王香增，任來義，張麗霞，賀永紅，楊 超，段昕婷

(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，西安 710065)

鄂爾多斯盆地吳起—定邊地區(qū)延長(zhǎng)組下組合油源對(duì)比研究

王香增，任來義，張麗霞，賀永紅，楊 超，段昕婷

(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，西安 710065)

通過對(duì)延長(zhǎng)組下部地層組合中的長(zhǎng)7、長(zhǎng)9、長(zhǎng)10烴源巖及原油地化資料的對(duì)比分析認(rèn)為，長(zhǎng)7烴源巖碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)CPI為1.2，長(zhǎng)9和長(zhǎng)10為1.09；3套烴源巖中碳奇偶優(yōu)勢(shì)比均消失；長(zhǎng)7烴源巖中Ts相對(duì)含量高于Tm，而長(zhǎng)9和長(zhǎng)10烴源巖中Ts相對(duì)含量低于Tm，說明長(zhǎng)7烴源巖的成熟度要高于長(zhǎng)9和長(zhǎng)10烴源巖成熟度；規(guī)則甾烷中其ααα20R構(gòu)型C27、C28和C29甾烷的分布類型上，長(zhǎng)7呈現(xiàn)為“V”和“L”型分布，長(zhǎng)9呈現(xiàn)為近“V”字型和反“L”型分布，長(zhǎng)10主體呈反“L”型分布。長(zhǎng)8原油在研究區(qū)西部來源于長(zhǎng)7烴源巖，在東部及南部既來源于長(zhǎng)7又來源于長(zhǎng)9烴源巖；長(zhǎng)9原油在研究區(qū)西部來源于長(zhǎng)10烴源巖，在東部及南部既來源于長(zhǎng)9又來源于長(zhǎng)10烴源巖；長(zhǎng)10原油在研究區(qū)南部既來源于長(zhǎng)10又來源于長(zhǎng)9烴源巖。

下組合；延長(zhǎng)組；烴源巖；油源對(duì)比；鄂爾多斯盆地

鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組中上部地層長(zhǎng)2、長(zhǎng)6油層組、侏羅系延安組一直是盆地的主力產(chǎn)油層系，目前對(duì)上述淺層含油層系的勘探已到中后期，資源面臨枯竭，急需尋求資源接替層系。隨著長(zhǎng)慶油田在西峰地區(qū)發(fā)現(xiàn)了延長(zhǎng)組下部整裝大型油田后，延長(zhǎng)油田也加強(qiáng)了下部的勘探，并取得了較好的效果。本著“延長(zhǎng)下面找延長(zhǎng)”的理念，調(diào)整思路重新認(rèn)識(shí)三疊系延長(zhǎng)組地層，認(rèn)為延長(zhǎng)組長(zhǎng)7—長(zhǎng)10油組具有油源充足、儲(chǔ)層較為致密的特征，是一個(gè)挑戰(zhàn)與潛力共存的勘探領(lǐng)域。

就目前的認(rèn)識(shí)來看，盆地的烴源巖層主要為長(zhǎng)7和長(zhǎng)92套烴源巖層，烴源條件是制約中生界油氣勘探前景的決定因素[1-7]。近幾年，前人對(duì)盆地中生界油—巖對(duì)比研究做了很多工作，也存在著不同的認(rèn)識(shí)[8-12]。本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，綜合以往和最新的地球化學(xué)分析資料，剖析延長(zhǎng)探區(qū)中部地區(qū)延長(zhǎng)組下部地層烴源巖、原油地球化學(xué)特征，旨在從油源對(duì)比方面探討研究區(qū)延長(zhǎng)組下部油氣來源。

