饶阳凹陷肃宁洼槽对蠡县斜坡供烃潜力的地球化学证据

张锐锋, 曹兰柱, 付 健, 刘宗堡, 陈柯童, 孙永河, 秦梦华, 李依航, 曹 松

饶阳凹陷肃宁洼槽对蠡县斜坡供烃潜力的地球化学证据

张锐锋1, 曹兰柱2, 付 健3*, 刘宗堡3, 陈柯童2, 孙永河3, 秦梦华2, 李依航2, 曹 松4

(1. 中国石油 华北油田公司, 河北 任丘 062552; 2. 中国石油 华北油田公司 勘探开发研究院, 河北 任丘 062552; 3. 东北石油大学 地球科学学院, 黑龙江 大庆 163318; 4. 中国石油 华北油田公司第五采油厂, 河北 辛集 052360)

蠡县斜坡是饶阳凹陷重要的油气探区, 其油气来源问题一直是勘探关注的重点, 特别是斜坡南部的油源问题一直存在争议。本研究通过开展任西–肃宁洼槽烃源岩评价及地球化学特征分析、蠡县斜坡原油油源分析和运移路径示踪, 证实了肃宁洼槽对斜坡南部的供烃潜力, 并明确了蠡县斜坡不同区域油源。蠡县斜坡原油可分为3类, 其中: A类原油由淀北洼槽E4-E烃源岩供烃, 主要分布在蠡县斜坡北部; B类原油由任西洼槽E下1烃源岩供烃, 主要分布在斜坡北中部; C类原油位于蠡县斜坡中南部, 油源分析及芳烃运移示踪参数指示其由肃宁洼槽E下1烃源岩供烃。蠡县斜坡中南部油藏油源的明确, 从源的角度证实了肃宁洼槽对蠡县斜坡中南部的供烃能力, 为蠡县斜坡南部的勘探提供了有力的证据, 对斜坡南部勘探具有重要指导意义。

生物标志化合物; 油源对比; 运移示踪; 蠡县斜坡; 肃宁洼槽

0 引 言

近些年, 随着蠡县斜坡勘探程度加强, 斜坡中北部的钻井获得了工业油流, 展现了良好的勘探潜力(杨帆等, 2010)。相比之下, 斜坡南部目前已发现的油藏相对较少, 一直被看作蠡县斜坡的勘探潜力区。早期勘探认为蠡县斜坡原油主要来自任西洼槽和斜坡上的沙一下亚段(E下1)烃源岩, 由于蠡县斜坡油藏主要为未熟–低熟原油, 运移距离相对有限, 因此, 蠡县斜坡南部的勘探潜力一直未被证实(李辉, 2016)。目前针对蠡县斜坡的油源存在一个关键问题: 斜坡南部已发现的油藏是否来自任西洼槽, 是否存在其他洼槽为南部供烃。已有的报道主要从构造、输导体系、沉积储层角度对斜坡南部勘探潜力进行论述(刘井旺, 2013; 路琳琳等, 2013; 黄靖轩, 2018), 缺少对供烃烃源岩及油源的讨论及有力证据。

本研究针对蠡县斜坡主要富油层段的原油样品, 开展原油地球化学特征及来源分析, 结合烃源岩评价、油源对比和地球化学运移路径示踪技术, 明确了蠡县斜坡存在多烃灶供烃情况, 并证实肃宁洼槽对斜坡南部的供烃潜力, 为蠡县斜坡油气勘探方向与目标评价提供理论依据, 从而为蠡县斜坡勘探打开新的局面。

