內(nèi)蒙古銀額盆地居延海坳陷0-1井烴源巖地球化學(xué)特征

呂程，張敏，李洪波(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長江大學(xué)) 長江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院，湖北武漢430100 )

內(nèi)蒙古銀額盆地居延海坳陷0-1井烴源巖地球化學(xué)特征

呂程，張敏，李洪波(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長江大學(xué)) 長江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院，湖北武漢430100 )

[摘要]運(yùn)用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)分析技術(shù)對銀額盆地0-1井烴源巖樣品地球化學(xué)特征進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。分析結(jié)果表明：該井主要發(fā)育二疊系烴源巖，烴源巖抽提物中正構(gòu)烷烴以后單峰型為主，具有奇碳優(yōu)勢，說明有機(jī)質(zhì)成熟度較低;∑nC-21/∑nC+22小于1，C24Te/ C26TT高達(dá)6.56，C29甾烷豐度較高，呈C29優(yōu)勢，表明有機(jī)質(zhì)來源以陸源為主；烴源巖有明顯姥鮫烷優(yōu)勢，指示其沉積環(huán)境氧化性較強(qiáng)。

[關(guān)鍵詞]銀額盆地；烴源巖；飽和烴；地球化學(xué)特征；氣相色譜-質(zhì)譜

銀額盆地及其鄰區(qū)位于我國西北部，包括了內(nèi)蒙古自治區(qū)的阿拉善盟全部，巴彥淖爾盟西部，烏海市西部，甘肅北山地區(qū)。居延海坳陷位于銀額盆地西北部，東南側(cè)以綠園隆起與蘇紅圖坳陷相隔。研究區(qū)以晚古生代石炭系-二疊系為基底與中生代(主要為白堊系)相疊合為特征。0-1井鉆遇晚古生代二疊系，以淺海陸棚相沉積為主[1～4]。

銀額盆地居延海坳陷的油氣勘探程度較低。筆者通過對區(qū)內(nèi)0-1井烴源巖豐度、有機(jī)質(zhì)類型、成熟度、沉積環(huán)境以及有機(jī)質(zhì)來源的系統(tǒng)研究，旨在對烴源巖的綜合評價(jià)提供有效指導(dǎo)。

1樣品與試驗(yàn)

采集了0-1井K(白堊系)、J(侏羅系)、P(二疊系)共44個(gè)泥巖樣品，深度范圍225~1170m。對全部樣品進(jìn)行了熱解試驗(yàn)以及w(TOC)(總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù))分析。其中，選取了11個(gè)樣品進(jìn)行了抽提以及飽和烴氣相色譜-質(zhì)譜分析。

運(yùn)用索氏抽提器將部分樣品進(jìn)行氯仿溶液抽提，正己烷沉淀瀝青質(zhì)，對可溶有機(jī)質(zhì)進(jìn)行柱色層組分離，得到飽和烴。氣相色譜-質(zhì)譜分析條件：儀器為HP6890GC/5973MSD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；色譜柱為HP-5MS柱(30m×0.25mm×0.25μm)；升溫程序?yàn)?0℃保持1min，然后以3℃/min速率升溫至315℃后，恒定20min；進(jìn)樣器溫度為300℃，載氣為氦氣，流速為1.04mL/min,掃描范圍為50~550amu；質(zhì)譜檢測為多離子檢測。

2結(jié)果與討論

2.1　烴源巖地球化學(xué)特征

0-1井泥巖樣品有機(jī)碳測試結(jié)果分析表明，w(TOC)分布范圍為0.09%~9.24%(平均2.05%)，有高達(dá)88.64%的樣品符合為生油巖標(biāo)準(zhǔn)(w(TOC)>0.4%)。其中，中等-好烴源巖(w(TOC)>0.6%)的樣品占81.82%，好烴源(w(TOC)>1.0%)的樣品占54%，反映0-1井烴源巖具有較高的有機(jī)質(zhì)豐度。

由tmax(最高熱解峰溫)與IH(氫指數(shù))和D(干酪根烴降解率)的關(guān)系圖(圖1)可知，0-1井干酪根類型主要為Ⅰ-Ⅱ型。對0-1井巖心的測定結(jié)果，Ro(鏡質(zhì)體反射率)在0.57%~0.59%(平均為0.58%)?？梢?，二疊系烴源巖的成熟度并不高，處于低熟范圍內(nèi)。

圖1　0-1井烴源巖tmax與IH、D關(guān)系圖

2.2　正構(gòu)烷烴與類異戊二烯烷烴化合物

圖3　0-1井烴源巖Pr/nC18和Pr/nC17關(guān)系圖

圖2　0-1井泥巖飽和烴色譜圖

表1　0-1井烴源巖飽和烴色譜參數(shù)統(tǒng)計(jì)

2.3　萜烷類化合物

圖4　0-1井烴源巖甾萜烷類化合物分布特征

圖5　0-1井烴源巖C27 -C28 -C29甾烷三角圖

0-1井烴源巖樣品藿烷分布較為一致，C31～C35升藿烷呈逐漸降低的階梯狀分布，以C29為主峰，Tm(C27三降藿烷)、C29、C31相對于C30明顯升高，而Ts(C27三降新藿烷)和C35表現(xiàn)出極低的特征。0-1井Ts/Tm介于0.02~0.25，C29Ts/ C29降藿烷介于0.02~0.33。C29降莫烷與C30莫烷含量相對較高，C30降莫烷/C30藿烷范圍為0.32~0.52，平均為0.46。

