内蒙古银额盆地居延海坳陷0-1井烃源岩地球化学特征

吕程，张敏，李洪波(油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 长江大学地球环境与水资源学院，湖北武汉430100 )

内蒙古银额盆地居延海坳陷0-1井烃源岩地球化学特征

吕程，张敏，李洪波(油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 长江大学地球环境与水资源学院，湖北武汉430100 )

[摘要]运用气相色谱-质谱(GC-MS)分析技术对银额盆地0-1井烃源岩样品地球化学特征进行了系统的研究。分析结果表明：该井主要发育二叠系烃源岩，烃源岩抽提物中正构烷烃以后单峰型为主，具有奇碳优势，说明有机质成熟度较低;∑nC-21/∑nC+22小于1，C24Te/ C26TT高达6.56，C29甾烷丰度较高，呈C29优势，表明有机质来源以陆源为主；烃源岩有明显姥鲛烷优势，指示其沉积环境氧化性较强。

[关键词]银额盆地；烃源岩；饱和烃；地球化学特征；气相色谱-质谱

银额盆地及其邻区位于我国西北部，包括了内蒙古自治区的阿拉善盟全部，巴彦淖尔盟西部，乌海市西部，甘肃北山地区。居延海坳陷位于银额盆地西北部，东南侧以绿园隆起与苏红图坳陷相隔。研究区以晚古生代石炭系-二叠系为基底与中生代(主要为白垩系)相叠合为特征。0-1井钻遇晚古生代二叠系，以浅海陆棚相沉积为主[1～4]。

银额盆地居延海坳陷的油气勘探程度较低。笔者通过对区内0-1井烃源岩丰度、有机质类型、成熟度、沉积环境以及有机质来源的系统研究，旨在对烃源岩的综合评价提供有效指导。

1样品与试验

采集了0-1井K(白垩系)、J(侏罗系)、P(二叠系)共44个泥岩样品，深度范围225~1170m。对全部样品进行了热解试验以及w(TOC)(总有机碳质量分数)分析。其中，选取了11个样品进行了抽提以及饱和烃气相色谱-质谱分析。

运用索氏抽提器将部分样品进行氯仿溶液抽提，正己烷沉淀沥青质，对可溶有机质进行柱色层组分离，得到饱和烃。气相色谱-质谱分析条件：仪器为HP6890GC/5973MSD气相色谱-质谱联用仪；色谱柱为HP-5MS柱(30m×0.25mm×0.25μm)；升温程序为50℃保持1min，然后以3℃/min速率升温至315℃后，恒定20min；进样器温度为300℃，载气为氦气，流速为1.04mL/min,扫描范围为50~550amu；质谱检测为多离子检测。

2结果与讨论

2.1　烃源岩地球化学特征

0-1井泥岩样品有机碳测试结果分析表明，w(TOC)分布范围为0.09%~9.24%(平均2.05%)，有高达88.64%的样品符合为生油岩标准(w(TOC)>0.4%)。其中，中等-好烃源岩(w(TOC)>0.6%)的样品占81.82%，好烃源(w(TOC)>1.0%)的样品占54%，反映0-1井烃源岩具有较高的有机质丰度。

由tmax(最高热解峰温)与IH(氢指数)和D(干酪根烃降解率)的关系图(图1)可知，0-1井干酪根类型主要为Ⅰ-Ⅱ型。对0-1井岩心的测定结果，Ro(镜质体反射率)在0.57%~0.59%(平均为0.58%)。可见，二叠系烃源岩的成熟度并不高，处于低熟范围内。

图1　0-1井烃源岩tmax与IH、D关系图

2.2　正构烷烃与类异戊二烯烷烃化合物

图3　0-1井烃源岩Pr/nC18和Pr/nC17关系图

图2　0-1井泥岩饱和烃色谱图

表1　0-1井烃源岩饱和烃色谱参数统计

2.3　萜烷类化合物

图4　0-1井烃源岩甾萜烷类化合物分布特征

图5　0-1井烃源岩C27 -C28 -C29甾烷三角图

0-1井烃源岩样品藿烷分布较为一致，C31～C35升藿烷呈逐渐降低的阶梯状分布，以C29为主峰，Tm(C27三降藿烷)、C29、C31相对于C30明显升高，而Ts(C27三降新藿烷)和C35表现出极低的特征。0-1井Ts/Tm介于0.02~0.25，C29Ts/ C29降藿烷介于0.02~0.33。C29降莫烷与C30莫烷含量相对较高，C30降莫烷/C30藿烷范围为0.32~0.52，平均为0.46。

2.4　甾烷化合物

甾烷化合物在沉积物中能较好的保存，蕴含有较丰富的有机质来源、沉积环境以及成熟度等信息。一般认为，陆生植物富含C29甾烷，水生生物富含C28甾烷。在0-1井甾烷系列化合物分布上，C27甾烷峰明显低于C29甾烷峰，C27甾烷质量分数分布在13.35%~29.26%(平均为18.19%)，C28甾烷质量分数介于9.40%~17.59%(平均为12.32%)，C29甾烷质量分数介于53.15%~74.54%(平均为69.49%)，即C29甾烷>C27甾烷>C28甾烷，且C27甾烷 /C29甾烷为0.17~0.55。所有样品均显示出C29甾烷优势，C27甾烷、C28甾烷、C29甾烷相对组成分布大多呈反“L”字形，表征烃源岩母质来源多为陆生有机质，少数可能为混合有机质。由图5可知，0-1井大部分样品集中在Ⅰ区，表明生源母质类型大多数以陆生植物输入为主。

从图6、表2可以看出，研究区0-1井烃源岩样品C2920S/(20S+20R)介于0.30~0.43之间， C29αββ/(αββ+ααα)为0.22~0.28，大部分样品均落入低成熟区，与Ro结论一致。

图6　0-1井烃源岩C2920S/(20S+20R)　与 C29αββ/(αββ+ααα)散点图

表2　0-1井烃源岩甾、萜类生物标志化合物参数统计

3结论

1) 居延海坳陷0-1井烃源岩正构烷烃呈后峰型为主，具有明显的奇碳优势，CPI与OEP明显大于1，烃源岩样品成熟度偏低。具有明显的姥鲛烷优势，Ph/nC18和 Pr/nC17相关性较好，反映出弱氧化的沉积环境。

2)研究区0-1井泥岩样品中C26+长链三环萜烷系列丰度较高， C24Te/ C26TT>1；C29、C31相对于C30明显升高，而Ts和C35极低， C31～C35升藿烷呈逐渐降低的阶梯状分布特征，Ts/Tm<1，莫烷/C30藿烷偏小，说明陆源有机质的贡献大。

3)C27-C28-C29规则甾烷相对组成也反映了烃源岩有机质来源以陆源高等植物输入为主，其中少数可能为混合有机质。

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[编辑]邓磊

[引著格式]吕程，张敏，李洪波.内蒙古银额盆地居延海坳陷0-1井烃源岩地球化学特征[J].长江大学学报(自科版) ,2015,12(29):13~17.

[中图分类号]TE122.1

[文献标志码]A

[文章编号]1673-1409(2015)29-0013-05

[作者简介]吕程(1989-)，女，硕士生，现主要从事石油地质、油气地球化学方面的学习与研究；

通信作者：张敏，zmjpu@163.com。

[基金项目]国家科技重大专项(2011ZX05007-001)；中国地质调查局国土资源大调查项目(1212011120962)。

[收稿日期]2015-06-10