東海盆地西湖凹陷平北斜坡帶平湖組煤系原油地球化學(xué)特征與油-源精細(xì)對(duì)比

李天軍，黃志龍，郭小波，趙 靜，蔣一鳴，譚思哲

［1. 中國石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249； 2. 中國石油大學(xué)（北京）油氣資源與探測(cè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249；3. 西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710065； 4. 中海石油（中國）有限公司上海分公司，上海 200030］

中國近海盆地油氣資源豐富，東海盆地西湖凹陷平北斜坡帶歷經(jīng)30 余年的勘探，先后在孔雀亭、武云亭、寶云亭和團(tuán)結(jié)亭等構(gòu)造帶發(fā)現(xiàn)多個(gè)中小型油氣田［1-4］。由于斜坡帶烴源巖巖性復(fù)雜，高、中、低帶源巖演化程度差異大，加之鄰近西次凹高熟天然氣的充注導(dǎo)致其油氣相態(tài)及縱、橫向分布特征極其復(fù)雜。目前，關(guān)于斜坡帶原油成因、來源及分布特征仍存在較大爭(zhēng)議，有關(guān)凝析油來源的認(rèn)識(shí)較為統(tǒng)一，認(rèn)為原油來源于平湖組煤系源巖，煤和暗色泥巖對(duì)生油均有貢獻(xiàn)，且煤和炭質(zhì)泥巖占主要貢獻(xiàn)［5-8］。而關(guān)于斜坡帶原油來源于西次凹還是斜坡次洼，目前存在兩種觀點(diǎn)：①平北斜坡原油具有遠(yuǎn)源和近源雙向供烴作用，西次凹和平北斜坡原地平湖組源巖均有貢獻(xiàn)［9-10］；②西斜坡平湖斜坡帶原油大部分為成熟原油，少部分平湖組凝析油為低熟油，均來自于斜坡區(qū)平湖組煤系源巖［6，8］。

關(guān)于斜坡帶原油性質(zhì)差異及分布特征的相關(guān)認(rèn)識(shí)主要有兩種觀點(diǎn)：①縱向上不同層段存在凝析油比重的差異，即具有“上油下氣”和“上氣下油”的特征，主要原因可能是后天次生作用造成的，而不是原始母質(zhì)類型導(dǎo)致的，“蒸發(fā)分餾”和“混合作用”共同控制斜坡帶的原油分布［6，8］；②“上油下氣”和“上氣下油”兩種現(xiàn)象的產(chǎn)生主要由源巖性質(zhì)上的差異和運(yùn)移作用共同造成［5，11］。前人的研究成果雖然從油氣地球化學(xué)角度重點(diǎn)分析了原油成因、來源及次生變化，并在宏觀上研究了不同相態(tài)原油的分布特征，但均未指出目前油氣分布差異的原因，不同類型原油成因、來源以及油-源對(duì)比有效指標(biāo)等。隨著斜坡帶勘探程度的深化，采集的原油及烴源巖樣品也相應(yīng)增加，這有助于對(duì)斜坡帶原油來源及成因的深入研究。

據(jù)此，本文在前人研究基礎(chǔ)上，采集了一些近兩年以來新井的原油和烴源巖樣品，利用原油物性、飽和烴和芳香烴色譜-質(zhì)譜和同位素等地球化學(xué)資料，全面分析平北斜坡帶原油的地球化學(xué)特征，并進(jìn)行原油類型劃分，結(jié)合煤系烴源巖地球化學(xué)特征以及烴源灶分布，明確不同類型原油的成因、來源及分布特征，對(duì)該區(qū)下一步的油氣勘探具有重要意義。

1 地質(zhì)背景

西湖凹陷位于東海盆地東北部，是北北東向展布的狹長型新生代沉積凹陷，南北長約440 km，東西寬約110 km，總面積近5×104km2，蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源［12-13］。西湖凹陷從西到東可劃分為西部斜坡帶、中央反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶和東部斷階帶3 個(gè)一級(jí)構(gòu)造帶，其中西部斜坡帶自北而南可進(jìn)一步劃分為杭州斜坡帶、平湖斜坡帶和天臺(tái)斜坡帶3 個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元［13-15］。本次研究區(qū)為平湖斜坡帶平北地區(qū)，從南到北依次為團(tuán)結(jié)亭、寶云亭、武云亭和孔雀亭等局部構(gòu)造（圖1a）。平湖斜坡帶自下而上發(fā)育始新統(tǒng)寶石組與平湖組，漸新統(tǒng)花港組，中新統(tǒng)龍井組、玉泉組、柳浪組，上新統(tǒng)三潭組與更新統(tǒng)東海群等地層［4，16］。主要勘探目的層為平湖組，自下而上可劃分為平湖組下段（平下段）、平湖組中段下亞段（平中下亞段）、平湖組中段上亞段（平中上亞段）和平湖組上段（平上段）（圖1b）。

