油源对比

发布时间: 2022-04-02       分类:  油气成因 石油地质学

油源对比包括油(气)与源岩之间以及不同油藏中油气之间的对比,其目的在于追踪油气藏中油气的来源。通过对比研究,可以搞清含油气盆地中石油、天然气与烃源岩之间的成因联系,从而进一步固定可靠的油源区,确定勘探目标,有效地指导油气勘探开发。

油源对比原理

烃源岩中干酪根生成的油气一部分跑到储层中形成油气藏,其余部分残留在短源岩中,这部分残留在烃源岩中的石油就是烃源岩中的氯仿沥青“A” 。因此,烃源岩中的氯仿沥青“A” 与来源于该烃源岩的油气有亲缘关系,在化学组成上也必然存在某种程度的相似性。同样地,来自同一烃源岩的油气在化学组成上也具有相似性;相反,不同烃源岩生成的油气则表现出较大的差异。这一现象在油气宏观特征到化合物组成上都存在,这便是油源对比的基本依据。可以选择适当的参数,识别烃源岩中氯仿沥青“A” 组成与石油相似、相同或不同的“指纹”型式,根据其相似或不相似的程度来证明石油与烃源岩之间有无亲缘关系。

在进行油源对比时,关键的是要选择好对比指标。通常把原油与其烃源岩共同含有的、不受运移、热变质作用影响的化合物称为“油源对比指标”。进行油源对比一般应具备两个条件:

  • 在运移过程中,没有或很少有来自不同烃源岩的油气混杂。
  • 分布在岩石与原油中的特征化合物性质稳定,在运移和热变质等次生过程中很少或几乎无损失。

目前所用的方法主要是正构烷烃碳数分布特征、生物标志物组成特征和稳定碳同位素。由于原油与烃源岩中的化合物特征不会完全一致,变化程度较大,所以在进行油源对比时,必须将各项指标加以综合对比。在对比研究中,所用的参数越多,对比结果就越可靠。与此同时,油源的判断研究还必须从有机质成烃演化和油气形成的整个成因体系来考虑,只有在油源对比研究中充分考虑到古环境、成熟度和运移作用甚至生物降解作用的影响,才能辩证地认识原油与烃源岩之间的成因联系。

油源对比指标

正构烷烃分布特征

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。一般认为,如果原油与烃源岩有亲缘关系,那么它们的正构烷烃分布特征(气相色谱指纹)应具有相似性。将原油与烃源岩的正烷烃分布曲线进行比较,目测曲线特征的相似性,可帮助判断油源的亲缘关系。

正构烷烃在多数原油中具有很高的浓度,它们控制着相应的气相色谱的总面貌,但受生物降解作用、成熟作用和运移作用等次生变化的影响也较大,给对比带来困难。

异戊间二烯型烷烃

异戊间二烯型烷烃是一组由叶绿素的侧链植醇或类脂化合物衍生的异构烷烃化合物,在结构上有规则地每隔三个次甲基出现一个甲基侧链,很像是由若干个异戊间二烯分子加氢缩合而成的,故称异戊间二烯型烷烃。

异戊间二烯型烷烃几乎在每个原油与烃源岩抽提物中都出现,运移作用又不会改变其相对含量,甚至在寒武纪和更早时期都存在,所以是研究原油与烃源岩之间的关系、追踪石油运移途径的良好对比标志,被称之为”指纹化石”。

甾、萜烷化合物特征

甾、萜烷烃的相对含盐和立体构型特征主要受有机质母源输入条件、沉积环境和有机质热演化程度的共同控制。对于有亲缘关系的烃源岩与原油,其甾烷、萜烷的相对含量、组合特征应该是相似的,因此可以根据甾、萜烷系列化合物的分布规律来进行对比。其中,生物标志物多因素对比、生物标志物系列组分指纹图对比以及生物标志物各参数相关图对比是进行油源对比的最有效的手段。

稳定碳同位素组成

近几年来,稳定碳同位素丰度比值δ13C在油源对比中得到广泛应用。石油的同位素组成取决于原始有机质性质、生成环境和演化程度。不同成因的石油同位素组成有较大差异。

Stahl (1978) 提出稳定碳同位素类型曲线进行油源追踪。原油的饱和烃、芳香烃、非烃的沥青质δ13C 值是随其极性的增强而依次增加的。这五种组分的δ13C 值延长线应落在烃源岩干酪根的δ13C值上及其附近,若偏离的值在0.5‰之内,可以认定其间有良好的亲缘关系。

参考资料和贡献者

1.柳广弟主编.石油地质学. 石油工业出版社,2009.P1-3