準(zhǔn)噶爾盆地盆1井西凹陷侏羅系原油成因與來源

劉華 孟祥雨 任新成 程斌 程長(zhǎng)領(lǐng) 鄧旭波 張洪瑞 方旭慶

摘要：準(zhǔn)噶爾盆地多套烴源巖、多期生排烴過程導(dǎo)致了原油來源的復(fù)雜性。利用原油物性、氣相色譜-質(zhì)譜等資料，綜合厘定盆1井西凹陷原油的地化特征與來源。結(jié)果顯示，研究區(qū)存在3種類型原油：Ⅰ類原油具有高含量25-降藿烷、高含量伽馬蠟烷和大斜率“上升型”三環(huán)萜烷分布特征，是強(qiáng)還原沉積環(huán)境有機(jī)質(zhì)形成的主生油窗階段原油，來自于風(fēng)城組烴源巖；Ⅱ、Ⅲ類原油具有較低含量伽馬蠟烷和“山峰型”或弱“上升型”三環(huán)萜烷分布特征，是弱還原沉積環(huán)境有機(jī)質(zhì)形成的原油，原油主要來自下烏爾禾組烴源巖，混有降解的風(fēng)城組來源原油，其中，Ⅱ類原油是主生油窗階段的原油，Ⅲ類原油是高過成熟階段的原油。油藏具有多期充注特征，中晚侏羅世聚集的Ⅰ類原油分布廣泛，但遭受了強(qiáng)烈生物降解，對(duì)成藏貢獻(xiàn)?。煌戆讏资谰奂蘑蝾愒驮谏绑w中長(zhǎng)距離運(yùn)移，多在凸起區(qū)匯聚成藏；新近紀(jì)，儲(chǔ)層物性變差，原油難以長(zhǎng)距離運(yùn)移，該時(shí)期聚集的Ⅲ類原油多在斷裂帶附近成藏。

關(guān)鍵詞：準(zhǔn)噶爾盆地； 原油地化特征； 生物標(biāo)志化合物； 油氣成因； 成藏過程

中圖分類號(hào)：TE122.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

引用格式：劉華，孟祥雨，任新成，等.準(zhǔn)噶爾盆地盆1井西凹陷侏羅系原油成因與來源［J］.中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2023，47（1）：25-37.

LIU Hua， MENG Xiangyu， REN Xincheng， et al. Origin and source of Jurassic crude oil in well Pen-1 western Depression， Junggar Basin ［J］. Journal of China University of Petroleum （Edition of Natural Science）， 2023，47（1）：25-37.

Origin and source of Jurassic crude oil in well Pen-1 western

Depression， Junggar Basin

LIU Hua^1，2， MENG Xiangyu¹， REN Xincheng³， CHENG Bin¹， CHENG Changling³， DENG Xubo³， ZHANG Hongrui¹， FANG Xuqing³

（1.School of Geosciences in China University of Petroleum （East China）， Qingdao 266580， China;

2.Laboratory for Marine Mineral Resources， Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology， Qingdao 266071， China;

3.Exploration and Development Research Institute， Shengli Oilfield Company， SINOPEC， Dongying 257015， China）

Abstract：Multiple sets of source rocks and multi-stage hydrocarbon generation and expulsion process in Junggar Basin lead to the complexity of crude oil source. Geochemical characteristics and origin of the crude oil in the well Pen-1 western depression were determined by using the data of crude oil physical properties and gas chromatography-mass spectrometry. The results show that there are three types of crude oil in the study area： the type Ⅰ crude oils have the characteristics of high content of 25-norhopane， high content of gammacerane and high slope "ascending" tricyclic terpanes. They are the main generation window stage of organic matter formation in strong reduction sedimentary environment and come from source rocks of Fengcheng Formation. Type Ⅱ and type Ⅲ crude oils have low content of gammacerane and distribution characteristics of "peak type" or "weak rising type" tricyclic terpanes， and are formed from organic matter in weakly reduced sedimentary environment. The crude oils mainly come from source rocks of Lower Wuerhe Formation， mixed with degraded crude oils from Fengcheng Formation. Among them， the type Ⅱ crude oils belong to the main generation window stage， while the type Ⅲ crude oils belong to the high and over-mature stage. The reservoir has the characteristics of multi-stage charging. The type Ⅰ crude oil accumulated in the middle and late Jurassic was widely distributed， but suffered from intense biodegradation and made little contribution to reservoir formation.The type Ⅱ crude oil accumulated in the late Cretaceous can migrate in the sand body for a long distance and mostly converge in the uplift area.In the Neogene， the physical properties of reservoirs became worse， and it was difficult for crude oil to migrate over long distances. The type Ⅲ crude oil accumulated in this period mainly formed near fault zones.

