李洪波，張 敏，陳小慧 （長(zhǎng)江大學(xué)地球環(huán)境與水資源學(xué)院油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 （長(zhǎng)江大學(xué)），湖北 武漢430100）

對(duì)于多套烴源巖層、多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、多期成藏過(guò)程的疊合斷陷盆地而言，油氣的分布、運(yùn)移、充注與聚集成藏過(guò)程的研究顯得尤其重要。為此，筆者在對(duì)梨樹斷陷烴源巖與油氣地球化學(xué)特征系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用油氣成藏地球化學(xué)的理論與方法，通過(guò)不同區(qū)塊油氣藏的剖析，探討了梨樹斷陷原油運(yùn)移聚集成藏的特征與模式。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

梨樹斷陷構(gòu)造上位于松遼盆地東南隆起區(qū)，是松遼盆地?cái)嘞萑耗隙藬嘞萜诔掷m(xù)最長(zhǎng)、地層發(fā)育最為齊全、沉積厚度和埋藏深度最大 （斷陷層最厚8000m）、有機(jī)演化程度最高的盆地［1-3］?？碧綄?shí)踐證實(shí)，梨樹斷陷是一個(gè)成熟、獨(dú)立的箕狀斷陷盆地，拗陷期與松遼盆地相通，形成統(tǒng)一拗陷盆地，其斷陷期主要發(fā)育了火石嶺組、沙河子組、營(yíng)城組和登婁庫(kù)組地層。梨樹斷陷可劃分為4個(gè)區(qū)塊 （帶），即桑樹臺(tái)洼陷帶、中央構(gòu)造帶、北部斜坡帶和東南斜坡帶［4］。該斷陷目前主要發(fā)現(xiàn)的油氣田為八屋油氣田、太平莊油田、七棵樹油田、秦家屯油田、四五家子油田、后五家戶油氣田和皮家油氣田。

2 試驗(yàn)部分

原油樣品主要采集于秦家屯、七棵樹與北部斜坡帶的油氣田探井，在平面上覆蓋了斷陷的主要產(chǎn)油區(qū)，在縱向上由淺層泉一段到深層沙河子組均有分布。因此，采集的原油樣品具有廣泛性和代表性。將原油樣品定量后，經(jīng)層析柱族組分分離，再提取飽和烴進(jìn)行分析測(cè)試。飽和烴色譜-質(zhì)譜定量分析條件如下：Agilent 6890N-5975IMSD色譜／質(zhì)譜儀，色譜柱為 HP-5MS，30m×0．25mm×0．25μm；汽化室溫度為300℃；進(jìn)樣方式是脈沖不分流進(jìn)樣且采用恒流模式，載氣流速為1．0ml／min。柱爐溫的升溫程序如下：50℃恒溫1min，以20℃／min升至100℃，然后再以3℃／min升至315℃，恒溫18min。質(zhì)譜分析采用EI電離方式，電子能量為70eV，接口溫度為280℃。采集方式為全掃描和選擇離子采集模式，全掃描質(zhì)量范圍50～550amu。生物標(biāo)志化合物標(biāo)樣為5α-雄甾烷。

3 結(jié)果與分析

3．1 原油類型

梨樹斷陷主要存在3種類型原油：

另外，在化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)上，Ⅰ類原油與Ⅱ類原油差異顯著，Ⅲ類原油則介于兩者之間，表現(xiàn)出混源特征。油源對(duì)比表明，Ⅰ類原油主要來(lái)源于營(yíng)城組下部，Ⅱ類原油來(lái)源于沙河子組中上部烴源層。

3．2 縱向上原油運(yùn)聚特征

圖1所示為東南斜坡帶秦家屯地區(qū)SN78井油藏原油充注成藏的過(guò)程。從圖1可以看出，泉頭組 （K1q）原油、登婁庫(kù)組（K1d）和沙河子組儲(chǔ)層烴的甾萜化合物組成具有如下特征：儲(chǔ)層從上至下，原油m／z=191和m／z=217質(zhì)量色譜圖生物標(biāo)志化合物的含量呈現(xiàn)規(guī)律性變化，即儲(chǔ)層層位逐漸變深，原油中C28和C29三環(huán)萜烷含量逐漸增加，Ts、C29Ts和C30重排藿烷含量則逐漸增加，C29甾烷αββ化合物含量也逐漸增大。據(jù)此可知，深層沙河子組原油明顯具有Ⅱ類原油之特點(diǎn)，淺層泉頭組原油則具有Ⅰ類原油的特點(diǎn)，而登婁庫(kù)組烴類分子組成特征介于兩者之間，為典型混源型。

另外，北部斜坡帶代表井SW107井烴類生物標(biāo)志化合物組合的變化規(guī)律與秦家屯地區(qū)油藏?zé)N類特征變化一致 （見圖2）：從營(yíng)城 組 （K1yc）到 沙 河 子 組（K1sh），原油C28和C29三環(huán)萜烷、Ts、C29Ts、C30重排藿烷和伽馬蠟烷等化合物豐度明顯增大。深層沙河子組原油為Ⅱ類原油，而營(yíng)城組原油為混源油。

綜上所述，梨樹斷陷不同儲(chǔ)層烴類化合物在縱向上的非均質(zhì)性發(fā)育十分普遍，這不僅展示了不同類型原油的分布特征，而且揭示了2種來(lái)源原油的運(yùn)移、充注與混合聚集成藏過(guò)程，即來(lái)源于營(yíng)城組烴源巖的原油主要運(yùn)移聚集在泉頭組和登婁庫(kù)組等相對(duì)較淺的地層中，而來(lái)源于沙河子組烴源巖的原油主要運(yùn)移聚集在沙河子組等相對(duì)較深的儲(chǔ)層中，同時(shí)接受上述2套烴源巖供烴的混源油則主要運(yùn)移聚集在登婁庫(kù)組和營(yíng)城組等中間儲(chǔ)層層段里。