平北斜坡帶以受潮汐影響的三角洲-障壁島海岸沉積體系為主，平湖組發(fā)育海-陸過渡相煤、炭質(zhì)泥巖和泥巖3類，煤和炭質(zhì)泥巖有利的沉積環(huán)境為潮坪-潟湖體系［3，4，17-20］，具有范圍廣、厚度大的特征，均已達(dá)到成熟演化階段（圖1c），是斜坡帶的主力烴源巖類型［3，7-8］。平北斜坡帶發(fā)育多個(gè)生烴次洼，于水（2019）［3］研究表明，斜坡帶北部煤層較南部發(fā)育，中北部孔雀亭地區(qū)（KQT 洼）以三角洲前緣次貧氫和潮坪-潟湖次富氫有機(jī)相為主，煤和炭質(zhì)泥巖發(fā)育，裸子植物為主要生物來源（生源）；而NB8 洼為水體較深的潟湖沉積環(huán)境，以次富氫有機(jī)相為主，煤和炭質(zhì)泥巖發(fā)育，蕨類植物為主要生源；武云亭地區(qū)（WYT 洼）為潮坪-潟湖過渡區(qū)，發(fā)育潮坪-潟湖（次）富氫有機(jī)相，裸子植物和蕨類植物為主要生源，沉積環(huán)境差異決定了烴源巖類型的不同。平湖組煤系烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ-Ⅲ型為主，潮坪-潟湖沉積環(huán)境的有機(jī)質(zhì)類型偏好，其次為三角洲前緣亞相。生烴顯微組分可能為殼質(zhì)組中的樹脂體以及鏡質(zhì)組中的富氫組分，且飽和烴中富含二萜烷類化合物，以海松烷和16β（H）扁植烷類含量最多，這是煤系油-源對(duì)比的重要指標(biāo)［6-8，21］。

圖1 東海陸架盆地西湖凹陷地質(zhì)概況Fig.1 Geological overview of Xihu Sag in the East China Sea Shelf Basin

2 樣品采集與實(shí)驗(yàn)分析方法

本次研究采集了平北斜坡帶孔雀亭、武云亭和寶云亭油氣田共20 個(gè)原油樣品，10 個(gè)烴源巖樣品（煤1個(gè)，炭質(zhì)泥巖5 個(gè)，暗色泥巖4 個(gè)）。原油樣品保存于5 mL透明玻璃瓶中，瓶蓋墊有錫箔紙，并置于-5 ℃的冰箱中保存，防止揮發(fā)與污染。本次重點(diǎn)采用飽和烴色譜-質(zhì)譜和碳同位素實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行原油地球化學(xué)特征以及油-源、氣-源對(duì)比工作。飽和烴氣相色譜-質(zhì)譜分析采用配備HP-5MS 石英毛管柱（60 m × 0.25 mm ×0.25 μm）的美國Agilent 6890GC/5975iMS 色譜-質(zhì)譜分析儀器，進(jìn)樣口溫度為300 ℃，不分流進(jìn)樣，程序升溫，載氣條件為含量99.999%的氦氣，1 mL/min 流速；離子化方式為EI，70 eV，數(shù)據(jù)采集方式為全掃描/多離子（SCAN/SIM）。碳同位素分析采用FLASH HT EAMAT 253 IRMS 同位素質(zhì)譜分析儀，載氣為高純氦氣，流量為100 mL/min，反吹流量為250 mL/min；燃燒氣為高純氧，流量為250 mL/min；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為SY/T 5238—2008《有機(jī)物和碳酸鹽巖碳、氧同位素分析方法》。以上所有實(shí)驗(yàn)均在中國石油大學(xué)（北京）油氣資源與探測(cè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。