Keywords：Junggar Basin; geochemical characteristics of crude oil; biomarker; genesis of petroleum； accumulation process

2020年前哨地區(qū)高產(chǎn)巖性凝析氣藏的發(fā)現(xiàn)^［1-2］，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)噶爾盆地盆1井西凹陷由周緣凸起帶向斜坡區(qū)的重大勘探突破，同時(shí)也吹響了向洼陷區(qū)勘探的號(hào)角。研究區(qū)凸起帶的原油成因與來源已明確，主要以下烏爾禾組來源的原油為主，混有不同比例的風(fēng)城組來源的原油^［3-5］。但是洼陷區(qū)已發(fā)現(xiàn)原油的成因與來源尚未明確，制約了洼陷區(qū)的油氣勘探進(jìn)程。筆者綜合地質(zhì)與地化分析測(cè)試資料，對(duì)盆1井西凹陷洼陷區(qū)已發(fā)現(xiàn)原油的地球化學(xué)特征進(jìn)行研究，并結(jié)合烴源巖特征和周緣油氣田的原油特征對(duì)比，揭示洼陷區(qū)油氣的成因與來源，以期為洼陷區(qū)的油氣勘探提供理論指導(dǎo)。

1 地質(zhì)概況

盆1井西凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地腹部，周圍環(huán)繞著達(dá)巴松凸起、石西凸起、莫北凸起、莫索灣凸起等多個(gè)正向二級(jí)構(gòu)造單元，劃分為沙窩地、莫西莊、莊東北、前哨等地區(qū)（圖1（a））。研究區(qū)侏羅系自下而上發(fā)育有下侏羅統(tǒng)八道灣組、三工河組和中侏羅統(tǒng)西山窯組、頭屯河組，上侏羅統(tǒng)缺失。其中二疊系風(fēng)城組（P₁f）與下烏爾禾組（P₂w）是主要的烴源巖層系，三工河組二段（J₁s₂）是研究區(qū)最重要的儲(chǔ)層^［6］（圖1（b）、（c））。

盆1井西凹陷油氣資源豐富，周緣已發(fā)現(xiàn)了莫北油田、莫索灣油氣田、前哨氣田等多個(gè)油氣田（圖1（a））。在洼陷區(qū)完鉆7口井，均見良好的油氣顯示，其中莊3井獲得了高產(chǎn)油氣流，顯示了洼陷區(qū)較好的勘探潛力。研究區(qū)原油的密度為0.79～0.89 g/cm³，原油黏度為1.78～40.44 mPa·s，主要以輕質(zhì)油與中質(zhì)油為主，僅在莊107井發(fā)現(xiàn)含少量凝析油的天然氣。

2 樣品與分析方法

本次研究對(duì)洼陷區(qū)已發(fā)現(xiàn)的油氣藏以及油氣顯示層段進(jìn)行了樣品采集，包括莊1、莊3等6口井原油樣品與莊1、沙1、莊6等13口井含油砂體儲(chǔ)層樣品（圖1），層系均為侏羅系三工河組。

本次地化測(cè)試在中國石油大學(xué)（華東）深層油氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開展，主要利用配置有HP-5MS UI毛細(xì)管柱（60 m×250 μm×0.25 μm）的安捷倫8890色譜儀和安捷倫Intuvo 9000-5977B質(zhì)譜儀。巖石樣品粉碎后，采用二氯甲烷與甲醇的混合溶液（93∶7）抽提72 h，以獲取砂體中的原油。原油用石油醚溶解過濾去除瀝青質(zhì)組分后，采用柱層析法分離獲得飽和烴、芳香烴與非烴組分^［7］。對(duì)飽和烴與芳香烴餾分進(jìn)行GC-MS分析，質(zhì)譜儀在全掃描和選擇離子掃描模式下運(yùn)行，載氣為氦氣，離子源溫度為280 ℃。飽和烴和芳香烴組分采用了不同的色譜柱升溫程序：對(duì)于飽和烴組分，GC烘箱初始溫度設(shè)置為50 ℃，保持1 min后，以20 ℃/min的速率升溫至120 ℃，以3 ℃/min的速率升溫至310 ℃，保持25 min；對(duì)于芳香烴組分，GC烘箱的初始溫度設(shè)置為80 ℃，保持1 min后，以3 ℃/min的速率升溫至310 ℃，保持20 min。

