趙明

(中石化江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，湖北 武漢 430223)

緬甸伊洛瓦底盆地D區(qū)塊P-1油氣藏特征及其成因分析

趙明

(中石化江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，湖北 武漢 430223)

利用有機(jī)地化方法研究緬甸伊洛瓦底盆地D區(qū)塊P-1油氣藏產(chǎn)出的原油和天然氣的性質(zhì)及其成因。原油具高密度、高黏度、高含蠟量和高凝固點(diǎn)的特點(diǎn)；族組分具有高飽和烴、高飽芳比、低非烴和瀝青質(zhì)的特征；正構(gòu)烷烴受輕烴含量影響較大，具有姥鮫烷優(yōu)勢(shì)，甾烷C27-C29ααα(20R)分布指示母源為Ⅱ2～Ⅲ型干酪根。天然氣為Ⅲ型干酪根形成的煤成氣。油氣是在異常高壓條件下由成熟的煤系腐殖型母質(zhì)為主形成的高蠟?zāi)鰵獠?。由于反凝析作用，隨著輕烴組分不同程度散失，原油的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生明顯改變。

伊洛瓦底盆地；D區(qū)塊；高蠟?zāi)鰵獠?；油氣藏特征；油氣成?/p>

1 地質(zhì)背景

伊洛瓦底盆地位于印緬山脈和中緬山脈之間的中央低地，處于欽敦江、伊洛瓦底江流域。伊洛瓦底盆地可分為3個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元：西部深坳、中部隆起和東部淺坳。D區(qū)塊位于伊洛瓦底盆地西部深坳帶的欽敦凹陷和沙林凹陷之間的凸起上，構(gòu)造帶表現(xiàn)為東西走向，呈現(xiàn)“四隆二凹一斜坡”的格局，“隔擋式”排列，具有狹窄的背斜與寬緩的向斜[1]。盆地充填主要由晚白堊統(tǒng)-古近系碎屑巖構(gòu)成，區(qū)內(nèi)鉆井揭示的地層主要為始新統(tǒng)蓬當(dāng)組、塔本組和提林組。其中塔本組為主要勘探目的層，含有2種類(lèi)型的烴源巖，其上段為Ⅲ型母質(zhì)的煤系烴源巖，下段為Ⅱ2型母質(zhì)的暗色泥巖烴源巖，處于未成熟-成熟演化階段。塔本組具有三角洲前緣亞相的有利生儲(chǔ)蓋組合，發(fā)現(xiàn)有P-1油氣藏，試油獲得了工業(yè)油氣流[2]。

P-1油氣藏內(nèi)同一口井相同層位所取的原油樣品不僅存在色澤多樣，物理性質(zhì)差異大，地化資料顯示成熟度分布范圍廣，飽和烴含量差異較大，且伴生的天然氣的成因類(lèi)型也比較復(fù)雜。因此，有必要對(duì)油氣的性質(zhì)進(jìn)行分析，找出造成油氣性質(zhì)差異的原因，并論述油氣來(lái)源。

2 原油和天然氣特征

2.1 原油物理性質(zhì)

P-1油氣藏原油主要分布于塔本組。原油(除降解油外)密度值在0.769～0.885g/cm3之間，黏度在0.91～12.7mm2/s，含蠟量在0.7%～25.4%，總體屬于高含蠟的揮發(fā)油-輕質(zhì)油(表1)。

原油顏色多種多樣。同一個(gè)構(gòu)造，同一口井的不同層位乃至同一層位獲得的原油顏色，從透明的淡白色、橙色、橙紅色，半透明的淡黃色、深灰色，到不透明的深綠色、淺褐色，深褐色，甚至黑色均有出現(xiàn)(圖1)。

圖1 P-1油氣藏原油顏色圖片

2.2 原油族組成

D區(qū)塊不同地區(qū)，不同層位，相同層位的深、淺層原油族組成變化較大，飽和烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.7%～85.2%，芳烴為0.2%～49.1%，非烴為0.7%～13.2%，瀝青質(zhì)為0.19%～14.5%(表1)?？傮w上表現(xiàn)為高飽和烴含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般大于60%)，高飽芳比，低非烴和瀝青質(zhì)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般小于4%)的組成特征。