1 地质背景

蠡县斜坡位于渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷的西部缓坡带, 是NE走向西抬东倾的沉积斜坡(图1a、b)。蠡县斜坡西接高阳断层, 东临任西与肃宁洼槽, 北靠雁翎潜山构造带, 南以蠡县鼻状构造为界, 南北两端长近80 km, 东西宽20～30 km, 区域勘探面积可达2000 km2(宋永东, 2010)。蠡县斜坡沉积较完整, 从下向上依次沉积孔店组(E)、沙河街组(E)、东营组(E)、馆陶组(N)、明化镇组(N)及第四系(Q)(图1c)。其中烃源岩层段为任西和肃宁洼槽的沙三上亚段(E上3)暗色泥岩和在洼槽和斜坡区广泛分布的沙一下亚段(E下1)暗色泥岩和油页岩。储层主要位于蠡县斜坡上的沙河街组(E)和东营组(E)砂泥互层段(李琪等, 2013; 杜一帆等, 2021)。

2 样品与实验方法

选取任西洼槽和肃宁洼槽5口井54个岩屑样品开展总有机碳(TOC)和岩石热解分析。其中, TOC分析利用美国LECO-CS230碳硫分析仪完成, 岩石热解利用Rock-Eval 标准型热解分析仪完成。对8口井32个烃源岩抽提物开展饱和烃色谱–质谱分析, 其中E下1烃源岩22件、E上3烃源岩10件。样品首先经索氏抽提和柱层析法分离得到饱和烃组分, 然后在美国Agilent 6890-5975I型气相色谱–质谱联用仪上进行分析。另外, 选取蠡县斜坡22口井的22个原油样品经柱层析分离获得饱和烃和芳烃组分, 在Agilent 6890-5975I型气相色谱–质谱联用仪上进行饱和烃和芳烃的色谱–质谱分析, 具体分析流程方法见Fu et al. (2019)。

3 烃源岩地球化学特征

3.1 有机质丰度、类型及成熟度

蠡县斜坡自北向南紧邻任西洼槽和肃宁洼槽, 主要发育E下1和E上3烃源岩, 其中任西洼槽E下1被认为是蠡县斜坡原油的主要烃源岩(张峰等, 2015;杨帆等, 2020)。任西洼槽E下1烃源岩TOC为0.70%～ 4.82%, 平均2.46%, 有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1型(图2a), 现今处于未熟–低熟阶段,o为0.40%～0.68%,属于好–很好的倾油型烃源岩(图2b)。任西洼槽的E上3烃源岩TOC为0.48%～2.89%, 平均1.09%, 主要为Ⅱ1-Ⅱ2型干酪根, 生烃潜力整体弱于E下1烃源岩, 属于差–中等烃源岩。

图1 饶阳凹陷蠡县斜坡构造单元(a、b)和地层综合柱状图(c)

图2 任西–肃宁洼槽烃源岩评价的HI-Tmax图版(a)和(S1+S2)-TOC图版(b)

肃宁洼槽一直被认为是蠡县斜坡潜在的供烃洼槽, 由于缺少可靠的地球化学证据, 肃宁洼槽对蠡县斜坡原油的贡献一直未被重点关注。肃宁洼槽E下1烃源岩与任西洼槽具有相似性, TOC为0.48%～3.34%,平均1.45%, 有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1型(图2a),o为0.50%～ 0.75%, 略高于任西洼槽, 为好–很好的倾油型烃源岩(图2b)。相比之下, 肃宁洼槽E上3烃源岩在有机质丰度(TOC平均为0.66%)、类型(Ⅲ型)和生烃潜力方面均差于E下1烃源岩。综上所述, 肃宁洼槽和任西洼槽的E下1烃源岩具有相似性, 均具有较好的供烃潜力, 因此, 肃宁洼槽和任西洼槽均具有向蠡县斜坡供烃的物质基础, 而E上3烃源岩生烃潜力整体弱于E下1烃源岩。

3.2 烃源岩生物标志化合物特征

3.2.1 链烷烃及异戊二烯烷烃

E下1烃源岩的正构烷烃以长链烷烃为优势的单峰型后峰态分布, 主峰碳为C22～C28, 碳优势指数(CPI; Bray and Evans, 1961)为0.98～2.23, 呈现明显的奇碳优势(图3a、b)。考虑到样品仍处于低熟阶段(o<0.6%), 峰型和奇偶优势均指示了陆源有机质的输入特征。E下1烃源岩的姥植比(Pr/Ph)整体小于1.0, 表明其形成于强还原环境(Peters and Moldowan, 1993)。值得注意的是, E下1烃源岩的Pr/Ph值随埋深变浅具有明显分段性: 0.16～0.44(深部)和0.48～1.35 (浅部)(表1), 指示了E下1烃源岩沉积时期水体还原条件逐渐减弱的特征。