3 烴源巖地化特征

盆1井西凹陷發(fā)育下二疊統(tǒng)風(fēng)城組與中二疊統(tǒng)下烏爾禾組兩套主力烴源巖。風(fēng)城組烴源巖是一套沉積在殘余海洋或高鹽瀉湖環(huán)境中的深灰色白云質(zhì)泥巖，有機(jī)質(zhì)豐度相對(duì)較高，總有機(jī)碳（TOC）為1.0%～4.0%（主體高于1.5%），有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ型和Ⅱ型有機(jī)質(zhì)為主，生烴母質(zhì)多為腐泥質(zhì)，生油能力強(qiáng)^［8-10］。下烏爾禾組烴源巖是沉積在鹽度較低的湖泊或河流環(huán)境中的一套泥巖，有機(jī)質(zhì)豐度相對(duì)較低，TOC范圍為0.5%～1.5%（主體高于1.0%），有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ型和Ⅲ型有機(jī)質(zhì)為主，生烴母質(zhì)多為腐泥腐殖型—腐殖型^［8-10］。生烴模擬顯示，風(fēng)城組的主要生油期為中三疊世—晚侏羅世，侏羅世之后進(jìn)入大量生氣階段；下烏爾禾組烴源巖在侏羅紀(jì)有小規(guī)模生排烴，在白堊紀(jì)中后期開始大規(guī)模生油，并由古近紀(jì)以后進(jìn)入大量生氣階段^［11］。

由于形成環(huán)境與生烴母質(zhì)等的差異，風(fēng)城組與下烏爾禾組烴源巖在姥鮫烷/植烷（Pr/Ph）、三環(huán)萜烷、伽馬蠟烷含量等方面存在明顯差異^［12］（表1）。

風(fēng)城組烴源巖Pr/Ph較低，一般小于1.3，C₂₀、C₂₁、C₂₃三環(huán)萜烷呈現(xiàn)出明顯的“上升型”分布，C₃₀重排藿烷含量低，C₃₀重排藿烷/C₃₀藿烷小于0.1，伽馬蠟烷含量豐富，伽馬蠟烷/C₃₀藿烷多數(shù)高于0.2。下烏爾禾組烴源巖Pr/Ph較高，一般高于1.5，C₂₀、C₂₁、C₂₃三環(huán)萜烷通常呈現(xiàn)為“山峰型”分布，C₃₀重排藿烷含量高，C₃₀重排藿烷/C₃₀藿烷大于0.1，伽馬蠟烷含量相對(duì)較低，伽馬蠟烷/C₃₀藿烷多數(shù)低于0.2 （表1）^［12］。前人^［4］通過C₂₀、C₂₁、C₂₃三環(huán)萜烷分布形式對(duì)混源油的比例進(jìn)行了研究，認(rèn)為C₂₀>C₂₃的山峰型分布是下烏爾禾組烴源巖的貢獻(xiàn)，C₂₀23的山峰型分布可能有風(fēng)城組貢獻(xiàn)的混入。

4 原油地球化學(xué)特征

4.1 飽和烴類化合物特征

4.1.1 正構(gòu)烷烴特征

研究區(qū)原油正構(gòu)烷烴豐富，具有單峰特征，CPI與OEP值分別為1.04～1.16和1.00～1.16，奇偶優(yōu)勢(shì)不明顯，表明原油已達(dá)到成熟^［13］。根據(jù)正構(gòu)烷烴主峰碳的發(fā)育特征，研究區(qū)原油可以分為3種類型：①第一類原油主峰碳為C₂₁～C₂₃，存在明顯的UCM鼓包，表明存在一定強(qiáng)度的生物降解，該類烷烴分布廣泛，包括莊103井原油與莊4、莊7井等10口井含油砂體（圖2（a））；②第二類原油正構(gòu)烷烴較完整，主要發(fā)育C₁₈～C₂₅，主峰碳為C₁₉～C₂₃，莊1井等4口井原油中以該類特征為主，此外，莊13、莊110井的油砂樣品也屬于該類（圖2（b））；③第三類原油正構(gòu)烷烴較完整且分布集中，主要分布在C₁₇～C₂₁，主峰碳為 C₁₇～C₁₉，可能具有較高的成熟度，少量分布于莊107井原油與莊6井含油砂體中（圖2 （c））。

4.1.2 類異戊二烯烴特征

姥鮫烷（Pr）和植烷（Ph）是最常見的類異戊二烯烴，通?？梢杂脕砼袛酂N源巖的氧化還原條件^［13］。研究區(qū)原油樣品中均檢測(cè)到了較高豐度的姥鮫烷與植烷，含油砂體樣品中可能存在不同程度的缺失（圖2）。原油樣品的Pr/nC₁₇為0.25～0.75，平均為0.36，Ph/nC₁₈為0.17～0.52，平均為0.26，Pr/nC₁₇與Ph/nC₁₈關(guān)系圖表明原油的生油母質(zhì)沉積于以混合有機(jī)質(zhì)為主的過渡環(huán)境中（圖3）。但從Pr/Ph來看，莊103井與莊107井原油的Pr/Ph介于1.26～1.33，反映較強(qiáng)的還原環(huán)境；莊1井等4口井原油的Pr/Ph介于1.74～1.83，反映弱氧化環(huán)境。

