Bongor盆地北部斜坡带轻质油地球化学特征及成因分析

潘静，文志刚，王登 长江大学地球环境与水资源学院

谢云欣，纪红，安珑雨 油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学），湖北 武汉 430100

Bongor盆地位于乍得西南部，是受中西非裂谷系影响发育起来的中新生代裂谷盆地。北部斜坡带属古构造斜坡部位，断层发育，构造样式复杂，因而也是圈闭发育的主要构造部位。研究区轻质油分布广泛，在Ronier、Mimosa等构造均有发现，主要分布在中深层，埋藏深度在1200m以上。下面，笔者通过分析轻质油的饱和烃色谱、色质等地化资料，综合推断其成因，以期能为Bongor盆地北部斜坡带轻质油的勘探开发提供参考依据。

1 地球化学特征

1.1 常规物性与组分特征

根据文献 ［1］的原油分类标准，API值（比重指数，15.6℃）大于或等于34，黏度小于5mPa·s（50℃）的原油为轻质油。Bongor盆地北部斜坡带轻质油呈黄色－无色，其API值分布范围为34～69.9；饱和烃相对含量为55.43%～88.68%，均值为69.83%；芳香烃相对含量为5.19%～22.67%，均值为15.09%；非烃＋沥青质相对含量为2.36%～21.31%，均值为9.86%；饱和烃/芳香烃值为3.07%～17.09%，均值为5.67%。轻质油族组成中饱和烃含量比正常原油普遍要高，而芳香烃、非烃＋沥青质的含量比正常原油低，因而饱和烃/芳香烃值较正常原油高。

1.2 饱和烃色谱特征

Bongor盆地北部斜坡带轻质油样品色谱参数表如表1所示。从表1可以看出，Bongor盆地北部斜坡带轻质油样品色谱图峰型分为前峰型和后峰型。前峰型原油主峰碳数为C14、C15和C17，后峰型原油主峰碳数为C23和C25。轻质油的∑n/∑n、（nC21＋nC22）/（nC28＋nC29）、Pr/nC17、Ph/nC18均值分别为1.50、2.07、0.69、0.33，其Pr/Ph（姥鲛烷/植烷）值分布范围1.70～2.43，均为姥鲛烷优势［2］；CPI（碳优势指数）、OEP值（奇偶优势指数）分布范围分别为1.08～1.17、0.86～1.16，表明原油正构烷烃无明显奇偶优势［2］。

表1 Bongor盆地北部斜坡带轻质油样品色谱参数表

1.3 饱和烃生物标志物特征

1）三环萜烷与藿烷系列 研究区轻质油的萜烷系列可分为2种分布模式：一种为三环萜烷和藿烷系列正常分布模式，即藿烷系列分布明显占优势，以C30藿烷为主峰（见图1（a））。样品中三环萜烷/藿烷值均小于或者接近于1；C23三环萜烷/C30藿烷值分布范围为0.19～0.78。另一种为三环萜烷和藿烷系列异常分布模式，即三环萜烷异常丰富，其含量超过藿烷系列，主峰碳为C20、C21或C23（见图1（b））。样品中三环萜烷/藿烷值分布范围3.0～36.7，远大于1；C23三环萜烷/C30藿烷值分布范围1.98～2.11，表明该类分布模式的轻质油成熟度相对较高［3］。此外，三环萜烷分布模式整体相似，主要是以C20、C21或C23为主峰的正态分布型。

图1 Bongor盆地北部斜坡带轻质油样品m/z 191质量色谱图

2）甾烷系列 Bongor盆地北部斜坡带轻质油甾烷系列丰度较低，甾烷/藿烷的比值均小于或等于0.05，个别样品该值大于0.05，为0.18；ααα-20R-C27/C29甾烷值分布范围为0.21～1.05，均值为0.53，表明原油母质主要为陆源有机质［3］。在 m/z 217质量色谱图（见图2）上，ααα-20RC27、ααα-20R-C28、ααα-20R-C29规则甾烷呈反“L”型，且 ααα-20R-C29甾烷丰度高于 ααα-20RC27甾烷和ααα-20R-C28甾烷，也表明陆源有机质对成烃的主要贡献［3］。

图2 Bongor盆地北部斜坡带轻质油样品m/z 217质量色谱图

2 成熟度分析

轻烃作为石油和天然气的重要组成部分，广泛分布于原油、生油岩及近代沉积物中，蕴藏着丰富的地质－地球化学信息，因而轻烃分析广泛应用在油气成熟度评价方面［5］。Bongor盆地北部斜坡带轻质油样品庚烷值分布范围为28.7%～35.8%，石蜡指数值分布范围为0.65～1.72，表明Bongor盆地北部斜坡带轻质油为烃源岩成熟－高成熟阶段排烃的产物［6］。

轻质油芳香烃色谱质谱分析资料表明，样品萘系列参数MNR（MNR＝2-甲基萘/1-甲基萘）值分布范围为0.77～1.93，换算成镜质体反射率Ro（Ro＝0.82%＋0.17%×MNR）值为0.95%～1.15%［7］；DNR1（DNR1＝（2，6-二甲基萘＋2，7-二甲基萘）/1，5-二甲基萘）值分布范围为3.41～11.07，换算成镜质体反射率Ro（Ro＝0.49%＋0.09%×DNR1）值为0.80%～1.49%［8］。菲系列中甲基菲指数MPI1（MPI1＝［1.5×（2-甲基菲＋3－甲基菲）］/（菲＋1－甲基菲＋9－甲基菲））分布范围为0.53～0.87，换算成镜质体反射率Ro（Ro＝0.64%＋0.6%×MPI1）值为0.83%～1.16%［9］。通过上述芳香烃成熟度参数分析，也表明Bongor盆地北部斜坡带轻质油属于烃源岩在成熟阶段排烃的产物［6］。

3 成因分析

不同类型有机质由于其沉积环境、有机质组成等方面存在差异，导致所生成的轻质油地化特征也有不同。类异戊二烯烷烃系列、“三芴”系列（分别为芴（F）、硫芴（SF）、氧芴（OF））相关参数指标是反映沉积环境的常用地球化学指标。从（Pr/nC17－Ph）/（nC18－Pr/Ph）三角图（见图3）可以看出，Bongor盆地北部斜坡带轻质油样品点大多数落在Ⅱ区且偏向Ⅰ区，个别样品点落在Ⅰ区，表明原油为湖相原油［4］。从SF/OF与Pr/Ph关系图（见图4）也可以看出，Bongor盆地北部斜坡带轻质油来源于弱氧化－还原沉积环境。

图3（Pr/nC17－Ph）/（nC18－Pr/Ph）三角图

图4 SF/OF与Pr/Ph关系图

4 结论

1）Bongor盆地北部斜坡带轻质油族组成中饱和烃相对含量较高，芳香烃相对含量较低，因而饱和烃/芳香烃值较正常油高；色谱图峰型分为前峰型和后峰型；萜烷系列存在2种分布模式（一种为藿烷系列分布明显占优势，以C30藿烷为主峰，另一种为三环萜烷异常丰富，其含量超过藿烷系列）；甾烷系列丰度较低。

2）轻烃成熟度以及芳香烃成熟度研究表明，Bongor盆地北部斜坡带轻质油为成熟－高成熟的轻质原油。

3）类异戊二烯烷烃系列、“三芴”系列特征研究表明，Bongor盆地北部斜坡带轻质油为湖相轻质油，其来源于弱氧化－弱还原的沉积环境、以陆源高等植物有机质为主要生烃母质的湖相泥页岩。

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［编辑］ 李启栋