究认为武威盆地北部坳陷石炭系太原组烃源岩有机碳含量高,是一套“较好—好”的烃源岩;有机质类型以Ⅲ型为主,Ⅱ₂型次之,生物标志化合物中正构烷烃峰型完整,主峰碳数多为17,姥植比及伽马蜡烷参数均表明其生物来源于微咸水的海陆过渡相沉积环境;孕甾烷系列含量低而规则生物构型甾烷含量高,规则生物构型甾烷C₂₇、C₂₈和C₂₉呈不对称“V”型,C₂₉相对含量高于C₂₇,生物来源以高等植物为主,低等水生生物也有贡献;三环萜烷和C₃₀重排藿烷含量低,C₃₀藿烷及C₂₉Ts含量高,Ts含量小于Tm,整体上处于成熟—高成熟阶段;有机质类型及成熟度决定了石炭系烃源岩以生成天然气为主。研究结果表明武威盆地石炭系勘探应以寻找天然气为主。     

柴达木盆地西南缘乌南油田原油地球化学特征

通过对柴达木盆地西南缘乌南油田原油样品饱和烃、芳烃生物标志化合物和单体烃碳同位素的系统分析,阐明了它们的地球化学特征。研究结果表明,样品中正构烷烃系列碳数分布具有双重性模式,Pr/Ph<0.5,呈强植烷优势;具有相对较高含量的三环萜烷和伽马蜡烷,藿烷C₃₅/C₃₄值基本上≤1;芳烃组分主要以萘系列、菲系列为主,三芳甾烷系列化合物含量较高,指示了乌南原油形成于半咸水-咸水湖相较强还原沉积环境,母质来源主要为低等水生生物,藿烷和甾烷成熟度参数反映其主要为低熟原油。原油单体烃碳同位素分布曲线模式整体上较为水平,高碳数略有增高的趋势,也表明了原油以水生生物和细菌为主的偏腐泥型有机质生源特征。     

海拉尔盆地乌尔逊—贝尔凹陷白垩系原油地球化学特征及油源对比

对海拉尔盆地乌尔逊凹陷和贝尔凹陷共21个原油和油砂样品进行GC、GC-MS和非烃含氮化合物测试分析,根据饱和烃、轻烃和甾萜类生物标志化合物的分析资料,全面剖析了海拉尔盆地乌尔逊-贝尔凹陷白垩系原油的地球化学特征,并通过油源对比确定了其主力烃源层。研究结果表明,海拉尔盆地贝尔凹陷和乌尔逊凹陷原油存在2种成因类型:第一类油饱和烃C₁₇—C₂₃具正构烷烃优势,呈单峰型分布,Pr/Ph>1(1~2.88),C₂₇—C₂₉甾烷呈"V"型分布,伽马蜡烷含量较低,表征淡水湖相沉积环境;第二类油具有饱和烃低碳正构烷烃优势,Pr/Ph<1,孕甾烷、C₂₇重排甾烷含量较低,伽马蜡烷不发育,表征煤系地层原油。油源对比揭示,原油来自2套不同沉积环境的源岩,展示了海拉尔盆地良好的烃源条件。      

原油中甾烷的生物降解模拟实验研究

通过喜氧细菌对原油的模拟生物降解实验,以及对模拟产物的饱和烃色谱—质谱分析,对原油饱和烃中规则甾烷和重排甾烷的降解作用进行了研究。研究结果显示,规则甾烷先于重排甾烷发生生物降解,甾烷降解由易到难的顺序为C₂7>C₂8>C₂9。在甾烷被大量降解前,20S/(20S+20R)(甾烷异构化作用)等生物标记化合物的成熟度指标基本无变化,但某些用于油源对比、母源和沉积环境研究的生物标记化合物参数可能会发生变化,如:规则甾烷/17α(H)-藿烷、C₂7-C₂8-C₂9甾烷、C₂7-C₂8-C₂9重排甾烷和重排甾烷/规则甾烷等。      