4.1.3 β-胡蘿卜烷特征

β-胡蘿卜烷的存在主要?dú)w因于缺氧的、含鹽湖相沉積中的藻類有機(jī)質(zhì)^［15］。研究區(qū)普遍發(fā)育β-胡蘿卜烷，但含量存在較大的差異：莊103井原油和莊1井等8口井含油儲(chǔ)層的原油β-胡蘿卜烷含量較高，β-胡蘿卜烷/nC₂₅為0.98%～5.28%，反映較強(qiáng)的還原環(huán)境（圖4（a））；莊1井等5口井原油與莊110井等5口井油砂樣品存在微量的β-胡蘿卜烷，β-胡蘿卜烷/nC₂₅為0.12%～0.78%，反映較弱的還原環(huán)境（圖4（b））。

4.1.4 萜烷類化合物特征

研究區(qū)原油樣品中檢測(cè)到豐富的萜烷類化合物，在三環(huán)萜烷與藿烷類的相對(duì)含量、三環(huán)萜烷分布特征及伽馬蠟烷含量等方面存在差異。

（1）藿烷類化合物。

藿烷類化合物是原油中常見的生物標(biāo)志化合物，其中C₂₉藿烷通常與缺氧的碳酸鹽巖或泥灰?guī)r有關(guān)^［13］，C₃₀重排藿烷的存在可能與氧化或富黏土的沉積環(huán)境有關(guān)^［16-17］。研究區(qū)原油的藿烷類化合物中多以C₃₀藿烷為主峰，C₂₉藿烷含量豐富，存在一定含量的C₃₀重排藿烷，升藿烷中C₃₁與C₃₂升藿烷含量相對(duì)較高，高碳數(shù)升藿烷幾乎不可見。根據(jù)C₂₉藿烷與C₃₀重排藿烷含量，研究區(qū)原油可以分為2種原油類型：第一種原油C₂₉藿烷含量高且C₃₀重排藿烷含量低，C₂₉/C₃₀藿烷與C₃₀重排藿烷/C₃₀藿烷分別為0.70～1.02和0.05～0.12，反映了還原性較強(qiáng)的沉積環(huán)境，包括莊103井原油與莊4、莊6井等11口井含油砂體樣品（圖5（a）、（e））；第二種原油C₂₉藿烷含量較低且C₃₀重排藿烷含量較高，C₂₉/C₃₀藿烷與C₃₀重排藿烷/C₃₀藿烷分別為0.53～0.68和0.16～0.20，反映了還原性較弱的沉積環(huán)境，包括莊1井等4口井原油與莊13、莊110井含油砂體（圖5（c））。

升藿烷的異構(gòu)化參數(shù)是評(píng)價(jià)原油是否成熟的重要指標(biāo)^［18］。研究區(qū)原油的C₃₁升藿烷與C₃₂升藿烷22S/（22S+22R）的值分別為0.50～0.56與0.51～0.59，基本已達(dá)到異構(gòu)化平衡值，表明原油均已達(dá)到成熟。

（2）三環(huán)萜烷分布特征。

三環(huán)萜烷可能來源于原始的藻類^［19-20］，海相或咸水湖相原油往往表現(xiàn)為C₂₃三環(huán)萜烷優(yōu)勢(shì)，淡水湖相原油大多以C₂₁三環(huán)萜烷占優(yōu)勢(shì)^［21］。研究區(qū)原油C₂₀～C₂₉三環(huán)萜烷發(fā)育，C₂₀、C₂₁、C₂₃三環(huán)萜烷含量高，具有不同的分布形態(tài)，可以劃分為3種原油類型：①第一種原油中C₂₃三環(huán)萜烷最高，C₂₀、C₂₁、C₂₃三環(huán)萜烷逐漸升高，呈現(xiàn)出明顯的“上升型”分布，可能是咸水湖相環(huán)境中生成的原油，主要包括莊4井等10口井含油砂體樣品（圖5（a））；②第二種原油中C₂₁與C₂₃三環(huán)萜烷含量接近，C₂₀、C₂₁、C₂₃三環(huán)萜烷呈現(xiàn)為C₂₀23三環(huán)萜烷的“山峰型”或弱“上升型”分布，可能是微咸水環(huán)境中生成的原油，主要包括莊1井等5口井原油，莊13、莊110井含油砂體也具有相同的特征（圖5（c））；③第三種原油C₂₁三環(huán)萜烷占優(yōu)勢(shì)，呈現(xiàn)出明顯的“山峰型”分布，可能是淡水環(huán)境中生成的原油，僅在莊6井含油砂體樣品中存在（圖5（e））。

