塔北隆起西部复式油气区原油成因与成藏意义.pdf

第 3 1 卷第 1期 2 0 1 0年 1月 石 油 学 报 ACTA PETRoLEI SI NI CA V0l _ 31 NO ．1 J a n． 201 0 文 章 编 号 0 2 5 3 2 6 9 7 2 0 1 0 0 1 _ 0 0 5 5 0 6 塔北 隆起西部 复式油气 区原 油成 因与成藏 意义 张 斌 崔 洁 顾乔元 朱光有 苏 劲 1 ．中国地质大学北京 1 0 0 8 3 ； 2 中国石 油勘探 开发研 究院提 高石油采 收率 国家重点实验室 北京 1 0 0 0 8 3 3 大庆石油学院 黑龙江大庆 1 6 3 3 1 8 ； 4 中国石油塔里木油 田公司 新疆库尔勒8 4 1 0 0 0 摘要 塔北 隆起西部地质构造 复杂， 含油气层 系多， 是一个典型 的“ 复式油气聚集 区” 。在该 区原 油物理 性质 、 地球 化学特征 以及碳 同位 素综合分 析基 础上， 将该地 区原 油划分为海相原油和陆相原 油， 其 中陆相原 油又包含 湖相 原油和煤 系原 油两种 类型。与 陆相 原 油相 比， 海相原油 密度大 ， 重排系列含量低 ， 二苯并噻吩含量高 ， 碳同位素轻。海相原油主要来 自于 中上奥 陶统烃源岩 ， 分布于奥 陶系内幕岩溶储层 中， 与哈拉哈塘周缘 的原油相近。湖相原油主要分 布在 白垩 系卡普 沙 良群之 下 的风 化壳 中， 而煤 系原 油主要分 布于新近 系 白垩 系巴什基 奇克 组砂 岩 中。油源精细对 比为 油气来源、 充注期次 、 运 移方 向的判识奠定 了基础 ， 是复式 油气成藏研 究的重要环节 ， 同时还可有效地识别 油气输 导体 系， 为油 气分布规律和 控制 因素分析提供直接证据 。 关键词 塔 北隆起； 复 式油气藏 ； 油气成 因； 油源对 比； 油气输导体系 中 图 分 类 号 TE1 1 2 1 l 文 献 标 识 码 A Oi l o r i g i n c l a s s i f i c a t i o n i n c o m po s i t e hy d r o c a r b o n a c c u m u l a t i o n pl a y i n t h e we s t e r n Ta be i Upl i f t a n d i t s g e o l o g i c a l s i g ni f i c a nc e ZHANG Bi n CUI J i e GU Qi a o y u a n ZHU Gu a n g y o u S U J i n 1 ．Ch i n a Un i v e r s i t y o f Ge o s c i e n c e s ，Be i j i n g 1 0 0 0 8 3，Ch i n a； 2 ．S t a t e Ke y La b o r a t o r y o J En h a n c e d Oi l Re c o v e r y，Pe t r o Ch i n a Ex pl o r a t i o n a n d De v e l o p me n t Re s e a r c h I n s t i t u t e，Be i j i n g 1 0 0 0 8 3 ，C h i n a；3 ．Da q i n g Pe t r o l e u m I n s t i t u t e，Da q i n g 1 6 3 3 1 8 ，C h i n a； 4 ．Pe t r o Ch i n a Ta r i m Oi l f i e l d Co mp a n y，Ko r l a 8 4 1 0 0 0，Ch i n a Ab s t r a c t The we s t e r n Tab e i U p l i f t wi t h t he c o mpl ex ge o l o gi c a l s t r uc t u r e a nd a s e r i es of oi l a nd g a s l a y e r s， i s a t ypi c a l‘ ‘ c o mpo s i t e h yd r oc a r bo n a c c umu l a t i o n p l a y” ．On ba s i s of t he p hys i c al p r o pe r t i e s ，ge o c he mi c a l be ha vi o r a nd c a r bo n i s o t op e d a t e， c r u de oi l s i n t h i s r e g i o n we r e c l a s s i f i e d i n t o mar i ne o i l a nd t er r e s t r i a l oi l ， a nd t he t er r e s t r i a 1 oi l i nc l u de s l a c us t r i n e o i l an d c o al me a s u r e oi l ．Comp a r e d t O t e r r e s t r i a l。i 1 ，t he ma r i n e oi l ha s hi gh d e ns i t y a nd h i g h c o nt e nt di be nz o t hi op he ne，l ow c ont e nt r e ar r a n ge d t e r p a ne a n d s t e r an e s e r i e s a nd l o w v a l u e of c a r bo n i s o t op e ． The ma r i n e oi l wa s ma i nl y de r i ve d f r o m t he M i d dl e Uppe r Or d ov i c i a n s ou r c e r o c ks a nd d i s t r i b ut e d i n t he Or d ov i c i a n de e p ka r s t r e s e r v o i r a n d s i mi l a r t O c r ud e o i l of t h e we s t e r n Lu ngu a n d Ta he a r e a s ．