未熟—低熟烴源巖地球化學指標分析

1、未熟一低熟坯源巖地球化學指標分析摘要有機地球化學的指標經(jīng)過近兒十年的研究，已能較好地指導(dǎo)油氣勘探 工作。木文通過對未熟低熟姪源巖及原汕與成熟坯源巖及原汕的有機地球化學 指標的比較，著重論述了未熟低熟油、源中可用的指標系列及內(nèi)涵。關(guān)鍵字有機地球化學未熟低熟桂源巖未熟一低熟汕是指有非干酪根晚期熱降解成因的各類低溫早熟的非常規(guī)石 油，即源巖中某些有機質(zhì)在埋藏升溫達到干酪根生坯高峰階段以前相應(yīng)的鏡質(zhì) 組，反射率ro值大體上在0.3%0.7%,經(jīng)由不同生坯機制的生物化學反應(yīng)或低 溫化學反應(yīng)，生成并釋放的液態(tài)桂類，包描重油、原油、輕質(zhì)油和凝析油，有時 還伴生有低熟天然氣。近30年來，油氣地球化學的判識取得

2、了可喜的成果，成 為指導(dǎo)汕氣勘探的強有力工具。不僅指導(dǎo)著常規(guī)汕氣的勘探開發(fā)，而且發(fā)現(xiàn)并指 導(dǎo)勘探開發(fā)了耒熟一低熟油，為創(chuàng)立未熟一低熟油理論奠定了基礎(chǔ)。1有機地球化學指標的兒點展槊l1鏡質(zhì)組反射率鏡質(zhì)組反射率（ro）是大家公認的成熟度判識參數(shù)，但有一些謀差，主要 是反射率被含氫組分壓抑而偏低。近年來出現(xiàn)多組分熒光變化技術(shù)（famm）, 可用來校止ro。日木秋b盆地4000m深處測得的ro為0.7%,成熟度不夠，遠 景評價偏低，經(jīng)famm校正后的等値ro為0.9%,遠景評價大大提高。1.2正構(gòu)烷怪及異構(gòu)烷炷止構(gòu)烷坯和界構(gòu)烷坯是石油的主要組分，是生物體的分解產(chǎn)物，原有的生物 信息已經(jīng)模糊化。coll

3、ister等應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法（多元向量分析）結(jié)合圖像識別 專家ehrlich,處理了俄羅斯timen-pe-chora盆地坯源巖抽提物和原油c10c28 正構(gòu)烷桂和異構(gòu)烷桂信息，發(fā)現(xiàn)它們按碳數(shù)排列的相對豐度分布圖可用于判別各 種生源的貢獻；共識別出五種原油和疑原巖。這一成果使我們認識到：不只是備 帖烷才能作為牛物標記化合物，正構(gòu)烷坯和界構(gòu)烷坯應(yīng)該突破原有的牛物信息已 模糊化的觀念；應(yīng)該突破這兩種烷姪是許多生源分解物的混合物，以及只耍干酪 根類型好都叮以對原油做出貢獻的觀念；只有少數(shù)特定生物組分才對原油做出了 重要貢獻或干酪根的其他組分只是對生氣做出了貢獻；可以用其他學科如數(shù)學來 研究他。1.3

4、當烷、蕾烷和芳笛烷這三種烷類經(jīng)過20多年的研究已經(jīng)可以用一個特定的化合物識別-種特定 的生物群休，三環(huán)砧烷標志了綠藻，新膽備烷標志了硅藻，奧利烷標志了被子植 物等。這一組化合物的不足z處是它們都是石油中的微量組分，尚不足以定量地判別各種生物群體對石油的相對貢獻。2未熟低熟坯源巖及原油的牛物標志化合物系列2.1成熟度特征判識的生物標志化合物組合2.1.1 笛烷 aaac2920s/ (20s+20r)和 c2920rbb/ (aa+bb)參數(shù)c29餡烷c20上一對差向立體異構(gòu)體的豐度隨埋深增加而發(fā)生明顯的變化。 c29當烷主要以從生物先驅(qū)物當醇那里繼承來的aaa-20r的立體化學形式存 在，而相