2.3 原油族組分碳同位素

通常情況下，原油及族組分的碳同位素值具有δ13C(飽和烴)<δ13C(原油)<δ13C(芳烴)<δ13C(非烴)<δ13C(瀝青質(zhì))的正常同位素分布序列[3]。區(qū)內(nèi)原油及族組成具有δ13C(飽和烴)<δ13C(原油)<δ13C(芳烴)>δ13C(非烴)>δ13C(瀝青質(zhì))的特點(diǎn)，原油的非烴和瀝青質(zhì)同位素組成發(fā)生倒轉(zhuǎn)。

一般情況下，煤成凝析油δ13C凝析油>-28 ‰，δ13C(飽和烴)>-29.5 ‰,δ13C(芳烴)>-27.5‰。區(qū)內(nèi)的大部分原油及其中的飽和烴、芳烴碳同位素值都偏重，表現(xiàn)為煤系烴源巖生成的凝析油特性，只有極少量原油碳同位素值表現(xiàn)為正常油的特點(diǎn)(圖2)。

圖2 D區(qū)塊原油組分同位素分布圖

2.4 原油輕烴特征

區(qū)內(nèi)原油輕烴中C6系列化合物三角圖C6環(huán)烷烴相對(duì)含量為50%～75%，C6鏈烷烴20%～40%，苯含量在10%～25%(圖3)，數(shù)據(jù)點(diǎn)明顯偏向于環(huán)烷烴，具有煤系源巖生成的油的特點(diǎn)。C7系列輕烴也表現(xiàn)為相似的特點(diǎn)(圖4)。

圖3 P-1油氣藏原油輕烴C6組成三角圖 圖4 P-1油氣藏原油輕烴C7組成三角圖

利用庚烷值與異庚烷值劃分原油的成熟度，據(jù)王培榮等[4]對(duì)我國(guó)主要的沉積盆地研究提出了原油輕烴庚烷值與異庚烷值判別成熟度的標(biāo)準(zhǔn)(圖5)。區(qū)內(nèi)原油輕烴的庚烷值4.37～11.7，異庚烷值0.57～0.9，為低成熟原油。

圖5 P-1油氣藏原油輕烴庚烷與異庚烷的成熟度劃分圖

2.5 原油色譜質(zhì)譜特征

P-1油氣藏原油飽和烴色譜分析表明，正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布范圍一般在C11～C34之間(圖6)。Patolon-1井DST1-1測(cè)試分析樣品碳數(shù)分布范圍較窄，碳數(shù)在C12～C29、C31之間。從C17以后的高碳數(shù)正烷烴分布十分類(lèi)似，峰高迅速下降，無(wú)奇偶優(yōu)勢(shì)。

圖6 Patolon-1井原油飽和烴色譜圖 圖7 P-1油氣藏淺層原油飽和烴色譜圖

原油具有明顯的姥鮫烷優(yōu)勢(shì)，Pr/Ph一般4.8～9，Pr/nC17大于1，Ph/nC18小于1，具有煤型油特征[5]。原油甾烷C27、C28、C29ααα(20R)在譜圖上主要呈不對(duì)稱的“V”形分布，其中C27規(guī)則甾烷組分在26%～47%之間，C29規(guī)則甾烷在30%～53%之間，屬于以Ⅱ2～Ⅲ型干酪根為主的母質(zhì)類(lèi)型[5]。

原油C2920S/(20S+20R)值基本大于0.4，屬于成熟-高成熟的原油(圖8)，說(shuō)明原油來(lái)自于成熟的烴源巖。

圖8 P-1油氣藏塔本組原油C29甾烷異構(gòu)體成熟度劃分圖

2.6 天然氣特征

天然氣中CH4體積分?jǐn)?shù)在80.19%～97.71%之間，C2H6以上重?zé)N體積分?jǐn)?shù)較低，基本在5%以下，非烴氣體中CO2和N2體積分?jǐn)?shù)較低。氣樣的干燥系數(shù)都比較高，在0.83～0.99之間，平均為0.95，說(shuō)明絕大部分樣品為干氣，只有極少數(shù)樣品為濕氣。iC4/nC4大于0.85，說(shuō)明生氣烴源巖有機(jī)質(zhì)以Ⅲ型有機(jī)質(zhì)為主。

