二连盆地赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油地球化学特征和油源对比

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.100

现代地质 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (02): 315-325.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.100

二连盆地赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油地球化学特征和油源对比

李杰豪¹^,²(), 侯读杰¹^,², 曹兰柱³, 吴飘¹^,², 赵喆¹^,², 马潇潇¹^,²

1.中国地质大学(北京) 能源学院,北京 100083
2.中国地质大学海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室,北京 100083
3.中国石油华北油田分公司勘探开发研究院,河北任丘 062552

收稿日期:2020-07-26 修回日期:2020-10-10 出版日期:2021-04-25 发布日期:2021-05-25
作者简介:李杰豪,男,硕士研究生,1995年出生,矿产普查与勘探专业,从事油气地质、油气地球化学研究.Email: 462285292@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目(41472108);国家自然科学基金项目(U1810201);中国石油天然气股份公司重大科技专项“华北油田持续有效稳产勘探开发关键技术研究与应用”(2017E-15);中央高校基本科研业务费专项资金项目(2020YJSMT02)

Geochemical Characteristics and Source Correlation of Low-mature Oil from the Tengeer Formation (2^nd Member) in the Saihantala Sag, Erlian Basin

LI Jiehao¹^,²(), HOU Dujie¹^,², CAO Lanzhu³, WU Piao¹^,², ZHAO Zhe¹^,², MA Xiaoxiao¹^,²

1. School of Energy Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083,China
2. Key Laboratory for Marine Reservoir Evolution and Hydrocarbon Abundance Mechanism,Ministry of Education, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
3. Research Institute of Exploration and Development,PetroChina Huabei Oilfield Company, Renqiu,Hebei 062552,China

Received:2020-07-26 Revised:2020-10-10 Online:2021-04-25 Published:2021-05-25

摘要/Abstract

摘要：

赛汉塔拉凹陷位于二连盆地腾格尔坳陷西部,是二连盆地低熟油分布区。采用有机地球化学和生物标志物分析方法,对赛汉塔拉凹陷下白垩统腾二段低熟原油和油砂样品进行了地球化学特征和油源对比研究。赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油具有饱和烃含量相对较低、非烃和沥青质含量相对较高的族组成特征,正构烷烃分布以前峰型为主,主峰碳为C₂₁或C₂₃,Pr/Ph低(0.29~0.59),Pr/nC₁₇ 较低(0.29~0.58),Ph/nC₁₈较高(0.57~1.37),C₂₉甾烷20S/(20S+20R)为 0.27~0.40、C₂₉甾烷ββ/(αα+ββ)为0.29~0.39,伽马蜡烷指数多为0.31~1.34,三环萜烷含量低,反映出原油生成于半咸水—咸水还原环境,生源以藻类输入为主。油源对比研究认为,赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油有两种来源:一种是来自下伏腾一段烃源岩咸水环境成熟早期阶段生烃;另一种是来自洼槽中心低成熟的腾二段烃源岩自生自储。

关键词: 低熟油, 地球化学特征, 生物标志物, 油源对比, 赛汉塔拉凹陷, 二连盆地

Abstract:

The Saihantala Sag is located in the western Tengeer depression of Erlian Basin, and contains low-mature oil in the Erlian Basin. The geochemical characteristics and oil source correlation of the low-mature crude oil and oil sandstone samples from the Lower Cretaceous Tengeer Formation (2^nd member) in the Saihantala Sag were studied, by using organic geochemical and biomarker analyses. The low-mature oil from the Tengeer Formation (2^nd member) is characterized by having relatively low content of saturated hydrocarbon, and relatively high content of non-hydrocarbon and asphaltene. The distribution of n-alkanes is of pre-peak type, and the main peak carbon is C₂₁, C₂₃. The Pr/Ph is low (0.29 to 0.58), Pr/nC₁₇ is relatively low (0.29 to 0.59), Ph/nC₁₈ is relatively high (0.57 to 1.37), and C₂₉ 20S/(20S+20R) of sterane is 0.27 to 0.40, C₂₉ββ/(αα+ββ) of sterane is 0.29 to 0.39, the gammacerane index is mainly 0.31 to 1.34, and the tricyclic terpane content is low, which reflects that the sedimentary environment of crude oil is a brackish-saline reducing one with mainly algae source input. According to the study of oil source correlation, there are two sources of the low-mature oils from the Tengeer Formation (2^nd member) in the Saihantala Sag: (1) from the underlying Tengeer Formation (1^st member) source rock and hydrocarbon generation at the early mature stage in salt-water environment; (2) from the self-generation and self-storage of the lowly-mature Tengeer Formation (2^nd member) source rock in the depression center.