E上3烃源岩的正构烷烃以短链烷烃为优势的单峰型前峰态分布, 主峰碳为C17～C23, CPI为0.89～1.02,奇偶优势特征不明显(图3c)。与E下1烃源岩相比, E上3烃源岩现今已处于成熟阶段(o=0.7%～1.0%), 其峰型和奇偶优势已不能有效指示母源的输入特征。E上3烃源岩的Pr/Ph值变化范围较大(表1), 指示该时期水体环境氧化还原条件变化强烈。

在(Pr/-C17)-(Ph/-C18)交会图(图4)中, 任西–肃宁洼槽E下1烃源岩样品主要位于藻类输入的还原环境, 其中部分样品仍处在未熟–低熟阶段, 分布在图版界限之外。E上3烃源岩样品分布与E下1相似(图4)。综上所述, 任西–肃宁洼槽E下1和E上3烃源岩沉积于以陆源有机质输入为主的、还原的湖相环境。

3.2.2 甾、萜烷类

生物标志化合物是烃源岩和原油中的分子化石, 可以指示有机质输入和沉积环境(Peters and Moldowan, 1993)。本研究针对任西–肃宁洼槽烃源岩三环萜烷、藿烷系列(191)和甾烷系列(217)进行了对比研究(图5)。

E下1烃源岩三环萜烷系列呈现出2种分布特征, 其中E下1下部烃源岩总体表现出C23三环萜烷(TT)优势(图5d), 指示了咸水湖相的有机质输入(Tao et al., 2015); 而上部烃源岩则表现出C20TT优势(图5a), 指示了淡水湖相的沉积环境(朱扬明, 1997; 肖洪等, 2019)。此外, C24四环萜烷(Tet)的相对丰度也表现出相似的情况, 高丰度C24Tet通常指示高等植物的输入(Song et al., 2017), E下1上部烃源岩具有明显的C24Tet优势, 表明其相对于E下1下部烃源岩高等植物输入加强(图5d)。上述差异在霍烷和甾烷系列分布中也有体现, 如E下1下部烃源岩具有高丰度伽马蜡烷(Ga)(图5e, 表1), 指示咸水环境(Damste and de Leeuw, 1995), C27-C28-C29规则甾烷呈现低等水生生物和高等植物混合贡献的“V”字型分布(图5f)。但是E下1上部烃源岩Ga含量较低, 甾烷则呈现C27甾烷优势的“V”字型分布特征(图5c), 指示了以藻类等低等水生生物为主的贡献(Huang and Meinschein, 1979)。如前所述, E上3烃源岩的沉积环境变化明显, 强还原–弱氧化环境均有分布, 其生物标志化合物特征也表现出一定的复杂性, 其中还原性环境样品具有低Pr/Ph值、高Ga、低C24Tet的特征, 而偏氧化环境的样品则呈现与之相反的特征(图5 g～i)。

图3 任西–肃宁洼槽烃源岩正构烷烃(m/z 85)分布质量色谱图

表1 任西–肃宁洼槽烃源岩生物标志化合物特征参数

注: 分子为参数分布范围, 分母为参数平均值, 括号中为样品个数。Pr/Ph. 姥鲛烷/植烷; Ga/C30H. 伽马蜡烷/C30霍烷; C304-Ms/∑C29St. C304-甲基甾烷/C29甾烷; C27dia/C27St. C27重排甾烷/C27甾烷。

图4 任西–肃宁洼槽烃源岩(Pr/n-C17)-(Ph/n-C18)交会图(底图据Shanmugam, 1985)

