准噶尔盆地滴南凸起原油成因研究

刘芳明 陈世加

(西南石油大学地球科学与技术学院，成都 610500)

准噶尔盆地滴南凸起周缘存在多个生油凹陷，有研究表明滴南凸起油气主要来源于东道海子凹陷，而东道海子凹陷又依次发育有石炭系、二叠系、侏罗系等多套烃源岩，油气资源丰富。近年来，已发现陆南1井侏罗系油气藏及滴20井区、滴12井区油藏等多个工业油气流，勘探前景良好。但滴南凸起油气藏类型多样，其西段陆南地区为带气顶油藏，中段南部分支以气藏为主，东段则以油藏为主，油气来源及成因不详。

李林等人研究指出，滴南凸起东段原油碳同位素较轻，来源于东道海子凹陷二叠系成熟阶段的产物［1］。本次研究中，主要采用全烃地球化学方法，通过周缘不同层段烃源岩的对比分析，侧重勘察原油来源层位的划分，重点确定各段油藏原油来源层位及滴南凸起原油成因差异。

1 地质概况

滴南凸起位于准噶尔盆地陆东地区中部陆梁隆起带之上，夹持在滴水泉南北断裂之间，呈近东西向展布。其东段与克拉美丽山相接，西段与莫北凸起相接，北段与滴北凸起相连，南段紧挨东道海子凹陷和五彩湾凹陷。图1所示为滴南凸起构造位置简图。

图1 滴南凸起构造位置简图

滴南凸起于晚石炭时期开始隆起，自石炭纪末期成形，直至早中二叠世一直处于构造剥蚀阶段，缺失中—下二叠统。在三叠纪，滴南凸起西部构造的较低部位出现了广泛的沉积相;至晚三叠世，受印支末期构造运动的影响，全区位置都有所抬升，普遍遭受剥蚀。在早侏罗世，湖盆水域面积扩大致使该区沉积了一套河流相、三角洲相和湖相地层;至晚侏罗纪，该区域再次隆升而遭受剥蚀，滴南凸起西部区域缺失了侏罗系上统及部分中统;至白垩纪，构造运动相对趋缓［2］。

该区遭受剥蚀而导致部分地层缺失，自上而下依次发育形成白垩系艾里克湖组、连木沁组、胜金口组、呼图壁河组、清水河组，侏罗系三工河组、八道湾组、三叠系白碱滩组、克拉玛依组、百口泉组，二叠系梧桐沟组及石炭系巴山组。

2 烃源岩及其产物特征

滴南凸起紧邻东道海子凹陷，油气来源比较充足。东道海子凹陷发育有石炭系、二叠系和侏罗系潜在烃源岩，均存在供烃能力。

石炭系泥质烃源岩及大套凝灰岩均具有良好的生烃能力。泥质烃源岩中的有机碳总量“TOC”平均为0.82%，氯仿沥青“A”含量为0.06%，生烃潜量为1.17 mg/g;其凝灰岩中的有机碳总量“TOC”含量为0.59%，氯仿沥青“A”含量为0.02%，生烃潜量为0.42 mg/g。泥质烃源岩及大套凝灰岩均达到中等烃源岩水平，前者生烃能力强于后者，碳同位素较重，有机质类型主体以Ⅲ型为主。其中烃源岩演化程度较高，镜质体反射率为0.58% ～1.65%，均值为1.31%，目前已达到高成熟阶段。石炭系烃源岩产物中，C29甾烷丰度最高，C28甾烷丰度略低，C27甾烷丰度高于二叠系烃源岩，姥植比偏小(一般小于2)，碳同位素较重，轻烃成熟度普遍较高，达到高成熟阶段。该类源产物中以克拉美丽气田石炭系原油表现较为典型。

