內蒙古銀額盆地居延海坳陷0-1井烴源巖地球化學特征

呂程，張敏，李洪波(油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室(長江大學) 長江大學地球環境與水資源學院，湖北武漢430100 )

內蒙古銀額盆地居延海坳陷0-1井烴源巖地球化學特征

呂程，張敏，李洪波(油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室(長江大學) 長江大學地球環境與水資源學院，湖北武漢430100 )

[摘要]運用氣相色譜-質譜(GC-MS)分析技術對銀額盆地0-1井烴源巖樣品地球化學特征進行了系統的研究。分析結果表明：該井主要發育二疊系烴源巖，烴源巖抽提物中正構烷烴以后單峰型為主，具有奇碳優勢，說明有機質成熟度較低;∑nC-21/∑nC+22小于1，C24Te/ C26TT高達6.56，C29甾烷豐度較高，呈C29優勢，表明有機質來源以陸源為主；烴源巖有明顯姥鮫烷優勢，指示其沉積環境氧化性較強。

[關鍵詞]銀額盆地；烴源巖；飽和烴；地球化學特征；氣相色譜-質譜

銀額盆地及其鄰區位于我國西北部，包括了內蒙古自治區的阿拉善盟全部，巴彥淖爾盟西部，烏海市西部，甘肅北山地區。居延海坳陷位于銀額盆地西北部，東南側以綠園隆起與蘇紅圖坳陷相隔。研究區以晚古生代石炭系-二疊系為基底與中生代(主要為白堊系)相疊合為特征。0-1井鉆遇晚古生代二疊系，以淺海陸棚相沉積為主[1～4]。

銀額盆地居延海坳陷的油氣勘探程度較低。筆者通過對區內0-1井烴源巖豐度、有機質類型、成熟度、沉積環境以及有機質來源的系統研究，旨在對烴源巖的綜合評價提供有效指導。

1樣品與試驗

采集了0-1井K(白堊系)、J(侏羅系)、P(二疊系)共44個泥巖樣品，深度范圍225~1170m。對全部樣品進行了熱解試驗以及w(TOC)(總有機碳質量分數)分析。其中，選取了11個樣品進行了抽提以及飽和烴氣相色譜-質譜分析。

運用索氏抽提器將部分樣品進行氯仿溶液抽提，正己烷沉淀瀝青質，對可溶有機質進行柱色層組分離，得到飽和烴。氣相色譜-質譜分析條件：儀器為HP6890GC/5973MSD氣相色譜-質譜聯用儀；色譜柱為HP-5MS柱(30m×0.25mm×0.25μm)；升溫程序為50℃保持1min，然后以3℃/min速率升溫至315℃后，恒定20min；進樣器溫度為300℃，載氣為氦氣，流速為1.04mL/min,掃描范圍為50~550amu；質譜檢測為多離子檢測。

2結果與討論

2.1　烴源巖地球化學特征

0-1井泥巖樣品有機碳測試結果分析表明，w(TOC)分布范圍為0.09%~9.24%(平均2.05%)，有高達88.64%的樣品符合為生油巖標準(w(TOC)>0.4%)。其中，中等-好烴源巖(w(TOC)>0.6%)的樣品占81.82%，好烴源(w(TOC)>1.0%)的樣品占54%，反映0-1井烴源巖具有較高的有機質豐度。

由tmax(最高熱解峰溫)與IH(氫指數)和D(干酪根烴降解率)的關系圖(圖1)可知，0-1井干酪根類型主要為Ⅰ-Ⅱ型。對0-1井巖心的測定結果，Ro(鏡質體反射率)在0.57%~0.59%(平均為0.58%)。可見，二疊系烴源巖的成熟度并不高，處于低熟范圍內。