Key words: low-mature oil, geochemical characteristics, biomarker, oil-source correlation, Saihantala Sag, Erlian Basin

中图分类号:

TE122.1

李杰豪, 侯读杰, 曹兰柱, 吴飘, 赵喆, 马潇潇. 二连盆地赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油地球化学特征和油源对比[J]. 现代地质, 2021, 35(02): 315-325.

LI Jiehao, HOU Dujie, CAO Lanzhu, WU Piao, ZHAO Zhe, MA Xiaoxiao. Geochemical Characteristics and Source Correlation of Low-mature Oil from the Tengeer Formation (2^nd Member) in the Saihantala Sag, Erlian Basin[J]. Geoscience, 2021, 35(02): 315-325.

图/表 13

图1 赛汉塔拉凹陷构造单元划分与取样井位置图

Fig.1 Tectonic division of the Saihantala Sag and sampling well location

表1 赛汉塔拉凹陷腾二段原油和油砂样品的族组成

Table 1 Group compositions of crude oils and oil sandstone samples from the Tengeer Formation (2nd member) in the Saihantala Sag

井号	类型	深度/m	层位	饱和烃/%	芳烃/%	(非烃+沥青质)/%	饱/芳
赛84	原油	1 560~1 577.3	K₁bt₂	39.99	12.57	47.43	3.18
赛63-2x	原油	1 426.2~1 441.4	K₁bt₂	48.22	15.53	36.26	3.11
赛27	油砂	1 655.47	K₁bt₂	57.65	13.17	29.18	4.38
赛56	油砂	1 482.35	K₁bt₂	63.47	14.67	21.86	4.33
赛63	油砂	1 331.32	K₁bt₂	58.45	12.08	29.47	4.84
赛56	油砂	1 408	K₁bt₂	60.28	15.77	23.95	3.82
赛61	油砂	976.53	K₁bt₂	59.54	15.31	25.15	3.89

表2 赛汉塔拉凹陷腾二段原油和油砂样品地球化学特征参数

Table 2 Geochemical characteristics parameters of crude oil and oil sandstone samples from the Tengeer Formation (2nd member) in the Saihantala Sag

井号	类型	Pr/Ph	Pr/nC₁₇	Ph/nC₁₈	Ts/Tm	C₂₉甾烷 20S/(20S+20R)	C₂₉甾烷 ββ/(αα+ββ)	伽马蜡烷指数
赛84	原油	0.59	0.41	0.73	0.91	0.31	0.30	0.31
赛63-2x	原油	0.49	0.37	0.78	0.69	0.35	0.31	0.71
赛27	油砂	0.34	0.34	0.76	1.08	0.33	0.34	0.64
赛56	油砂	0.45	0.29	0.57	0.83	0.40	0.38	0.33
赛63	油砂	0.29	0.58	1.37	0.72	0.27	0.29	1.34
赛56	油砂	0.58	0.41	0.58	0.67	0.38	0.39	0.08
赛61	油砂	0.51	0.47	0.80	0.60	0.31	0.35	0.42

图2 赛汉塔拉凹陷腾二段原油和油砂样品饱和烃气相色谱

Fig.2 Gas chromatograms of saturated hydrocarbon of crude oil and oil sandstone samples from the Tengeer Formation (2nd member) in the Saihantala Sag

图3 赛汉塔拉凹陷腾二段原油和油砂样品类异戊二烯烷烃比值关系图

Fig.3 Isoprenoid hydrocarbon ratios diagram of crude oil and oil sandstone samples from the Tengeer Formation (2nd member) in the Saihantala Sag

图4 赛汉塔拉凹陷腾二段原油和油砂样品甾萜烷质量色谱图

Fig.4 Mass chromatograms of steranes and terpanes of crude oil and oil sandstone samples from the Tengeer Formation (2nd member) in the Saihantala Sag