3 結(jié)果與討論

3.1 原油物性特征

研究區(qū)原油密度為0.752 6～0.875 2 g/cm3，含蠟量為0.26 %～26.81 %；原油凝固點(diǎn)為-30～32 ℃，平均為12 ℃；50 ℃時(shí)原油粘度為0.82～13.80 mPa·s，平均為4.78 mPa·s；含硫量基本小于0.5%，瀝青質(zhì)含量極低（＜0.5%）。根據(jù)原油物理性質(zhì)，平北斜坡帶各油氣田原油大致可分為3大類：即凝析油、輕質(zhì)油和正常原油。部分油氣層測(cè)試結(jié)果顯示氣/油比高達(dá)3 000~5 000 m3/m3，且不同類型原油所處的溫-壓條件有所區(qū)別［9，22］。凝析油和輕質(zhì)油具有“六低一高”的特征，即低密度、低含蠟量、低粘度、低硫、低凝固點(diǎn)、低瀝青質(zhì)和高輕烴含量的特征，顏色通常顯現(xiàn)淡黃-褐紅色，一般產(chǎn)于高溫、高壓油氣藏中，如孔雀亭和武云亭地區(qū)平中下亞段和平下段的原油，密度小于0.85 g/cm3，含蠟量低于10%，凝固點(diǎn)低于12 ℃。而正常原油具有密度大、含蠟量高、凝固點(diǎn)高、瀝青質(zhì)高和輕餾分低的特征，顏色通常顯現(xiàn)褐-黑褐色，多處于常壓或弱超壓環(huán)境中，如武云亭和寶云亭地區(qū)平上段和平中上亞段原油，地層壓力系數(shù)小于1.2，原油密度大于0.85 g/cm3，含蠟量大于10%，凝固點(diǎn)一般大于15 ℃。由圖2 可以看出，不同地區(qū)原油密度和含蠟量縱向變化特征有差異，孔雀亭地區(qū)原油密度、含蠟量隨深度變淺而降低，但趨勢(shì)不明顯；寶云亭和武云亭地區(qū)原油密度、含蠟量均隨深度變淺而增加，這間接說明了孔雀亭地區(qū)原油可能有一定的垂向運(yùn)移或氣侵的特征［9，22-23］，而寶云亭和武云亭地區(qū)原油垂向運(yùn)移不明顯。

圖2 西湖凹陷平北斜坡帶平湖組原油密度、含蠟量隨深度變化特征Fig.2 Crude oil density and wax content vs.depth of the Pinghu Formation in Pingbei slope belt，Xihu Sag

3.2 原油飽和烴地球化學(xué)特征

飽和烴色譜-質(zhì)譜分析表明，原油中含有豐富的低分子量的二環(huán)倍半萜和二萜類化合物，其中二萜類化合物主要包括三環(huán)二萜烷和四環(huán)二萜烷，前者以降海松烷和異海松烷為主，后者以16β（H）-扁枝烷和貝殼杉烷為主，然而五環(huán)三萜類的甾烷和藿烷化合物含量較低，反映原油母質(zhì)主要來自于高等植物［10，23］。同時(shí)，這類含量高的生物標(biāo)志化合物（倍半萜和二萜類化合物）也是本區(qū)原油成因及油源研究的重要特征指標(biāo)［8，22］，而五環(huán)三萜類化合物可作為輔助指標(biāo)。

在m/z=123 質(zhì)量色譜圖上（圖3），二環(huán)倍半萜主要以五甲基四氫化萘、8β（H）-補(bǔ)身烷和8β（H）-升補(bǔ)身烷含量最高，一般認(rèn)為8β（H）-升補(bǔ)身烷可能來自富含粘土、沉積環(huán)境呈氧化性的泥巖或煤系地層［24-26］。二萜類化合物主要為降異海松烷、異海松烷和16β（H）-扁枝烷，其分布特征能指示陸源有機(jī)質(zhì)輸入差異，均可作為原油成因及來源分析的重要指標(biāo)［6］。一般認(rèn)為（異）海松烷主要源于針葉類裸子植物松柏目樹脂，16β（H）-扁枝烷主要來源于蕨類植物［3，21，26］。對(duì)比分析顯示，孔雀亭和武云亭地區(qū)的平下段原油主要以異海松烷含量最高，次為降異海松烷和扁枝烷，異海松烷/扁枝烷比值大于5，降異海松烷/異海松烷比值小于0.6，分布特征呈不對(duì)稱的倒“V”型，五甲基四氫化萘、8β（H）-補(bǔ)身烷和8β（H）-升補(bǔ)身烷呈對(duì)稱的倒“V”型，8β（H）-補(bǔ)身烷/8β（H）-升補(bǔ)身烷比值大于1（圖3），可能反映陸源高等植物的針葉類裸子植物貢獻(xiàn)。武云亭地區(qū)平上段和平中上亞段的原油二萜類化合物分布特征與孔雀亭相似，但異海松烷/扁枝烷比值小于5，8β（H）-補(bǔ)身烷含量明顯要低于8β（H）-升補(bǔ)身烷，可能反映蕨類植物為主的生源（圖3）。寶云亭和團(tuán)結(jié)亭地區(qū)原油的降異海松烷近似或略高于異海松烷含量，16β（H）-扁枝烷含量低，整體呈反“廠”型，倍半萜類化合物含量變化較大（圖3）。倍半萜和二萜類化合物分布的差異表明不同地區(qū)以及同一地區(qū)不同層位的原油母質(zhì)來源可能存在差異。