综上所述, 任西–肃宁洼槽烃源岩可以划分为3类(表1): ①形成于具有一定高等植物的淡水湖泊环境的E下1上部烃源岩; ②形成于藻类和低等水生生物为母质来源的咸水湖泊环境的E下1下部烃源岩; ③形成于淡水–咸水环境的E上3烃源岩。

4 原油类型划分及油源分析

4.1 原油生物标志化合物特征

4.1.1 链烷烃及类异戊二烯烃

与临近的霸县凹陷文安斜坡原油不同(徐真和张春明, 2010; 杜金秀等, 2014), 蠡县斜坡原油未见明显的正构烷烃损失, 在总离子流图(TIC)中也未见明显的UCM鼓包(即未分离的复杂混合物)(图6; Yang et al., 2019), 指示蠡县斜坡原油未经历明显的生物降解作用。蠡县斜坡原油总体呈现出显著的植烷优势, 可能由原油成熟度较低, 正构烷烃尚未大量生成所致。峰型为单峰型后峰态分布特征, 主峰碳数大于22, 指示了陆源有机质的贡献。相比之下,斜坡北部的雁60-52X等井原油的正构烷烃高于植烷(图6a)。斜坡北部原油的CPI值为1.09～1.41, 整体高于中南部的CPI值(<1.1), 说明斜坡中南部原油成熟度高于北部。除雁60-52X等井(Pr/Ph=0.68～0.71), 斜坡原油的Pr/Ph值普遍小于0.28(表2)。原油的链烷烃及类异戊二烯烃特征指示蠡县斜坡原油来自强还原环境的烃源岩, 北部雁60-52X等井与斜坡其他区域原油具有不同的来源。

TT. 三环萜烷; Tet. 四环萜烷; Ga. 伽马蜡烷; Ts. 18α(H)-22,29,30-三降新霍烷; Tm. 17α(H)-22,29,30-三降霍烷; C29Ts. 18α(H)-30-降新霍烷; C30*. 17α(H)-重排霍烷; H. 霍烷。

图6 蠡县斜坡原油正构烷烃(m/z 85)分布质量色谱图

4.1.2 甾、萜烷类

蠡县斜坡原油的三环萜烷分布特征具有相似性, 都具有明显的C21TT、C23TT优势, 差异主要体现在指示高植物输入的C24Tet丰度, 斜坡北部原油具有高丰度C24Tet(图7a、d), C24Tet/C26TT均值为1.0左右(表2), 而中南部原油C24Tet丰度中等(图7g、j), 指示了中南部和北部原油供烃源岩的高等植物输入强度存在差异。霍烷系列的差异主要体现在2个方面: 成熟度和水体盐度。在成熟度方面, 雁60-52X等井>斜坡中南部>斜坡北部原油, 其中雁60-52X等井的Ts/(Ts+Tm)值为0.50～0.53, 斜坡中南部为0.23～0.28, 斜坡北部小于0.24。此外, 升霍烷的异构化参数是指示未熟–低熟样品成熟度特征的主要参数, 随成熟度增加地质构型(22S)相对生物构型(22R)逐渐升高, 最终在成熟阶段达到平衡。可以看出, 雁60-52X等井和斜坡中南部原油均表现为22S构型>22R构型, 而斜坡北部原油则以22R构型为优势(图7)。蠡县斜坡原油甾烷分布特征相似, C27-C28-C29规则甾烷分布呈“V”字型分布, 且均表现出以生物构型为主的低熟特征, 重排甾烷丰度仅在雁60-52X等井较高。综上所述, 蠡县斜坡不同区域原油呈现明显的差异性, 反映了油源的差异, 这与早期关于斜坡区原油为任西洼槽供烃的认识不同, 因此对其原油的类型和来源仍需要进一步讨论。