（3）伽馬蠟烷含量。

伽馬蠟烷與水體的鹽度有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，是鹽湖沉積環(huán)境或水體鹽度分層的標(biāo)志物^［22-23］。研究區(qū)原油中普遍存在伽馬蠟烷，但其含量不同：莊103、莊107井原油與莊4井等10口井含油砂體的原油中伽馬蠟烷含量相對(duì)高，伽馬蠟烷/C₃₀藿烷與伽馬蠟烷/C₃₁藿烷（22R）分別為0.18～0.29與0.77～1.34，指示其沉積于水體鹽度分層明顯的強(qiáng)還原沉積環(huán)境（圖5（a））；莊1井等4口井原油與莊13、莊110、莊6井含油儲(chǔ)層原油的伽馬蠟烷含量低，伽馬蠟烷/C₃₀藿烷與伽馬蠟烷/C₃₁藿烷（22R）分別為0.13～0.17與0.42～0.64，指示其沉積于水體鹽度分層不明顯的弱還原沉積環(huán)境中（圖5（c）、（e））。

（4）C₂₄四環(huán)萜烷。

C₂₄四環(huán)萜烷通常被認(rèn)為是陸源有機(jī)質(zhì)輸入的標(biāo)志物^［24］，C₂₄四環(huán)萜烷/C₂₆三環(huán)萜烷一般隨陸源有機(jī)質(zhì)的輸入而增大^［13］。研究區(qū)原油中普遍發(fā)現(xiàn)有C₂₄四環(huán)萜烷，其含量存在差異：莊103井原油與莊4、莊13等11口井含油砂體儲(chǔ)層原油中C₂₄四環(huán)萜烷含量低，C₂₄四環(huán)萜烷/C₂₆三環(huán)萜烷值為0.46～0.68，反映陸源有機(jī)質(zhì)輸入少（圖5（a）、（c））；莊1井等5口井原油與莊6、莊110井含油砂體儲(chǔ)層原油中C₂₄四環(huán)萜烷含量高，C₂₄四環(huán)萜烷/C₂₆三環(huán)萜烷值較高，為0.79～0.90，反映陸源有機(jī)質(zhì)輸入多（圖5（e））。

（5）三環(huán)萜烷/藿烷。

由于在較高成熟度階段從干酪根中釋放出來的三環(huán)萜烷多于五環(huán)萜烷，且三環(huán)萜烷熱穩(wěn)定性好，相較于藿烷類化合物不易發(fā)生裂解，三環(huán)萜烷/藿烷值在成熟度較高階段還是較好的成熟度參數(shù)，且隨成熟度升高而增大^［24］。研究區(qū)莊1井等6口井原油與莊4、莊13井等12口含油砂體樣品中三環(huán)萜烷含量豐富，藿烷含量正常，三環(huán)萜烷/藿烷值較低，為0.46～2.99（圖5（a）、（c）），反映原油為生油窗階段的產(chǎn)物。莊6井含油砂體中原油具有異常高的三環(huán)萜烷（圖5（e）），藿烷含量較低，三環(huán)萜烷/藿烷超過5.0，指示其達(dá)到過成熟階段。

（6）25-降藿烷含量。

25-降藿烷通常指示原油遭受較高程度的生物降解^［25］。在6份原油與13份含油儲(chǔ)層樣品中都檢測(cè)到了一定含量的C₂₉25-降藿烷（圖6），反映出研究區(qū)原油都曾經(jīng)遭受過較強(qiáng)的生物降解。C₂₉25-降藿烷的普遍存在與正構(gòu)烷烴的保存指示研究區(qū)存在著早期強(qiáng)烈生物降解原油與后期未降解/弱降解原油^［26］的混合。

4.1.5 甾烷類化合物特征

研究區(qū)原油中規(guī)則甾烷的相對(duì)含量差異不大，C₂₇規(guī)則甾烷含量低，通常表現(xiàn)為ααα-20R構(gòu)型的C₂₇、C₂₈、C₂₉規(guī)則甾烷呈現(xiàn)為一定的上升型，αββ-20S構(gòu)型的C₂₈規(guī)則甾烷中混入了一定含量的重排甾烷或未知甾烷而呈現(xiàn)出較高的含量（圖5（b）、（d）、（f））。

孕甾烷與升孕甾烷較正常的規(guī)則甾烷穩(wěn)定，同時(shí)在高成熟階段高分子甾烷會(huì)發(fā)生裂解形成低分子甾烷，導(dǎo)致（孕甾烷+升孕甾烷）/C₂₉規(guī)則甾烷隨成熟度的升高而增大^［27］。研究區(qū)原油中均檢測(cè)到了含量豐富的孕甾烷與升孕甾烷，莊1井等6口井原油與莊4、莊13井等12口井含油砂體樣品中孕甾烷與升孕甾烷含量相對(duì)較低，規(guī)則甾烷正常（圖5（b）、（d）），為正常成熟原油。莊6井含油砂體的原油中具有異常高的孕甾烷與升孕甾烷，規(guī)則甾烷含量低（圖5（f）），（孕甾烷+升孕甾烷）/C₂₉甾烷高達(dá)0.8，指示原油達(dá)到高過成熟階段。

