摘 要:對(duì)南八仙油氣田的油氣地球化學(xué)特征及成藏進(jìn)行分析,該區(qū)侏羅系油藏的原油具有姥植比高,碳同位素重,伽馬蠟烷含量低的特點(diǎn),油氣源對(duì)比結(jié)果表明油氣同源,均來(lái)源于下侏羅統(tǒng)烴源巖,油氣成藏時(shí)間為E3-N1和N2。
關(guān)鍵詞:原油 成因 油氣運(yùn)移
中圖分類號(hào):P618.130 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2013)01(a)-0078-01
1 地質(zhì)概況
南八仙氣田構(gòu)造上屬北緣塊斷帶大紅溝隆起亞區(qū)馬海-南八仙構(gòu)造帶的一個(gè)三級(jí)背斜構(gòu)造,東鄰馬海構(gòu)造,北以馬仙斷裂與馬海平灘為界,西面以陵間斷裂與伊克雅烏汝凹陷相鄰,西北面緊鄰冷湖七號(hào)構(gòu)造。
2 油氣地化特征及成因
原油的姥植比Pr/Ph較高,平均在2.7~4.2之間,全油碳同位素值在-24.3‰~-27.6‰之間。在甾烷分布中,以規(guī)則甾烷為主,甾烷C29>C27>C28,為不對(duì)稱的“V”字型分布;重排甾烷含量較低,孕甾烷含量相對(duì)也較低。在萜烷分布中,具有三環(huán)萜烷含量較高,伽瑪蠟烷含量相對(duì)較高、Tm含量較高等特征,反映出母質(zhì)類型相對(duì)較差的特征。原油輕烴組成中,正構(gòu)烷烴含量平均為38.3%,環(huán)烷烴平均含量31.8%,芳烴含平均為14.3%,同樣表明成油母質(zhì)類型較差的特點(diǎn)。
南八仙油氣田天然氣δ13C1為-29‰~ -37‰,一般大于-33‰,δ13C2大于-26‰,由甲、乙烷碳同位素值可以判斷該天然氣為典型的高成熟的煤型氣。
南八仙油氣田原油地球化學(xué)特征表明,原油的地化特征與下侏羅系統(tǒng)烴源巖的地化特征相似,但大部分原油成熟度高于本構(gòu)造侏羅系烴源巖,因此原油來(lái)源于伊北次凹成熟-高成熟的下侏羅統(tǒng)烴源巖,伊北次凹生成的油氣沿地層不整合面和砂巖上傾方向,由西向東運(yùn)移到南八仙。
3 油氣成藏分析
3.1 油氣運(yùn)移
根據(jù)伊北次凹沉積埋藏史與熱演化史,早第三紀(jì)晚期(E3)和晚第三紀(jì)早期(N1)Ro達(dá)到0.69%~1.21%,處于生油高峰期,侏羅系烴源巖中所生成的油沿著地層不整合面和砂巖上傾方向,由西向東向南八仙地區(qū)運(yùn)移,并在E1+2地層和不整合面上開始了聚集,在N22時(shí)進(jìn)入大量生氣階段。
南八仙油氣田的儲(chǔ)層樣品分析結(jié)果表明,儲(chǔ)層中存在三期流體包裹體。在石英加大邊、硅質(zhì)膠結(jié)物(早期)及石英細(xì)脈中包裹體多數(shù)為鹽水溶液包裹體,無(wú)色、淺黃及淺褐黃色,油氣包裹體不發(fā)育,僅偶見少量液態(tài)烴包裹體,鹽水溶液包裹體均一溫度較低,平均溫度為73wt%~82℃,鹽度為9.5wt%~10.3wt%,處于同一演化階段的產(chǎn)物,為第Ⅰ期包裹體。在次生裂隙、石英加大邊及硅質(zhì)膠結(jié)物中的包裹體,顏色均較暗,主要為灰、黑灰色、深褐色,以氣液兩相烴類包裹體為主,含有一定的瀝青和氣態(tài)烴包裹體,占10%~15%,對(duì)應(yīng)同期鹽水溶液包裹體的均一溫度和鹽度分別為87 ℃~96 ℃、10.7wt%~11.6wt%,為第Ⅱ期包裹體,從油氣包裹體的特征看,應(yīng)處于正常原油的生成時(shí)期。本期包裹體的均一溫度相對(duì)較低,可能是富油氣流體經(jīng)歷了長(zhǎng)距離的垂向運(yùn)移受淺部低溫地層影響所至。賦存于硅質(zhì)膠結(jié)物、石英裂隙(晚期)及顆粒間膠結(jié)物裂隙中的包裹體,其鹽水溶液包裹體的均一溫度為103℃~114℃,鹽度為13wt%~13.6wt%,為同一期的產(chǎn)物,即第Ⅲ期包裹體。與鹽水包裹體共生的油氣包裹體主要是氣態(tài)烴包裹體和瀝青包裹體,包體大小懸殊較大,形態(tài)不規(guī)則,包裹體呈黑色、深褐、褐黑色,從油氣包裹體的特征看,應(yīng)處于大量濕氣和凝析油的形成階段。根據(jù)油氣包裹體的特征及本區(qū)的沉積埋藏史和熱演化史,南八仙構(gòu)造兩期油氣充注的時(shí)間分別為E3-N1和N2時(shí)期。
