柴达木盆地跃进地区石油运聚特征研究.pdf

石油天然气 学报2 0 1 2 年 2 月第 3 4 卷第2 期 J o u r n a l o f Oi l a n d Ga s Te c h n o l o g y F e b ． 2 0 1 2 Vo 1 ． 3 4 N o ． 2 柴达木盆 地跃进地 区石油运聚特征研 究 李 红 磊 ， 张 敏 笔 柔 教 育 部 重 点 实 验 室 长 江 大 学 ， 湖 北 荆 州 。4 02 3 [ 摘要]通过对柴达木盆地跃进地 区烃 源岩 物质基础 、原 油地 球化学特征 的系统剖析 ，应用成熟度参 数和 含 氮化合物参数揭示 了研究 区 2个不 同构造 区的两种不 同石油运 移方 式。提 出跃进 一号构造 区尕斯 库勒 油 田原油主要来源于北部 的茫崖坳 陷和红狮坳 陷，石 油 自北 向南运 移，并具 有多源注入一 混合聚 集成藏 的 特征 ；跃进二号构造 中的原油则主要 由南 向北运 移成藏 ，其 中扎 哈泉 凹陷对该地 区油藏 的形成 有重要贡 献 。 [ 关键词] 含氮化合物 ；石油运移；运移方 向；跃进地 区；柴达木盆地 [ 中图分 类号]TE l 2 2 ． 1 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 1 2 0 2 0 0 4 6 0 4 1 地质概况 跃进 地 区位 于柴达 木 盆地西 南缘 ，是 青海 油 田的 主要产 油气 区 ，南 以十三号 断裂 为界 ，北 到祁连 山 南缘 山区 ，西与 阿尔金 山相接 ，向东开 口进人 柴达 木盆 地腹 部 ，构造 上位 于柴 达木盆 地西 部坳 陷 区昆北 断 阶亚 区 ，包 括 跃进 一号 、跃进 二 号 、跃 西 、跃东 、跃 进三 号 、跃 进 四号 以及跃 中地 区 ，其 中跃进 一号 油 田 尕斯库 勒 油 田是 柴达木 盆 地最 大 的油 田 ，跃进 二号 油 田为柴 达木盆 地 丰度最 高 的油 田_ 1 ] 。长期 以来 ，人们 对跃 进地 区的研究 主要 是基 于烃 源岩 生油 、储集 层 构造 、沉积 相等 方面 ，而 对于 油气 的运移 研 究 较少 。为 此 ，笔者 基于前 人研 究成 果 ，结合 油气 地化 特征 、含氮 化合 物分 布特 征 ，就该 地 区油气 的 运 聚 特征 加 以研究 。 2 烃源岩与原油地球化学特征 据 已有研 究l 2 ] ，跃进 地 区下 干柴 沟组 E 。 上 部 烃源 岩 有机 碳 含 量 TO C分 布 范 围 为 0 ． 3 2 ～ 1 ． 8 4 ，均值 为 1 ． 1 4 ， TO C大 于 0 ． 8 的样 品达 到 了 总样 品数 的 9 O ，由此 可 知该 地 区烃 源岩 有 机 质丰度较高 ，具有发育较好烃源岩的物质基础 。此外 ，跃进地 区 E 层位烃源岩成熟度相对较高 ，镜质 体反 射率 R 值 分 布范 围 0 ． 7 0 ～1 ． 0 ，2 0 S ／ 2 0 S 2 0 R一 C 。 。 甾烷参 数 分 布 范 围 0 ． 2 3 ～0 ． 5 2 ，表 明 该层位烃源岩已达到中等成熟阶段 ，即生油高峰。E ； 层位的烃源岩成熟度 比 层位略低 ， R 。 值分布范 围 0 ． 6 2 ～0 ． 9 1 ，2 0 S ／ 2 0 S 2 0 R一 C 。 甾烷 参数 分 布 范 围 0 ． 1 6 ～ 0 ． 5 5 ，表 明该 层 位烃 源 岩 仅 达到 低一 中等 成熟 阶段 。 根 据对 研究 区原 油地 球化 学特 征 的研究 表 1 ，可 将该地 区原油划 分 为 2种类 型 图 1 工类 原 油 其 主要特 征是 高伽 马蜡 烷一 升 藿烷强 “ 翘尾 巴” 型 ，正 构烷烃 具有 相对 较强 的偶 碳优 势 ， P r ／ P h相 对较 低 。 