李忠梅，許名文，袁淑琴，劉榮軍，馬金龍

埕北低斷階沙二段原油特性及油源分析

李忠梅1，許名文1，袁淑琴1，劉榮軍2，馬金龍3

（1.中國(guó)石油大港油田勘探開發(fā)研究院，天津 300280；2.中國(guó)石油大港油田測(cè)試公司一分公司，天津 300280；3．中國(guó)石油大港油田第一采油廠，天津 300280）

埕北低斷階區(qū)沙二段是大港油田近年來重點(diǎn)勘探層系之一，研究目標(biāo)層段原油特點(diǎn)及油源對(duì)比分析對(duì)油氣勘探具有重要的意義。研究表明，原油物理性質(zhì)總體表現(xiàn)出高成熟原油特征，具有四低一高的特點(diǎn)，即低密度，低黏度，低膠質(zhì)+瀝青含量、低含硫量及高含蠟量。原油地球化學(xué)性質(zhì)和原油生物標(biāo)志特征整體反映出生油母質(zhì)形成于湖相沉積弱還原環(huán)境，具有豐富的藻類貢獻(xiàn)，也表現(xiàn)出高成熟油特征。通過原油的物理四性分析和層系間油巖生物標(biāo)志特征對(duì)比研究，分析認(rèn)為其油氣來源為兩個(gè)方面：主要方面來自歧口凹陷和歧南次凹兩大生油凹陷的雙向供油，另一方面油氣來自沙二段烴源巖的自生自儲(chǔ)和沙三段的高成熟烴源巖。

埕北低斷階；沙二段；原油；生物標(biāo)志；油源對(duì)比

埕北低斷階區(qū)位于黃驊坳陷中區(qū)歧口凹陷南部低斜坡，構(gòu)造上位于歧口凹陷向埕寧隆起過渡的臺(tái)階部位，區(qū)域構(gòu)造位置有利，其緊鄰幾大生油凹陷，北側(cè)以歧東斷裂為界與歧口主凹相接，南側(cè)以張東斷層為界，西側(cè)以張北斷層為界與歧南次凹相隔，東側(cè)為沙南凹陷，勘探面積約150km2（圖1），油氣資源充沛，已成為大港油田當(dāng)前油氣勘探的重點(diǎn)地區(qū)之一。該區(qū)沙二段屬低位期沉積，可容納空間大，物源充足，已經(jīng)成為該區(qū)的主要勘探層系，所以對(duì)沙二段的原油特點(diǎn)及油源對(duì)比分析具有很重要的意義。

圖1 埕北低斷階區(qū)域位置

1 原油物性及地球化學(xué)特征

1.1原油物理特性

埕北低斷階區(qū)沙二段原油物理性質(zhì)總體表現(xiàn)出四低一高的特點(diǎn)，即低密度、低黏度、低膠質(zhì)+瀝青含量、低含硫量及高含蠟量。原油密度范圍0.807 8 ～ 0.865 7 g/cm3，屬中輕質(zhì)原油；黏度很低，在2.1 ～ 18.07 mPa·s之間，平均6.51 mPa· s；膠質(zhì)+瀝青質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.2% ～ 18.5%，平均12.87%；含硫量0.03% ～ 0. 28%，平均0.11%；含蠟量10.89% ～ 25.49%，平均18.19%，屬于高蠟原油；膠蠟比（膠質(zhì)+瀝青/含蠟量）基本小于1，說明原油是高成熟階段的產(chǎn)物。綜合上述物性特征來看，埕北低斷階原油屬于高成熟原油。

1.2原油地球化學(xué)特性

1.2.1 原油族組成

原油是一種復(fù)雜的混合物，根據(jù)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可以把復(fù)雜的化合物分為飽和烴、芳香烴、非烴和瀝青質(zhì)等4個(gè)組分[1]。埕北低斷階沙二段原油中飽和烴占37.5% ～ 62.08%,，芳烴占11% ～ 20.1%，非烴占7.05% ～ 30.63%，瀝青質(zhì)占1.68% ～ 7.19%。在總烴組成上以飽和烴為主，其次是芳烴。原油中飽芳比為1.8 ～ 4.66，即飽和烴含量要高出芳烴含量的1.8 ～ 4.66倍。