4.2 芳香烴類化合物特征

由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的存在，芳香烴化合物抗生物降解能力和熱演化程度的能力更強(qiáng)，可以有效地用來反映原油的成熟度^［28］。甲基菲指數(shù)MPI與噻吩參數(shù)4-/1-MDBT隨成熟度增高而增大，且可以實(shí)現(xiàn)與鏡質(zhì)體反射率之間的換算^［29］。研究區(qū)原油的甲基菲指數(shù)（MPI）為0.57～1.24，對(duì)應(yīng)的鏡質(zhì)體反射率（R_c=0.6（1.5（2-甲基菲+3-甲基菲）/（菲+1-甲基菲+9-甲基菲））+0.4）為0.74%～1.14%；4-/1-MDBT為2.0～7.2，對(duì)應(yīng)的鏡質(zhì)體反射率（Rm=0.73（4-甲基二苯并噻吩/1-甲基二苯并噻吩）+0.51）為0.65%～1.04%，整體屬于主生油窗階段的原油。

5 原油成因與來源

結(jié)合原油的生物標(biāo)志物特征，根據(jù)原油的沉積環(huán)境、母質(zhì)來源和成熟度等特征，可將研究區(qū)原油劃分為3種類型的原油。

5.1 Ⅰ類原油

Ⅰ類原油正構(gòu)烷烴中具有明顯的低碳數(shù)正構(gòu)烷烴缺失或UCM鼓包，Pr/Ph相對(duì)較低，為1.33，大部分樣品中具有較高的β-胡蘿卜烷。原油的C₂₀、C₂₁、C₂₃三環(huán)萜烷呈現(xiàn)為“上升型”分布，C₂₃三環(huán)萜烷占優(yōu)勢(shì)（圖7（a））；伽馬蠟烷含量高，伽馬蠟烷/C₃₀藿烷值為0.18～0.29（圖7（b））；C₂₄四環(huán)萜烷含量低，C₂₄四環(huán)萜烷/C₂₆三環(huán)萜烷為0.50～0.68（圖7（c））；C₂₉藿烷含量高且C₃₀重排藿烷含量低，C₂₉藿烷/C₃₀藿烷為0.73～1.02，C₃₀重排藿烷/C₃₀藿烷為0.05～0.12（圖7（d）），表明其生成于水體分層明顯的強(qiáng)還原環(huán)境的咸水湖中，有機(jī)質(zhì)的構(gòu)成以水生生物為主，陸源有機(jī)質(zhì)相對(duì)輸入少，與風(fēng)城組烴源巖一致。

C₂₉甾烷的異構(gòu)化參數(shù)表明原油已達(dá)到成熟（圖7（e））；通過甲基菲指數(shù)與4-/1-MDBT計(jì)算所得的鏡質(zhì)體反射率分別為0.74%～1.14%和0.65%～0.85%，是主生油窗的產(chǎn)物，與風(fēng)城組中三疊世至晚侏羅世的主生油期相對(duì)應(yīng)，同樣證明了該類原油主要是風(fēng)城組烴源巖的貢獻(xiàn)。原油中普遍檢測(cè)到較高濃度的25-降藿烷，與正構(gòu)烷烴中UCM鼓包的共存指示了原油為早期強(qiáng)烈生物降解原油與后期弱降解原油的混合。此類原油在研究區(qū)廣泛存在但遭受破壞，除莊103井中仍保留有液態(tài)原油外，在莊1、莊103、莊3、莊301、莊302、莊4、莊7、莊11、沙1、沙2井等含油儲(chǔ)層中主要以生物降解成因?yàn)r青的形式存在^［30］。

5.2 Ⅱ類原油

Ⅱ類原油正構(gòu)烷烴完整，Pr/Ph較高，為1.74～1.83，β-胡蘿卜烷含量相對(duì)較低。原油的C₂₀、C₂₁、C₂₃三環(huán)萜烷呈現(xiàn)為“山峰型”或弱“上升型”分布，C₂₁與C₂₃三環(huán)萜烷均勢(shì)（圖7（a））；伽馬蠟烷含量相對(duì)較低，伽馬蠟烷/C₃₀藿烷值為0.13～0.16（圖7（b））；C₂₄四環(huán)萜烷含量高，C₂₄四環(huán)萜烷/C₂₆三環(huán)萜烷為0.65～0.84（圖7（c））；C₂₉藿烷含量低且C₃₀重排藿烷含量高，C₂₉藿烷/C₃₀藿烷為0.53～0.67，C₃₀重排藿烷/C₃₀藿烷為0.12～0.20（圖7（d）），表明其來自于水體分層不明顯的弱還原環(huán)境的淡水—微咸水湖相烴源巖中，有機(jī)質(zhì)來源更復(fù)雜，陸源有機(jī)質(zhì)輸入相對(duì)Ⅰ類原油高，與下烏爾禾組烴源巖一致，C₂₀23的“山峰型”或弱“上升型”分布指示可能有風(fēng)城組貢獻(xiàn)的混入。