圖1　0-1井烴源巖tmax與IH、D關系圖

2.2　正構烷烴與類異戊二烯烷烴化合物

圖3　0-1井烴源巖Pr/nC18和Pr/nC17關系圖

圖2　0-1井泥巖飽和烴色譜圖

表1　0-1井烴源巖飽和烴色譜參數統計

2.3　萜烷類化合物

圖4　0-1井烴源巖甾萜烷類化合物分布特征

圖5　0-1井烴源巖C27 -C28 -C29甾烷三角圖

0-1井烴源巖樣品藿烷分布較為一致，C31～C35升藿烷呈逐漸降低的階梯狀分布，以C29為主峰，Tm(C27三降藿烷)、C29、C31相對于C30明顯升高，而Ts(C27三降新藿烷)和C35表現出極低的特征。0-1井Ts/Tm介于0.02~0.25，C29Ts/ C29降藿烷介于0.02~0.33。C29降莫烷與C30莫烷含量相對較高，C30降莫烷/C30藿烷范圍為0.32~0.52，平均為0.46。

2.4　甾烷化合物

甾烷化合物在沉積物中能較好的保存，蘊含有較豐富的有機質來源、沉積環境以及成熟度等信息。一般認為，陸生植物富含C29甾烷，水生生物富含C28甾烷。在0-1井甾烷系列化合物分布上，C27甾烷峰明顯低于C29甾烷峰，C27甾烷質量分數分布在13.35%~29.26%(平均為18.19%)，C28甾烷質量分數介于9.40%~17.59%(平均為12.32%)，C29甾烷質量分數介于53.15%~74.54%(平均為69.49%)，即C29甾烷>C27甾烷>C28甾烷，且C27甾烷 /C29甾烷為0.17~0.55。所有樣品均顯示出C29甾烷優勢，C27甾烷、C28甾烷、C29甾烷相對組成分布大多呈反“L”字形，表征烴源巖母質來源多為陸生有機質，少數可能為混合有機質。由圖5可知，0-1井大部分樣品集中在Ⅰ區，表明生源母質類型大多數以陸生植物輸入為主。

從圖6、表2可以看出，研究區0-1井烴源巖樣品C2920S/(20S+20R)介于0.30~0.43之間， C29αββ/(αββ+ααα)為0.22~0.28，大部分樣品均落入低成熟區，與Ro結論一致。

圖6　0-1井烴源巖C2920S/(20S+20R)　與 C29αββ/(αββ+ααα)散點圖

表2　0-1井烴源巖甾、萜類生物標志化合物參數統計

3結論

1) 居延海坳陷0-1井烴源巖正構烷烴呈后峰型為主，具有明顯的奇碳優勢，CPI與OEP明顯大于1，烴源巖樣品成熟度偏低。具有明顯的姥鮫烷優勢，Ph/nC18和 Pr/nC17相關性較好，反映出弱氧化的沉積環境。

2)研究區0-1井泥巖樣品中C26+長鏈三環萜烷系列豐度較高， C24Te/ C26TT>1；C29、C31相對于C30明顯升高，而Ts和C35極低， C31～C35升藿烷呈逐漸降低的階梯狀分布特征，Ts/Tm<1，莫烷/C30藿烷偏小，說明陸源有機質的貢獻大。

3)C27-C28-C29規則甾烷相對組成也反映了烴源巖有機質來源以陸源高等植物輸入為主，其中少數可能為混合有機質。

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[編輯]鄧磊

[引著格式]呂程，張敏，李洪波.內蒙古銀額盆地居延海坳陷0-1井烴源巖地球化學特征[J].長江大學學報(自科版) ,2015,12(29):13~17.

[中圖分類號]TE122.1

[文獻標志碼]A

[文章編號]1673-1409(2015)29-0013-05

[作者簡介]呂程(1989-)，女，碩士生，現主要從事石油地質、油氣地球化學方面的學習與研究；

通信作者：張敏，zmjpu@163.com。

[基金項目]國家科技重大專項(2011ZX05007-001)；中國地質調查局國土資源大調查項目(1212011120962)。

[收稿日期]2015-06-10