圖3 西湖凹陷平北斜坡帶平湖組原油生物標(biāo)志化合物特征Fig.3 Biomarker compound characteristics of crude oil in the Pinghu Formation in Pingbei slope belt，Xihu Sag

從m/z=217 質(zhì)量色譜圖中（圖3），大部分原油樣品的規(guī)則甾烷C27—C28—C29呈明顯的“L”型，少部分為不對(duì)稱“V”型，C29規(guī)則甾烷含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，且大部分樣品的C29重排甾烷明顯高于C27規(guī)則甾烷，甚至部分樣品譜峰存在共逸現(xiàn)象，表明研究區(qū)大部分原油來自以陸源高等植物為主要生源構(gòu)成的烴源巖，少部分原油母質(zhì)具有不等比例的低等水生植物貢獻(xiàn)。m/z=191 質(zhì)量色譜圖中（圖3），大部分檢測(cè)樣品以C30藿烷和C29降藿烷占明顯優(yōu)勢(shì)，而C31—C35高碳數(shù)藿烷系列化合物依次降低。同時(shí)含有豐富的奧利烷和C29三降藿烷（Ts和Tm），伽馬蠟烷含量較低，奧利烷指數(shù)介于0.12 ~0.74，說明原油母質(zhì)主要為陸源有機(jī)質(zhì)生源；伽馬蠟烷指數(shù)介于0.02 ~ 0.12，表明原油母質(zhì)發(fā)育于淡水-微咸水的氧化沉積環(huán)境。

3.3 原油成熟度

本文主要應(yīng)用芳烴參數(shù)和飽和烴生物標(biāo)志化合物成熟度參數(shù)綜合判別平北斜坡帶原油母質(zhì)的成熟度?；诜紵N組分中的菲系列化合物，M.Radke［27］等提出的甲基菲指數(shù)（MPI1）以及由此換算的鏡質(zhì)體反射率（Ro=0.55MPI1+0.44）可以反映成熟度。平北地區(qū)所有原油樣品的甲基菲指數(shù)為0.62 ~ 1.26，計(jì)算Ro為0.77%~1.16%，反映原油烴源巖基本處于成熟演化階段（表1）。此外，甾烷和萜烷類成熟度參數(shù)Ts/Tm，αααC29甾烷20S/（20S+ 20R）和C29甾烷αββ/（αββ+ααα）分布介于0.35~1.03，0.37~0.56，0.42~0.61，均反映油源巖總體處于成熟階段（表1）。

表1 西湖凹陷平北斜坡帶平湖組原油成熟度參數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of crude oil maturity parameters of the Pinghu Formation in Pingbei slope belt，Xihu Sag

3.4 原油及族組分碳同位素

對(duì)于復(fù)雜油氣成因及油-源對(duì)比工作，碳同位素可作為油-源對(duì)比的良好指標(biāo)［22，28-34］。因此，本文主要應(yīng)用原油、飽和烴及芳香烴碳同位素綜合分析油源。統(tǒng)計(jì)分析表明，原油碳同位素值（δ13C）介于-27.31 ‰～-25.35 ‰，飽和烴碳同位素值介于-29.22 ‰～-26.26 ‰，芳香烴碳同位素值介于-28.28‰～-23.49‰。不同地區(qū)以及同一地區(qū)不同層位的原油和組分碳同位素差異較大（圖4a，b），并與原油物性特征似乎有關(guān)聯(lián)，如孔雀亭地區(qū)飽和烴和芳香烴碳同位素較重，芳香烴碳同位素組成基本大于-25‰，對(duì)應(yīng)的原油密度和含蠟量較低（＜10%），武云亭和寶云亭地區(qū)原油碳同位素組成大部分小于-26.3 ‰，平中上亞段和平上段碳同位素值要略低于平中下亞段和平下段，對(duì)應(yīng)原油密度和含蠟量也較高（＞10%）。以上差異反映了平北斜坡帶原油具有不同的母質(zhì)來源，同位素較重的原油，其密度和含蠟量低，可能指示典型煤成油特征，如有暗色泥巖貢獻(xiàn)，原油含蠟量會(huì)增加，其芳香烴同位素也相對(duì)偏輕［9，35］。

圖4 西湖凹陷平北斜坡帶平湖組原油、飽和烴和芳香烴碳同位組成關(guān)系Fig.4 Cross plots between crude oil carbon isotopes，saturated hydrocarbon isotopes and aromatic hydrocarbon isotopes in the Pinghu Formation in Pingbei slope belt，Xihu Sag