C₂₉甾烷的異構(gòu)化參數(shù)表明原油已達(dá)到成熟（圖7（e））；三環(huán)萜烷及孕甾烷與升孕甾烷含量低，三環(huán)萜烷/藿烷值為0.46～1.16，（孕甾烷+升孕甾烷）/C₂₉規(guī)則甾烷為0.13～0.25（圖7（f）），與周緣地區(qū)正常原油相似；通過甲基菲指數(shù)與4-/1-MDBT計(jì)算所得的鏡質(zhì)體反射率分別為0.90%～1.06%和0.88%～1.04%，是主生油窗的產(chǎn)物，與下烏爾禾組白堊紀(jì)中后期的主生油期相對(duì)應(yīng)，同樣證明了該類原油主要為下烏爾禾組烴源巖的貢獻(xiàn)。但下烏爾禾組烴源巖生排烴后，侏羅系儲(chǔ)層持續(xù)埋深，不具備發(fā)生生物降解的條件，因此原油中普遍檢測(cè)到的25-降藿烷反映早期存在風(fēng)城組烴源巖的貢獻(xiàn)，但遭受了強(qiáng)烈破壞。該類原油是現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)原油的主要類型，包括莊1、莊102、莊106、莊3原油，在莊13、莊110井含油儲(chǔ)層中也有所分布。

5.3 Ⅲ類原油

Ⅲ類原油正構(gòu)烷烴完整，具有異常高的低碳數(shù)正構(gòu)烷烴，β-胡蘿卜烷含量相對(duì)較低。原油的C₂₀、C₂₁、C₂₃三環(huán)萜烷呈現(xiàn)為“山峰型”分布，C₂₁三環(huán)萜烷占優(yōu)勢(shì)（圖7（a））；伽馬蠟烷含量相對(duì)較低，伽馬蠟烷/C₃₀藿烷值為0.17（圖7（b））；C₂₄四環(huán)萜烷含量高，C₂₄四環(huán)萜烷/C₂₆三環(huán)萜烷為0.9（圖7（c））。原油的生物標(biāo)志化合物組成和分布特征表明其來自于水體分層不明顯的弱還原環(huán)境的淡水—微咸水湖相烴源巖中，有機(jī)質(zhì)來源復(fù)雜，存在水生有機(jī)質(zhì)與陸源有機(jī)質(zhì)輸入，與下烏爾禾組烴源巖一致。

C₂₉甾烷的異構(gòu)化參數(shù)表明原油已達(dá)到成熟（圖7（e））；具有異常高的三環(huán)萜烷及孕甾烷與升孕甾烷，三環(huán)萜烷/藿烷值超過5，（孕甾烷+升孕甾烷）/C₂₉規(guī)則甾烷為0.8（圖7（f）），與周緣凝析油特征一致，表明原油已經(jīng)達(dá)到高過成熟階段，與下烏爾禾組古近紀(jì)以來的高過成熟階段相對(duì)應(yīng)。與Ⅱ類原油相似，原油中檢測(cè)到的25-降藿烷證明存在早期風(fēng)城組烴源巖的貢獻(xiàn)。該類原油分布局限，僅在莊107井原油和莊6井含油儲(chǔ)層中有所發(fā)現(xiàn)。高過成熟階段的凝析油中生物標(biāo)志化合物的絕對(duì)含量低可能是導(dǎo)致莊107井原油的部分特征與風(fēng)城組來源原油相似的原因，“山峰型”三環(huán)萜烷分布特征指示該原油中仍以下烏爾禾組來源為主。

綜上所述，風(fēng)城組來源的Ⅰ類原油分布最為廣泛，但普遍遭受破壞，且受后期下烏爾禾組烴源巖來源的疊加，導(dǎo)致目前侏羅系儲(chǔ)層中發(fā)現(xiàn)的液態(tài)原油以下烏爾禾組烴源巖來源的主生油窗階段的Ⅱ類原油及高成熟階段的Ⅲ類原油為主。