5、對更穩(wěn)定的地質(zhì)構(gòu)型的aaa-20s異構(gòu)體相對分度很低。隨成熟度的增 加，生物構(gòu)型的aaa-20r逐漸向地質(zhì)構(gòu)型的aaa-20s異構(gòu)體轉(zhuǎn)變，20s/ (20s+20r)值逐漸升高；同時,熱不穩(wěn)定的aa構(gòu)型向b構(gòu)型c29輜烷轉(zhuǎn)變, c2920rbb/ (aa+bb)值也逐漸升高，達到平衡狀態(tài)吋此值變化緩慢。加熱實 驗表明，c2920rbb/ (aa+bb)值受巖石類型的影響。所以對未熟低熟姪源巖 及原油來說,20s/ (20s+20r)更為有效。2.2 ts/tm 值此值是指三降董烷的一對異構(gòu)體的比值。tm指17ah-22, 29, 30-三降董烷, ts指18ah-22, 29, 30三降鶯烷。

6、在非煤系地層中，ts/tm是較好的成熟度參 數(shù),ts的分子能較tm低，因此ts具較穩(wěn)定的化學結(jié)構(gòu)，月隨成熟度的升高ts/tm 值增大。tm的相對濃度受成熟度的影響，而ts是一個來源指標，并不受成熟度 的影響，因此，當原油生油巖的母質(zhì)相同或者含有類似有機質(zhì)類型吋，ts/tm即 可作為有機質(zhì)成熟度的指標。2.2母質(zhì)來源生物標志化合物組合(1) 笛烷動物和植物都含有當族化合物，但是在水生浮游動物屮以膽笛醇 為主(即c27),而高等植物主要是b谷當醇c29、豆笛醇c29、麥角當醇c28 和菜油輜醇c28o箱醇、綃酮、綃酸廣泛分布在真核生物細胞中，藻類中尤為富 集。雖然在某些甲烷菌屮也能合成4甲基備醇，

7、但它主要與湖相或海相的浮游藻 類，尤其是甲藻類有明顯的成因聯(lián)系。所以，常用c27當烷、c28笛烷及c29當烷分別判識水生環(huán)境、水生與陸 源混合環(huán)境及陸源環(huán)境，用4甲基箱烷判識甲藻生源輸入的貢獻，而且這些指標 都比較可靠。(2) 支鏈烷坯主要為異構(gòu)烷坯(2甲基鏈烷坯)、反異構(gòu)烷坯(3甲基鏈烷 姪)、單甲基中間支鏈烷姪。在毛細柱氣相色譜圖上，這些支鏈烷姪峰均在同碳 數(shù)的止烷姪同系物z前，出峰次序依次為單甲基中間支鏈烷姪異構(gòu)烷姪反異構(gòu) 烷桂。通常異構(gòu)烷坯的含量明顯高丁反異構(gòu)烷坯。異構(gòu)和反異構(gòu)烷炷一般不具奇 偶優(yōu)勢，這種分布特征指示細菌蠟質(zhì)生源的輸入。3未熟低熟姪源巖及原油與成熟姪源巖及原油的對比分析

8、3成熟度分析未熟低熟姪源巖及原油與常規(guī)油氣的最大區(qū)別是成熟度特征。未熟低熟炷 源巖的ro為0.2%0.7%,成熟姪原巖的ro>0.7%, ro總體上隨姪源巖埋深的 增加而有規(guī)律地增大，不同地區(qū)ro與埋深的關(guān)系不盡相同，但在同一地區(qū)不管 坯源巖顯微組分的組成和沉積環(huán)境的具體差別，ro值都比較客觀地反映有機質(zhì) 隨埋深增加的早期熱演化規(guī)律。在坯源巖富氫組分屮，抱子體的顯微熒光變化最 具規(guī)律性，熒光光譜參數(shù)kmax值和q值的增加以及相對熒光強度1546值的遞 減表征有機質(zhì)熱演化程度的增加。在未熟桂源巖埋深范圍內(nèi)，其熱解峰溫tmax 約為400450°c。油氣和源巖的成熟度歸根到底體現(xiàn)于繪類分子的化學成分、 結(jié)構(gòu)與構(gòu)型等方面，因此與之有關(guān)的分子級參數(shù)是判別油氣和源巖的最佳指標。3.2母質(zhì)來源分析藻類體、砲子體和角質(zhì)體等組分通常是i、ii型干酪根的主要顯微組分，生 油演化范圍與常規(guī)油氣的“液態(tài)窗呷勿合。鏡質(zhì)休生坯范圍寬，生油門限略早，主 要生成氣體坯類，代表iii型干酪根的主要組成。唯獨樹脂體、木栓質(zhì)體、高等 植物蠟，藻類生物類脂物及含硫人分子等的生姪貢獻明顯早于其他富氮顯微組