The l a c u s t r i ne oi l ma i nl y di s t r i b u t e d i n t h e we a t he r i ng c r u s t und e r l yi ng K1 k p For mat i o n，a nd c oa l me a s ur e o i l wa s ma i n l y l o c a t e d i n t he s a n ds t o ne s of N K1 bs ． Fi n e oi l s ou r c e c o r r e l a t i on i s s i g ni f i c a nt f or hy dr oc ar bo n a c c u mul at i o n， an d i t c a n p r o vi de e vi de nc e f o r i d en t i f y i ng oi l a n d ga s s ou r c e s，hy dr oc ar b on c ha r gi ng t i me s a n d mi g r a t i on d i r e c t i on ．Thi s me t hod c an al s o e f f e c t i v e l y i de n t i f y t he hy dr oc a r b on t r a n s mi s s i on s y s t e ms a nd pr ov i de a d i r e c t e v i d e nc e f or oi l g a s di s t r i bu t i on a n d c o nt r ol l i ng f a c t or a na l y s i s ． Ke y wo r d sTab e i U p l i f t ；c omp os i t e o i l ga s r e s e r v oi r ；hyd r o c a r b on or i gi n；oi l s our c e c o r r e l a t i o n；h yd r o c a r bo n t r an s mi s s i o n s ys t e m 塔 里木 盆地 是 中 国西 部 典 型 的叠 合 盆 地 ， 油气 资 源 丰 富 ， 但油 气特 征极 为 复 杂 ， 塔 中 、 轮 南 等地 区呈 现 复式 成 藏特征 l 1 。 ] 。油气 藏普遍 具 有多 产层 、 多圈 闭类 型 、 多种 来源 和 多次充 注 的特征 ， 油气 成 藏研 究难 度很 大 。油 源对 比是 油气 藏解 剖 的一项 非常 重要 的研 究 内 容 ， 尤 其是对 于成 因复 杂 的复式 油气 藏 ， 充分 利用 油气 所包 含 的地球 化 学信 息 ， 可 以识 别 出油 气母 源 的特 征 及其 后期 所遭 受 的次 生 变 化 ， 以及 不 同 成 因 油气 的混 合 对油气 藏 的影 响 ， 进 而确 定油 气可 能充 注 的时期 ， 为 油气 成 藏过 程 的恢 复 提供 直接证 据 。 作 为油气 勘探 的重 要 领 域 ， 塔 北 地 区存 在 海 相 和 陆相 两种 成 因油气 。此前关 于 台盆 区海相 原油 和库 车 前 陆 区湖相 原油 的成 因开 展 了大量 的研 究 。普 遍认 为 海相原油主要来 自于寒武系 奥陶系烃源岩 ， 但究竟 哪一套 占主导地位仍存在很大争议 j ， 包含三芳 甲藻 甾烷 等 在 内的 特 殊 生 物 标 志 化 合 物 更 多地 支 持 中上 基金项 目 国家重点 基础研究发展规划 9 7 3 项 目 2 0 0 6 C B 2 2 3 7 资助 。 作者简介 张斌 ， 男， 1 9 7 8年 8月生 ， 2 0 0 5年获 中国石油勘探开发研究院硕士学位 ， 现为中 国地质 大学 北京 在读博士研究 生， 主要从事石油 地质 与油气成藏研究工作 。E ma i l z h a n g b i n 0 1 p e t r o c h i n a ． t o m． c n 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 第 1期 曲希 玉 等 中 国东 北 地 区 幔 源一 岩 浆 CO 赋 存 的地 质 记 录 6 7 [ 1 9 ] E 2 o ] E 2 1 ] [ 2 2 ] [ 2 3 ] [ 2 4 ] E 2 5 ] ma t ic c a r b o n d i o x i d e s e e p a g e r e c o r de d b y da ws o n i t e i n t he Bo w e n Gu n n e d a h S y d n e y b a s i n s y s t e m， e a s t e r n Au s t r a l i a [ J ] ． J o u r n a l o f S e d i me nt a r y Re s e a r c h， 1 9 9 5， 6 5 3 a 5 2 2 5 3 0 ． 隋少强 ， 宋丽红， 张金亮． 海拉尔 盆地乌尔 逊 凹陷大磨 拐河组 成 岩作用研究1 J ] ． 