根據(jù)戴金星[6]的C1/C2+3-δ13C1分類(lèi)圖版(圖9)，區(qū)內(nèi)天然氣主要為凝析油伴生氣和煤成氣，僅個(gè)別樣品為油型裂解氣和生物氣、原油伴生氣。天然氣甲烷及其同系物δ13C1值根據(jù)戴金星及其他學(xué)者所建立的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)表明，區(qū)內(nèi)天然氣類(lèi)型主要為煤成氣，并含有部分混合型天然氣[1]。采用適用于煤型氣的公式計(jì)算出區(qū)內(nèi)天然氣的鏡質(zhì)體反射率(Ro)值介于0.65～1.25之間，屬成熟演化階段。認(rèn)為天然氣主要來(lái)自于塔本組上段成熟的煤系烴源巖。

圖9 研究區(qū)天然氣成因判識(shí)(底圖據(jù)文獻(xiàn)[6])

3 油氣性質(zhì)變化原因及來(lái)源分析

3.1 輕烴組分的變化是造成原油物性改變的主要原因

Patolon-1井DST1-11(2381.5m)和DST1-12(2401.4m)樣品的高壓物性分析表明，地下烴類(lèi)系統(tǒng)為露點(diǎn)系統(tǒng)，在等溫條件下出現(xiàn)了反凝析現(xiàn)象，判定油氣藏為凝析氣藏，用氣油比判斷法、地層流體組分的組合判斷法進(jìn)一步確定P-1油氣藏屬于不帶油環(huán)的凝析氣藏[7]。

根據(jù)前文分析油氣都具有腐殖型有機(jī)質(zhì)成因的特點(diǎn)。天然氣和凝析油為煤成型(Ⅲ型干酪根)，而正常油具有偏腐殖型(Ⅱ2型干酪根)特點(diǎn)。偏腐殖型的成熟混合型母質(zhì)能形成含有高蠟?zāi)鲇偷哪鰵獠?，高蠟?zāi)鲇途哂忻芏容^大、高含蠟量和高凝固點(diǎn)，并且含有少量的膠質(zhì)-瀝青質(zhì)，地表原油可呈褐色、黑色[8]。由于地下的異常高壓的作用[9]，大量石蠟烴和一些膠質(zhì)-瀝青質(zhì)溶解于天然氣或輕烴中，在地下呈現(xiàn)單一氣態(tài)。凝析氣藏具有高氣油比，伴生氣體多為干氣，凝析油含量較低(<100g/m3)。

綜合考慮區(qū)內(nèi)的構(gòu)造和地化多種因素，在同一Patolon構(gòu)造相鄰的兩個(gè)圈閉(P-1、P-2)、同一產(chǎn)層中出現(xiàn)各種原油的原因，是因?yàn)閰^(qū)內(nèi)井下主要為高蠟?zāi)鲇秃驼Ｓ偷幕煸从停灿猩倭空Ｓ?。凝析油中輕烴所占比例可高達(dá)50%左右，這些輕烴不僅是原油中重要的組成，而且是重要的溶劑。任何輕烴含量的變化都會(huì)導(dǎo)致原油性質(zhì)的改變。對(duì)于高蠟?zāi)鲇停p質(zhì)組分的減少造成的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)原油，按照輕質(zhì)組分減少的程度不同，原油的性質(zhì)就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

3.2 取樣條件的差異造成原油物性變化及色譜圖的差異

由于取樣的壓力低于凝析油氣藏的露點(diǎn)壓力，取出來(lái)的油樣和氣樣并不能代表地層樣品。在Patolon-1井、Patolon-2井和Patolon-2st井每次測(cè)試和取樣方式都有所不同：有時(shí)是井口直接取樣，原油甚至與泥漿或水混合；有時(shí)是在分離器中或油罐(0.1MPa) 中取樣，原油均為脫氣原油(表1)；另外，取樣后帶回國(guó)分析，長(zhǎng)時(shí)間置放，密封不好，都會(huì)造成輕組分的揮發(fā)。隨著輕質(zhì)組分的減少，原油從低密度、低黏度、強(qiáng)揮發(fā)、易流動(dòng)的液態(tài)到高密度、高黏度、揮發(fā)性弱、不易流動(dòng)的膠狀油，甚至固態(tài)的變化。在烴類(lèi)組成(色譜圖)上也有明顯的變化，不能簡(jiǎn)單地根據(jù)色譜特征來(lái)進(jìn)行油源對(duì)比。

