准噶尔盆地春光油田原油类型差异性分析

杨振峰

（中石化南阳油田分公司物探研究院，河南 郑州 473132）

吴楠

（长江大学地球科学学院，湖北 武汉 430100）

肖学，于群达

（中石化南阳油田分公司物探研究院，河南 郑州 473132）

程欣

（长江大学地球科学学院，湖北 武汉 430100）

准噶尔盆地是近代中国最早开展油气勘探的地区，复杂的生排烃背景、多样的构造运动使其成为我国西部重要的含油气盆地［1－4］。其中，车排子凸起作为准噶尔盆地西部隆起的次一级构造单元，自20世纪80年代发现至今，众多学者已经对其沉积、构造以及油气成藏等多个研究领域开展了细致详尽的研究工作。对于油气成藏领域，虽然国内学者在输导体系以及油气成藏期次等方面已经趋于共识［1－9］。然而，对于车排子地区油源的研究则尚存争议［10－12］。

春光油田占据了车排子凸起的核心构造位置，其在多个层系 （侏罗系、白垩系、古近系、新近系）发育不同类型的原油 （稠油与轻质油），为开展车排子地区油气源精细对比研究提供了天然的试验场。研究拟通过对于不同类型原油生物标志化合物的解剖与对比，建立不同层系原油差异分布的规律，为深化车排子地区油气成藏的认识提供有利的支撑证据。

1 区域地质概况

春光油田位于车排子凸起中部，紧邻小拐和红山嘴油田，区块面积1023km2。车排子凸起位于准噶尔盆地西北缘，构造上车排子凸起与红车断裂带是同属于准噶尔盆地西部隆起的次一级构造单元。春光区块自下而上发育主要地层为石炭系、下白垩统吐谷鲁群、古近系、新近系的沙湾组和塔西河组，侏罗系地层在部分沟谷内残存，二叠系、三叠系地层全部缺失。春光区块本身不具备烃源岩发育的有利条件，然而其东部以红－车断裂带为界与昌吉凹陷相接，南临四棵树凹陷。2大生油凹陷地区发育的多套烃源岩 （二叠系、侏罗系以及古近系）为研究区提供了充足的油源条件。

2 烃源岩地球化学特征

在准噶尔盆地统一的构造背景下，春光地区亦先后经历了海西晚期运动、印支运动、燕山运动及喜马拉雅运动等多旋回的构造演化阶段，构造沉降期接受有机质的大量沉积而发育烃源岩。根据构造演化及地化特征分析，中、下侏罗统煤系地层、古近系安集海河组湖相泥岩和中、下二叠统泥岩为主要烃源岩。

2.1 烃源岩评价

1）中、下侏罗统 中、下侏罗统烃源岩包括八道湾组 （J3b）、三工河组 （J3s）和西山窑组 （J2s）。其中，下侏罗统J3b总有机碳（TOC）含量0.15%～0.6% （平均0.38%），中侏罗统J2s的TOC0.18%～0.59% （平均0.39%），烃源岩综合评价较差。然而，下侏罗统J3s沉积时期是四棵树凹陷在侏罗纪时的最大湖侵期，湖盆水体较深，水动力较弱，水体稳定且处于相对还原环境，有利于有机质的大量保存。J3s的TOC0.36%～5.19% （平均2.46%），氯仿沥青 “A”平均0.0649%，总烃含量平均值418.73ppm，综合评价为较好的中等～好；岩石热解生烃潜量 （S1＋S2）0.29～33.43mg／g，平均11.45mg／g，评价为好。综合分析，下侏罗统J3s烃源岩评价为中等～好。

2）古近系安集海河组 安集海河组 （E2a）沉积期，四棵树凹陷剧烈沉降，短期接受巨厚沉积，有机质来源丰富，较深的水体又保证了有机质的保存条件。古近系E2a的TOC0.11%～4.5%，平均0.93%；氯仿沥青 “A”0.0011%～0.3019%，平均0.04%；总烃含量6.63～748.59ppm，平均180.43ppm；岩石热解（S1＋S2）0.03～25.3mg／g，平均3.74mg／g；总体分析，古近系E2a烃源岩评价为中等～好。