2.4　甾烷化合物

甾烷化合物在沉積物中能較好的保存，蘊(yùn)含有較豐富的有機(jī)質(zhì)來源、沉積環(huán)境以及成熟度等信息。一般認(rèn)為，陸生植物富含C29甾烷，水生生物富含C28甾烷。在0-1井甾烷系列化合物分布上，C27甾烷峰明顯低于C29甾烷峰，C27甾烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布在13.35%~29.26%(平均為18.19%)，C28甾烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于9.40%~17.59%(平均為12.32%)，C29甾烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)介于53.15%~74.54%(平均為69.49%)，即C29甾烷>C27甾烷>C28甾烷，且C27甾烷 /C29甾烷為0.17~0.55。所有樣品均顯示出C29甾烷優(yōu)勢，C27甾烷、C28甾烷、C29甾烷相對組成分布大多呈反“L”字形，表征烴源巖母質(zhì)來源多為陸生有機(jī)質(zhì)，少數(shù)可能為混合有機(jī)質(zhì)。由圖5可知，0-1井大部分樣品集中在Ⅰ區(qū)，表明生源母質(zhì)類型大多數(shù)以陸生植物輸入為主。

從圖6、表2可以看出，研究區(qū)0-1井烴源巖樣品C2920S/(20S+20R)介于0.30~0.43之間， C29αββ/(αββ+ααα)為0.22~0.28，大部分樣品均落入低成熟區(qū)，與Ro結(jié)論一致。

圖6　0-1井烴源巖C2920S/(20S+20R)　與 C29αββ/(αββ+ααα)散點(diǎn)圖

表2　0-1井烴源巖甾、萜類生物標(biāo)志化合物參數(shù)統(tǒng)計(jì)

3結(jié)論

1) 居延海坳陷0-1井烴源巖正構(gòu)烷烴呈后峰型為主，具有明顯的奇碳優(yōu)勢，CPI與OEP明顯大于1，烴源巖樣品成熟度偏低。具有明顯的姥鮫烷優(yōu)勢，Ph/nC18和 Pr/nC17相關(guān)性較好，反映出弱氧化的沉積環(huán)境。

2)研究區(qū)0-1井泥巖樣品中C26+長鏈三環(huán)萜烷系列豐度較高， C24Te/ C26TT>1；C29、C31相對于C30明顯升高，而Ts和C35極低， C31～C35升藿烷呈逐漸降低的階梯狀分布特征，Ts/Tm<1，莫烷/C30藿烷偏小，說明陸源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)大。

3)C27-C28-C29規(guī)則甾烷相對組成也反映了烴源巖有機(jī)質(zhì)來源以陸源高等植物輸入為主，其中少數(shù)可能為混合有機(jī)質(zhì)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]盧進(jìn)才.銀額盆地及鄰區(qū)石炭系-二疊系油氣地質(zhì)條件與資源前景[M].北京：地質(zhì)出版社,2013.

[2] 陳建平，趙長毅，何忠華，等.煤系有機(jī)質(zhì)生烴潛力評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)探討[J].石油勘探與開發(fā)，1997,24(1)：1～5.

[3] 盧雙舫，張敏.油氣地球化學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2008:201～212.

[4] 盧進(jìn)才，魏仙樣，李玉宏，等.內(nèi)蒙古西部額濟(jì)納旗祥探9井石炭系-二疊系烴源巖地球化學(xué)特征[J].地質(zhì)通報(bào)，2012,31(10):1628~1638.

[5]包建平，馬鞍來，黃光輝，等.三塘湖盆地原油地球化學(xué)特征及成因類型[J].石油勘探與開發(fā)，1999,26(4)：25～29.

[6]包建平，朱翠山，倪春華.北部灣盆地不同凹陷原油生物標(biāo)志物分布與組成特征[J].沉積學(xué)報(bào)，2007,25(4)：646～652.

[7]李光云，漆萬珍，唐龍，等.銀額盆地居延海坳陷油氣勘探前景[J]. 石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)),2007,29(5):13~18.

[8]彭興芳，李周波.生物標(biāo)志化合物在石油地質(zhì)中的應(yīng)用[J].資源環(huán)境與工程，2006,20(3)：279～283.

[9]衛(wèi)平生，張虎權(quán)，陳啟林.銀根-額濟(jì)納旗盆地油氣地質(zhì)特征及勘探前景[M].北京：石油工業(yè)出版社，2006:150～158.

[10衛(wèi)平生,張虎權(quán),林衛(wèi)東,等.銀根-額濟(jì)納旗盆地油氣勘探遠(yuǎn)景[J]. 天然氣工業(yè),2005,25(3):7~10.

[11]Huang W Y,MeinscheinW G.Sterols are ecological in dicators[J].Geoshimica et Cosmochimica,1978,43:739～745.

[12]Radke M,Welte D H,Wilsch H.Maturity parameters based on aromatic hydrocarbons[J].Organic Gerchemistry,1986,15:17～34.

[13] 彼得斯K E，莫爾多萬J M.生物標(biāo)記化合物指南——古代沉積物和石油中分子化石的解釋[M].北京：石油工業(yè)出版社，1995:113～175.

[編輯]鄧?yán)?/p>

[引著格式]呂程，張敏，李洪波.內(nèi)蒙古銀額盆地居延海坳陷0-1井烴源巖地球化學(xué)特征[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版) ,2015,12(29):13~17.

[中圖分類號]TE122.1

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1673-1409(2015)29-0013-05

[作者簡介]呂程(1989-)，女，碩士生，現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)、油氣地球化學(xué)方面的學(xué)習(xí)與研究；

通信作者：張敏，zmjpu@163.com。

[基金項(xiàng)目]國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05007-001)；中國地質(zhì)調(diào)查局國土資源大調(diào)查項(xiàng)目(1212011120962)。

[收稿日期]2015-06-10