表3 赛汉塔拉凹陷烃源岩地球化学特征

Table 3 Geochemical characteristics of hydrocarbon source rocks in the Saihantala Sag

烃源岩层位	有机质类型	镜质组反射率R_o/%	Pr/Ph	Pr/nC₁₇	Ph/nC₁₈	C₂₉甾烷 20S/(20S+20R)	C₂₉甾烷 ββ/(αα+ββ)	伽马蜡烷指数
腾二段	Ⅱ₂—Ⅲ型	0.32~0.85(0.55)	0.29	0.26	0.45	0.02~0.43 (大多<0.25)	0.14~0.45 (大多<0.25)	0.16~3.14
腾一段	Ⅰ—Ⅱ₁型	0.38~1.11(0.66)	0.49	0.21	0.29	0.25~0.46	0.23~0.45	0.12~2.25
阿尔善组	Ⅱ₁—Ⅱ₂型	0.50~1.38(0.99)	0.54	0.22	0.24	0.35~0.55	0.31~0.51	0.22~1.2

图5 赛84井原油与赛83、赛85x井烃源岩饱和烃色谱和质谱谱图对比

Fig.5 Comparison of chromatogram and mass spectra of saturated hydrocarbon between well Sai 84 crude oil and well Sai 83, Sai 85x source rocks

图6 赛84井原油与赛83、赛85x井烃源岩对比散点图

Fig.6 Scatter diagram of correlation between well Sai 84 crude oil and wells Sai 83, Sai 85x source rocks

图7 赛27、赛63井油砂与赛12、赛97井烃源岩饱和烃色谱和质谱谱图对比

Fig.7 Comparison of chromatogram and mass spectra of saturated hydrocarbon between wells Sai 27 and Sai 63 oil sandstones and wells Sai 12 and Sai 97 source rocks

图8 赛27、赛63井油砂与赛12、赛97井烃源岩对比散点图

Fig.8 Scatter correlation diagrams for wells Sai 27 and Sai 63 oil sandstones and wells Sai 12 and Sai 97 source rocks

图9 赛56井油砂与赛85x井烃源岩饱和烃色谱和质谱谱图对比

Fig.9 Comparison of chromatogram and mass spectra of saturated hydrocarbon between well Sai 56 oil sandstone and well Sai 85x source rock

图10 赛56、赛61井油砂与赛85井烃源岩对比散点图

Fig.10 Scatter correlation diagrams for wells Sai 56 and 61 oil sandstones and well Sai 85 source rocks