3.5 原油成因類型與分布特征

綜合原油物性和生物標(biāo)志化合物特征，以m/z=123的倍半萜和二萜類化合物（補(bǔ)身烷系列、海松烷系列）以及五環(huán)三萜類（奧利烷、伽馬蠟烷）相對(duì)含量差異為主要依據(jù)，碳同位素作為輔助指標(biāo)，平北地區(qū)平湖組原油可分為3種類型（圖5，圖6）。補(bǔ)身烷＞8β（H）-升補(bǔ)身烷，4，4，8，8，9-五甲基十氫化萘＜8β（H）-補(bǔ)身烷，呈對(duì)稱的倒“V”型；奧利烷指數(shù)較高（0.34 ~ 0.73），低伽馬蠟烷含量（伽馬蠟烷指數(shù)＜0.04），低于C24的三環(huán)萜烷含量低；規(guī)則甾烷

圖5 西湖凹陷平北斜坡帶平湖組不同類型原油譜圖特征Fig.5 Mass spectrograms of crude oil of diverse types in the Pinghu Formation in Pingbei slope belt，Xihu Sag

圖6 西湖凹陷平湖斜坡帶平湖組原油分類Fig.6 Crude oil classification charts of the Pinghu Formation in Pingbei slope belt，Xihu Sag

Ⅰ類原油主要分布在孔雀亭地區(qū)和WYT-A 井平下段，來自KQT-A，KQT-B，KQT-C 和WYT-A 井（圖7）。色譜-質(zhì)譜圖特征為：（降）異海松烷優(yōu)勢(shì)，16 β（H）-扁枝烷含量較低，二者比值大于5，8 β（H）-C28＜C27＜C29，C27規(guī)則甾烷含量極低，規(guī)則甾烷C27/C29比值大部分小于0.3，呈反“L”型，孕甾烷和升孕甾烷含量低（圖8a）；與之對(duì)應(yīng)的原油、飽和烴及芳香烴碳同位素也較重，原油密度和含蠟量低。推測(cè)該類原油來源于煤或炭質(zhì)泥巖可能性較大，生油顯微組分主要為殼質(zhì)組和富氫鏡質(zhì)組，針葉類樹脂體可能占主要貢獻(xiàn)［3，8］。

圖7 西湖凹陷平北斜坡帶平湖組不同類型原油縱向分布特征示意圖Fig.7 Schematic diagram showing the vertical distribution of different types of crude oil in the Pinghu Formation in Pingbei slope belt，Xihu Sag

圖8 西湖凹陷平北斜坡帶平湖組烴源巖抽提物的生物標(biāo)志化合物特征Fig.8 Biomarker compound characteristics of source rock of the Pinghu Formation in Pingbei slope belt，Xihu Sag

Ⅱ1類原油主要分布于武云亭地區(qū)平上段和平中上亞段，油樣來自于WYT-B 井和KQT-F井（圖7）。色譜-質(zhì)譜圖特征為：異海松烷優(yōu)勢(shì)，16β（H）-扁枝烷較高，二者比值均小于4，且8β（H）-補(bǔ)身烷＜8β（H）-升補(bǔ)身烷，3 種典型倍半萜類化合物呈明顯的“上升”型；奧利烷指數(shù)中等偏低，介于0.07～0.31，伽馬蠟烷含量相對(duì)偏高，伽馬蠟烷指數(shù)一般大于0.05；C27規(guī)則甾烷含量明顯較Ⅰ類原油偏高，C27—C28—C29呈明顯的不對(duì)稱“V”型，規(guī)則甾烷C27/C29比值介于0.5～0.9，且孕甾烷和升孕甾烷含量中等偏低（圖5）；原油對(duì)應(yīng)的密度和含蠟量偏高，飽和烴和芳香烴碳同位素相對(duì)偏輕。以上特征可以推測(cè)：該類原油可能為煤、炭質(zhì)泥巖和暗色泥巖混合來源，生源為陸源高等植物的裸子植物和蕨類植物的混合，并有相當(dāng)程度的低等水生生物的貢獻(xiàn)。

Ⅱ2類原油主要分布在寶云亭和團(tuán)結(jié)亭地區(qū)，少部分在武云亭地區(qū)平中下亞段和平下段，樣品來自WYT-B 和WYT-C 井平中下亞段和平下段、BYT-D 井和TJT-A 井（圖7）。整體上，其色譜-質(zhì)譜圖特征與Ⅱ1類原油較為相似，但其變化較大，主要表現(xiàn)為：降異海松烷≥異海松烷，16β（H）-扁枝烷含量中等偏高，補(bǔ)身烷系列相對(duì)含量變化大，兼具“上升”型和倒“V”型特征；中等奧利烷指數(shù)，伽馬蠟烷含量變化也較大，伽馬蠟烷指數(shù)介于0.03 ~ 0.08，三環(huán)萜烷含量極低；規(guī)則甾烷C27—C28—C29分布形式既有明顯的不對(duì)稱“V”型，又有反“L”型（圖5）。以上這種特征反映該類原油可能介于Ⅰ類和Ⅱ1類之間，其生源也具有陸源高等植物和低等水生生物混合來源特征，但貢獻(xiàn)比例變化較大。