Ⅱ类原 油 低 中 伽 马 蜡 烷 一 升 藿 烷 非 弱 “ 翘 尾 巴 ” 型 ，正 构 烷 烃 的 偶 碳 优 势 相 对 较 弱 ， P r ／ P h 相对 较高 。 [ 收稿日期]2 0 1 1 0 90 2 [ 基金项目]国家自然科学基金项目 4 0 9 7 3 0 4 1 。 [ 作者简介]李红磊 1 9 8 2 一 ，男，2 0 0 6年大学毕业 ，硕士生 ，现主要从事油气地球化学方面的学习与研 究工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 4卷第 2期 李 红磊等 柴达木盆地跃 进地区石油运聚特征研究 4 7 注 a P r ／ P h ；b - P r ／ n Cl 7 ；c P h ／ n Cl8 ；d - O EP；e C P I ；f 一 伽马蜡烷／ C 3 。 藿烷 ；g - 藿烷 C 3 5 ／ c 3 4 从 表 1中可 以看 出 ，跃 进一 号地 区尕斯 库勒 油 田主 要为 工类 原油 ，而 跃进 二号 构造 区油 藏则 主要 以 Ⅱ类 原 油 为主 。 r ] ● - ＼ r 一 ▲ J ■ J J 上 一 1 ＼ _ 『 IjJIl【▲lJj l ● 山 At I 图 1 柴达木盆地跃进 地区两类不 同原油质量色谱 图 3 石油运移 方向及成藏特征分析 3 ． 1尕斯 库勒 洫 田 尕 斯库 勒 油 田地处 茫崖 坳 陷尕斯 断 陷亚 区 ，位 于狮 子 沟一 油砂 山大 逆掩 断 层 下盘 ，是 跃 进 地 区最 大 的油 田 ，也 是 盆地 内最 大 的油 田[ 3 ] 。 通过对该地区 1 2个原油样品的分析 ，得到如表 2中所示原油成熟度参数和含氮化合物运移参数 。 研究表明 ，尕斯库勒油 田 深层油藏 C 。 甾烷异构化参数主要分布于 0 ． 3 1 ～0 ． 4 0范围内，明显低于其 北 部 的砂 西油 田下 第三 系原 油 ，属低 成熟 一 成熟 油 。前人 研 究表 明 ，在油 藏 的充注过 程 中 ，沿 充注 方 向 ， 烃源 岩早 期 生成 的成 熟度 较 低而 密度 较高 的原 油相 对远 离 油源 区[ 4 ] 。从砂 西油 田至 尕斯 库勒 油 田原 油 成 熟 度 的这一 降低 趋 势 ，可能 预示 了该 地 区原 油 注 入 方 向为 自砂 西 向尕 斯 库 勒运 移 ，而跃 0 1 1 井 区可 能 是该 油 田油 气 的一 个注入 点 图 2 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 8 石 油天然气 学报*石 油天然气 地质 2 0 1 2年 2月 注 h - 1 ， 8 - ／ 1 ， 3 - 二甲基咔唑；i 一 1 ， 8 一 ／ 2 ， 6 一 二 甲基咔 唑；j 一 苯 并 [ a ] 咔唑／ 苯并 [ a ] 苯并[ c ]咔唑 ；k - 4 一 ／ 卜甲基二 苯并 噻吩 ；卜 MP l l ；m R 一0 ． 6 MP I 1 O ． 4 ；n 2 0 S ／ 2 0 S 2 0 R C 2 9 甾烷 ；o 一 含氮化合物总浓度 ， g ／ g 。 尕 斯 库 勒 油 田原 油 C 。 甾烷 异 构 化 参 数 除 了低 于砂 西油 田外 ，在 研究 区 内还 具有 自 己独立 的分 布 特 征 构 造 高 点跃 9 4井 至 跃 9 3 9井 区含 量 最 高 ，分 别 为 0 ． 3 9和 0 ． 4 0 ； 接 下来 沿着 构造 长 轴 方 向分 别 向南 、 向北 逐 渐 降低 ，而 到 了 南 北 两 端 的跃 0 1 1井 和跃 】 9 - 9井 再次 出现 异 常 高现 象 。 由此 ，可 以 初 步判 断 ，尕 斯 库 勒 油 田 E 深 层 油 藏不 止 存 在北 部一 个油 源 区 ，在石 油 运 移 的途 中还 有 其他 油源 注入 ，也 就 是说 研 究 区 具有 多 源 混 合充 注 的特征 。 