4.2 原油类型划分及成因分析

生物标志化合物指纹特征表明, 蠡县斜坡不同区域原油的烃源岩的形成环境、母质类型和成熟度等均存在明显差异, 指示蠡县斜坡可能存在“多源供烃”现象。本研究针对蠡县斜坡东营组和沙河街组22个原油样品, 选取Ga/C30H、C304-Ms/∑C29St、Pr/Ph等参数开展原油成因类型划分及油源分析。根据蠡县斜坡原油的分布特征, 将蠡县斜坡油藏划分为4个区域: 蠡县斜坡北部-Ⅰ区、蠡县斜坡北部-Ⅱ区、蠡县斜坡中南部-Ⅰ区和蠡县斜坡中南部-Ⅱ区(图1, 表2)。在(Pr/-C17)-(Ph/-C18)交会图(图8a)中, 除斜坡北部-Ⅰ区原油, 其他原油主要分布在E下1烃源岩分布区, 与样品在(Ga/C30H)-(C304-Ms/∑C29St)(图8b)和(C24Tet/C26TT)-(Pr/Ph)(图8c)交会图中的分布具有一致性, 指示蠡县斜坡北部-Ⅱ区、蠡县斜坡中南部-Ⅰ区和Ⅱ区的原油均来自E下1烃源岩。原油中芴、硫芴(二苯并噻吩系列)和氧芴(二苯并呋喃系列)的相对丰度常用来指示沉积环境特征, 如高丰度的芴指示河流或三角洲环境, 高丰度的硫芴可能指示海相碳酸盐岩环境。据此, 前人建立了基于三芴系列化合物相对丰度的沉积环境判识图版(Li et al., 2013)。蠡县斜坡原油主要来自E下1烃源岩, 而在三芴三角图(图8d)中, 上述样品虽然均分布在咸水湖相区域, 但斜坡中南部-Ⅱ区与斜坡中南部-Ⅰ区、北部-Ⅱ区原油进一步分为2个族群, 说明蠡县斜坡原油虽然主要来自E下1烃源岩, 但烃源岩的沉积环境可能存在差异, 即可能来自不同供烃洼槽或来自同一洼槽不同层段。此外, 蠡县斜坡北部-Ⅰ区原油与斜坡主体原油具有明显差异, 结合李辉(2016)的相关研究, 判断其主要来自淀北洼槽E4-E烃源岩。

基于多变量数据的层次聚类分析(HCA)统计方法, 进一步确定了蠡县斜坡原油之间的亲源关系。使用SPSS统计软件基于22个与油源相关的生物标志化合物参数建立了HCA树状图(图8e)。根据聚类分析, 蠡县斜坡原油可以划分为3种类型(表2), 与生物标志化合物分析的结果基本一致。其中A类为蠡县斜坡北部-Ⅰ区原油, B类为蠡县斜坡北部-Ⅱ区和蠡县斜坡中南部-Ⅰ区原油, C类为蠡县斜坡中南部-Ⅱ区原油。A类原油主要来自淀北洼槽E4烃源岩, B类和C类原油均来自E下1烃源岩。

表2 蠡县斜坡原油类型生物标志化合物特征参数

注: 分子为参数分布范围, 分母为参数平均值, 括号中为样品个数。

图7 蠡县斜坡原油三环萜烷、霍烷系列(m/z 191)和甾烷系列(m/z 217)分布质量色谱图

(a) (Pr/n-C17)-(Ph/n-C18)交会图; (b) (Ga/C30H)-(C30 4-Ms/∑C29St)交会图; (c) (C24Tet/C26TT)-(Pr/Ph)交会图; (d) 芳烃三芴三角图; (e) HCA聚类分析树状图。DBTs. 二苯并噻吩; Fls. 芴; DBFs. 二苯并呋喃。

5 原油运移路径示踪

含硫芳烃类化合物中的烷基二苯并噻吩(DBTs)主要存在于沉积物和原油中的芳烃馏分中。早期研究证实DBTs参数与成熟度具有较好的相关性,与饱和烃类生物标志化合物成熟度参数相比, DBTs成熟度参数适用于低熟–高熟阶段(Budzinsky et al., 1991; Chakhmakhchev et al., 1997)。其后, 王铁冠等(2005)提出将DBTs参数用于运移路径示踪研究。DBTs在分子结构上与咔唑类化合物相似, 后者是最早被证实可以指示原油运移路径的化合物, DBTs示踪运移路径的原理与其相似, 均是基于分子热稳定性和氢键形成机理(李素梅等, 1999)。