东道海子凹陷二叠系烃源岩为泥质源岩，其有机碳总量“TOC”平均为1.48%，氯仿沥青“A”含量约为0.11%，达到好烃源岩标准，但其生烃潜量仅达到中等烃源岩标准，均值为4.16 mg/g。同时，其中有机质类型以Ⅱ型为主，镜质体反射率为0.64% ～0.9%，均值为0.76%，因此该烃源岩属于低成熟阶段产物。二叠系烃源岩产物中，C29和C28甾烷丰度均较高，C27甾烷丰度低，姥植比偏小(一般小于2)，碳同位素普遍低于-30‰。该类源岩产物中以滴南凸起东段和彩46井二叠系原油表现最为典型。

侏罗系为一套煤系沉积烃源岩，分布广泛，有机质丰度较高，有机碳总量“TOC”平均为2.28%，生烃潜量为4.34 mg/g，氯仿沥青“A”均值为0.35%，属于中等—好烃源岩。侏罗系烃源岩干酪根碳同位素较重，平均为-23.95‰，有机质类型以Ⅱ-Ⅲ型为主。成熟度较低，镜质体反射率为0.61%。侏罗系烃源岩产物中，C29甾烷丰度很高，C28和C27甾烷丰度均较低，姥植比很高(普遍大于3，最高可达9.46)，碳同位素较重，原油轻烃为成熟阶段。该类源岩产物以成1井侏罗系八道湾组原油表现较为典型。

3 原油成因及来源分析

3.1 滴南凸起油气物性

滴南凸起的东段、中段和西段油气物性特征存在明显差异。东段以油藏为主，原油密度随埋深的加深而降低，构造高部位的原油密度普遍较高(0.87 ～0.91 g/cm3)，构造下倾部位原油密度较低(0.85 ～0.86 g/cm3)。原油凝固点主要介于-22.0 ～ -22.5 ℃，含蜡量为1.50% ～11.02%，属于低—中凝、中—低蜡油。

滴南凸起中段北分支为克拉美丽气田，原油密度为0.70 ～0.84 g/cm3，含蜡量为0.10% ～15.2%，凝固点为-45.9～34.8℃;南分支原油密度为0.76～0.77 g/cm3，凝固点为 -52.2 ～ -27.0 ℃，含蜡量为4.4% ～17.7%。

西段原油物性与中段基本相似，原油密度受气油比影响较大。

3.2 油气地球化学特征及来源分析

3.2.1 饱和烃色谱分析

滴南凸起西段及中段南分支的原油饱和烃色谱保存完整，说明其保存条件相对较好。而东段原油及储层抽提物饱和烃色谱不够完整，轻烃和正构烷烃组分大量损失，说明该区保存条件较差，原油受到较严重的生物降解。图2所示为滴南凸起局部原油饱和烃色谱简图。

3.2.2 原油碳同位素分析

原油碳同位素受油藏次生变化的影响较小，因此常将其作为油气源对比的指标之一。原油碳同位素因有机质类型不同而存在差别，优质有机质形成的原油中碳同位素较轻，而较差有机质形成的原油中碳同位素较重，原油碳同位素大致比对应的干酪根碳同位素低了2‰ ～ 3‰［3］。

滴南凸起东段原油碳同位素普遍较轻，均低于-30‰，为典型的二叠系平地泉组来源。滴南凸起西段和中段南分支不同层位的原油碳同位素基本一致，一般为-28.32‰～-29.97‰。这两部分的同位素水平低于石炭系来源油和侏罗系来源油，而高于典型的二叠系平地泉组来源油，原油应以二叠系平地泉组来源产物为主，但存在偏腐殖型有机质来源产物的混和物。图3所示为陆东地区不同层位烃源岩抽提物碳同位素特征对比图。