根据 已有 研 究[ 5 ] 随着 运 移 距 离 的 增 加 ，地色 层效 应导 致 含 氮化 合 物 中的屏 蔽 型 异构 体 相 对 富 集 ，暴 露 型 异 构 体 相 对 减 少 ； 随运 移距 离 的增 加 ，原 油 中 含氮 化 合物 的绝 对 丰度 逐 渐 降 低 。笔 者 主 要 以 1 ， 8 一 ／ 2 ， 6 一 二 甲基 咔 唑 D MC A 、苯 并[ a ] 咔 唑／ 苯 并 [ a ]- F 苯并[ c ]咔唑和含 氮化合物 总浓度 等 作为研 究 油气运 移 的主要 参数 。 从 表 2和 图 2中可 以看 出 ，1 ， 8 一 ／ 2 ， 6 一 二 甲基咔唑 DMC A参数在尕斯库勒油 田内 变 化范 围较 大 ，从 1 ． 3 7 ～ 1 7 ． 2 2均 有 分 布 ， 自北 向南分 布 的跃 O 1 1 井 、跃 4 2井 、跃 9 图 2柴 达 木 盆 地 尕 斯 库 勒 油 田 E ；地 层 石 油 运移 方 向 示 意 图 4井 中 1 ， 8 一 ／ 2 ， 6 - 二 甲基 咔唑 相对 含量 分 别 为 1 ． 8 6 、3 ． 1 4 、5 ． 6 6 ，呈 逐 渐增 加 的 趋势 ，由此 判 断来 自西 北 方 向的原 油有 自北 向南 运移 的特 征 ，这也 验 证 了前 面 成熟 度 变 化 对研 究 区原 油 运 移方 向 的判 断 。此 外 ，从跃 1 3 2 5井一 跃 1 5 8井一 跃 i 9 - 9井 1 ， 8 - ／ 2 ， 6 - 二 甲基 咔唑 相 对 含量 分 别 为 2 ． 9 5 3 ． 0 5 5 ． 4 7呈 上 升趋 势 ，由此 判 断 自北 向南 运移 的原 油在 Ⅲ号 断 层 处 有来 自尕 斯 断 陷烃 源 岩 所 生 成 原 油 的 注入 。同 样 ，应用含氮 化合物 总浓度来研究尕斯库勒油 田原油 的运移也得到同样 的结果 从跃 O 1 1井到跃 9 4 井含氮化合物总浓度从 4 ． 3 5 v g ／ g降低到 0 ． 1 g ／ g ，从跃 1 3 2 5 井到跃 1 9 9井含氮化合物总浓度同样呈 递 降趋 势 ，因而判 断研 究 区原 油 主体 运移 方 向为 自北 向南运 聚成藏 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 4卷第 2 期 李 红磊等 柴达木盆地跃进地 区石 油运 聚特征研 究 综 合 研究 可知 ，尕斯库 勒油 田 E 地层 原油 的运移 与 聚集 具有 多 元 性和 复 杂性 ，总体 运 移趋 势 是 自 北 向南 ，而在 构造 内部 局部 地 区又存 在 多 向运 移 、多源 注 入 。总之 ，尕 斯库 勒 油 田 E 地 层 原油 具 有 多 源 注入 一 混 合 聚集 成藏 的特 征 。 3 ． 2跃进 二 号构 造 区 跃进二号构造 区原油属于 Ⅱ类原油 ，与 工类原油的主要区别在于其相对较低的伽马蜡烷含量和升藿 烷 较弱 的 “ 翘尾 巴”性 ，P r ／ P h和 热演化 程 度相对 较 高 ，正构 烷烃 的偶 碳优 势也 相对较 弱 。 从 表 3来看 ，跃进 二号 构造 区 地层南 部 的 跃 I 1 7 - 1 1 井 原 油 样 品含 氮 化合 物 总浓 度 为 8 ． O 0 t g ／ g ， 含 量相 对较 高 ；而北 部 的跃 Ⅱ8 1井原 油则 较低 ，含 氮 化合 物总浓 度 为 5 ． 9 3 g ／ g ，这 一特 征说 明跃 进 二 号构造区 地层原油运移指向应该是从南向北 。