上述3 種類型的原油，在異海松烷/16β（H）-扁枝烷、奧利烷指數(shù)和伽馬蠟烷指數(shù)三角圖中可以明顯被區(qū)分開（圖6a）。降異海松烷/異海松烷、8β（H）-補(bǔ)身烷/8β（H）-升補(bǔ)身烷交匯圖中，多數(shù)Ⅱ2類原油具有較高的降異海松烷/異海松烷比值而區(qū)分于其他類型，Ⅰ類原油以較高的8β（H）-補(bǔ)身烷/8β（H）-升補(bǔ)身烷比值區(qū)別于Ⅱ1類原油（圖6b），該圖版的區(qū)分效果不及上述三角圖版。

3.6 烴源巖地球化學(xué)特征

選擇主要受生源與沉積環(huán)境影響的生物標(biāo)志物參數(shù)，對(duì)比分析了平湖組不同層段、不同巖性烴源巖的生物標(biāo)志物組成特征，如孔雀亭和武云亭地區(qū)炭質(zhì)泥巖生物標(biāo)志化合物對(duì)比分析表明，不同層段、相同巖性的烴源巖其生物標(biāo)志化合物特征有較大差異（圖8）?？傮w上，平上段及平中上亞段炭質(zhì)泥巖具有16β（H）-扁枝烷優(yōu)勢(shì)，反映蕨類植物和針葉類裸子植物的混合生源，且蕨類植物貢獻(xiàn)稍大；規(guī)則甾烷C27/C29值、伽馬蠟烷指數(shù)以及三環(huán)萜烷含量偏高，指示有一定程度低等水生植物的貢獻(xiàn)。而平中下亞段及平下段具有（降）異海松烷高、規(guī)則甾烷C27/C29值低、伽馬蠟烷指數(shù)及三環(huán)萜烷含量偏低的特征，反映陸源高等植物的針葉類裸子植物松柏目樹脂為主要生源（圖8）。此外，寶云亭地區(qū)BYT-A 井不同深度的4 個(gè)泥巖樣品生物標(biāo)志化合物參數(shù)在縱向上也有相似的規(guī)律，即平上段-平中段烴源巖以16β（H）-扁枝烷占優(yōu)勢(shì)，異海松烷/16β（H）-扁枝烷比值小于1.5，平下段以（降）異海松烷占優(yōu)勢(shì)，4β（H）-19降異海松烷＞異海松烷＞16β（H）-扁枝烷。并且在成熟度相近條件下，泥巖的16β（H）-扁枝烷優(yōu)勢(shì)更明顯，煤和炭質(zhì)泥巖（降）異海松烷優(yōu)勢(shì)更明顯。

4 油源與成因探討

平北地區(qū)平湖組以凝析氣藏為主，含少量輕質(zhì)油藏和正常油藏。按照氣侵或蒸發(fā)分餾原理，垂向上原油分布應(yīng)該是低蠟、低密度，“蒸發(fā)分餾”成因凝析油氣藏分布在淺層；而高蠟、高密度殘余油分布在深層，密度從上到下呈逐漸增加的趨勢(shì)［6，35］。但實(shí)際是，平北地區(qū)平湖組上部及中、高帶具有典型的高密度、高粘度、高凝固點(diǎn)、高含蠟及高芳香烴特征，與蒸發(fā)分餾作用的原油物性趨勢(shì)相反（圖2）。此外，地層壓力遠(yuǎn)大于飽和壓力，油藏壓力遠(yuǎn)未達(dá)到飽和，不存在強(qiáng)氣侵蒸發(fā)分餾的特征，整體經(jīng)歷較少或者未發(fā)生過氣侵作用［2，9］。因此，仍然保存了早期生成原油的特征，這有助于綜合生物標(biāo)志化合物和碳同位素組成特征進(jìn)行油-源精細(xì)對(duì)比。

