埕北低断阶沙二段原油特性及油源分析

李忠梅，许名文，袁淑琴，刘荣军，马金龙

埕北低断阶沙二段原油特性及油源分析

李忠梅1，许名文1，袁淑琴1，刘荣军2，马金龙3

（1.中国石油大港油田勘探开发研究院，天津 300280；2.中国石油大港油田测试公司一分公司，天津 300280；3．中国石油大港油田第一采油厂，天津 300280）

埕北低断阶区沙二段是大港油田近年来重点勘探层系之一，研究目标层段原油特点及油源对比分析对油气勘探具有重要的意义。研究表明，原油物理性质总体表现出高成熟原油特征，具有四低一高的特点，即低密度，低黏度，低胶质+沥青含量、低含硫量及高含蜡量。原油地球化学性质和原油生物标志特征整体反映出生油母质形成于湖相沉积弱还原环境，具有丰富的藻类贡献，也表现出高成熟油特征。通过原油的物理四性分析和层系间油岩生物标志特征对比研究，分析认为其油气来源为两个方面：主要方面来自歧口凹陷和歧南次凹两大生油凹陷的双向供油，另一方面油气来自沙二段烃源岩的自生自储和沙三段的高成熟烃源岩。

埕北低断阶；沙二段；原油；生物标志；油源对比

埕北低断阶区位于黄骅坳陷中区歧口凹陷南部低斜坡，构造上位于歧口凹陷向埕宁隆起过渡的台阶部位，区域构造位置有利，其紧邻几大生油凹陷，北侧以歧东断裂为界与歧口主凹相接，南侧以张东断层为界，西侧以张北断层为界与歧南次凹相隔，东侧为沙南凹陷，勘探面积约150km2（图1），油气资源充沛，已成为大港油田当前油气勘探的重点地区之一。该区沙二段属低位期沉积，可容纳空间大，物源充足，已经成为该区的主要勘探层系，所以对沙二段的原油特点及油源对比分析具有很重要的意义。

图1 埕北低断阶区域位置

1 原油物性及地球化学特征

1.1原油物理特性

埕北低断阶区沙二段原油物理性质总体表现出四低一高的特点，即低密度、低黏度、低胶质+沥青含量、低含硫量及高含蜡量。原油密度范围0.807 8 ～ 0.865 7 g/cm3，属中轻质原油；黏度很低，在2.1 ～ 18.07 mPa·s之间，平均6.51 mPa· s；胶质+沥青质质量分数5.2% ～ 18.5%，平均12.87%；含硫量0.03% ～ 0. 28%，平均0.11%；含蜡量10.89% ～ 25.49%，平均18.19%，属于高蜡原油；胶蜡比（胶质+沥青/含蜡量）基本小于1，说明原油是高成熟阶段的产物。综合上述物性特征来看，埕北低断阶原油属于高成熟原油。

1.2原油地球化学特性

1.2.1 原油族组成

原油是一种复杂的混合物，根据有机化合物的结构和性质可以把复杂的化合物分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质等4个组分[1]。埕北低断阶沙二段原油中饱和烃占37.5% ～ 62.08%,，芳烃占11% ～ 20.1%，非烃占7.05% ～ 30.63%，沥青质占1.68% ～ 7.19%。在总烃组成上以饱和烃为主，其次是芳烃。原油中饱芳比为1.8 ～ 4.66，即饱和烃含量要高出芳烃含量的1.8 ～ 4.66倍。

