包裹体技术在春风油田稠油油源对比中的应用

席伟军，乔明全 （中石化胜利油田分公司新春采油厂，山东 东营257001）

张枝焕 （油气资源与探测国家重点实验室 （中国石油大学 （北京）），北京102249）

史翠娥 （中石化胜利油田分公司东胜精攻石油开发集团股份有限公司，山东 东营257001）

包裹体是油气运聚过程中的 “化石”记录，形成后一般没有外来物质的加入和自身物质的溢出，故通过对包裹体的系统研究，可以为定量描述油气成藏演化过程提供基础依据［1，2］。因而，通过包裹体地球化学方法来研究油气成藏演化过程，已成为当前石油地质学研究的前沿方向。笔者利用包裹体分析技术，分析春风油田稠油的油气来源和成藏期次，进一步结合烃源岩生排烃史和构造演化史探讨稠油的演化过程，重点介绍通过包裹体技术开展稠油的油源对比。

1 研究区地质概况

春风油田位于准噶尔盆地西北缘南端车排子凸起上 （图1），其南侧为四棵树凹陷，东南侧为昌吉凹陷。隆起主体部位大面积缺失二叠系～侏罗系地层，白垩系和新近系超覆沉积于隆起基岩石炭系顶面之上，白垩系及石炭系构造层总体表现为东南倾单斜，新近系总体为近南倾的单斜。研究车排子地区油气勘探始于20世纪50年代，中石油新疆油田分公司在20世纪60年代至90年代先后在该地区发现了红山嘴、小拐和车排子油田；近年来中石化胜利油田分公司又先后在该地区发现了春光油田和春风油田，其中春风油田主要为稠油，稠油油藏在侏罗系、白垩系、新近系沙湾组 （N1s）都有分布，具有埋藏浅、分布层位多、原油密度高、黏度大的特征，稠油普遍遭受了较严重的生物降解，原油或油砂抽提物的生物标志化合物存在不同程度的缺失［3～5］。

图1 春风油田构造位置及稠油井点分布示意图

2 样品及试验分析

春风油田稠油具有原油密度大、黏度相对较高、含蜡量相对低、凝固点较低、酸值高的特点，20℃条件下原油密度大于0．95～1．0g／cm3，50℃条件下原油黏度为3000～9000mPa·s，地层温度25～29℃，地层条件下，原油黏度达到40000～90000mPa·s。排6井和排601区块井油层的地层水总矿化度为30000～40000mg／L，水型为CaCl2型。稠油储层油砂样品采自准噶尔盆地车排子地区春风油田排1井侏罗系和白垩系、排602井白垩系、排19井N1s。国内外众多学者的研究表明，原油和储层游离烃主要代表的是现今的油气组分，而储集岩中的油气包裹体则代表着古油气组分，不易受微生物的降解，包裹体烃与储层游离烃之间地球化学特征的差异反映了油藏在油气充注过程中油源或成熟度的变化，因此，油气包裹体的分子地球化学研究为揭示油藏的油气聚集过程提供了一个重要手段［6～9］。通过新近的试验分析技术手段获得稠油储层中有机包裹体的主成分，对其进行色谱－质谱分析，获得包裹体主成分生物标志化合物分布特征，对比包裹体主成分和烃源岩或原油的生物标志化合物特征，可以判断油气的来源［10，11］。

根据包裹体成分分析试验流程，首先对稠油储层石英颗粒进行索氏抽提72h后，再用相关试剂处理，完全除去储层颗粒中游离烃类；用荧光照射无荧光显示后，对石英颗粒进行破碎使包裹体中流体释放；使用Thermo－Finnigan Trace－DSQ 气相色谱质谱联用仪，采用 GB／T 18606－2001分析标准对储层包裹体主成分进行GC／MS分析。试验分析在中国石油大学 （北京）油气资源与探测国家重点实验室和重质油国家重点实验室完成。