1 延長(zhǎng)組“下組合”的界定

延長(zhǎng)組下組合地層目前還沒有統(tǒng)一的界定。李相博等[13-14]把長(zhǎng)1—長(zhǎng)6作為延長(zhǎng)組上組合，長(zhǎng)7—長(zhǎng)8為延長(zhǎng)組中組合，長(zhǎng)9—長(zhǎng)10為延長(zhǎng)組下組合，也只是為研究上的方便而進(jìn)行的劃分。從沉積構(gòu)造演化來看，長(zhǎng)10—長(zhǎng)8沉積時(shí)期為湖盆的發(fā)育階段[15-16]，構(gòu)造活動(dòng)并不是很強(qiáng)烈；長(zhǎng)7之后湖盆的面積明顯增大，深湖相沉積劇增，構(gòu)造活動(dòng)對(duì)其影響較大，而長(zhǎng)7段底部發(fā)育的凝灰?guī)r就是一個(gè)佐證[15-16]。由此可以將長(zhǎng)7作為一個(gè)構(gòu)造轉(zhuǎn)換界面來劃分延長(zhǎng)組的構(gòu)造沉積演化。從勘探早期發(fā)現(xiàn)的油層來看，主要分布在長(zhǎng)2和長(zhǎng)6及其延安組，都在長(zhǎng)7之上，也可以作為延長(zhǎng)組上下的分界線。但從烴源巖角度來看，長(zhǎng)7烴源巖為一套全區(qū)主要的生油巖，為延長(zhǎng)組下部地層和上部地層的主要源巖，長(zhǎng)7劃分在延長(zhǎng)組下部和上部都是合適的。就目前的勘探研究工作而言，延長(zhǎng)組下部地層為重點(diǎn)的勘探層位，為了區(qū)別于早期勘探的含油層系而把長(zhǎng)7劃到下部地層，把長(zhǎng)7、長(zhǎng)8、長(zhǎng)9、長(zhǎng)10地層組統(tǒng)稱為“下組合”，這種劃分為延長(zhǎng)油田延長(zhǎng)組下部整體有序的勘探開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

2 烴源巖地化特征

本文研究區(qū)主要在吳起—志丹地區(qū)(圖1)。對(duì)區(qū)內(nèi)200余口鉆遇長(zhǎng)7油層組高阻泥巖、長(zhǎng)9油層組頂部暗色泥巖及長(zhǎng)10油層組頂部泥巖厚度做了統(tǒng)計(jì)，并取樣進(jìn)行了分析(樣品分布如圖1所示)。

2.1長(zhǎng)7烴源巖地球化學(xué)特征

由分析資料可以看出，長(zhǎng)7烴源巖正構(gòu)烷烴分布形式為雙峰態(tài)，主峰碳分別為C17、C19和C29(圖2a,b)，碳數(shù)分布范圍介于nC13和nC36之間，碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)CPI為1.2，無奇偶優(yōu)勢(shì)比，Pr/Ph值差別較大，C21-/C22+和C(21+22)/C(28+29)這2個(gè)參數(shù)值與Pr/Ph值具有相似的分布規(guī)律，樣品中未檢出β-胡蘿卜烷。

C20、C21和C23三環(huán)萜烷相對(duì)含量較低，含有一定量的C24四環(huán)萜烷，但豐度不高(圖3a,b)；伽馬蠟烷含量很低，Ts含量高于Tm含量，Ts/(Ts+Tm)均值為0.76，這表明該層段烴源巖已達(dá)成熟階段。甾烷化合物中，孕甾烷和升孕甾烷相對(duì)含量較高，規(guī)則甾烷中其ααα20R構(gòu)型C27、C28和C29甾烷呈“V”和“L”型分布(圖4a,b)。

圖1 研究區(qū)范圍及延長(zhǎng)組下組合烴源巖樣品分布Fig.1 Location of study area and source rock sampling of lower assemblage of Yanchang Formation

