碳同位素分馏效应对深层原油来源判识的影响

深层烃源岩演化程度高,随成熟度升高,原油中生物标志化合物含量大幅度减少,影响了利用常规生物标志化合物参数进行油源对比的可靠性。针对如何更好地利用δ^(13)C_(PDB)值进行深层原油来源判识,通过渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷烃源岩自然演化剖面中可溶有机质、烃源岩生排烃物理模拟实验产物4种族组分δ^(13)C_(PDB)值的分析,结合烷烃质量分数特征,探讨了深层烃源岩原油碳同位素分馏效应,提出利用δ^(13)C_(PDB)值进行深层原油来源判识的工作思路和方法。深层烃源岩因高热演化程度而产生的碳同位素分馏效应是明显的,烃源岩可溶有机质的烷烃、芳烃、非烃和沥青质4种族组分δ^(13)C_(PDB)值随埋深的增加均发生了明显增大现象,其中烷烃δ^(13)C_(PDB)值变化最明显,达5‰以上,芳烃δ^(13)C_(PDB)值约为4‰,非烃和沥青质δ^(13)C_(PDB)的变化相对较小,约为2‰~3‰。随埋深的增加可溶有机质中烷烃质量分数由40%左右增至80%以上,相应烷烃δ^(13)C_(PDB)值由-30‰左右增至-24‰以上,且烷烃质量分数与其δ^(13)C_(PDB)值的变化有很好相关性。同一类型烃源岩样品生排烃物理模拟产物族组分δ^(13)C_(PDB)值也显示了相似的结果,烷烃δ^(13)C_(PDB)值的变化幅度最大可达4‰,而芳烃、非烃、沥青质的δ^(13)C_(PDB)值变化相对较小,约为1‰~3‰。利用碳同位素进行深层原油来源判识时,首先根据烷烃质量分数与烷烃δ^(13)C_(PDB)值的相关性判断是否存在热演化造成的碳同位素分馏效应,并对烷烃δ^(13)C_(PDB)值进行合理恢复,然后再利用恢复后的δ^(13)C_(PDB)值进行原油来源的合理判识。依照上述方法对准噶尔盆地西缘车排子凸起轻质油来源进行了判识,轻质油的碳同位素明显存在热演化造成的分馏效应,轻质油源自深部二叠系高成熟烃源岩的可能性很大,这对该地区油气勘探目标评价部署工作具有重要实践意义。