3 油源对比分析

3．1 烃源岩特征

车排子凸起东部的昌吉凹陷主要分布有古近系安集海组 （E2－3a），白垩系吐谷鲁群 （K1tg），中、下侏罗统，上三叠统湖沼相腐殖型烃源岩及二叠系湖相腐泥型烃源岩等两大类5套烃源岩，车排子凸起南部的四棵树凹陷主要分布E2－3a、K1tg和中、下侏罗统烃源岩［4，5］。前人研究认为车排子地区的原油主要来源于昌吉凹陷二叠系风城组 （P1f）、下乌尔禾组 （P2w）和侏罗系，其中P1f烃源岩C20－C23三环萜烷呈上升形分布，Pr／Ph小于0．8，烃源岩抽提物碳同位素较轻，一般δ13C＜－30．0‰，β－胡萝卜烷和伽马蜡烷含量较高；P2w烃源岩C20－C23三环萜烷呈 “山”形分布，一般1＜Pr／Ph＜1．5，烃源岩抽提物碳同位素一般－29‰＜δ13C＜－31‰，含β－胡萝卜烷，伽马蜡烷含量中等；侏罗系煤系烃源岩三环萜烷含量较低，一般为下降型或 “山”形分布，Pr／Ph＞2，烃源岩抽提物碳同位素一般δ13C＞－29‰，伽马蜡烷含量很低，基本不含β－胡萝卜烷［12～14］。

3．2 油源对比

从排1井侏罗系 （图2（b））、排1井白垩系 （图3（b））、排19井新近系 （图4（b））等3个稠油储层包裹体主成分生物标志化合物可以看出Pr／Ph值分布范围为049～0．51，C20－C23三环萜烷基本都呈上升形，伽马蜡烷含量中等到较高，这些特征与侏罗系烃源岩存在较大的差别，和P1f烃源岩相似。排602井白垩系包裹体样品 （图5（b））Pr／Ph值为0．52、C20－C23三环萜烷呈 “山”形分布，可见β－胡萝卜烷，与侏罗系烃源岩存在较大的差别，具备P1f和P2w烃源岩混源的特征。因此，认为春风油田稠油储层中早期充注的油气主要来源于二叠系湖相烃源岩。

另外，排1井侏罗系、排601－平1井新近系、排602井白垩系稠油储层氯仿沥青 “A”碳同位素δ13C分别为－30．5‰、－30‰、－30．5‰，与侏罗系烃源岩δ13C值分布相差较大，与二叠系烃源岩接近［7］。进一步证明了春风油田油气主要来源昌吉凹陷二叠系湖相烃源岩。对比排1井侏罗系 （图2）、排1井白垩系 （图3）、排602井白垩系 （图5）稠油储层包裹体主成分和游离烃生物标志化合物特征，包裹体主成分中可见鼓包现象和25－降藿烷，甾、萜烷分布较完整，正构烷烃可见一定损失，说明在包裹体捕获时原油已经遭受轻微的生物降解，储层游离烃色质图中可见明显的表征生物降解鼓包现象和较高含量的25－降藿烷，甾、萜烷存在不同程度的降解；说明在聚集成藏后又遭受了严重的生物降解。

图2 排1井757m处侏罗系砂岩抽提物及包裹体主成分部分生标分布特征

图3 排1井712m处白垩系砂岩抽提物和包裹体主成分部分生标分布特征图

图4 排19井920．2m处N1s砂岩抽提物及包裹体主成分部分生标分布特征

排19井新近系沙湾组 （图4）主成分和储层游离烃中都可见表征生物降解的25－降藿烷，但是在游离烃中又见到了分布较完整的正构烷烃，表现出后期充注现象。油砂抽提物沥青 “A”δ13C值为－28．3‰，高于典型二叠系烃源岩的原油，而低于来源于侏罗系烃源岩的原油，因此判断该类稠油早期充注的是来自昌吉凹陷二叠系的原油，后期又充注了侏罗系原油。

图5 排602井569m处白垩系砂岩抽提物及包裹体主成分部分生标分布特征

4 结 论

1）从包裹体主成分生物标志化合物特征可以看出春风油田的稠油主要来源于昌吉凹陷二叠系湖相烃源岩，其中P1f和P2w烃源岩都有一定贡献，或者为二者的混源。

2）春风油田的稠油在聚集成藏前就已经遭受了轻微的生物降解作用，成藏之后继续遭受严重降解，部分井区还存在后期侏罗系烃源岩轻质油充注现象。

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