1.2.2 原油飽和烷烴色譜特征

圖2 埕北低斷階沙二段原油提取物飽和烴氣相色譜圖

埕北低斷階沙二段原油飽和烷烴色譜特征見圖2所示。正構(gòu)烷烴的組成和分布特征受母質(zhì)類型、有機(jī)質(zhì)演化程度等多種因素的影響。油層原油的正烷烴碳數(shù)分布范圍為C10～ C37，主峰碳介于C17～ C25，峰形多呈單峰型；奇偶優(yōu)勢(shì)比OEP值為1.0 ～ 1.14，CPI值為0.96 ～ 1.25，均接近平衡值1.0，表現(xiàn)出高成熟原油的特征[2]。姥鮫烷和植烷比值（Pr/Ph）在原油和沉積物中含量豐富且穩(wěn)定，長(zhǎng)期以來一直被用于確定沉積環(huán)境的氧化還原條件[3-4]，埕北低斷階沙二段原油Pr/Ph比值多在1.5左右，表現(xiàn)出湖相沉積弱還原環(huán)境特征；一般原油成熟度越高，正構(gòu)烷烴系列越豐富，Pr/nC17、Ph/nC18比值越小，該區(qū)沙二段原油Pr/nC17值為0.37～ 0.75，Ph/C28值為0.30 ～ 0.54，表現(xiàn)出高成熟油特征。（C21+C22）/（C28+C29）值為1.10 ～ 4.16，C21/C22值為0.44 ～ 1.89，顯示出高成熟油的特征。

1.2.3 原油飽和烴生物標(biāo)志物組成特征

生物標(biāo)志化合物是原油中最為重要的特征之一，它們主要反映了藻類生源的貢獻(xiàn)，同時(shí)也提供了原油成熟度與沉積環(huán)境的信息[5]。埕北低斷階沙二段原油標(biāo)志物分布特征變化很大（圖3），普遍含有伽馬蠟烷，含量較低，說明生油母質(zhì)形成于還原環(huán)境中，并且成熟度很高；藿烷類含量高，以C30藿烷最高，同時(shí)含有一定量的C31、C32升藿烷，Ts含量高于Tm，表現(xiàn)出高成熟油的特征；從C27甾烷與C29甾烷的峰值特征來看，研究區(qū)原油的C27、C28與C29甾烷的分布型式呈L字型，而C27含量相對(duì)C29占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)原油中還含有相對(duì)含量的C30-4-甲基甾烷，反映了豐富的藻類生物來源的貢獻(xiàn)；重排藿烷和異膽甾烷含量均較高。

2 油源對(duì)比分析

2.1原油物理性質(zhì)對(duì)比分析

圖3 埕北低斷階區(qū)沙二段原油質(zhì)量色譜圖

埕北低斷階緊鄰歧口凹陷與歧南次凹，兩大凹陷生油層系多，各生油層主排烴期相互疊置，油源充沛，可以為該區(qū)長(zhǎng)期、持續(xù)地提供油氣資源，具有成藏的物質(zhì)基礎(chǔ)。

原油物性包括密度、黏度、含蠟量、含硫量、含膠質(zhì)瀝青量等，其特征與來源有密切關(guān)系[6]，但在來源一致或相近時(shí)，原油物性與運(yùn)移、次生變化、保存條件等有密切關(guān)系[7-8]。事實(shí)上原油自烴源巖生成并運(yùn)移出烴源巖后，油氣沿著運(yùn)移路徑往往會(huì)發(fā)生物性規(guī)律性的變化，一般情況下，原油密度和黏度自下而上、自凹陷中心向盆地周邊隨著運(yùn)移距離的增加而變大，而含蠟量和膠質(zhì)瀝青含量則隨著運(yùn)移距離的增加而減小，這種變化伴隨在運(yùn)移的整個(gè)過程中。根據(jù)這一理論分析埕北低斷階及周邊區(qū)域沙二段原油“四性圖（密度、黏度、含蠟量、含膠質(zhì)瀝青量）”（圖4），從圖中對(duì)比可以看出埕北低斷階的原油密度和黏度高于臨近的歧口凹陷和歧南次凹，而含蠟量與含膠質(zhì)瀝青要低于岐口凹陷和岐南次凹；油源對(duì)比分析認(rèn)為該區(qū)原油來自于歧口凹陷主體和歧南次凹雙向供油，油氣資源非常豐富。