对于蠡县斜坡原油, 虽然证实了B类和C类原油主要来自E下1烃源岩, 但某些生物标志化合物参数揭示其可能具有不同的来源。针对这一问题, 本研究基于DBTs参数开展蠡县斜坡原油运移路径示踪研究, 以明确斜坡区的供烃源岩。影响4-/1-甲基二苯并噻吩(4-/1-MDBT)值的因素主要为成熟度和运移距离, 4-/1-MDBT值随成熟度增加而增加, 随运移距离增大而逐渐减小。蠡县斜坡B类原油的4-/1-MDBT值为0.61～0.83, C类原油的4-/1-MDBT值为1.21～2.48(图9), 指示C类原油成熟度整体高于B类原油, 与饱和烃成熟度参数的结论一致。杨帆等(2020)认为斜坡中南部原油是任西洼槽供烃, 然而从成熟度梯度出发, 低熟原油优先排出烃源岩, 对应运移距离通常最远, 而高熟原油则在靠近烃源岩的位置聚集, 形成沿运移方向, 成熟度逐渐降低的平面展布特征, 这与目前蠡县斜坡原油的成熟度展布特征不符, 除非上述原油是沿着不同的输导通道运移成藏。而4-/1-MDBT值的平面展布进一步指出B类和C类原油存在2条运移路径(图9), 其中B类原油指向任西洼槽, 为从任西洼槽向斜坡外带逐渐减小, C类原油则是从肃宁洼槽向斜坡外带逐渐降低。这与斜坡带发育的鼻状构造具有良好的匹配关系(图1), 由此, 原油运移示踪揭示了蠡县斜坡的B类和C类原油虽然均来自E下1烃源岩, 但B类原油由任西洼槽供烃, C类原油由肃宁洼槽供烃。此外, A类原油主要来自北部保定洼槽E4-E的成熟原油, 未经过长距离运移, 因此, 4-/1-MDBT值显著高于蠡县斜坡其他未熟–低熟原油。

图9 蠡县斜坡4-/1-MDBT值运移示踪平面图

6 结 论

(1) 烃源岩评价证实任西洼槽和肃宁洼槽的E下1烃源岩具有较好的生烃潜力。任西–肃宁洼槽烃源岩可以划分为3类: ①形成于具有一定高等植物的淡水湖泊环境的E下1上部烃源岩; ②形成于藻类和低等水生生物为母质来源的咸水湖泊环境的E下1下部烃源岩; ③形成于淡水–咸水环境的E上3烃源岩。

(2) 蠡县斜坡原油可以划分为3类: A类主要为蠡县斜坡北部-Ⅰ区原油, 由淀北洼槽E4-E烃源岩供烃; B类为蠡县斜坡北部-Ⅱ区和中南部-Ⅰ区原油, 由任西洼槽E下1烃源岩供烃; C类为蠡县斜坡中南部-Ⅱ区原油, 主要由肃宁洼槽E下1烃源岩供烃。

(3) 通过明确蠡县斜坡中南部C类原油的油源, 从地球化学角度证实了肃宁洼槽对蠡县斜坡中南部的供烃能力, 为后续蠡县斜坡南部的勘探提供了有力的证据, 并对斜坡南部勘探具有重要指导意义。

致谢:感谢中国石油大学(北京)李美俊教授和另一位匿名审稿专家提出修改意见。

杜金秀, 张春明, 杨禄. 2014. 冀中地区文安斜坡带原油芳烃分子组成变化及其意义. 长江大学学报(自科版), 11(2): 4, 9–14.

杜一帆, 朱筱敏, 高园, 高玲珑, 叶蕾. 2021. 饶阳凹陷蠡县斜坡古近系沙河街组一段物源特征研究. 地学前缘, 28(1): 115–130.