图2 滴南凸起局部原油饱和烃色谱图

图3 陆东地区不同层位烃源岩抽提物碳同位素特征对比图

3.3.3 原油轻烃

Thompson提出用庚烷值和异庚烷值来衡量沉积物中轻烃的烷基化程度，并以它为原油成熟度指标对原油进行分类［4-5］。

滴南凸起东段原油轻烃庚烷值较小，为1.69～8.13。部分井饱和烃分布不完整，存在明显的生物降解。这说明该区保存条件差，轻组分大量散失，而且在散失过程中直链的正庚烷散失速度较快，导致庚烷值和正庚烷含量降低。滴南凸起西段和中段南分支原油轻烃庚烷值和异庚烷值特征基本一致，庚烷值为13.32 ～25.41，异庚烷值为 1.25 ～2.06，属于成熟阶段产物。而滴南凸起北分支克拉美丽气田石炭系原油庚烷值为20.21～28.58，异庚烷值为2.17～3.15，为典型的高成熟阶段产物。表1所示为滴南凸起东西段不同构造原油和储层抽提物炭同位素统计表。这些数据表明，滴南凸起西段、中段南分支原油与中段北分支克拉美丽气田石炭系原油明显不同，各为不同演化阶段的产物。

3.3.4 甾烷分布特征

地质体中甾烷类烃主要产生于成岩作用中，由藻类、浮游动植物、高等植物等真核生物的甾醇衍生而来，其数据成为物源和油源对比的有力依据［6-8］。

滴南凸起西段、中段南分支原油及储层抽提物甾烷分布特征基本一致，整体特征表现为C29甾烷丰度最高，C28甾烷相对较低，这与东段典型的二叠系来源油明显不同。图4所示为滴南凸起西段、中段南分支石油及东段储层抽提物甾烷特征。图5所示为陆东地区二叠系、碳系和侏罗系烃源岩储层抽提物甾烷分布特征。

表1 滴南凸起东西段不同构造原油和储层抽提物碳同位素统计表

图4 滴南凸起西段、中段南分支占油及东段储层抽提物甾烷特征

图5 陆东地区二叠系、石炭系和侏罗系烃源岩储层抽提物甾烷分布特征

4 结语

东道海子凹陷石炭系烃源岩产物特征表现为:C29甾烷丰度最高，C28甾烷丰度略低，C27甾烷丰度高于二叠系烃源岩，姥植较小，碳同位素较重，轻烃成熟度普遍较高，达到高成熟阶段。二叠系烃源岩产物特征表现为:C29和C28甾烷丰度均较高，C27甾烷丰度低，姥植较小，碳同位素普遍小于-30‰。东道海子凹陷侏罗系烃源岩产物特征表现为:C29甾烷丰度很高，C28和C27甾烷丰度均较低，姥植比很高，碳同位素较重，原油轻烃为成熟阶段。

滴南凸起东段原油为典型的二叠系来源产物。滴南凸起西段和中段原油碳同位素重于典型的二叠系来源产物，但轻于典型的石炭系和侏罗系来源油，表明其原油主要来自二叠系平地泉组源岩，并存在偏腐殖型来源油的混和物。根据轻烃庚烷值和异庚烷值判断，西段与中段油气为成熟阶段产物，表明其混和的腐殖型来源产物来自侏罗系烃源岩。

［1］李林，陈世加，杨迪生，等.准噶尔盆地滴南凸起东段油气成因及来源［J］.石油实验地质，2013，35(5):480-486.

［2］曲国胜，马宗晋，陈新发，等.论准噶尔盆地构造及其演化［J］.新疆石油地质，2009，30(1):1-5.

［3］李林，陈世加，杨迪生.准噶尔盆地石东地区油气成因及来源［J］.石油实验地质，2011，33(5):536-539.

［4］Thompson K F M.Light Hydrocarbon in Subsurface Sediments［J］.Geochim et Cosmochim Acta，1979，43:659-672.

［5］Thompson K F M.Classification and Thermal History of Petroleum Based on Light Hydrocarbons［J］.Geochim Cosmochim Acta，1983，47:303-316.

［6］Peters K E，Moldowan J M.The Biomarker Guide:Interpreting Molecular Fossils in Petroleum and Ancient Sediments［M］.New Jersey:Prentice Hall，Inc，1993:110-265.

［7］路俊刚，陈世加，欧成华，等.柴达木盆地西部北区干柴沟地区深层勘探潜力分析［J］.石油实验地质，2010，32(4):373-376.

［8］路俊刚，陈世加，王绪龙，等.严重生物降解稠油成熟度判识:以准噶尔盆地三台—北三台地区为例［J］.石油实验地质，2010，32(2):136-138.