3）中、下二叠统 二叠系可细分为下二叠统和中二叠统2套烃源岩。

风城组 （P2f）是海陆过渡环境的残留海－澙湖相沉积，水介质条件属咸化性质，岩性为黑灰色泥岩、白云质泥岩、凝灰质泥岩、凝灰质碳酸盐岩与沉凝灰岩。TOC平均1.26%，氯仿沥青“A”平均0.1493%，总烃含量平均0.0820%，（S1＋S2）平均0.73mg／g，有机质类型多为Ⅰ～Ⅱ型，Ro（镜质体反射率）为0.85%～1.16%。处于成熟～高成熟阶段，是一套较好～好的生油岩。

下乌尔禾组 （P3x）是浅湖相－半深水湖相沉积，分布在断裂带下盘。目前所钻遇到的烃源岩有机质丰度普遍较低，有机碳含量平均为0.7%～1.4%，氯仿沥青 “A”0.0014%～0.0696%，平均0.0088%，有机质类型为Ⅲ型，个别为Ⅱ2型和Ⅱ1型。该套地层无论在断裂带附近还是在凹陷斜坡区都表现为典型陆源生源，Ro在断裂带附近平均为0.86%。总的来看，P3x处于成熟～高成熟阶段，是一套差～较好的烃源岩。

2.2 烃源岩生标特征

J3s泥岩可溶有机质抽提物饱和烃气相色谱图 （TIC）呈前高双峰型，主峰碳数为C15、C17；霍烷系列质量色谱图 （m／z＝191）显示三环萜C20、C21及C23呈下降型分布，且总体含量较低，C24四环萜烷含量极低，五环三萜Ts含量极低，C35升霍烷含量极低，几乎不含伽马蜡烷；甾烷系列质量色谱图（m／z＝217）显示规则甾烷C27、C28及C29弱势呈现反 “L”型分布，三者中C29相对含量小于50% （见图1）。综合分析，J3s泥岩有机质母质来源以陆源高等有机质为主，藻类等水生生物亦有较大部分贡献；沉积环境为弱氧化～弱还原。

古近系E2a泥岩可溶有机质抽提物饱和烃气相色谱图 （TIC）弱势呈现后高双峰型；主峰碳数为C27；霍烷系列质量色谱图 （m／z＝191）显示三环萜C20、C21及C23呈山谷型分布，且总体含量较低，C24四环萜烷含量低，五环三萜Ts含量极低，C35升霍烷含量极低，伽马蜡烷含量较高；甾烷系列质量色谱图 （m／z＝217）显示规则甾烷C27、C28及C29明显呈 “V”型分布，C27与C29相对含量比值约等于1（见图2）。综合分析，E2a泥岩有机质母质来源以藻类等水生生物为主，沉积环境为弱还原。

图1 J3s泥岩生物标志化合物气相色谱、质量色谱特征图

图2 古近系E2a西湖1井4043m灰色泥岩生物标志化合气相色谱、质量色谱特征图

图3 二叠系车202井2457～2460m泥岩生物标志化合物质量色谱特征图

二叠系烃源岩抽提物碳同位素值较低，一般小于－30.0‰；甾烷以C29、C28为主，几乎不含重排甾烷或重排甾烷含量很低以及C27甾烷含量很低；萜烷分布特征最明显的是伽马蜡烷普遍较高，三环萜烷分布常以C23为最高，C20、C21相当或略低，C19一般很低，总体上三环萜烷相对于五环萜烷的丰度要高些；五环萜烷的分布以C30－藿烷和C29－藿烷为主，其他藿烷含量相对较低；Pr／Ph较低，通常小于2.0，而β－胡萝卜烷含量相对较高，这是二叠系烃源岩的一个重要生物标志物特征 （见图3）。

