准噶尔盆地玛湖凹陷烃源岩和原油生物标志物与碳同位素组成及其意义

对准噶尔盆地玛湖凹陷6个下二叠统风城组(P_1f)烃源岩抽提物和10个原油样品进行了色谱、色谱-质谱和色谱-同位素比值质谱分析。依据分子和碳同位素地球化学特征,将10个原油样品分为三组。第一组具有如下特征:(1)Pr/nC_(17)和Ph/nC_(18)值较高;(2)几乎不含Ts、C_(29)Ts和C_(30)重排藿烷;(3)伽马蜡烷和胡萝卜烷相对含量高;(4)三环萜烷分布模式为C_(20)<C_(21)<C_(23)或C_(20)>C_(21)<C_(23);(5)正构烷烃单体δ^(13)C值随碳数增加而变重。该组油样是Ⅰ类原油的端元代表,来源于"典型"下二叠统风城组(P_1f)烃源岩。第二组油样的特征与第一组油样明显不同:(1)较低的Pr/nC_(17)和Ph/nC_(18)值;(2)相对较低的伽马蜡烷和胡萝卜烷含量;(3)三环萜烷分布模式为C_(20)<C_(21)>C_(23);(4)正构烷烃单体δ^(13)C值则随碳数增加而变轻。该组油样是Ⅱ类原油的端元代表。第三组油样为介于Ⅰ类和Ⅱ类原油之间的过渡类型。6个烃源岩样品抽提物分子指标与该凹陷"典型"下二叠统风城组(P_1f)烃源岩及Ⅰ类原油具有一定的差异,而与之前认为的中二叠统下乌尔禾组(P_2w)烃源岩及Ⅱ类原油类似。烃源岩抽提物之间正构烷烃单体δ^(13)C值具有较大的差异,并且比10个原油样相对偏轻。在玛湖凹陷至今尚未钻遇有较大生油潜力的下乌尔禾组烃源岩样品,风城组烃源岩既是Ⅰ类原油的油源,也可能是Ⅱ类原油的主要油源。由于有机岩相及成熟度的差异,导致来源于同一套烃源岩的原油具有不同的生物标志物和碳同位素组成。

准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡百口泉组含油储集岩分子与碳同位素地球化学特征及其意义

在准噶尔盆地玛湖凹陷斜坡区下三叠统百口泉组地层中发现大面积连片岩性油气藏。对西斜坡百口泉组一段和二段8个含油储集岩样分别提取自由态组分、束缚态组分和油气包裹体组分,并进行GC、GC-MS和GC-IRMS分析。结果表明,3类油气组分三环萜烷主峰含量远高于C_(30)藿烷,反映充注到百口泉组(T1b)储层的原油均具有很高的成熟度,相当于Ro>1.20%。生物标志物指标β-胡萝卜烷/(β-胡萝卜烷+nC20)、伽马蜡烷/(C_(30)藿烷+伽马蜡烷)、三环萜烷/(三环萜烷+藿烷)、Ts/(Tm+Ts)、C_(29)Ts/(C_(29)藿烷+C_(29)Ts)、C_(30)重排藿烷/(C_(30)重排藿烷+C_(30)藿烷)和甾烷C_(21)/(C_(21)+∑C_(29))比值均显示从自由态组分、束缚态组分至油气包裹体组分成熟度依次降低的特征,表明油气组分在油藏充注过程中不断升高。与此相反,Pr/nC_(17)和Ph/nC_(18)比值以及正构烷烃单体碳同位素组成显示从自由态组分、束缚态组分至油气包裹体组分成熟度依次升高的特征,表明油气组分从成藏早期至晚期成熟度降低。由于充注的原油为不同成熟度油气组分混合产物,生物标志物在原油中属于微量及痕量组分,而Pr、Ph和正构烷烃属于常量组分,Pr/nC_(17)和Ph/nC_(18)比值以及正构烷烃单体δ^(13)C值更能代表主体原油的成熟度。因此,对于玛湖凹陷西斜坡油气藏,主体原油成熟度从成藏早期至晚期是降低的。根据8个油砂样3类油气组分的成熟度可以推断油气充注期介于晚侏罗世-白垩纪之间。盖层密封性是控制这类油气藏成藏的重要因素。在晚侏罗世之前,下伏二叠系盖层一直阻止了油气沿断层运移。至晚侏罗世-白垩纪,下伏盖层的密封性遭受破坏,油气才从下伏二叠系沿断层运聚至百口泉组一段和二段储层(T_1b^(1–2))。由于上覆百三段(T_1b^3)和克拉玛依组(T_2k)盖层自始至终保持密封状态,百口泉组一段和二段储层(T_1b^(1–2))成为玛湖凹陷油气的最终归宿。