2.2層系間油源對(duì)比分析

通過烴源巖的研究，埕北低斷階沙河街組有機(jī)質(zhì)豐度高，均達(dá)到了好烴源巖的標(biāo)準(zhǔn)，其中沙一段和沙三段是主力生烴層段，優(yōu)質(zhì)烴源巖達(dá)到了80%以上。而主力層沙二段砂巖夾持于沙一段與沙三段這兩套湖泛期異常高壓優(yōu)質(zhì)烴源巖之間，成藏配置優(yōu)越。

對(duì)比分析沙二段原油與沙一段下部和沙三段烴源巖m/z 191和m/z 217質(zhì)量色譜圖（圖5）。沙二段與沙三段在生物標(biāo)志物分布特征有著很大的相似之處，在伽馬蠟烷、重排藿烷、規(guī)則甾烷和C30-4-甲基甾烷含量與分布特征方面都非常相似，表明二者具有親源關(guān)系；但是跟沙一段下部的分布特征存在很大的差異，表明二者在油氣來源上不一致。油源分析認(rèn)為，埕北低斷階沙二段油氣一方面來自于沙二段烴源巖的自生自儲(chǔ)，另一方面來自沙三段的高成熟烴源巖，但是有別于沙一段低成熟烴源巖。

圖4 埕北低斷階及周邊地區(qū)沙二段原油物理四性圖

圖5 埕北低斷階層系間油源對(duì)比圖

3 結(jié)論

（1）埕北低斷階沙二段的原油物性具有四高一低的特點(diǎn)，屬于高成熟中輕質(zhì)原油；原油的地球化學(xué)特征反映出埕北低斷階沙二段原油整體來源于弱還原的沉積環(huán)境，表現(xiàn)出高成熟的原油特點(diǎn)。

（2）油源對(duì)比分析認(rèn)為埕北低斷階沙二段的油氣來源主要是兩方面：主要方面來自歧口生油凹陷和歧南次凹的雙向供油；另一方面來自沙二段的烴源巖自生自儲(chǔ)和沙三段的高成熟烴源巖。

[1] 楊軍．松遼盆地龍西地區(qū)扶楊油層原油特征[J]．西部探礦工程，2009（1）：99-101．

[2] 宋寧，林春明，陳麗萍．未熟-成熟油混合后生物標(biāo)志物參數(shù)的變化特征[J]．新疆石油地質(zhì)，2004，25（3）：267-269．

[3] 周陸揚(yáng)，劉懷山，姜建群，等．遼河盆地東部凹陷歐利坨子地區(qū)原油性質(zhì)與成因[J]．石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2007，29（5）：491-495．

[4] 吳小紅，呂新華．東濮凹陷胡慶油田烴源巖地球化學(xué)特征分析[J]．海洋石油，2005，25（3）：29-34．

[5] 王渝明，李士奎，何光玉，等．大慶油田杏南開發(fā)區(qū)東部過渡帶原油特征及油源對(duì)比[J]．高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2004，10（2）：267-273．

[6] 高崗，梁浩，楊淑亞，等．三塘湖盆地原油物性特征及其影響因素[J]．西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（3）：43-45．

[7] 李建新，楊斌，李冀川，等．準(zhǔn)噶爾盆地西北緣稠油成因和原油早期成烴機(jī)制的探討[J]．新疆石油地質(zhì)，1993，14（3）：239-249．

[8] 王緒龍，康素芳．準(zhǔn)噶爾盆地腹部及西北緣斜坡區(qū)原油成因分析[J]．新疆石油地質(zhì)，1999，20（2）：108-112．

世界前沿科技：光纖地震采集技術(shù)

對(duì)于大型油藏，用4D地震進(jìn)行永久性測(cè)量是直接提供油藏流體及油藏體積連通性圖像的重要途徑。對(duì)此，光纖地震系統(tǒng)具有成本和性能優(yōu)勢(shì)，并解決了電子系統(tǒng)的不穩(wěn)定性等問題，更適用于大型排列的永久海底油藏監(jiān)測(cè)。與其他技術(shù)相比，用光纖系統(tǒng)進(jìn)行永久油藏監(jiān)測(cè)具有更好的耦合效果，從而降低噪聲，減少聲波在水中的單程旅行路徑；具有更高的靈活性，受天氣、水流影響?。恢恍鑴?dòng)用一次地震船，有效降低重復(fù)勘探成本等。

