渤海湾盆地南堡凹陷原油地球化学特征及油源对比分析

陈晓晓

摘 要：本文主要针对原油地球化学特征以及油源对比等方面展开讨论，进行油田原油化学特征对分析后，明确南堡凹陷地区的原油成因类型。通过区域内的原油特征分析可知，不同构造带的原油化学特征有一定差别，将原油划分成6类。古近系的烃源岩对构造带中原油聚集有促进作用，如高柳构造带的原油主要来源自沙三段和沙一段的烃源岩，通过加大对渤海湾盆地原油化学特征的分析，能为原油开采提供理论依据。

关键词：南堡凹陷;原油;油源对比

油源对比能提供原油成因和迁移等方面的信息，针对不同降解程度的原油要采用相应的油源对比方式，以便保证实验准确性。南堡凹陷是在断块运动中逐渐发育起来的，经历了新陷期与坳陷期两个阶段，不同区域的原油成分和分布不同。由于南堡凹陷含有大量油气资源，使该地区的原油油源受到广泛关注，还要对原油标志物构成特征进行分析，以便掌握原油具体应用。

一、区域地质概况

在有机质生源融入、热演化程度和沉积环境等因素的影响下，会促使标志物产生相应的组合特征，尤其对于东三段、沙三段和沙一段来烃源岩形成阶段来讲，沉积环境变化显著，需要注重对这些发育时期生物标志物特征的分析。沙三段沉积时期由边界断层开始运动，使盆地逐渐发育成箕状凹陷，逐渐向南西方向发展。这种迁移活动下，能发育成一套干旱环境下的以灰绿色泥岩、红色泥岩为主的沉积。[1]另外，沙三段到沙二段沉积地点在柳赞构造带西方地区，沉积范围较大，在潮湿的气候条件下，逐渐发育成以灰绿色泥岩、砾岩、灰色泥岩为主的构造层。而沙一段沉积中心主要以生物灰岩、灰色泥岩为主。随着沉积中心的迁移，会带动其他构造带的发育。分析可知，南堡凹陷沉积中心主要以砂泥岩为主的地层，沉积环境是湖泊关系和扇三角洲，由此造成烃源岩沉积环境和生源的不同。东三段标志物分布特点为正构烷烃的分布较均匀，在原油成分上，重排甾烷相对来讲含量较高，而升孕甾烷和孕甾烷的含量低。沙三段中的孕甾烷与升孕甾烷含量都很高，Ts含量高于Tm，随着时间推移逐渐发育成熟。

二、烃源岩地球化学特征和类型分析

（一）地球化学参数分析

南堡凹陷主要烃源岩为东三段、沙三段和沙一段，在凹陷中北部凹陷达到最大深度。上文介绍了区域特征和烃源岩的生物标志物特点。其中沙一段为干旱气候下形成的沉积，沙三段形成深湖相沉积，沉积分布面积和厚度小。

（二）原油生物标志物组合特征与成因分类

不同区域的油田原油生物标志物成分特征有着明显区别，从原油中生物标志物构成特征出发，可将原油划分成6类，前3类原油分别位于柳赞、老爷庙、高尚堡和北堡油田;后3类位于摊海区。不同类型原油的标志物特征如下：第一類原油的正构烷烃和的碳数分布不完整，β胡萝卜烷含量高，随着生物降解程度的提高，该物质含量随之增加。同时Ts含量与Tm含量基本相同。这类原油在老爷庙、柳赞、高尚堡等油田的明化镇组都有分布。第二类原油的碳数分布呈现出上双峰型的特点，不含β胡萝卜烷，C30甾烷的含量较低，从分布特征来看，主要分布在北堡油田和老爷庙。第三类原油的正构烷烃中碳数分布主要是单峰型，不包含β胡萝卜烷，相对来讲升孕甾烷和孕甾烷的含量高。在高尚堡、柳赞等油田的油田的沙三段和沙一段都分布这类原油。第四类原油中的生物标志物特征和第三类原油类似，碳数分布呈单峰性。第五类原油正构烷烃结构不完整，缺失高碳数部分，孕甾烷与升孕甾烷的含量不高，其中不含β胡萝卜烷。这一原油主要分布在奥陶系。第六类原油的烷烃碳数分布已呈现正态型，Ts含量明显增加，这类原油同样分布在奥陶系。加深对不同区域原油地球化学特征的了解，能为原油开采作业的展开提供借鉴，表明分析原油化学特征还有必要的。

三、油源对比分析

在油源对比方面，主要是由于来自于同一烃源岩的原油经过迁移汇聚起来，受到地质环境、温度和化学条件等因素的影响，会促进原油发生水解和降解等反应，或者出现热蚀变或油气分馏等，会引起原油中的组成成分发生变化。但是原油中部分构成的分布特征变化不明显，是由于轻度的运动迁移和生物降解对组成分布影响不大。原油油源中的组分参数与沉积环境和原有生源有关，主要针对这些参数进行油源对比。[2]如在正构烷烃对比上，该物质的分布特点和组分参数和运移效益和母质类别有关，第一类原油的生物降解程度高，其离子流图和烃源岩间不是对应的，不能从正构烷烃分布入手进行油源的对比分析。在整体离子流图中可看出，第二类原油的正构烷烃和沙一段及东三段的烃源岩存在相似性，而第五类、第六类原油和位于奥陶系的沙三段烃源岩较为相似。另外，在生标参数对比上，可通过相关图进行生源、成熟度和沉积环境等多个参数的比较，其中第一类、第二类原油和摊海区第五类原油的标志物特性接近，能将其和东三段及沙一段烃源岩进行对比，由此推测这类原油主要是以东三段与沙一段为主的混源油。

四、结论

综上所述，在渤海湾盆地南堡凹陷的东三段、沙三段和沙一段三处烃源岩的生物标志物布局特点有一定相似性，但由于受到沉积环境的影响，造成这些标志物构成有所差异。进行油源对比可知，东三段与沙一段的生物标志物特性大体相似，和沙三段间差异较明显。其中沙三段烃源岩中有较丰富的升孕甾烷和孕甾烷。不同原油的标志物组成间有明显区别，可根据生物标志物的组成特征进行原油划分。

参考文献：

[1]李梦茹，唐友军.江陵凹陷不同地区原油地球化学特征及油源对比[J].天然气地球科学，2018，29（09）：1240-1251.

[2]葛海霞，张枝焕.渤海湾盆地青东凹陷古近系原油地球化学特征及油源分析[J].石油实验地质，2017，39（03）：383-389.

[3]杨曦.东濮凹陷沙一段烃源岩及油气地球化学特征研究[D].成都理工大学，2017.