黄靖轩. 2018. 冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡带–肃宁洼槽Ex 1油气富集特征. 青岛: 中国石油大学(华东)硕士学位论文: 55–66.

李辉. 2016. 饶阳凹陷蠡县斜坡带油气成藏特征研究. 北京: 中国石油大学(北京)硕士学位论文: 57–73.

路琳琳, 于兴河, 杨帆, 李胜利. 2013. 蠡县斜坡鼻状构造成因及其对成藏的控制作用. 大庆石油地质与开发, 32(3): 20–24.

刘井旺. 2013. 饶阳凹陷蠡县斜坡油气富集规律与勘探方向. 荆州: 长江大学硕士学位论文: 24–37.

李琪, 吴少波, 吕翠艳, 崔刚. 2013. 蠡县斜坡中北部古近系沙三段沉积相研究. 长江大学学报(自科版), 10(32): 4, 33–36.

李素梅, 王铁冠, 张爱云, 郭绍辉, 张水昌. 1999. 原油中吡咯类化合物的地球化学特征及其意义. 沉积学报, 17(2): 147–152.

宋永东. 2010. 饶阳凹陷中北部构造特征及有利勘探方向研究. 青岛: 中国石油大学(华东)博士学位论文: 96– 110.

肖洪, 李美俊, 杨哲, 朱志立. 2019. 不同环境烃源岩和原油中C19～C23三环萜烷的分布特征及地球化学意义. 地球化学, 48(2): 161–170.

杨帆, 王权, 郝芳, 邹华耀, 殷杰, 许可. 2020. 冀中坳陷饶阳凹陷北部烃源岩生物标志物特征与油源对比. 地球科学, 45(1): 263–275.

杨帆, 于兴河, 李胜利, 张峰, 任小军. 2010. 蠡县斜坡中南部油气分布与成藏模式研究. 西南石油大学学报(自然科学版), 32(5): 41–46, 184.

王铁冠, 何发岐, 李美俊, 侯勇, 郭树岐. 2005. 烷基二苯并噻吩类: 示踪油藏充注途径的分子标志物. 科学通报, 50(2): 176–182.

徐真, 张春明. 2010. 冀中地区文安油田原油非均质性及其意义. 石油与天然气地质, 31(3): 321–326, 334.

张峰, 李胜利, 黄杰, 刘腾国, 崔刚, 任小军. 2015. 华北蠡县斜坡油气藏分布、成藏模式及主控因素探讨. 岩性油气藏, 27(5): 189–195.

朱扬明. 1997. 塔里木盆地陆相原油的地球化学特征. 沉积学报, 15(2): 26–30.

Bray E E, Evans E D. 1961. Distribution of-paraffins as a clueto recognition of source beds., 22(1): 2–15.

Chakhmakhchev A, Suzuki M, Takayama K. 1997. Distribution of alkylated dibenzothiophenes in petroleum as a tool for maturity assessments., 26: 483–489.

Damste J S S, de Leeuw J W. 1995. Comments on “Biomarkers or not biomarkers. A new hypothesis for the origin of pristane involving derivation from methyltrimethyltridecylchromans (MTTCs) formed during diagenesis from chlorophyll and alkylphenols” from M. Li, S. R. Larter, P. Taylor, D. M. Jones, B. Bowler and M. Bjorøy., 23(11): 1085–1087.

Fu J, Zhang Z, Chen C, Wang T G, Li M J. 2019. Geochemistry and origins of petroleum in the Neogene reservoirs of the Baiyun Sag, Pearl River Mouth Basin., 107: 127–141.

Shanmugam G. 1985. Significance of coniferous rain forests and related organic matter in generating commercial quantities of oil, Gippsland Basin, Australia., 69(8): 1241–1254.

Budzinsky H, Garrigues P, Connan J, Lee M L, Anderson J, Bellocq J. 1991. Determination of maturity indicators in alkylated aromatic series by gas chromatography-mass sepctrometry (GC-MS) // Manning D A C. Organic Geochemistry: Advances and Applications in Energy and the Natural Environment. Manchester: Manchester University Press: 619–623.