1.2.2 原油饱和烷烃色谱特征

图2 埕北低断阶沙二段原油提取物饱和烃气相色谱图

埕北低断阶沙二段原油饱和烷烃色谱特征见图2所示。正构烷烃的组成和分布特征受母质类型、有机质演化程度等多种因素的影响。油层原油的正烷烃碳数分布范围为C10～ C37，主峰碳介于C17～ C25，峰形多呈单峰型；奇偶优势比OEP值为1.0 ～ 1.14，CPI值为0.96 ～ 1.25，均接近平衡值1.0，表现出高成熟原油的特征[2]。姥鲛烷和植烷比值（Pr/Ph）在原油和沉积物中含量丰富且稳定，长期以来一直被用于确定沉积环境的氧化还原条件[3-4]，埕北低断阶沙二段原油Pr/Ph比值多在1.5左右，表现出湖相沉积弱还原环境特征；一般原油成熟度越高，正构烷烃系列越丰富，Pr/nC17、Ph/nC18比值越小，该区沙二段原油Pr/nC17值为0.37～ 0.75，Ph/C28值为0.30 ～ 0.54，表现出高成熟油特征。（C21+C22）/（C28+C29）值为1.10 ～ 4.16，C21/C22值为0.44 ～ 1.89，显示出高成熟油的特征。

1.2.3 原油饱和烃生物标志物组成特征

生物标志化合物是原油中最为重要的特征之一，它们主要反映了藻类生源的贡献，同时也提供了原油成熟度与沉积环境的信息[5]。埕北低断阶沙二段原油标志物分布特征变化很大（图3），普遍含有伽马蜡烷，含量较低，说明生油母质形成于还原环境中，并且成熟度很高；藿烷类含量高，以C30藿烷最高，同时含有一定量的C31、C32升藿烷，Ts含量高于Tm，表现出高成熟油的特征；从C27甾烷与C29甾烷的峰值特征来看，研究区原油的C27、C28与C29甾烷的分布型式呈L字型，而C27含量相对C29占有绝对优势，同时原油中还含有相对含量的C30-4-甲基甾烷，反映了丰富的藻类生物来源的贡献；重排藿烷和异胆甾烷含量均较高。

2 油源对比分析

2.1原油物理性质对比分析

图3 埕北低断阶区沙二段原油质量色谱图

埕北低断阶紧邻歧口凹陷与歧南次凹，两大凹陷生油层系多，各生油层主排烃期相互叠置，油源充沛，可以为该区长期、持续地提供油气资源，具有成藏的物质基础。

原油物性包括密度、黏度、含蜡量、含硫量、含胶质沥青量等，其特征与来源有密切关系[6]，但在来源一致或相近时，原油物性与运移、次生变化、保存条件等有密切关系[7-8]。事实上原油自烃源岩生成并运移出烃源岩后，油气沿着运移路径往往会发生物性规律性的变化，一般情况下，原油密度和黏度自下而上、自凹陷中心向盆地周边随着运移距离的增加而变大，而含蜡量和胶质沥青含量则随着运移距离的增加而减小，这种变化伴随在运移的整个过程中。根据这一理论分析埕北低断阶及周边区域沙二段原油“四性图（密度、黏度、含蜡量、含胶质沥青量）”（图4），从图中对比可以看出埕北低断阶的原油密度和黏度高于临近的歧口凹陷和歧南次凹，而含蜡量与含胶质沥青要低于岐口凹陷和岐南次凹；油源对比分析认为该区原油来自于歧口凹陷主体和歧南次凹双向供油，油气资源非常丰富。

2.2层系间油源对比分析

通过烃源岩的研究，埕北低断阶沙河街组有机质丰度高，均达到了好烃源岩的标准，其中沙一段和沙三段是主力生烃层段，优质烃源岩达到了80%以上。而主力层沙二段砂岩夹持于沙一段与沙三段这两套湖泛期异常高压优质烃源岩之间，成藏配置优越。

对比分析沙二段原油与沙一段下部和沙三段烃源岩m/z 191和m/z 217质量色谱图（图5）。沙二段与沙三段在生物标志物分布特征有着很大的相似之处，在伽马蜡烷、重排藿烷、规则甾烷和C30-4-甲基甾烷含量与分布特征方面都非常相似，表明二者具有亲源关系；但是跟沙一段下部的分布特征存在很大的差异，表明二者在油气来源上不一致。油源分析认为，埕北低断阶沙二段油气一方面来自于沙二段烃源岩的自生自储，另一方面来自沙三段的高成熟烃源岩，但是有别于沙一段低成熟烃源岩。

图4 埕北低断阶及周边地区沙二段原油物理四性图

图5 埕北低断阶层系间油源对比图

3 结论

（1）埕北低断阶沙二段的原油物性具有四高一低的特点，属于高成熟中轻质原油；原油的地球化学特征反映出埕北低断阶沙二段原油整体来源于弱还原的沉积环境，表现出高成熟的原油特点。