大庆石油地质 与开发 ， 1 9 9 6 ， 1 5 4 1 2 ～ l 6 ． Su i Sh a o q i a n g， S o n g Li h o n g， Zh a n g J i nl i a ng ． Di a g e ne s i s o f Da mo g u a i h e F o r ma t i o n o f Wu e r x u n De p r e s s i o n i n Ha i l a e r B a s i n [ J ] ． Pe t r o l e u m Ge o l o g y a n d Oi l f i e l d De v e l o p m e n t i n Da q i n g，1 9 9 6， 1 5 4 1 2 ～ 1 6 ． Go l a b A N ， Ca r r b P F， Pa l a m．a r a D R． I n f l u e nc e o f l o c a l i s e d i g ne O U S a c t i v i t y o n c l e a t d a ws o n i t e f o r ma t i o n i n La t e P e r mi a n c o a l me a s u r e s ， Up p e r Hu n t e r Va l l e y ，Au s t r a l i a[ J ] ．I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f Co a l Ge o l o g y ， 2 00 6， 6 6 4 2 9 6 3 0 4 ． W o r d e n R H ． Da ws o ni t e c e m e n t i n t he Tr i a s s i c La m Fo r ma t i o n， S h a b wa Ba s i n， Ye m e n A n a t u r a l a n a l o g u e f o r a p o t e n t i a l mi n e r a l p r o d u c t o f s ub s u r f a c e CO2 s t o r a g e f o r g r e e n ho u s e ga s r e d u c t i o n [ J ] ． Ma r i n e a n d P e t r o l e u m Ge o l o g y ， 2 0 0 6 ， 2 3 1 6 1 7 7 ． Vi n c e n z o F， I u c i o M ， Ca t e r i n a D V ， e t a 1 ． The k o ma n d a ws o n i t e a n d r e a l g a r o r p i me nt d e p o s i t ，n or t h e r n Al b a n i aI nf e r e nc e s o n p r o c e s s e s o f f o r ma t i o n[ J ] ． F h e C a n a d i a n Mi n e r a l o g i s t ， 2 0 0 3 ， 41 2 41 3 - 4 2 7 ． 戴金星 ， 石昕 ， 卫延 召． 无机 成因油气 论和无 机成 因的气 田 藏 概 略E J ] ． 石油学报 ， 2 0 0 1 ， 2 2 6 5 1 0 ． Da i J i n x i n g， Sh i Xi n， W e i Ya nz h a o ． S u mm a r y o f t h e a b i o ge nic o r i g i n t h e o r y a n d t h e a b i o g e n i c g a s p o o l s f i e l d s [ J ] ． Ac t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 01 ， 2 2 6 5 1 0 ． 吴新民 ， 康有新 ， 姜英泽 ， 等． 吉林大安北油 田葡萄花储层 岩石基 本特征[ J ] ． 西安石油学院学报 自然科学版 ， 1 9 9 9 ， 1 4 1 6 - 9 ． W u Xi n mi n， Ka n g Yo u x i n， J i a n g Yi n g z e， e t a 1 ． Pe t r o l o g i c c h a r a c t e r is t i c s o f P u t a o h u a Re s e r v o i r i n D a a n b e i Oi l F i e l d ， J i l i n[ J ] ． J o u r n a l o f Xi ’ a n Pe t r o l e u m I n s t i t u t e Na t u r a l S c i e n c e Ed i t i o n， 1 9 9 9， 1 4 1 6 9 ． 薛永超 ， 彭仕宓， 朱红卫 ， 等． 新立油 田泉 三 、 四段 储层成 岩作 用 [ 2 6 ] [ 2 7 ] [ 2 8 ] [ 2 9 ] [ 3 0 ] 及储集空问演 化 [ J ] ． 西 安 石 油 大学 学报 自然 科 学版 ， 2 0 0 5 ， 2 0 4 1 1 1 6 ． Xu e Yo n g c h a o， Pe n g S h i mi ， Zh u Ho n g we i ， e t a 1 ．Di a g e n e s i s a n d p o r e e v o l u t io n o f t h e t h i r d a n d t h e f o u r t h me mb e r s o f Qu a n t o u F o r ma t i o n i n Xi n l i Oi l f i e l d [ J ] ． J o u r n a l o f X i ’ a n S h i y o u Un i v e r s i t y Na t u r a l Sc i e nc e Ed i t i o n， 2 0 0 5， 2 0 4 1 1 1 6． 