圖2 鄂爾多斯盆地吳起—定邊地區(qū)延長(zhǎng)組下組合長(zhǎng)7、長(zhǎng)9、長(zhǎng)10烴源巖正構(gòu)烷烴色譜Fig.2 Chromatogram of n-alkanes of Chang7, 9, 10 source rocks from Yanchang Formation in Wuqi and Dingbian areas, Ordos Basin

圖3 鄂爾多斯盆地吳起—定邊地區(qū)延長(zhǎng)組下組合長(zhǎng)7、長(zhǎng)9、長(zhǎng)10烴源巖m/z 191質(zhì)量色譜Fig.3 Chromatogram of m/z 191 of Chang7, 9, 10 source rocks from Yanchang Formation in Wuqi and Dingbian areas, Ordos Basin

圖4 鄂爾多斯盆地吳起—定邊地區(qū)延長(zhǎng)組下組合長(zhǎng)7、長(zhǎng)9、長(zhǎng)10烴源巖m/z 217質(zhì)量色譜Fig.4 Chromatogram of m/z 217 of Chang7, 9, 10 source rocks from Yanchang Formation in Wuqi and Dingbian areas, Ordos Basin

2.2長(zhǎng)9烴源巖地球化學(xué)特征

長(zhǎng)9烴源巖正構(gòu)烷烴分布形式包括雙峰態(tài)和單峰態(tài)2種類型，碳數(shù)分布范圍介于nC13和nC35之間，前主峰碳多數(shù)為C17和C19(圖2c,d)，后主峰多數(shù)為C25和C29，且前主峰均要高于后主峰，碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)CPI均值為1.09，OEP均值為1.01，奇偶優(yōu)勢(shì)已經(jīng)消失；Pr/Ph值有一定差別，均值為1.80； C21-/C22+和C(21+22)/C(28+29)這2個(gè)參數(shù)值與Pr/Ph值具有相似的分布規(guī)律，樣品中未檢出β-胡蘿卜烷。

C20、C21和C23三環(huán)萜烷相對(duì)含量較低，含有一定量的C24四環(huán)萜烷，但豐度不高；Ts相對(duì)含量低于Tm相對(duì)含量或近于相等，Ts/(Ts+Tm)值基本都小于0.50，最小值僅為0.23，這表明該層段烴源巖成熟度相對(duì)要低；C29降藿烷相對(duì)于C29Ts和重排藿烷相對(duì)含量明顯要高，含有一定量的伽馬蠟烷(圖3c,d)。甾烷化合物中，孕甾烷和升孕甾烷相對(duì)含量較高，規(guī)則甾烷中其ααα20R構(gòu)型的C27、C28和C29甾烷呈2種分布形式，為近“V”字型和反“L”型分布(圖4c,d)，C29甾烷20S/(20S+20R)比值有一定的差異。

2.3長(zhǎng)10烴源巖地球化學(xué)特征

長(zhǎng)10烴源巖正構(gòu)烷烴分布形式包括雙峰態(tài)和單峰態(tài)2種類型，碳數(shù)分布范圍介于nC13和nC35之間。雙峰態(tài)其前主峰碳多數(shù)為C16、C19和C20(圖2e,f)，后主峰多數(shù)為C29，且前主峰均要高于后主峰；單峰態(tài)正構(gòu)烷烴其主峰碳數(shù)均小于C21；碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)CPI均值為1.09；OEP均值為1.04，奇偶優(yōu)勢(shì)已經(jīng)消失。Pr/Ph值有一定差別，均值為2.15；C21-/C22+和C(21+22)/C(28+29)這2個(gè)參數(shù)值與Pr/Ph值具有相似的分布規(guī)律，樣品中未檢出β-胡蘿卜烷。

長(zhǎng)10烴源巖中C20、C21和C23三環(huán)萜烷、Ts含量等特征(圖3e,f)與長(zhǎng)9烴源巖中的特征基本相似。甾烷化合物中，孕甾烷和升孕甾烷相對(duì)含量除定探2242井頂部樣品相對(duì)含量較低外，其余樣品該值均相對(duì)較高，規(guī)則甾烷中其ααα20R構(gòu)型的C27、C28和C29甾烷呈2種分布形式，主體呈反“L”型分布，個(gè)別井呈近“V”字型分布(圖4e,f)。