如圖所示（圖5，圖8，圖9），平上段及平中上亞段煤系烴源巖具有明顯的扁枝烷優(yōu)勢(shì)，飽和烴和芳香烴碳同位素偏輕，Ⅱ1類原油也具有相似的特征，這類原油主要分布在平上段及平中上亞段，在交匯圖中與平上段-平中上亞段烴源巖在同一區(qū)域（圖9a，b），反映兩者具有良好的親緣關(guān)系。分布在孔雀亭地區(qū)的Ⅰ類原油和武云亭、寶云亭—團(tuán)結(jié)亭地區(qū)的Ⅱ2類原油與平下段及平中下亞段烴源巖有親緣關(guān)系，具有明顯的（降）異海松烷優(yōu)勢(shì)，飽和烴和芳香烴碳同位素偏重，C27甾烷含量極低，以氧化環(huán)境的陸源有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)為主，生油組分主要為針葉類的裸子植物樹脂體（圖5，圖8，圖9a，圖9b）。這種油-源關(guān)系與平中段區(qū)域性蓋層分隔上含油氣系統(tǒng)而導(dǎo)致的原油以短距離運(yùn)聚成藏為主，且油氣藏類型主要為自生自儲(chǔ)或近源的巖性油氣藏的認(rèn)識(shí)相一致［3，35］。不同類型原油在平面分布也有一定規(guī)律，Ⅰ類原油主要在孔雀亭地區(qū)，Ⅱ1類原油分散分布于靠近NB8 洼的KQT-D 井和武云亭—寶云亭地區(qū)平上段及平中上亞段，Ⅱ2類原油集中出現(xiàn)在武云亭—寶云亭地區(qū)的平下段和平中下亞段及團(tuán)結(jié)亭地區(qū)（圖7）。

圖9 西湖凹陷平北斜坡帶平湖組烴源巖與原油地球化學(xué)參數(shù)對(duì)比Fig.9 Correlations of source rocks and geochemical parameters of crude oil in the Pinghu Formation in Pingbei slope belt，Xihu Sag

前述研究已表明，平北斜坡帶原油芳烴組分的甲基菲指數(shù)計(jì)算的原油成熟度Ro分布在0.8%~1.2%，中、低帶烴源巖Ro介于0.7 % ~ 1.0 %，基本達(dá)到成熟階段［2，35］。在平面上，處于高帶的TJT-A 井和KQT-F井平湖組原油成熟度最低，向中、低帶成熟度增高，且平北地區(qū)大部分原油樣品的計(jì)算成熟度與斜坡帶的平湖組烴源巖成熟度接近，僅在武云亭地區(qū)的平上段原油成熟度略高于本地具有親緣關(guān)系的平中上亞段最大埋深的烴源巖成熟度（圖1c，圖10a）。因此，平北斜坡帶平湖組原油以斜坡帶本地的次洼來源為主，少部分原油有低帶-西次凹成熟度較高的源巖貢獻(xiàn)。

前人研究表明，西湖凹陷平湖斜坡帶的中、低帶烴源巖以潮坪-潟湖沉積體系為主，煤和炭質(zhì)泥巖發(fā)育，整體處于成熟階段，裸子植物和蕨類植物為主要生源，且由中帶向低帶具有蕨類植物貢獻(xiàn)增加的趨勢(shì)［21］。西次凹以淺海相為主，煤層不發(fā)育，藻類等低等水生生物為主要生源，整體處于成熟-高成熟階段［2，3］。在縱向上，孔雀亭地區(qū)原油計(jì)算Ro數(shù)據(jù)點(diǎn)落在本地?zé)N源巖Ro趨勢(shì)線附近，說明原油并未經(jīng)過長距離運(yùn)移，而是就近聚集成藏的（圖10a），這與生物標(biāo)志化合物和碳同位素對(duì)比結(jié)果一致。因此，孔雀亭地區(qū)Ⅰ類原油主要來自本地孔雀亭地區(qū)的平中下亞段-平下段成熟的煤系烴源巖。然而，該區(qū)的KQT-D 井原油為Ⅱ1型，成熟度也偏高（Ro=1.1%），明顯區(qū)別于本地?zé)N源巖生成的原油。而毗鄰的NB8 洼烴源巖埋藏深，成熟度高；于水（2019）［3］研究認(rèn)為該次洼有弱還原-還原的沉積環(huán)境，烴源巖生物碎屑來源主要為蕨類植物，恰好與Ⅱ1類原油母質(zhì)相似。因此，KQT-D 井原油可能來源于NB8洼（圖10a）。

圖10 西湖凹陷平北斜坡帶平湖組烴源巖、原油母質(zhì)成熟度參數(shù)（Ro）隨深度變化關(guān)系及其母質(zhì)來源Fig.10 Maturity parameters（Ro）of source rocks vs. depth and source of organic matters in the Pinghu Formation in Pingbei slope belt，Xihu Sag