参考文献 31

[1]	王铁冠, 钟宁宁, 侯读杰, 等. 低熟油气形成机理与分布[M]. 北京: 石油工业出版社, 1995: 1-20.
[2]	侯读杰, 冯子辉. 油气地球化学[M]. 北京: 石油工业出版社, 2011: 271-272.
[3]	BAZHENOVA O K, AREFIEV O A. Immature oils as the products of early catagenetic transformation of bacterial-algal origin matter[J]. Organic Geochemistry, 1990,16(1):307-311. DOI URL
[4]	KHORASANI G K, MICHELSEN J K. Geological and laboratory evidence for early generation of large amounts of liquid hydrocarbons from suberinite and subereous components[J]. Organic Geochemistry, 1991,17(6):849-863. DOI URL
[5]	黄第藩. 成烃理论的发展:未熟油及有机质成烃演化模式[J]. 地球科学进展, 1996,11(4):327-335.
[6]	刘文汇, 黄第藩, 熊传武, 等. 成烃理论的发展及国外未熟—低熟油气的分布与研究现状[J]. 天然气地球科学, 1999,10(1/2):1-22.
[7]	王铁冠, 钟宁宁, 侯读杰, 等. 中国低熟油的几种成因机制[J]. 沉积学报, 1997,15(2):75-83.
[8]	洪志华, 陈致林, 张春荣. 济阳坳陷低熟原油特征及成因[J]. 沉积学报, 1997,15(2):89-94.
[9]	徐永昌, 沈平, 刘文汇, 等. 未熟—低熟油的同位素组成特征及判识标志[J]. 科学通报, 2001,46(10):867-872.
[10]	黄第藩, 张大江, 王培荣, 等. 中国未成熟石油成因机制和成藏条件[M]. 北京: 石油工业出版社, 2003.
[11]	杨晓敏, 廖林, 姜晓健. 山东省孤南洼陷低熟油特征及成藏模式[J]. 地质科技情报, 2004,23(1):69-72.
[12]	王敏芳. 中国沉积盆地低熟油气形成机理与分布规律[J]. 江苏地质, 2004,28(1):7-10.
[13]	毛光周, 刘池洋, 高丽华. 中国未熟—低熟油的基本特征及成因[J]. 山东科技大学学报(自然科学版), 2012,(6):82-91.
[14]	陈燕. 二连盆地赛汉塔拉凹陷下白垩统油气成藏条件研究[D]. 北京: 中国石油大学(北京), 2011.
[15]	闫文华, 张万福, 张立新, 等. 二连盆地赛汉塔拉凹陷地质综合评价及目标优选[J]. 石油地球物理勘探, 2008,43(增刊 1):139-145.
[16]	屈晓艳, 何洪春. 赛汉塔拉凹陷断裂系统及其控藏作用[J]. 四川地质学报, 2015,35(1):68-71.
[17]	肖阳, 张少华, 魏岩, 等. 二连盆地赛汉塔拉凹陷边界断裂构造特征及其控藏作用[J]. 岩性油气藏, 2017,29(2):44-50.
[18]	丁修建, 柳广弟, 黄志龙, 等. 二连盆地赛汉塔拉凹陷烃源岩的分布及形成[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2015,46(5):1739-1746.
[19]	赵志刚, 王飞宇, 王洪波, 等. 二连盆地赛汉塔拉凹陷烃源岩有机相与烃源灶[J]. 岩性油气藏, 2017,29(2):28-35.
[20]	王浩, 王飞宇, 降栓奇, 等. 二连盆地赛汉塔拉凹陷原油地球化学特征与油族划分[J]. 岩性油气藏, 2017,29(2):36-43.
[21]	罗家群. 泌阳凹陷核桃园组未熟—熟油地球化学特征及精细油源对比[J]. 地质科技情报, 2008,28(5):77-81.
[22]	DIDYK B M, SIMONEIT B R T, BRASSELL S C , et al. Organic geochemical indicators of palaeoenvironmental conditions of sedimentation[J]. Nature Physical Science, 1978,272:216-222.
[23]	POWELL T G, MCKIRGY D M. Relationship between ratio of pristane to phytane, crude oil composition and geological environment in Australia[J]. Nature Physical Science, 1973,243:37-39. DOI URL
[24]	PETERS K E, WALTERS C C, MOLDWAN J M . The Biomarker Guide (Second Edition, Part II): Biomarkers and Isotopes in the Petroleum Exploration and Earth History [M]. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2005: 490-502.
[25]	韦阿娟, 王广源, 陈泽亚. 蓬莱19-3油田未熟—低熟油特征及形成条件[J]. 中国石油勘探, 2014,19(4):26-29.
[26]	CZOCHANSKA Z, GILBERT T D, PHILP R P, et al. Geochemical application of sterane and triterpane biomarkers to a description of oils from the Taranaki Basin in New Zealand[J]. Organic Geochemistry, 1988,12(2):110-135.
[27]	侯读杰, 王铁冠, 李贤庆, 等. 洪泽凹陷低熟原油的饱和烃化合物组合[J]. 沉积学报, 1996,14(4):38-44.
[28]	陈荣. 溱潼凹陷低熟油生物标记物特征及成因机理探讨[J]. 内蒙古石油化工, 2010,36(13):140-144.
[29]	常振恒, 陈中红, 张玉体, 等. 渤海湾盆地东濮凹陷原油地球化学特征研究[J]. 石油实验地质, 2007,29(2):178-182.
[30]	张立平, 黄第藩, 廖志勤. 伽马蜡烷——水体分层的地球化学标志[J]. 沉积学报, 1999,17(1):136-140.
[31]	肖洪, 李美俊, 杨哲, 等. 不同环境烃源岩和原油中C₁₉—C₂₃三环萜烷的分布特征及地球化学意义[J]. 地球化学, 2019,48(2):63-72.

