廣州地化所揭示塔里木盆地臺盆區(qū)海相原油成熟度、充注與混合過程
塔里木盆地是我國重要的產(chǎn)油氣盆地,也是國內(nèi)目前唯一進(jìn)行海相原油工業(yè)性開采的盆地,同時(shí)也是國內(nèi)原油產(chǎn)層最深的盆地。近年來深層油氣勘探取得了良好的成效,陸續(xù)在塔里木盆地臺盆區(qū)(塔中隆起、塔北隆起及斜坡區(qū))下古生界獲得滿深1(>8000m,新增石油資源量2.28億噸)、順北42X(約7996m,初步估算資源量已超億噸)等勘探重大突破,彰顯該盆地深層油氣巨大的勘探潛力。塔里木盆地經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和多期成藏過程,臺盆區(qū)油氣藏油氣化學(xué)和物性特征差異很大,既含有正常原油,也含有高成熟天然氣(干氣),目前對于該盆地臺盆區(qū)海相油氣的油源及成藏過程還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。對于該地區(qū)海相深層油氣來源、成藏過程與機(jī)理的一些基礎(chǔ)地質(zhì)地球化學(xué)的研究,對于下一步深層油氣的評價(jià)與勘探具有重要的意義。
近期針對上述問題,在中石油塔里木油氣公司支持下,中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所有機(jī)地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生周晨曦在導(dǎo)師潘長春研究員與于雙副研究員的指導(dǎo)下,對塔里木盆地臺盆區(qū)原油進(jìn)行了系統(tǒng)研究,通過對138個(gè)不同性質(zhì)原油(正常油、輕質(zhì)油、凝析油)的生物標(biāo)志物成熟度比值、生物標(biāo)志物濃度、金剛烷濃度和原油主要組分組成和物性指標(biāo)綜合研究,取得了以下認(rèn)識:
(1)塔里木盆地臺盆區(qū)油氣存在四期充注:塔北隆起區(qū)和塔中隆起區(qū)油氣成熟度、化學(xué)組成和物理性質(zhì)差異很大,依據(jù)原油生物標(biāo)志物成熟度比值、生物標(biāo)志物濃度、金剛烷濃度和原油主要組分組成和物性指標(biāo)(圖1),在塔中和塔北地區(qū)至少可識別四期油氣充注:第一期充注的I類原油具有較高的生物標(biāo)志物濃度,形成于生油窗生油早期至高峰期;第二期充注的II類原油具有較高成熟度和相對較低的生物標(biāo)志物濃度,形成于生油窗生油晚期;第三期充注的III類原油不含生物標(biāo)志物。濃度低于檢測門限,形成生油窗末期至凝淅油-濕氣階段;第四期充注以干氣為主,并攜帶著高濃度金剛烷。在塔北地區(qū)以第一期和第二期充注為主,部分區(qū)域第四期充注比較明顯,而四期充注及混合則在塔中地區(qū)油氣藏中廣泛存在。

圖1塔里木盆地臺盆區(qū)海相原油 C23三環(huán)萜烷/(C23三環(huán)萜烷+ C30藿烷)和Ts/(Tm+Ts)比值與對應(yīng)生物標(biāo)志化合物濃度相關(guān)關(guān)系圖版
(2)臺盆區(qū)存在兩個(gè)油源:塔中地區(qū)和部分塔北地區(qū)的天然氣具有很高的干燥系數(shù),同時(shí)油樣中含有很高的金剛烷(圖2),天然氣和金剛烷主要來源于寒武系烴源巖。而油樣的化學(xué)組成和物性參數(shù)與金剛烷含量及氣體干燥系數(shù)無相關(guān)關(guān)系,是不同成藏期(充注期)的產(chǎn)物,主要來源于奧陶系烴源巖。

圖2 臺盆區(qū)原油3-+4-甲基雙金剛烷濃度分布圖
研究成果近期發(fā)表于國際期刊《MARINE AND PETROLEUM GEOLOGY》上,該項(xiàng)成果獲得了中科院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)課題(XDA140104),國家科技重大專項(xiàng)專題(2017ZX05008-002-030),國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0600309)的資助。論文信息如下:
Zhou, Chenxi; Yu, Shuang; Huang, Wenyu; Zhang, Haizhu; Xiao, Zhongyao; Zeng, Lifei; Huang, Wenkui; Pan, Changchun. Oil maturities, mixing and charging episodes in the cratonic regions of the Tarim Basin, NW China: Insight from biomarker and diamondoid concentrations and oil bulk properties. MARINE AND PETROLEUM GEOLOGY, 2021, 126: 104903. DOI: 10.1016/j.marpetgeo.2021.104903
相關(guān)鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264817221000076
(有機(jī)地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室供稿)

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