塔里木盆地塔河油田原油地球化学特征的化学计量学分析及应用

塔里木盆地塔河油田由于存在多期次原油充注导致其成因至今无法得到很好地解释。应用地球化学手段对塔河油田原油地球化学特征进行综合研究,结果显示：塔河油田奥陶系原油沉积于海相沉积环境,处于成熟—过成熟阶段,正构烷烃分布较完整、具有UCM鼓包、普遍存在25?降藿烷、伽马蜡烷含量低,C₂₉藿烷丰度高、规则甾烷呈现C₂₉>C₂₇>C₂₈分布、规则甾烷αββ构型丰度高于ααα构型等特征,表明塔河油田原油遭受过较强程度的微生物降解作用,存在至少2个期次的原油充注。利用主成分分析（PCA）和层序聚类分析（HCA）方法对原油生物标志化合物指标进行分析,将塔河油田原油分为3类：I类原油具有三环萜烷/五环萜烷、Ts/17αC₃₀藿烷、重排甾烷/规则甾烷、C₃₁/C₃₂藿烷、C₂₉/C₃₀藿烷、C₂₄/C₂₃三环萜烷、C₂₀₊₁₉/C₂₃₊₂₄三环萜烷、Ts/Tm高,Ph/nC₁₈低,正构烷烃分布完整,呈现出多期充注特征,但主要表现出早期生物降解原油的特征,早期生物降解原油的贡献高于后期充注正常原油的贡献;II类原油的nC₂₁^-/nC₂₂⁺值最低,部分样品正构烷烃缺失,UCM鼓包明显,主要代表早期经历过强烈微生物降解的原油; III类原油nC₂₁^-/nC₂₂⁺、αβC₃₁?22S/（22S+22R）、C₂₄四环/（C₂₄四环+C₂₆三环）值最高,正构烷烃受热成熟度的影响最大,高碳数正构烷烃大量热裂解导致低碳数正构烷烃相对富集,代表混合原油但正常原油的贡献较大。     

南襄盆地泌阳凹陷西部稠油地化特征及意义

精细刻画稠油地球化学特征,对其油源对比、成因乃至开发都具有一定指导作用。南襄盆地泌阳凹陷西部地区原油均遭受了中等以上级别的生物降解,规则甾烷和藿烷受到不同程度破坏,使得一些反映原油成因、成熟度的常用指标严重失效。通过对该区12个稠油样品地球化学特征的精细分析和研究,发现饱和烃中的伽马蜡烷、Ts、Tm以及长链三环萜烷的抗降解能力高于规则甾烷和藿烷,能较好地反映该区稠油地球化学特征。油源对比表明,该区核三下段原油均来源于核三下段烃源岩,而核三上段原油除来源于核三上段烃源岩外,不同小层段都有核三下段源岩不同程度的贡献。结合芳烃组成特征和参数,可以清楚地将研究区稠油划分成两类,并显示他们可能具有不同的生物降解机制。     

塔河油田奥陶系原油C_(26)降胆甾烷分布特征及地质意义

塔河油田奥陶系原油中都检测出丰富的C26降胆甾烷系列。大多数原油24-降胆甾烷含量相对27-降胆甾烷低,而九区T904和塔东地区TD2井原油24-降胆甾烷含量相对较高。以LN46、BD2等井为代表的上奥陶统灰岩、泥灰岩具有类似于塔河油田奥陶系原油的C26降胆甾烷分布特征,而以TD2井、和4井及柯坪露头为代表的寒武系黑色泥岩和灰色灰岩具有类似于T904和TD2井原油的C26降胆甾烷分布特征。该文提出判识寒武系烃源层油气来源的C26降胆甾烷地球化学判识标准为:NCR[24/(24+27)-降胆甾烷]0.50,NDR[24/(24+27)-降重排胆甾烷]0.35;上奥陶统烃源层油气来源的C26降胆甾烷判识标准为:NCR0.40,NDR0.35。结果表明C26降胆甾烷不仅是塔河油田奥陶系油藏进行原油族群划分的特征分子标志物,也为研究硅藻、沟鞭藻等藻类的起源和演化以及塔里木盆地古板块构造运动提供了有力的分子地球化学证据。     