刘远征 ， 罗红 ， 刘欣． 阜新盆 地沙海组 三段浅层 致密砂 岩储层 特 征 及成岩作用E J ] ． 地质找矿论丛 ， 2 0 0 8 ， 2 3 1 7 7 8 1 ． I i u Yu a n z h e n g， I u o Ho n g， Li u Xi n ． Cha r a c t e r i z a t i o n o f s h a l l o w t i g h t s a n d s t o n e r e s e r v o i r a n d d i a g e n e s i s o f K1 s h i n t h e Fu x i n B a s i n J ] ． C o n t r i b u t i o n s t o Ge o l o g y a n d Mi n e r a l Re s o u r c e s Re s e a r c h， 2 0 0 8， 2 3 1 7 7 8 1 ． 孟庆山． 阜新 盆 地 王 营 矿 气 藏成 因分 析 [ J ] ．中 国煤 田地 质 ， 2 0 0 3， I 5 6 2 4 2 6 ． Me ng Qi ng s h a n ． Ge n e t i c a n a l y s i s o f W a ng y i n g Mi ne Ga s Po o l ， F u x i n B a s i n [ J ] ． C o a l G e o l o g y o f C h i n a ， 2 0 0 3， 1 5 6 2 4 2 6 ． 张金亮． 陆东凹陷九佛堂组 储层岩 石学及 成岩 作用E l 1 ． 西安石 油 学 院学 报 自然 科 学 版 ， 1 9 9 5 ， 1 O 2 4 1 ． Zh a n g J i nl i a ng ． Re s e r v o i r p e t r o l o gy a n d d i a g e ne s i s o f J i u f e t a n g F o r ma t i o n ， L u d o n g D e p r e s s i o n [ J ] ． J o u r n a l o f X i ’ a n P e t r o l e u m I ns t i t u t e Na t u r a l S c i e nc e Ed i t i o n， 1 9 9 5， 1 0 2 4 1 ． 霍秋立 ， 申家年 ， 付丽 ， 等． 海拉尔 盆地 地层 水特征 及成 因分 析 E J ] ． 世界地质， 2 0 0 6 ， 2 5 2 1 7 2 1 7 6 ． Hu o Qj u l i ， S he n J i a ni a n， Fu Li ， e t a 1 ． An a l y s i s o n f e a t u r e s a n d o r i g i n o f s t r a t u m wa t e r i n Ha i l a r B a s i n [ J ] ． Gl o b a l Ge o l o g y ， 2 0 0 6 ， 2 5 2 1 7 2 1 7 6 ． Mo o r e J， Ad a ms M ， Al l i s R， e t a 1 ．Mi n e r a l o g i c a l a n d g e o c he mi c a l c o n s e q u e n c e s o f t h e l o n g t e r m p r e s e n c e o f CO2 i n n a t u r a l r e s e r v o i r s An e x a mp l e f r o m t h e Sp r i n g e r v i l l e St ． J o h n s Fi e l d， Ar i z o n a ， a n d Ne w Me x i c o ， US A[ J ] ．C h e mi c a l Ge o l o g y ， 2 { } 0 5 ， 2 1 7 3 ／ 4 3 65 3 8 5 ． 收稿日 期2 0 0 9 一 2 ～ 2 2 改回日 期2 0 0 9 0 6 2 0 编辑 熊 英 上 接 第 6 0页 [ 1 4 ] 汤 良杰． 塔里木盆地构造演化 与构造样式 [ J ] ． 地 球科学 中国 地质 大学学报 ， 1 9 9 4 ， 1 9 6 7 4 2 7 5 4 ． [ 1 5 ] [ 1 6 ] [ 1 7 ] Ta n g L J a n g J i e ．Ev o l u t i o n a n d t e c t o n i c p a t t e r ns o f Ta r i m Ba s i n [ J ] ． E a r t h S c i e n c e J o u r n a l o f C h i n a Un i v e r s i t y o f Ge o s c i e n c e s ， 1 9 9 4， l 9 6 7 4 2 7 5 4 ． 王培荣 ， 朱 俊章 ， 方孝林 ， 等． 一种新 的原 油轻烃分 类法 塔里 木盆地 原 油 分 类 及 其地 化 特 征 [ J ] ． 石 油 学 报 ， 1 9 9 8 ， 1 9 1 24 28． W a ng P e i r o n g， Zh u J un z h a n g， Fa n g Xi a o l i n， e t a 1 ． A n e w c l a s s i f i c a t i o n o f c r u d e o i l s o n l i g h t h y d r o c a r b o n s --t h e c l a s s i f i c a t i o n a n d g e o c h e mi c a l f e a t u r e o f c r u d e o i l s f r o m Ta r i m B a s i n [ J ] ． Ac t a Pe t r o l e i S i nic a ， 1 9 9 8， 1 9 1 2 4 2 8 ． 