3 延長(zhǎng)組下組合油源對(duì)比

研究區(qū)原油中甾烷化合物整體具有較高含量的孕甾烷和升孕甾烷，規(guī)則甾烷中ααα20RC27、C28和C29從長(zhǎng)8到長(zhǎng)10具有逐漸從“L”型向“V”型再向反“L”型分布過渡的趨勢(shì)，說明高等植物的貢獻(xiàn)有逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)，這種變化與長(zhǎng)7到長(zhǎng)10的烴源巖變化趨勢(shì)基本一致，從一個(gè)方面反映研究區(qū)延長(zhǎng)組下組合原油與對(duì)應(yīng)的延長(zhǎng)組下組合源巖具有一定的親緣關(guān)系。

3.1長(zhǎng)8油源對(duì)比

3.1.1 正構(gòu)烷烴分布特征對(duì)比

將研究區(qū)長(zhǎng)8原油分別與長(zhǎng)7、長(zhǎng)9烴源巖正構(gòu)烷烴分布特征進(jìn)行對(duì)比，可以看出：長(zhǎng)8原油與長(zhǎng)7烴源巖親緣關(guān)系最近(圖5)，與長(zhǎng)9烴源巖次之，說明長(zhǎng)8原油以長(zhǎng)7烴源巖為主力源巖。

3.1.2 甾烷化合物特征對(duì)比

研究區(qū)延長(zhǎng)組下組合原油萜類化合物圖譜基本一致，無法開展油源對(duì)比，而甾烷化合物變化較為明顯，可作為油源對(duì)比的主要依據(jù)。從長(zhǎng)8段原油抽提物甾烷標(biāo)志物質(zhì)量色譜圖來看，規(guī)則甾烷分布樣式分為2類。

第一類為近“V”型偏向“L”型，主要分布在西部定邊地區(qū)，此類長(zhǎng)8原油規(guī)則甾烷中ααα20RC27,C28和C29分布樣式 為“V”型、“L”型(圖6a)，與西部定邊地區(qū)長(zhǎng)7烴源巖的組合類型非常相似(圖4a,b)。這說明在西部定邊地區(qū)長(zhǎng)8原油來自長(zhǎng)7烴源巖。

第二類為反“L”型，主要分布在南部吳起、志丹地區(qū)。此類長(zhǎng)8原油規(guī)則甾烷中ααα20RC27、C28和C29分布樣式(圖6b)與南部志丹地區(qū)長(zhǎng)9烴源巖規(guī)則甾烷中ααα20RC27、C28和C29的反“L”型最為一致(圖4c)，這說明在南部吳起、志丹地區(qū)長(zhǎng)8原油部分來自長(zhǎng)9烴源巖。

3.2長(zhǎng)9油源對(duì)比

3.2.1 正構(gòu)烷烴分布特征對(duì)比

將研究區(qū)長(zhǎng)9原油分別與長(zhǎng)9、長(zhǎng)10烴源巖正構(gòu)烷烴分布特征進(jìn)行對(duì)比研究(圖7a)可知：在南部吳起、志丹地區(qū)，長(zhǎng)9原油與長(zhǎng)9烴源巖親緣關(guān)系最近，與長(zhǎng)10烴源巖次之，說明長(zhǎng)9原油以長(zhǎng)9烴源巖為主力源巖；在西部定邊地區(qū)，長(zhǎng)9原油與長(zhǎng)10烴源巖親緣關(guān)系較近(圖7b)，說明西部地區(qū)長(zhǎng)9原油來源于長(zhǎng)10烴源巖。