6 油氣成藏過程

前人研究發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)噶爾盆地腹部地區(qū)普遍存在著3期充注，分別對(duì)應(yīng)中晚侏羅世、晚白堊世與新近紀(jì)^［33-36］，結(jié)合烴源巖熱演化史、生排烴史及原油的成熟度，總結(jié)了兩套烴源巖提供油氣的形成過程與分布特征。

中晚侏羅世，風(fēng)城組烴源巖R_o為1.0%～1.35%，已達(dá)到生油高峰，具有大規(guī)模的供烴能力；而下烏爾禾組烴源巖R_o為0.5%～0.7%，剛剛進(jìn)入生烴門限，生排烴量相對(duì)較小，供油能力不足（圖8）。因此該時(shí)期以風(fēng)城組烴源巖供烴為主，原油沿活動(dòng)的斷裂與連接砂體發(fā)生大規(guī)模運(yùn)移^［37］，廣泛分布于盆1井西凹陷內(nèi)的沙窩地地區(qū)、莫西莊地區(qū)、莊東北地區(qū)以及周緣的莫索灣凸起等地。受晚侏羅世大規(guī)模抬升的影響，原油遭受了強(qiáng)烈的生物降解而被破壞，僅在莊103井、沙1井中保留有液態(tài)原油，顯示出Ⅰ類原油特征（圖9），對(duì)目前侏羅系儲(chǔ)層內(nèi)的油氣藏貢獻(xiàn)較小。

晚白堊世，風(fēng)城組烴源巖R_o已超過2.0%，以生氣為主；下烏爾禾組烴源巖R_o為1.0%～1.3%，達(dá)到生油高峰，具備了大規(guī)模排烴的能力（圖8）。此時(shí)，斷裂活動(dòng)能力弱于中晚侏羅世，同時(shí)下烏爾禾組烴源巖系的超壓系數(shù)超過2.0，導(dǎo)致下覆風(fēng)城組烴源巖垂向跨層排烴難度較高，因此該時(shí)期以下烏爾禾組烴源巖提供的主生油窗階段成熟原油為主，具有Ⅱ類原油特征。由于該時(shí)期三工河組砂體連通性較好^［38］，原油具有較強(qiáng)的側(cè)向運(yùn)移能力，大部分聚集在莫西莊地區(qū)、莊東北地區(qū)以及莫索灣地區(qū)、莫北地區(qū)及盆參2井區(qū)等凸起區(qū)（圖9）。

新近紀(jì)喜山期，風(fēng)城組烴源巖仍處于大規(guī)模生氣階段，下烏爾禾組烴源巖R_o為1.35%～1.6%，達(dá)到生凝析油與濕氣階段（圖8）。此時(shí)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)再次活躍，但是三工河組儲(chǔ)層物性變差^［38］，油氣主要沿?cái)鄬舆\(yùn)移至侏羅系形成高熟油藏和天然氣藏，其中下烏爾禾組烴源巖生成的凝析油多分布于凹陷內(nèi)部的通源斷裂附近，形成了Ⅲ類原油分布；而下烏爾禾組和風(fēng)城組的生成天然氣運(yùn)移能力強(qiáng)，可運(yùn)移至凸起帶成藏（圖9）。

7 結(jié) 論

（1）準(zhǔn)噶爾盆地盆1井西凹陷內(nèi)存在著3種特征的原油：Ⅰ類原油是咸水環(huán)境中形成的原油，有機(jī)質(zhì)的構(gòu)成以水生生物為主，是主生油窗階段的產(chǎn)物；Ⅱ、Ⅲ類原油是淡水—微咸水環(huán)境中形成的原油，陸源有機(jī)質(zhì)輸入相對(duì)Ⅰ類原油高，其中Ⅱ類原油是主生油窗階段的原油，Ⅲ類原油是高過成熟階段的原油。

（2）Ⅰ類原油為風(fēng)城組來源的主生油窗階段原油，遭受了強(qiáng)烈的生物降解而被破壞；Ⅱ類原油主要為來自下烏爾禾組的主生油窗階段原油，Ⅲ類原油主要為下烏爾禾組烴源巖生成的高過成熟階段原油，且Ⅱ、Ⅲ類原油均存在早期遭受生物降解的風(fēng)城組原油的混入。

（3）中晚侏羅世，風(fēng)城組來源原油在三工河組儲(chǔ)層中廣泛聚集成藏，受晚侏羅世大規(guī)模抬升的影響，遭受強(qiáng)烈生物降解被破壞；晚白堊世，來自下烏爾禾組的成熟原油沿?cái)嗔雅懦龊蟀l(fā)生側(cè)向運(yùn)移，主要在莫西莊地區(qū)等凸起帶成藏；新近紀(jì)，下烏爾禾組和風(fēng)城組來源的高熟油氣主要在凹陷內(nèi)部的通源斷裂附近成藏。

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（編輯 修榮榮）