3 原油类型分布特征

油气的地球化学特征包含丰富的信息，包括油气母质来源的沉积环境、成熟度等，根据不同地化指标对油气进行分类有利于更好的揭示油气的来源本质，对油气运移及成藏过程研究具重要意义。研究中，依据原油全油及其族组分碳同位素组成，原油生物标志化合物色谱、色谱－质谱的图谱特征及其包含的参数比值信息如姥植比、伽马蜡烷指数、三环萜烷／五环萜烷、C24四环／C26三环萜烷、C20、C21、C23三环萜烷相对含量组成、ααα－20R规则甾烷相对含量可将春光区块原油分为3类 （A类、B类、C类） （见表2）。其中，A类轻质油主要分布在工区西南部 （产层为E、N1s）以及工区东部排8井区 （N1s）；B类稠油分布在工区东北部 （产层为K、N1s）；C类稠油在工区西北部主要产自N1s，而在中部地区则分布于E、N1s。

表2 春光区块原油分类分布表

3.1 A类原油地化特征

A类原油 （轻质油）:正构烷烃分布完整，为单峰型，原油碳同位素较重，为－26.6‰，与侏罗系较为接近。Pr／Ph的值较高，为2.25～2.27，与侏罗系相近。不含β－胡萝卜烷，三环萜烷C20、C21、C23丰度较低且呈下降型，与侏罗系相近，具典型的侏罗系烃源岩特征，表明该原油主要来自侏罗系烃源岩 （见图4（a））。

图4 春光油田不同类型原油的生标特征

3.2 B类原油地化特征

B类原油 （稠油）:原油遭受降解，TIC上正构烷烃难以区分；含微量β－胡萝卜烷；原油碳同位素较轻:全油－30.9‰，烷烃、芳烃、非烃和沥青质组分分别为－32.1‰，－29.7‰，－30.0‰和－31.3‰，与二叠系烃源岩较为接近。C20、C21、C23三环萜烷呈上升型分布，伽马蜡烷相对丰度较高，富含25－降霍烷，具明显的二叠系烃源岩特征，表明该原油主要来自二叠系烃源岩 （见图4（b））。

3.3 C类原油地化特征

C类原油 （稠油）:饱和烃色谱基线漂移特征明显，但正构烷烃分布完整；姥植比较低，为0.84～1.04；不含β－胡萝卜烷；整份原油以降解油为主，同时在降解后存在正常原油的2次混入过程。稳定碳同位素总体较轻。原油密度为0.98g／cm3；族组成中饱和烃含量高，芳烃和非烃次之，不含沥青质，表明其为二叠系与侏罗系的混源特征 （见图4（c））。

关于车排子凸起轻质油的来源问题一直是学术界争议的焦点。通过对于春光油田不同类型原油的平面分布特征直接证实了侏罗系烃源岩是轻质油的母岩，同时，车排子凸起轻质油存在2大油气充注方向:①来源于南部的四棵树拗陷，烃类对于春光油田的充注方向自春50井SW－NE运移。②来源于东部的昌吉拗陷，其油气运移路径较为局限，自排8井区，沿春3井－春8井SE－NW运移至春23井－春40井一线。

4 结语

春光油田位于准噶尔盆地车排子凸起的中部，区内在多层系共同发育稠油与轻质油。进一步的研究表明，春光地区不同层系的原油可分为3种类型，即A类为侏罗系来源轻质油、B类为二叠系来源稠油和C类二叠系稠油与侏罗系轻质油的混源油。而春光油田不同类型原油的分布特征，亦直接证实了2大生油拗陷对于春光地区现今油气藏形成的控制作用，并识别出了侏罗系轻质油的2条运移方向与主运移通道，认为春50井是四棵树拗陷向车排子凸起供烃的主力充注点，而排8井区则为昌吉拗陷的主要充注指向。

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