姜乃煌 ， 朱光有 ， 张水昌 ， 等． 原油似 甲基二苯 并噻吩 含量 与沉 积 环境及次生变化的关系[ J ] ． 地学前缘 ， 2 0 0 8 ， I 5 2 1 8 6 一 I 9 4 ． J i a n g Na i h ua n g， Zh u Gu a ng y o u， Z ha n g S hu i c ha n g， e t a I ． Tb e c o n t e nt o f me t h y l d i b e n z o t h i o p h e n e s i n o i l a n d i t s r e l a t i o n s hi p wi t h d e p o s i t i o n a l e n v i r o n me n t a n d c a t a g e n e s i s [ J ] ． E a r t h S c i e n c e F r o n t i e r s， 2 0 0 8 ， 1 5 2 1 8 6 ～ 1 9 4 ． Li a n g D G ， Zh a n g S C， Ch e n J P． Or g a n i c g e o c h e mi s t r y o f o i l a n d g a s i n t h e Ku q a d e p r e s s i o n o f Ta r i m B a s i n ， NW C h i n a [ J ] ． Or g a n i c Ge o c he mi s t r y， 2 0 3， 3 4 7 8 7 3 8 8 8 ． [ 1 8 ] P e t e r K E， Mo l d o wa n J M． Th e b i o ma r k e r g u i d e I n t e r p r e t i n g mo [ 1 9 ] [ 2 0 ] [ 2 1 ] l e c u l a r f os s i l s i n pe t r o l e u m a n d a nc i e nt s e d i me n t s r M] ．Ne w S e r s e y Pr e n t i c e Ha l l ， 1 9 9 3 ． 张水昌 ， 王飞宇 ， 张保 民， 等． 塔 里木盆地 中上奥 陶统 油源层地 球 化学研究[ J ] ． 石油学报 ， 2 0 0 0 ， 2 1 6 2 3 2 8 ． Zh a n g Sh u i c h a n g， W a n g Fe i y u， Zh a n g Ba o mi n， e t a 1 ．M i d d l e U p p e r Or d o v i c i a n s o u r c e r o c k g e o c h e mi s t r y o f t h e Ta r i m B a s i n [ J ] ． Ae t a Pe t r o l e i S i n i c a， 2 0 0 0， 21 6 2 3 ～ 2 8． Z h a n g S hu i c h a n g， I i a n g Di g a n g， Li M a o we n， e t a 1 ．M o l e c u l a r l o s s i l s a n d o i l s o u r c e r o c k c o r r e l a t ion s i n Ta r i m Ba s i n， NW Ch i n a 口] ． C h i n e s e S c i e n c e B u l l e t i n ， 2 0 0 2 ， 4 7 S u p p l e me n t 2 0 2 7 ． Bi a n I 。 i z e n g， Z ha n g Sh u i c h a n g，Z h a n g Ba o mi n， e t a 1 ．A k i n d o f c o c c o i d d i n o f l a g e l l a t e l i ke f o s s i l s g i v e s a n e w e x p l a n a t i o n o f s o u r c e o f d i n o s t e r a n e i n t h e E a r l y Mi d d l e C a mb r i a n [ J ] ． C h i n e s e S c i e n c e Bu l l e t i n， 2 0 0 1， 4 6 5 4 2 0 4 2 2 ． [ 2 2 ] 王 飞宇 ， 边立 曾， 张水 昌， 等． 塔里木 盆地奥 陶系海相源 岩中两类 生烃母质[ J ] ． 中国科学 D辑 ， 2 0 0 1 ， 3 1 1 9 6 1 0 2 ． W a n g Fe i y u， Bia n Li z e n g， Zh a n g S hu i c h a n g， e t a 1 ．Two g r o u p s of o r g a n i c ma t t e r s i n t h e Or d o v i c i a n m a r i ne s o u r c e r o c k s ， t h e Ta r i m B a s i n [ J ] ． S c i e n c e i n C h i n a S e r i e s D， 2 0 0 1 ， 3 1 1 9 6 1 0 2 ． 收稿日 期2 0 0 9 0 4 ． 1 0 改回日 期2 0 0 9 0 8 2 0 编辑 熊 英