由苯并 [ a ] 咔唑／ 苯并 [ a ]苯并 [ c ]咔唑参数来 来 看 ，同样 显示 着从 跃 Ⅱ7 - 1 1 井 向跃 Ⅱ8 - 1井方 向减 小 的趋 势 ，也 可 以用来 指 示 该地 区原 油 自南 向北 的 ● 运 移方 向 。 表 3柴西南区跃进二号构造 区运移参数 参数注释见表 2 。 此外 ，在研究过程中笔者发现，该区上、下第三系油藏原油样品成熟度具有明显的差异 ，并且分布 特征也不相同，这可能预示着该区上 、下第三系油藏油气运聚是相互独立 的。考虑到下第三系油藏埋深 较 大 ，笔者 认 为 地 层原 油应 属 于早 期生 成 ，主要 通 过 深层 不整 合 面运 移 成 藏 ，而 晚期 生成 的成 熟 度 较 高 的上第 三 系油 藏原 油则 可能 主要 是 以断层 作 为主要 运 移通 道运 聚成 藏 的 。 综上可知 ，跃进地区尕斯库勒油 田 E 地层原油主体运移方向为 自北 向南运聚成藏，其油源主要来 源于北部的茫崖 凹陷 ，也可能存在红狮凹陷的贡献 ，具有多源注入一 混合聚集 成藏的特征 ；跃进二号构 造区 地层原油则基本上均具有从南 向北运聚成藏的特征 ，结合油源对比研究，可以确定扎哈泉 凹陷 对 该地 区原油 的聚 集具 有重 要 贡献 。 、 4 结 论 1 跃进地 区 E 地层的两个构造中聚集的原油类型不 同尕斯库勒油 田原油具有高伽马蜡烷一 升藿 烷强 “ 翘尾巴”的特征 ，正构烷烃存在相对较强的偶碳优势 ；而跃进二号构造中的原油其伽马蜡烷含量 相对较低 ，升藿烷的 “ 翘尾 巴”特征亦不明显 ，正构烷烃 的偶碳优势相对较弱 ，P r ／ P h相对较高。 2 跃 进地 区存 在 两种 截然 不 同的 油气运 聚 方式 尕 斯库 勒油 田 地层 原油 运 聚总体趋 势是 自北 向 南 运 移成 藏 ，并具 有 多源 注入一 混 合运 聚 的特征 ；跃进 二号 构造 区 E 地层 不 同成 熟 度原 油 则基 本 上均 具 有 从 南 向北 的运 聚 的特 征 。 [ 参考文献] [ 1 ]石亚军 ，陈迎宾 ．关于柴达木盆地跃进地 区岩性油气藏勘探 的建议 [ J ]．天然气地球科学 ，2 0 0 6 ，1 7 5 6 5 9 6 6 2 ． [ 2 ]李洪波 ，张敏 ．柴达木盆地西部南 区第三 系烃源岩评价[ J ]．石油天然气学报，2 0 0 6 ，2 8 6 4 1 ～4 3 ． E a ]朱扬 明，翁焕新 ．柴达木盆地尕斯库勒油 田原油油源特征及成藏分析 [ J ]．地 质学报 ，2 0 0 4 ，7 8 2 2 5 3 2 6 2 ． [ 4 ]卢双舫 ，张敏 ．油气地球化学 [ M]．北京 石 油工业 出版社 ，2 0 0 8 ． 1 7 8 ～1 8 1 ． [ 5 ]L i M，L a r e r S R， S t o d d a r t D，e t a 1 ．F r a c t i o n a t i o n o f p y r r o l i c n i t r o g e n c o mp o u n d s i n p e t r o l e u m d u r i n g mi g r a t i o n De r i v a t i o n o f mi g r a t i o n r e l a t e d g e o c h e mi c a l p a r a me t e r s[ J ]．Ge o l o g i c a l S o c i e t y S p e c i a l P u b l i c a t i 0 n ，1 9 9 5 。8 6 1 0 3 1 2 3 ． E 6 ]刘洛夫 ．塔里木盆地群 4井原油吡咯类含氮化合物地球化学研究 [ J ]．沉积学报 ，1 9 9 7 ，1 5 2 l 8 4 ～1 8 7 ． [ 编辑] 宋换新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m