3.2 油氣成藏
南八仙地區(qū)的構(gòu)造發(fā)育經(jīng)歷了中生代隆、第三紀(jì)相對(duì)沉降和末期抬升剝蝕三個(gè)階段。構(gòu)造頂部侏羅系厚度為100 m,而北、西、南翼厚度均達(dá)1000 m,東翼近400 m,表明南八仙是中生代時(shí)存在的古隆起。第三系地層翼部與高點(diǎn)基本是等厚的,其構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要為中生代末與第三系末。仙北、仙南斷層均在中生代末形成,并有一定的斷距,E1+2晚期—E3早期也有繼承性運(yùn)動(dòng),形成E1+2—E31的微幅度構(gòu)造圈閉,在N22末進(jìn)一步加劇形成現(xiàn)今構(gòu)造圈閉。南八仙油氣田的油源來(lái)自于伊北次凹,研究結(jié)果表明伊北次凹烴源巖屬Ⅲ型有機(jī)質(zhì),從開始成烴(生物氣階段)到大量生烴均以生氣為主,其間只生成少量的正常原油和凝析油。從早第三紀(jì)晚期進(jìn)入生油高峰期,形成正常原油,N時(shí)達(dá)到高成熟階段生成大量的濕氣和少量的凝析油。
南八仙構(gòu)造分為中淺層(N)油氣藏和深層(E31)油氣藏。南八仙油氣運(yùn)聚時(shí)期主要是E3-N1和N2,且深層油氣藏成熟度及壓力高于淺層油氣藏。深層壓力大,中淺層壓力小。油氣成熟度基本與埋深成正比,油藏越深成熟度越高,研究表明這些油氣都是同源的。南八仙油氣藏在中生代末期燕山運(yùn)動(dòng)在南八仙形成了侏羅系圈閉,后接受剝蝕,在高點(diǎn)出現(xiàn)侏羅系缺失,但周圍侏羅系地層已出現(xiàn)圈閉的構(gòu)造形式,此時(shí)尚無(wú)油氣生成。第三系基本等厚沉積,在E1+2—E3構(gòu)造圈閉進(jìn)一步加強(qiáng),并形成E1+2—E3微幅度構(gòu)造。至N1油氣開始大量生成,此時(shí)第三系在E31以下地層圈閉,侏羅系油氣此時(shí)沿侏羅系疏導(dǎo)層向南八仙運(yùn)移,至南八仙形成不整合油氣藏或不整合面封堵的侏羅系為儲(chǔ)層的油氣藏,或直接向上運(yùn)移至E31形成油氣藏,在南八仙及其周圍富集。至第三系末(N22末),新老斷層強(qiáng)烈開啟,使油氣得以疏導(dǎo),沿深層斷層—— 淺表性斷層運(yùn)移至N21、在N22儲(chǔ)層形成淺油氣藏之后,E31進(jìn)一步充注故其成熟度較高,因此南八仙深層油氣藏是原生油氣藏,而淺層是次生油氣藏。
研究表明南八仙中淺層和深層成藏期不一樣,南八仙中淺層油氣藏形成于上新世,深層油氣藏形成于漸新世。上新世斷層活動(dòng)破壞了深層油氣藏,使其油氣通過(guò)斷層運(yùn)至中上新統(tǒng)等,形成新的次生油氣藏。由于后期高成熟油氣對(duì)E31的不斷充注和演化,使得深層油氣成熟度高于中淺層。在南八仙油氣田形成過(guò)程中有兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,即漸新世和上新世,南八仙油氣田屬于同源油氣,兩期成藏。
4 結(jié)論
南八仙油氣田的油質(zhì)較輕,天然氣為典型的煤型氣,油氣同源,均來(lái)源于伊北次凹高成熟的下侏羅統(tǒng)烴源巖。南八仙深層和中淺層油氣田油氣成藏時(shí)期分別為E3-N1和N2時(shí)期。
參考文獻(xiàn)
[1]沈顯杰,李國(guó)樺,汪輯安,等.柴達(dá)木盆地的大地?zé)崃骱徒y(tǒng)計(jì)熱流值[J].地球物理學(xué)報(bào),1994,37(1):56~65.
[2]牟中海,陳志勇,陸延清,等.柴達(dá)木盆地北緣中生界剝蝕厚度恢復(fù)[J].石油勘探與開發(fā),2000,27(1):35~37.