圖5 鄂爾多斯盆地吳起—定邊地區(qū)下組合長(zhǎng)8原油 與長(zhǎng)7、長(zhǎng)9烴源巖正構(gòu)烷烴分布特征對(duì)比Fig.5 Alkane distribution characteristics of Chang8 crude oil and Chang7, Chang9 source rocks from lower assemblage of Yanchang Formation in Wuqi and Dingbian areas, Ordos Basin

圖6 鄂爾多斯盆地吳起—定邊地區(qū) 延長(zhǎng)組下組合長(zhǎng)8原油甾烷化合物分布Fig.6 Sterane compounds of Chang8 crude oil from lower assemblage of Yanchang Formation in Wuqi and Dingbian areas, Ordos Basin

3.2.2 甾烷化合物特征對(duì)比

從長(zhǎng)9原油抽提物甾烷標(biāo)志物質(zhì)量色譜圖來看，規(guī)則甾烷ααα20RC27、C28和C29的分布樣式基本只有一類，即不對(duì)稱“V”型偏向反“L”型。

在吳起、志丹地區(qū)，長(zhǎng)9原油規(guī)則甾烷中ααα20RC27、C28和C29分布樣式與志丹地區(qū)長(zhǎng)9烴源巖的反“L”型及吳起南部長(zhǎng)10烴源巖的不對(duì)稱“V”型偏向反“L”型較為一致，這說明長(zhǎng)9段原油與長(zhǎng)9、長(zhǎng)10烴源巖均有較好的親緣關(guān)系，此二者均為長(zhǎng)9油組提供油氣來源，長(zhǎng)9油組在該區(qū)為混源油區(qū)。

在西部定邊地區(qū)，長(zhǎng)9油組規(guī)則甾烷中ααα20RC27、C28和C29分布樣式與長(zhǎng)10烴源巖最為接近，二者親緣關(guān)系好，此區(qū)長(zhǎng)9原油來自長(zhǎng)10烴源巖。

3.3長(zhǎng)10油源對(duì)比

3.3.1 正構(gòu)烷烴分布特征對(duì)比

在吳起、志丹地區(qū)，長(zhǎng)10原油與長(zhǎng)10及長(zhǎng)9烴源巖的親緣關(guān)系均在一定程度上相近(圖8)，可能更傾向于長(zhǎng)9，需作進(jìn)一步分析研究。

3.3.2 甾烷化合物特征對(duì)比

從志丹地區(qū)長(zhǎng)10原油樣品抽提物甾烷標(biāo)志物質(zhì)量色譜圖來看，規(guī)則甾烷中ααα20RC27、C28和C29分布樣式只有一種類型，即反“L”型，與志丹地區(qū)長(zhǎng)9烴源巖的反“L”型、吳起南部地區(qū)長(zhǎng)10烴源巖的近“V”型偏向反“L”型較為一致，表明長(zhǎng)10原油與長(zhǎng)9、長(zhǎng)10烴源巖均有較強(qiáng)的親緣關(guān)系。在南部地區(qū)，長(zhǎng)9、長(zhǎng)10烴源巖均為長(zhǎng)10油組提供油氣來源，該地區(qū)長(zhǎng)10油組為混源油區(qū)。

圖7 鄂爾多斯盆地吳起—定邊地區(qū)下組合長(zhǎng)9原油與長(zhǎng)9、長(zhǎng)10烴源巖正構(gòu)烷烴分布特征對(duì)比Fig.7 Alkane distribution characteristics of Chang9 crude oil and Chang9, Chang10 source rocks from lower assemblage of Yanchang Formation in Wuqi and Dingbian areas, Ordos Basin

圖8 鄂爾多斯盆地吳起—定邊地區(qū)南部下組合長(zhǎng)10原油 與長(zhǎng)9、長(zhǎng)10烴源巖正構(gòu)烷烴分布特征對(duì)比Fig.8 Alkane distribution characteristics of Chang10 crude oil and Chang9, Chang10 source rocks from lower assemblage of Yanchang Formation in Wuqi and Dingbian areas, Ordos Basin