Huang W, Meinschein W G. 1979. Sterols as ecological indicators., 43(5): 739–745.

Li M J, Wang T G, Zhong N N, Zhang W B, Sadik A, Li H B. 2013. Ternary diagram of fluorenes, dibenzothiophenes and dibenzofurans: Indicating depositional environment ofcrude oil source rocks., 31(4): 569–588.

Peters K E, Moldowan J M. 1993. The Biomarker Guide: Interpreting Molecular Fossils in Petroleum and Ancient Sediments (Volume 2). Englewood Cliffs: Prentice Hall: 499–502.

Song D F, Simoneit B R T, He D F. 2017. Abundant tetracyclicterpenoids in a Middle Devonian foliated cuticular liptobiolite coal from northwestern China., 107: 9–20.

Tao S Z, Wang C Y, Du J G, Lei L, Chen Z. 2015. Geochemicalapplication of tricyclic and tetracyclic terpanes biomarkersin crude oils of NW China., 67: 460–467.

Yang Z, Li M J, Cheng D S, Xiao H, Lai H F, Chen Q Y. 2019. Geochemistry and possible origins of biodegraded oils in the Cretaceous reservoir of the Muglad Basin and their application in hydrocarbon exploration., 173: 889–898.

Geochemical evidence of the hydrocarbon supply potential of Suning Sub-sag for Lixian Slope in Raoyang Sag

ZHANG Ruifeng1, CAO Lanzhu2, FU Jian3*, LIU Zongbao3, CHEN Ketong2, SUN Yonghe3, QIN Menghua2, LI Yihang2, CAO Song4

(1. PetroChina Huabei Oilfield Company, Renqiu 062552, Hebei, China; 2. Research Institute of Exploration and Development, PetroChina Huabei Oilfield Company, Renqiu 062552, Hebei, China; 3. College of Geoscience, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, Heilongjiang, China; 4. The Fifth Oil Production Plant of PetroChina Huabei Oilfield Company, Xinji 052360, Hebei, China)

The Lixian Slope, an important area for oil and gas exploration in the Raoyang Sag, has been a focal point of exploration research on its oil sources, particularly in the southern part of the slope, where its origin has been the subject of debate. This study confirmed the hydrocarbon supply potential of the Suning sub-sag to the south of the slope through the evaluation of source rocks and analysis of the geochemical characteristics of the source rocks of the Renxi-Suning sub-sag, oil source analysis, and migration path tracing of crude oil within the Lixian Slope. The study identifies distinct oil sources from different regions of the Lixian Slope, which can be divided into three types: Type A, primarily sourced from the E4-Esource rock in the Dianbei sub-sag and mainly distributed in the northern part of the Lixian slope; Type B, primarily sourced from the Ex 1 source rock in the Renxi sub-sag, predominantly found in the north-central part of the slope; and Type C, located in the middle-southern part of the Lixian slope, with oil source analysis and aromatic hydrocarbon migration tracer parameters indicating that it is the Ex 1 source rock of the Suning sub-sag. The validation of the source origin of C-type crude oil confirms the hydrocarbon supply capacity of the Suning sub-sag to the southern Lixian slope, provides solid evidence for the exploration of the southern Lixian slope, and has important guiding significance for further exploration of the southern slope.

biomarker; oil source correlation; migration tracer; Lixian Slope; Suning sub-sag

P618.13

A

0379-1726(2023)05-0595-10

10.19700/j.0379-1726.2022.05.011

2022-07-15;

2022-10-08

国家自然科学基金项目(42172161)资助。

张锐锋(1964–), 男, 教授级高级工程师, 主要从事油气地质综合研究与勘探管理工作。E-mail: ktb_zrf@petrochina.com.cn

付健(1989–), 男, 讲师, 主要从事油气地球化学、盆地模拟研究。E-mail: fujian287@gmail.com