前述研究表明，武云亭地區(qū)Ⅱ1類原油主要來源于平上段及平中上亞段烴源巖，從成熟度對(duì)比來看，該類原油母質(zhì)Ro在1.0%~1.1%，普遍高于本地?zé)N源巖實(shí)測(cè)值，按Ro-深度的趨勢(shì)線，Ro為1.0%時(shí)，地層埋深達(dá)4 900 m（圖10b），已高于本地平湖組最大埋深（4 500 m左右），推測(cè)其有低帶-西次凹相似類型烴源巖的生烴貢獻(xiàn)。Sofer（1984）［36］依據(jù)大量分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析認(rèn)為，飽和烴和芳烴組分的碳同位素組成可區(qū)分海源與陸源有機(jī)質(zhì)，并統(tǒng)計(jì)回歸出兩者的分界線，建立了解釋圖版。在此圖版中，研究區(qū)部分的Ⅱ1類原油位于海相生烴母質(zhì)區(qū)域（圖10c），可見Ⅱ1類原油受低帶-西次凹原油貢獻(xiàn)更大。此外，武云亭地區(qū)平上段及平中上亞段發(fā)育伸入低帶-西次凹的北西-南東方向的三角洲前緣砂體，且砂體展布范圍廣，有利于低帶-西次凹烴源巖生成的油氣沿砂體側(cè)向運(yùn)移至斜坡帶成藏［4］。因此，造成武云亭地區(qū)不同類型原油縱、橫向分布規(guī)律的復(fù)雜性。

寶云亭和團(tuán)結(jié)亭地區(qū)的Ⅱ2類原油主要來自平中下亞段-平下段烴源巖，中、低帶成熟煤系烴源巖貢獻(xiàn)占主體。BYT-D 井原油母質(zhì)Ro在烴源巖實(shí)測(cè)Ro演化趨勢(shì)線上，因此本地?zé)N源巖和原油成熟度相匹配（圖1c）。團(tuán)結(jié)亭地區(qū)Ⅱ2類原油來自平中下亞段-平下段，TJT-A和TJT-B井原油母質(zhì)Ro分別為0.89%和1.0%，其Ro變化率高于該區(qū)平中上亞段的烴源巖成熟度。但該井區(qū)毗鄰平湖大斷裂，其下降盤埋深普遍大，平湖組下段烴源巖完全可以達(dá)到較高的成熟度（圖1c）。該區(qū)緊鄰平湖沉積大斷裂，同沉積斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈，來自北西-南東向的三角洲砂體直接入海，導(dǎo)致砂體展布范圍小、連續(xù)差［4，37］，西次凹烴源巖原油難以運(yùn)移至該區(qū)成藏。因此，寶云亭和團(tuán)結(jié)亭地區(qū)原油主要來自于斜坡帶的中、低帶成熟烴源巖。

5 結(jié)論

1）研究區(qū)原油主要為凝析油、少量輕質(zhì)油和正常原油，均處于成熟階段，原油母質(zhì)主要來自于高等植物，可劃分為3種類型原油（Ⅰ類、Ⅱ1類和Ⅱ2類）。

2）平北斜坡帶平湖組煤系烴源巖以陸源高等植物為主要生源，平上段及平中上亞段烴源巖為蕨類植物和針葉類裸子植物的混合生源，且蕨類植物貢獻(xiàn)稍大，并有一定程度低等水生植物的貢獻(xiàn)；平中下亞段及平下段烴源巖以陸源高等植物的針葉類裸子植物松柏目樹脂為主要生源。相同成熟度下，泥巖的16β（H）-扁枝烷優(yōu)勢(shì)更明顯，煤和炭質(zhì)泥巖（降）異海松烷優(yōu)勢(shì)更明顯。

3）原油主要來源于煤和炭質(zhì)泥巖，為典型的陸源有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)原油，少部分低等水生生物貢獻(xiàn)。Ⅰ類原油主要分布在孔雀亭地區(qū)，與KOT 洼的平中下亞段-平下段烴源巖具有明顯親緣關(guān)系。Ⅱ1類原油主要分布在武云亭地區(qū)（WYT 洼）的平上段和平中上亞段及NB8洼地區(qū)，與平上段-平中上亞段烴源巖有明顯親緣關(guān)系，并有相當(dāng)程度成熟度較高的低帶-西次凹海源有機(jī)質(zhì)的貢獻(xiàn)。Ⅱ2類原油主要分布在武云亭地區(qū)平中下亞段及寶云亭—團(tuán)結(jié)亭地區(qū)，與平中下亞段-平下段烴源巖具有親緣關(guān)系。

致謝：感謝中海石油（中國）上海分公司提供基礎(chǔ)資料，以及領(lǐng)導(dǎo)與專家的指導(dǎo)。感謝中國石油大學(xué)（北京）油氣資源與探測(cè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供的幫助。