柴达木盆地跃进地区石油运聚特征研究

李红磊，张 敏 （长江大学地球化学系 油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学），湖北 荆州434023）

柴达木盆地跃进地区石油运聚特征研究

李红磊，张 敏 （长江大学地球化学系 油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学），湖北 荆州434023）

通过对柴达木盆地跃进地区烃源岩物质基础、原油地球化学特征的系统剖析，应用成熟度参数和含氮化合物参数揭示了研究区2个不同构造区的两种不同石油运移方式。提出跃进一号构造区尕斯库勒油田原油主要来源于北部的茫崖坳陷和红狮坳陷，石油自北向南运移，并具有多源注入－混合聚集成藏的特征；跃进二号构造中的原油则主要由南向北运移成藏，其中扎哈泉凹陷对该地区油藏的形成有重要贡献。

含氮化合物；石油运移；运移方向；跃进地区；柴达木盆地

1 地质概况

跃进地区位于柴达木盆地西南缘，是青海油田的主要产油气区，南以十三号断裂为界，北到祁连山南缘山区，西与阿尔金山相接，向东开口进入柴达木盆地腹部，构造上位于柴达木盆地西部坳陷区昆北断阶亚区，包括跃进一号、跃进二号、跃西、跃东、跃进三号、跃进四号以及跃中地区，其中跃进一号油田 （尕斯库勒油田）是柴达木盆地最大的油田，跃进二号油田为柴达木盆地丰度最高的油田［1］。长期以来，人们对跃进地区的研究主要是基于烃源岩生油、储集层构造、沉积相等方面，而对于油气的运移研究较少。为此，笔者基于前人研究成果，结合油气地化特征、含氮化合物分布特征，就该地区油气的运聚特征加以研究。

2 烃源岩与原油地球化学特征

据已有研究［2］，跃进地区下干柴沟组 （E3）上部烃源岩有机碳含量 （TOC）分布范围为0.32%～1.84%，均值为1.14%，TOC大于0.8%的样品达到了总样品数的90%，由此可知该地区烃源岩有机质丰度较高，具有发育较好烃源岩的物质基础。此外，跃进地区E13层位烃源岩成熟度相对较高，镜质体反射率Ro值分布范围0.70%～1.0%，20S/ （20S＋20R）－C29甾烷参数分布范围0.23～0.52，表明该层位烃源岩已达到中等成熟阶段，即生油高峰。E23层位的烃源岩成熟度比E13层位略低，Ro值分布范围0.62%～0.91%，20S/ （20S＋20R）－C29甾烷参数分布范围0.16～0.55，表明该层位烃源岩仅达到低－中等成熟阶段。

根据对研究区原油地球化学特征的研究 （表1），可将该地区原油划分为2种类型 （图1）：

Ⅰ类原油 其主要特征是高伽马蜡烷－升藿烷强 “翘尾巴”型，正构烷烃具有相对较强的偶碳优势，Pr/Ph相对较低。

Ⅱ类原油 低 （中）伽马蜡烷－升藿烷非 （弱）“翘尾巴”型，正构烷烃的偶碳优势相对较弱，Pr/Ph相对较高。

表1 柴西南区跃进地区原油地球化学参数统计表

从表1中可以看出，跃进一号地区尕斯库勒油田主要为Ⅰ类原油，而跃进二号构造区油藏则主要以Ⅱ类原油为主。

图1 柴达木盆地跃进地区两类不同原油质量色谱图

3 石油运移方向及成藏特征分析

3.1 尕斯库勒油田

尕斯库勒油田地处茫崖坳陷尕斯断陷亚区，位于狮子沟－油砂山大逆掩断层下盘，是跃进地区最大的油田，也是盆地内最大的油田［3］。

通过对该地区12个原油样品的分析，得到如表2中所示原油成熟度参数和含氮化合物运移参数。研究表明，尕斯库勒油田E13深层油藏C29甾烷异构化参数主要分布于0.31～0.40范围内，明显低于其北部的砂西油田下第三系原油，属低成熟－成熟油。前人研究表明，在油藏的充注过程中，沿充注方向，烃源岩早期生成的成熟度较低而密度较高的原油相对远离油源区［4］。从砂西油田至尕斯库勒油田原油成熟度的这一降低趋势，可能预示了该地区原油注入方向为自砂西向尕斯库勒运移，而跃01－1井区可能是该油田油气的一个注入点 （图2）。

表2 柴西南区尕斯库勒油田原油运移参数

尕斯库勒油田原油C29甾烷异构化参数除了低于砂西油田外，在研究区内还具有自己独立的分布特征：构造高点跃9－4井至跃9－39井区含量最高，分别为0.39和0.40；接下来沿着构造长轴方向分别向南、向北逐渐降低，而到了南北两端的跃01－1井和跃19－9井再次出现异常高现象。由此，可以初步判断，尕斯库勒油田深层油藏不止存在北部一个油源区，在石油运移的途中还有其他油源注入，也就是说研究区具有多源混合充注的特征。