3.3 油氣運(yùn)移分餾作用也造成同源的原油性質(zhì)的改變

運(yùn)移分餾作用也會(huì)導(dǎo)致同一來(lái)源的原油化學(xué)組成上的差異，如飽和烴/芳烴比值，甾烷分子參數(shù)的變化，原油碳同位素變重1‰等[10]，因此，同一油藏不同深度的原油會(huì)有性質(zhì)差異，淺層為凝析油，深層為高蠟油。

原油的顏色主要取決于膠質(zhì)-瀝青質(zhì)的含量，高分子量的烴類(lèi)(蠟)只帶有淺黃色，低分子量膠質(zhì)為淺色，高分子量的膠質(zhì)為紅色；有些原油帶綠色，可能在膠質(zhì)中存在六環(huán)或更多環(huán)分子；瀝青質(zhì)則是黑色，呈膠體狀分散在石油中。原油中輕質(zhì)組分(輕烴)減少，重?zé)N組分(蠟質(zhì))、膠質(zhì)-瀝青質(zhì)相對(duì)含量不斷的增加，甚至發(fā)生沉淀后，原油的密度和黏度不斷增大，原油的顏色也隨之從透明的淡黃色、橙色到不透明的深褐色、黑色。

研究區(qū)原油族組分碳同位素發(fā)生倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，是因?yàn)閰^(qū)內(nèi)不同性質(zhì)原油相互混合，才會(huì)形成非烴與瀝青質(zhì)碳同位素倒轉(zhuǎn)的特征。

3.4 重?zé)N指標(biāo)計(jì)算的原油成熟度更接近于實(shí)際情況

關(guān)于原油成熟度的研究表明，該種原油“較重”和“較輕”組分的成熟度不一致的原因，可能與原油蝕變或混源有關(guān)[4，11，12]。當(dāng)油藏發(fā)生蒸發(fā)分餾時(shí)，其殘留油中的正、異庚烷值會(huì)下降, 下降程度隨分餾效應(yīng)的強(qiáng)弱不同而有所差別, 原油會(huì)出現(xiàn)“較輕”組分成熟度不高的假象。由于區(qū)內(nèi)原油主要為混合油，且輕烴發(fā)生了不同程度的散失，導(dǎo)致輕烴的成熟度偏低，所以選取重組分生物標(biāo)志化合物參數(shù)計(jì)算的成熟度更為合理，即區(qū)內(nèi)原油為成熟油。

區(qū)內(nèi)油氣均處于成熟演化階段，母質(zhì)類(lèi)型為Ⅱ2～Ⅲ型干酪根，凝析油與塔本組上段煤系烴源巖親緣關(guān)系密切，正常油與塔本組下段暗色泥巖親緣關(guān)系密切，由于區(qū)內(nèi)塔本組上段煤系地層處于未成熟-低成熟演化階段，推測(cè)油氣主要來(lái)自欽敦凹陷和沙林凹陷內(nèi)的塔本組成熟烴源巖。

4 結(jié)論

1)D區(qū)塊原油屬于高含蠟的凝析油與正常油的混合油，且凝析油的主要組分為輕烴。天然氣主要為干氣，CH4體積分?jǐn)?shù)95%左右，同位素較重，位于成熟演化階段，為腐殖型的凝析氣。

2)原油性質(zhì)差異的主要原因不是源巖，而是反凝析作用、運(yùn)移分異、測(cè)試和取樣條件。由于凝析油中富含輕質(zhì)組分，因此，任何因素造成輕質(zhì)組分的減少，都會(huì)改變?cè)停貏e是高蠟?zāi)鲇偷奈锢砘瘜W(xué)性質(zhì)。按照輕質(zhì)組分減少的程度不同，原油的性質(zhì)就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。這種變化同時(shí)影響了原油的生標(biāo)參數(shù)。

3)區(qū)內(nèi)油氣與塔本組烴源巖在有機(jī)質(zhì)類(lèi)型和成因類(lèi)型方面均較為符合，判斷油氣來(lái)自于成熟的塔本組烴源巖。

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2017-01-22

趙明(1986-)，女，碩士，工程師,現(xiàn)從事油氣勘探研究工作,amanda_freedom@163.com。

[引著格式]趙明.緬甸伊洛瓦底盆地D區(qū)塊P-1油氣藏特征及其成因分析[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2017,14(23):1～7.

TE122.1

A

1673-1409(2017)23-0001-07

[編輯] 宋換新