原油中C26－C28三芳甾烷相对含量计算方法及其应用

三芳甾烷（TAS）是规则甾烷芳构化产物,其中C₂₆-C₂₈三芳甾烷系列稳定分布于原油和烃源岩有机质中。在常规色谱-质谱分析得到的芳烃馏分（m/z231）质量色谱图上,由于C₂₆20R和C₂₇20STAS异构体共流出而不能确定3种不同碳数三芳甾烷的相对含量,无法建立类似于C₂₇-C₂₉规则甾烷的相对含量三角图,从而使三芳甾烷在油气地球化学中的应用受到限制。以塔里木盆地台盆区古生界代表性原油样品为例,建立了三芳甾烷相对含量三角图,并用北部湾盆地福山凹陷古近系原油进行了验证。结果表明:该区存在2种不同来源的原油,可以划分为2个不同的原油族群,而来自福山凹陷古近系的原油具有不同的C₂₆-C₂₈三芳甾烷组成特征,原油族群的划分也得到其他分子地球化学证据的支持。在高成熟的轻质油和凝析油中,规则甾烷系列由于浓度低而很难由常规的色谱-质谱分析技术进行检测和鉴定,三芳甾烷由于相对较高的热稳定性而稳定存在,因此可代替规则甾烷用于油-油对比和原油族群划分。      

渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷沙河街组原油地球化学特征及油源对比

惠民凹陷是渤海湾盆地济阳坳陷中的一个富油气单元。系统研究惠民凹陷临南洼陷20个原油样品和4个烃源岩样品地球化学特征,分析其成熟度、沉积环境和有机质来源,利用烃源岩和原油生物标志化合物参数建立油-岩关系,筛选有效参数运用交会图和聚类统计划分原油类型和进行油源对比。研究区原油已进入成熟阶段,生油母质的沉积环境为弱氧化-弱还原的湖沼相-淡水湖相,具有陆相湖盆混合型母质特征。总体上,研究区原油有较高的饱和烃含量和较低的胶质及沥青质含量,正构烷烃为"平台式"双峰形态分布,伽马蜡烷含量较低,4-甲基甾烷含量较高。研究区内不同地区原油的地球化学特征存在一定差别,可按地区分为南带和北带。相比南带的原油,北带原油样品中4-甲基甾烷/C₂₉R、Ts/Tm比值较低,而C₂₉降藿烷/C₂₉降新藿烷、1,2,7-/1,2,6-三甲基萘、菲/∑甲基菲较高。研究区沙四段烃源岩有机质类型为Ⅲ型,有机质丰度较低;沙三段烃源岩有机质以Ⅱ型为主,有机质丰度较高,其中,沙三下亚段和中亚段是临南洼陷的主力烃源岩。通过系统对比研究区原油和烃源岩的地球化学特征,认为临南洼陷沙三、沙四段原油来自沙三下、中亚段烃源岩。      

渤海湾盆地青东凹陷古近系原油地球化学特征及油源分析

渤海湾盆地济阳坳陷青东凹陷存在常规原油和生物降解油。选取新参数β-胡萝卜烷/（2×C₂₉藿烷）、伽马蜡烷/（2×C₂₉藿烷）,三环萜烷系列参数（2×C₂₄四环萜烷）/（C₂₆三环萜烷）、（2×C₁₉）/（C₂₈+C₂₉）三环萜烷以及/菲,结合C₂₉ 4-甲基甾烷及碳同位素特征等,将该区原油划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ等4类,烃源岩划分为A、B₁和B₂等3类。Ⅰ类原油来自青东凹陷中北部深洼的沙三下亚段成熟烃源岩,Ⅱ类原油来自凹陷南部沙四上亚段烃源岩,Ⅲ类原油来自中北部洼陷的沙四上亚段烃源岩,Ⅳ类原油来自青南洼陷沙四上亚段烃源岩,而青东8井原油应有青东凹陷南部烃源岩的贡献。      

渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔二段页岩层系原油地球化学特征

利用原油物性、族组分分离与定量、饱和烃色谱—质谱、芳烃色谱—质谱、稳定碳同位素等分析测试资料,系统分析了渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔二段页岩层系原油地球化学特征。研究表明,原油属于中质、中凝稠油,流动性较差;原油中烃类含量偏低,饱芳比和非沥比均较低。不同构造单元上的原油生物标志物及稳定碳同位素分布特征相似,反映其母质来源及生烃演化过程基本一致。饱和烃色谱以正态分布的单峰型为主,轻碳优势不明显,C27、C28、C29规则甾烷呈"上升型"分布,三环萜烷含量低,反映原油有机母质来源具有湖相水生生物和陆源高等植物的双重贡献,且以陆源高等植物为主。伽马蜡烷指数、重排霍烷含量及分布、Pr/Ph、三芴系列化合物、原油稳定碳同位素分布等指标反映了原油形成于弱氧化—还原条件下的淡水—微咸水沉积环境。正构烷烃分布特征和奇偶优势比、αββ/(ααα+αββ)C29与20S/(20S+20R)C29甾烷异构化指数以及霍烷异构化指数均指示原油成熟度偏低。     

辽西低凸起JZ25-1S太古界潜山原油地球化学特征及来源分析

为探讨辽西低凸起JZ25-1S太古界潜山原油的地球化学特征及其来源,分析了太古界潜山原油物性、族组分、稳定碳同位素、生物标志化合物分布特征并与古近系原油地球化学特征进行对比研究。该区古近系沙河街组二段和太古界潜山原油主要为轻质和中质原油;族组分具有中等饱和烃、高芳香烃、高非烃+沥青质的特征;原油碳同位素分布在-26.2‰~-24.4‰,族组分同位素分馏效应小;色谱曲线明显见到生物降解形成的“鼓包”,单高峰—后峰态为主,Pr/Ph一般在1.3左右,Pr/nC₁₇、Ph/nC₁₈均为高值;原油的甾萜烷特征表现出伽马蜡烷丰度较高、C₂₇重排甾烷和4-甲基甾烷含量中等,甲藻甾烷含量低,规则甾烷C₂₇、C₂₈、C₂₉指纹呈不对称的偏“V”或“L”型分布。但JZ25-1S-4D井和JZ25-1-10D井太古界原油与上述原油特征存在较大的差异。JZ25-1S地区古近系和太古界潜山原油主体为辽西凹陷沙三段、辽中凹陷沙一段烃源岩混合来源,其母质来源于具有一定盐度的弱还原环境,以藻类等浮游动植物输入为主,且原油成熟度较高,受生物降解严重。JZ25-1S-4D井和JZ25-1-10D井太古界潜山原油来源于辽西凹陷沙三段烃源岩,为淡水弱还原环境,原油成熟度高,受生物降解较弱。      

川西北地区固体沥青和油砂的有机地球化学特征与成因

川西北龙门山前山带不同时代固体沥青和油砂的烃类组成表现出一系列共有的地球化学特征。其碳同位素值小于-32‰,指示前寒武系来源。C29甾烷相对含量大于C27和C28甾烷,推测与蓝细菌的贡献有关,三芳甾烷的分布具有类似的特征。出现较为丰富的24-正丙基胆甾烷和24-异丙基胆甾烷,分别来自远洋藻类和海绵动物的贡献。高丰度的孕甾烷系列化合物,表征还原和静滞的水体环境。重排甾烷的缺失,高丰度的30-降藿烷、C35藿烷和C24四环萜烷,以及丰富的二苯并噻吩类化合物,进一步反映出缺氧环境和较高的碳酸盐岩含量。本区固体沥青和油砂所拥有的特征,表明其来源于震旦系陡山沱组烃源岩,并与国外来源于同一时代的原油具有可比性。除此之外,UCM和25-降藿烷的存在,表明古油藏保存和破坏过程中曾经遭受了生物降解作用。古油藏是陡山沱组烃源岩在生油窗早期的产物(Rc为0.57%~0.84%),构造运动所引起的持续抬升以及之后的风化剥蚀和生物降解作用可能是古油藏破坏的主要原因。