根据已有研究［5，6］：随着运移距离的增加，地色层效应导致含氮化合物中的屏蔽型异构体相对富集，暴露型异构体相对减少；随运移距离的增加，原油中含氮化合物的绝对丰度逐渐降低。笔者主要以1，8－/2，6－二甲基咔唑 （DMCA）、苯并 ［a］咔唑/苯并［a］＋苯并 ［c］咔唑和含氮化合物总浓度等作为研究油气运移的主要参数。

从表2和图2中可以看出，1，8－/2，6－二甲基咔唑 （DMCA）参数在尕斯库勒油田内变化范围较大，从1.37～17.22均有分布，自北向南分布的跃01－1井、跃4－2井、跃9－4井中1，8－/2，6－二甲基咔唑相对含量分别为1.86、3.14、5.66，呈逐渐增加的趋势，由此判断来自西北方向的原油有自北向南运移的特征，这也验证了前面成熟度变化对研究区原油运移方向的判断。此外，从跃13－25井→跃15－8井→跃19－9井1，8－/2，6－二甲基咔唑相对含量分别为2.95→3.05→5.47呈上升趋势，由此判断自北向南运移的原油在Ⅲ号断层处有来自尕斯断陷烃源岩所生成原油的注入。同样，应用含氮化合物总浓度来研究尕斯库勒油田原油的运移也得到同样的结果：从跃01－1井到跃9－4井含氮化合物总浓度从4.35μg/g降低到0.14μg/g，从跃13－25井到跃19－9井含氮化合物总浓度同样呈递降趋势，因而判断研究区原油主体运移方向为自北向南运聚成藏。

图2 柴达木盆地尕斯库勒油田E13地层石油运移方向示意图

3.2 跃进二号构造区

跃进二号构造区原油属于Ⅱ类原油，与Ⅰ类原油的主要区别在于其相对较低的伽马蜡烷含量和升藿烷较弱的 “翘尾巴”性，Pr/Ph和热演化程度相对较高，正构烷烃的偶碳优势也相对较弱。

表3 柴西南区跃进二号构造区运移参数

此外，在研究过程中笔者发现，该区上、下第三系油藏原油样品成熟度具有明显的差异，并且分布特征也不相同，这可能预示着该区上、下第三系油藏油气运聚是相互独立的。考虑到下第三系油藏埋深较大，笔者认为地层原油应属于早期生成，主要通过深层不整合面运移成藏，而晚期生成的成熟度较高的上第三系油藏原油则可能主要是以断层作为主要运移通道运聚成藏的。

4 结 论

2）跃进地区存在两种截然不同的油气运聚方式：尕斯库勒油田地层原油运聚总体趋势是自北向南运移成藏，并具有多源注入－混合运聚的特征；跃进二号构造区地层不同成熟度原油则基本上均具有从南向北的运聚的特征。

［1］石亚军，陈迎宾.关于柴达木盆地跃进地区岩性油气藏勘探的建议 ［J］.天然气地球科学，2006，17（5）：659～662.

［2］李洪波，张敏.柴达木盆地西部南区第三系烃源岩评价 ［J］.石油天然气学报，2006，28（6）：41～43.

［3］朱扬明，翁焕新.柴达木盆地尕斯库勒油田原油油源特征及成藏分析 ［J］.地质学报，2004，78（2）：253～262.

［4］卢双舫，张敏.油气地球化学 ［M］.北京：石油工业出版社，2008.178～181.

［5］Li M，Larer S R，Stoddart D，et al.Fractionation of pyrrolic nitrogen compounds in petroleum during migration－Derivation of migration related geochemical parameters［J］.Geological Society Special Publication，1995，86：103～123.

［6］刘洛夫.塔里木盆地群4井原油吡咯类含氮化合物地球化学研究 ［J］.沉积学报，1997，15（2）：184～187.

Study of Characteristics of Oil Migration and Accumulation in Yuejin Area of Qaidam Basin

LI Hong－lei，ZHANG Min（Authors'Address：Department of Geochemistry；Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources（Yangtze University），Ministry of Education，Jingzhou434023，Hubei，China）

Based on the systematical analysis of the source rocks and geochemical characteristics of crude oil in Yuejin Area of Qaidam Basin，the maturity parameters and nitrogen compound parameters were used to reveal the two different ways of oil migration in two different tectonic zones in the studied area.It is clearly pointed out that oils of Yuejin－1 structural zone in Gasikule Oilfield are mainly originated from Mangya Depression and Hongshi Depression in the north of Yuejin Area，where oil is migrated from the north to south，and has the characteristics of multiple－source injection and mixed accumulation.The crude of Yuejin－2Structural zone is mainly migrated from south to north，of which Zahaquan Depression has important contribution for the reservoir formation in the region.

nitrogen compound；oil migration；migratory direction；Yuejin Area；Qaidam Basin

TE122.1

A

1000－9752 （2012）02－0046－04

2011－09－02

国家自然科学基金项目 （40973041）。

李红磊 （1982－），男，2006年大学毕业，硕士生，现主要从事油气地球化学方面的学习与研究工作。

［编辑］ 宋换新