圖1 梨樹斷陷秦家屯地區(qū)原油縱向運(yùn)移充注模式圖

圖2 梨樹斷陷北部斜坡帶原油縱向上甾萜組成變化圖

3．3 平面上原油運(yùn)聚特征

梨樹斷陷東南斜坡帶原油運(yùn)移模式圖如圖3所示。從圖3可以看出，產(chǎn)于李家屯HS2井和七棵樹SW9井的Ⅱ類原油，其含氮化合物絕對(duì)濃度和相對(duì)比值以及成熟度參數(shù)變化特征指示原油具有SW-NE運(yùn)移方向，即原油自洼陷帶沙河子組主力烴源巖排烴之后，通過(guò)斷層、不整合面和連續(xù)砂體，沿沙河子組地層上傾方向向斜坡帶運(yùn)聚，最終遇到適當(dāng)?shù)娜﹂]聚集成藏；產(chǎn)于七棵樹地區(qū)SW8井和SN153井的混源油，其含氮化合物絕對(duì)濃度和相對(duì)比值以及成熟度參數(shù)變化規(guī)律同樣指示原油具有SW-NE運(yùn)移方向。營(yíng)城組和沙河子組烴源巖自洼陷帶生排烴之后，原油主要通過(guò)斷層與不整合面以及連續(xù)砂體，在2次運(yùn)移初期沙河子組生成的Ⅱ類原油可能已通過(guò)與深湖-半深湖相泥巖互層疊片分布的連續(xù)砂體向斜坡帶運(yùn)移，同時(shí)在斜坡帶沿?cái)鄬酉蛏线\(yùn)移與營(yíng)城組烴源巖生成的Ⅰ類原油發(fā)生混合，然后繼續(xù)沿北東向地層上傾方向運(yùn)聚成藏。另外，當(dāng)Ⅱ類原油聚集成藏后，后續(xù)原油繼續(xù)聚集，使得該類原油繼續(xù)沿?cái)鄬酉蛏线\(yùn)移，此時(shí)再與Ⅰ類原油發(fā)生混合作用，并在合適的圈閉中聚集成藏。

圖3 梨樹斷陷東南斜坡帶原油運(yùn)移模式圖

3．4 斷陷原油總體運(yùn)聚特征

通過(guò)區(qū)域運(yùn)聚特征分析，可以將梨樹斷陷油氣運(yùn)聚模式歸納如下：優(yōu)質(zhì)烴源巖分布于斷陷西南部洼陷帶。無(wú)論從有機(jī)質(zhì)豐度、類型還是成熟度，洼陷帶優(yōu)質(zhì)烴源巖必定生成過(guò)大量的油氣。主力烴源巖分布、油源對(duì)比結(jié)果、原油運(yùn)移分餾效應(yīng)和古構(gòu)造演化特征等都揭示出梨樹斷陷各類原油總體呈現(xiàn)由洼陷帶沿SW-NE向斜坡區(qū)構(gòu)造高部位運(yùn)聚的特征。在該過(guò)程中，Ⅰ類原油自營(yíng)城組生成以后，沿?cái)鄬?、不整合面和連續(xù)砂體多在泉頭組和登婁庫(kù)組聚集成藏；Ⅱ類原油自沙河子組生成以后多在沙河子組聚集成藏；混源油則由Ⅱ類原油沿?cái)鄬酉蛏?，與Ⅰ類原油混合后多在營(yíng)城組聚集成藏。

4 結(jié) 論

1）在梨樹斷陷縱向上，來(lái)源于營(yíng)城組烴源巖的原油主要運(yùn)移聚集在泉頭組和登婁庫(kù)組等相對(duì)較淺的地層中，來(lái)源于沙河子組烴源巖的原油則主要運(yùn)移聚集在沙河子組等相對(duì)較深的儲(chǔ)層中，而同時(shí)接受上述2套烴源巖供烴的混源油則主要運(yùn)移聚集在登婁庫(kù)組和營(yíng)城組等中間儲(chǔ)層層段里。

2）在梨樹斷陷平面上，其原油總體呈現(xiàn)由洼陷帶沿SW-NE向斜坡區(qū)構(gòu)造高部位運(yùn)聚的特征。原油自主力烴源巖排出之后，通過(guò)斷層、不整合面和連續(xù)砂體沿沙河子組地層上傾方向向斜坡帶運(yùn)聚，遇到適當(dāng)?shù)娜﹂]聚集成藏。不同類型原油聚集成藏在深淺不同層位儲(chǔ)層之中。

［1］張玉明 ．松遼盆地南部梨樹斷陷北部深層油氣生成條件 ［J］．石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2006，28（3）：53-56．

［2］劉福春，王德海 ．松遼盆地東南隆起區(qū)十屋斷陷油氣聚集規(guī)律 ［J］．油氣地質(zhì)與采收率，2001，8（2）：14-18．

［3］王德海，李波，孫文舉，等 ．十屋斷陷油氣分布研究 ［J］．天然氣工業(yè)，2000，20（S1）：42-47．

［4］李洪波，張敏，陳小慧，等 ．松遼盆地南部梨樹斷陷混源油定量識(shí)別模式研究 ［J］．石油天然氣學(xué)報(bào) （江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)），2012，34（11）：1-7 ．