二连盆地赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油地球化学特征和油源对比

Geochemical Characteristics and Source Correlation of Low-mature Oil from the Tengeer Formation (2^nd Member) in the Saihantala Sag, Erlian Basin

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 13

参考文献 31

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	罗海怡, 罗先熔, 刘攀峰, 马明亮, 陆显盛, 蒋小明, 鲍官桂, 蒋羽雄. 广西崇左市那渠地区土壤地球化学特征及找矿前景[J]. 现代地质, 2023, 37(06): 1553-1566.
[2]	李志鹏, 余麒麟, 昝灵, 余文端, 张枝焕. 苏北盆地溱潼凹陷阜二段不同岩性烃源岩的地球化学特征及生烃潜力对比[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1345-1357.
[3]	梁东, 华北, 赵德怀, 吴浩, 万生楠, 谭朝欣, 赵晓健, 杨志鹏. 喀喇昆仑麦拉山地区水系沉积物地球化学特征与找矿预测[J]. 现代地质, 2023, 37(03): 708-721.
[4]	娄元林, 成明, 唐侥, 张潮明, 蓝景周, 袁永盛, 杨桃. 藏南古堆地区岩浆岩岩石地球化学特征、构造环境分析及成矿响应[J]. 现代地质, 2023, 37(02): 353-374.
[5]	邓科, 王金贵, 董玉杰, 何林武, 袁仁华, 张泽国, 陈守关, 辛堂. 西藏桑耶地区晚白垩世中性侵入岩的成因及对新特提斯板块北向俯冲的指示意义[J]. 现代地质, 2023, 37(02): 375-389.
[6]	夏锦胜, 孙莉, 张鹏, 陈昌阔, 汪君珠, 司江福. 四川坪河晶质石墨矿床地球化学特征及成因分析[J]. 现代地质, 2022, 36(06): 1486-1496.
[7]	陈世明, 杨镇熙, 雷自强, 康维良, 张晶, 赵青虎. 甘肃北山前红泉地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向[J]. 现代地质, 2022, 36(06): 1513-1524.
[8]	刘同, 刘传朋, 康鹏宇, 赵秀芳, 邓俊, 王凯凯. 山东省沂南县东部土壤重金属地球化学特征及源解析[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 1173-1182.
[9]	刘洋, 李贤庆, 赵光杰, 刘满仓, 董才源, 李谨, 肖中尧. 库车坳陷东部吐格尔明地区天然气地球化学特征及油气充注史[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 988-997.
[10]	王斌, 任涛, 宋伊圩, 杨可, 王占彬, 孙亚柯. 西秦岭常家山地区水系沉积物地球化学特征及其地质意义[J]. 现代地质, 2022, 36(03): 911-922.
[11]	刘阳, 姜冰, 张海瑞, 孙增兵, 王松涛. 山东省青州市表层土壤硒元素地球化学特征[J]. 现代地质, 2022, 36(03): 933-940.
[12]	王美华. 浙西典型石煤矿山周边耕地富硒土壤地球化学特征及影响因素[J]. 现代地质, 2022, 36(03): 941-952.
[13]	吕永华, 苗爱生, 王果, 李曙光, 高峥嵘. 二连盆地那仁地区铀成矿地质条件分析及找矿预测[J]. 现代地质, 2022, 36(02): 662-671.
[14]	曹兰柱, 吴飘, 侯读杰, 魏秀丽, 郑荣华. 二连盆地洼槽分类及其油气勘探意义[J]. 现代地质, 2022, 36(02): 719-728.
[15]	朱必清, 陈世加, 白艳军, 雷俊杰, 尹相东. 鄂尔多斯盆地甘泉地区延长组长8段原油地球化学特征及来源[J]. 现代地质, 2022, 36(02): 742-754.

二连盆地赛汉塔拉凹陷腾二段低熟油地球化学特征和油源对比

Geochemical Characteristics and Source Correlation of Low-mature Oil from the Tengeer Formation (2nd Member) in the Saihantala Sag, Erlian Basin

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 13

参考文献 31

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

Geochemical Characteristics and Source Correlation of Low-mature Oil from the Tengeer Formation (2^nd Member) in the Saihantala Sag, Erlian Basin