（2）油源对比分析认为埕北低断阶沙二段的油气来源主要是两方面：主要方面来自歧口生油凹陷和歧南次凹的双向供油；另一方面来自沙二段的烃源岩自生自储和沙三段的高成熟烃源岩。

[1] 杨军．松辽盆地龙西地区扶杨油层原油特征[J]．西部探矿工程，2009（1）：99-101．

[2] 宋宁，林春明，陈丽萍．未熟-成熟油混合后生物标志物参数的变化特征[J]．新疆石油地质，2004，25（3）：267-269．

[3] 周陆扬，刘怀山，姜建群，等．辽河盆地东部凹陷欧利坨子地区原油性质与成因[J]．石油实验地质，2007，29（5）：491-495．

[4] 吴小红，吕新华．东濮凹陷胡庆油田烃源岩地球化学特征分析[J]．海洋石油，2005，25（3）：29-34．

[5] 王渝明，李士奎，何光玉，等．大庆油田杏南开发区东部过渡带原油特征及油源对比[J]．高校地质学报，2004，10（2）：267-273．

[6] 高岗，梁浩，杨淑亚，等．三塘湖盆地原油物性特征及其影响因素[J]．西南石油大学学报，2007，29（3）：43-45．

[7] 李建新，杨斌，李冀川，等．准噶尔盆地西北缘稠油成因和原油早期成烃机制的探讨[J]．新疆石油地质，1993，14（3）：239-249．

[8] 王绪龙，康素芳．准噶尔盆地腹部及西北缘斜坡区原油成因分析[J]．新疆石油地质，1999，20（2）：108-112．

世界前沿科技：光纤地震采集技术

对于大型油藏，用4D地震进行永久性测量是直接提供油藏流体及油藏体积连通性图像的重要途径。对此，光纤地震系统具有成本和性能优势，并解决了电子系统的不稳定性等问题，更适用于大型排列的永久海底油藏监测。与其他技术相比，用光纤系统进行永久油藏监测具有更好的耦合效果，从而降低噪声，减少声波在水中的单程旅行路径；具有更高的灵活性，受天气、水流影响小；只需动用一次地震船，有效降低重复勘探成本等。

光学地震传感系统的重要特征主要包括：1）在传感点无电子部件或无电力需求，2）通过遥感技术控制方向，3）长距离、多路解码技术令地震数据可以进行模拟传输，4）极好的传感器性能，5）高可靠性。光纤检波器及光缆重量的降低，使得测量系统的安装方式更灵活，安装费用更低。

光纤传感和传输的固有优势促进了其在地震勘探领域的应用。光纤地震系统永久油藏监测是通过小型船只将光缆滚筒下到海床上，然后用水下机器人将光缆定位埋设到海床下。

光学传感系统的采用象征着从数字传输到光学传输的发展，是今后地震勘探的有力竞争技术。

摘编自《中国石油报》2014年8月19日

石油微生物技术研讨会召开

近日，胜利油田召开石油微生物技术国际研讨会，来自美国俄克拉荷马大学、香港大学、华东理工大学的多名教授，以及胜利油田首席高级专家王增林等参加了这次研讨会。

会上，俄克拉荷马大学能源与环境研究所所长萨福利塔教授，重点就微生物提高能源采收率技术在油藏、页岩及煤田的室内研究和现场应用方面作了介绍，他提出的微生物提高能源采收率理念大大拓宽了石油微生物的应用范围。胜利采油院微生物中心的专家介绍了中国石化微生物采油重点实验室概况、相关研究及现场试验。近几年，胜利油田在微生物采油领域取得长足进步，先后在7个油藏区块开展微生物驱油现场试验和应用，累计增油19×104t，阶段提高采收率4.6%；开展的微生物单井处理技术已推广应用1 640余井次，累计增油17万余吨。

摘编自《中国石油报》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，工程师，大港油田公司技术专家，主要从事油藏分析与评价工作。

E-mail：jxxiloveyou@163.com。