光學(xué)地震傳感系統(tǒng)的重要特征主要包括：1）在傳感點(diǎn)無電子部件或無電力需求，2）通過遙感技術(shù)控制方向，3）長(zhǎng)距離、多路解碼技術(shù)令地震數(shù)據(jù)可以進(jìn)行模擬傳輸，4）極好的傳感器性能，5）高可靠性。光纖檢波器及光纜重量的降低，使得測(cè)量系統(tǒng)的安裝方式更靈活，安裝費(fèi)用更低。

光纖傳感和傳輸?shù)墓逃袃?yōu)勢(shì)促進(jìn)了其在地震勘探領(lǐng)域的應(yīng)用。光纖地震系統(tǒng)永久油藏監(jiān)測(cè)是通過小型船只將光纜滾筒下到海床上，然后用水下機(jī)器人將光纜定位埋設(shè)到海床下。

光學(xué)傳感系統(tǒng)的采用象征著從數(shù)字傳輸?shù)焦鈱W(xué)傳輸?shù)陌l(fā)展，是今后地震勘探的有力競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)。

摘編自《中國(guó)石油報(bào)》2014年8月19日

石油微生物技術(shù)研討會(huì)召開

近日，勝利油田召開石油微生物技術(shù)國(guó)際研討會(huì)，來自美國(guó)俄克拉荷馬大學(xué)、香港大學(xué)、華東理工大學(xué)的多名教授，以及勝利油田首席高級(jí)專家王增林等參加了這次研討會(huì)。

會(huì)上，俄克拉荷馬大學(xué)能源與環(huán)境研究所所長(zhǎng)薩福利塔教授，重點(diǎn)就微生物提高能源采收率技術(shù)在油藏、頁巖及煤田的室內(nèi)研究和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方面作了介紹，他提出的微生物提高能源采收率理念大大拓寬了石油微生物的應(yīng)用范圍。勝利采油院微生物中心的專家介紹了中國(guó)石化微生物采油重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室概況、相關(guān)研究及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。近幾年，勝利油田在微生物采油領(lǐng)域取得長(zhǎng)足進(jìn)步，先后在7個(gè)油藏區(qū)塊開展微生物驅(qū)油現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和應(yīng)用，累計(jì)增油19×104t，階段提高采收率4.6%；開展的微生物單井處理技術(shù)已推廣應(yīng)用1 640余井次，累計(jì)增油17萬余噸。

摘編自《中國(guó)石油報(bào)》2014年8月5日

Analysis of Crude Oil Characteristics and Oil-source Correlation of the Sha-2 Member of Shahejie Formation in the Chengbei Low Step Fault

LI Zhongmei1, XU Mingwen1, YUAN Shuqin1, LIU Rongjun2, MA Jinlong3
（1.Exploration and Development Research Institute of CNPC Dagang Oil Field Company,Tianjin300280,China; 2.The First Branch of Testing Company of CNPC Dagang Oil Field Company,Tianjin300280,China; 3. The First Oil Production Plant of CNPC Dagang Oil Field Company,Tianjin300280,China）

The Sha-2 Member of Shahejie Formation in the Chengbei low step fault is one of the key exploration targets of Dagang Oilfield in recent years. It is significant for oil and gas exploration to analyze the characteristics of the crude oil in the target horizons and conduct oil-source correlation. The study results shows that the crude oil generally exhibit high mature oil characteristics in physical property, with the characteristics of four low and one high, including low density, low viscosity, low gel and asphalt content, low sulfur content and high wax content. The crude oil geochemical properties and the characteristics of the crude oil biomarkers indicates that the source materialls deposited in the lacustrine weak reduction environment, reflecting high contribution of algae, with high mature oil characteristics. Study of four physical characteristics of the crude oil and correlation of biomarker characteristics between oils and source rocks, it is concluded that the oil and gas were sourced mainly from two ways, one was from the bidirectional oil supply from Qikou Sag and Qinan Sag, the other was from self-generation and self-reservoiring Sha-2 Member and high mature source rocks of Sha-3 Member.

Chengbei low step fault; The Sha-2 Member of Shahejie Formation; crude oil; biomarker; oil source correlation

TE 122.1

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2014.03.046

1008-2336（2014）03-0046-05

2013-10-09；改回日期：2013-12-10

李忠梅，女，1971年生，工程師，大港油田公司技術(shù)專家，主要從事油藏分析與評(píng)價(jià)工作。

E-mail：jxxiloveyou@163.com。