4 結(jié)論

1)烴源巖碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)CPI長(zhǎng)7為1.2，長(zhǎng)9和長(zhǎng)10為1.09；3套烴源巖中碳奇偶優(yōu)勢(shì)比消失；長(zhǎng)7烴源巖中Ts相對(duì)含量高于Tm，而長(zhǎng)9和長(zhǎng)10烴源巖中Ts相對(duì)含量低于Tm，說明長(zhǎng)7烴源巖的成熟度要高于長(zhǎng)9和長(zhǎng)10烴源巖成熟度；規(guī)則甾烷中其ααα20R構(gòu)型C27、C28和C29甾烷的分布類型上，長(zhǎng)7呈現(xiàn)為“V”和“L”型分布，長(zhǎng)9呈現(xiàn)為近“V”字型和反“L”型分布，長(zhǎng)10主體呈反“L”型分布。

2)長(zhǎng)8原油在研究區(qū)西部來源于長(zhǎng)7烴源巖，在東部及南部既來源于長(zhǎng)7又來源于長(zhǎng)9烴源巖，故在研究區(qū)西部為單源區(qū)，在東部及南部地區(qū)為混源區(qū)；長(zhǎng)9原油在研究區(qū)西部來源于長(zhǎng)10烴源巖，在東部及南部既來源于長(zhǎng)9又來源于長(zhǎng)10烴源巖，故在研究區(qū)西部為單源區(qū)，在東部及南部地區(qū)為混源油區(qū)；長(zhǎng)10原油在研究區(qū)南部既來源于長(zhǎng)10又來源于長(zhǎng)9烴源巖，為混源區(qū)。

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(編輯葉德燎)

OilandsourcerockcorrelationoflowerassemblageofYanchangFormationinWuqiandDingbianareas,OrdosBasin

Wang Xiangzeng, Ren Laiyi, Zhang Lixia, He Yonghong, Yang Chao, Duan Xinting

(ResearchInstituteofShaanxiYanchangPetroleum(Group)Co.,Ltd.,Xi’an,Shaanxi710065,China)

The geochemical correlation of source rock and crude oil from the lower assemblage (Chang7, 9, 10, respectively) of the Yanchang Formation has indicated that, the carbon preference index (CPI) of the Chang7 source rock is 1.2, and that of the Chang9 and Chang10 source rocks is 1.09. The odd-even predominance (OEP) of carbon disappears in the Chang7, 9, 10 source rocks. In the Chang7 source rock, the relative content of Ts is higher than that of Tm, while in the Chang9 and Chang10 source rocks, the relative content of Ts is lower than that of Tm, indicating for higher maturity of the Chang7 source rock. The C27, C28, C29ααα20Rregular steranes of the Chang7 source rock distribute in “V” and “L” shapes, and those of the Chang9 source rock in nearly “V” and anti-“L” shapes, and those of the Chang10 source rock in anti-“L” shape. Crude oil in the Chang8 strata mainly originated from the Chang7 source rock in the west of the study area, and from both the Chang7 and Chang9 source rocks in the east and south. Crude oil in the Chang9 strata mainly originated from the Chang10 source rock in the west of the study area, and from both the Chang9 and Chang10 source rocks in the east and south. Crude oil in the Chang10 strata originated from both the Chang10 and Chang9 source rocks in the south.

lower assemblage; Yanchang Formation; source rock feature; oil and source correlation; Ordos Basin

1001-6112(2013)04-0426-06

10.11781/sysydz201304426

TE122.1+14

A

2013-01-09；

2013-05-23。

王香增(1968—)，男，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事油氣田開發(fā)及油井特種增產(chǎn)技術(shù)研究。E-mail: sxycpcwxz@126.com。

國(guó)家自然科學(xué)基金(41172122)項(xiàng)目資助。