宋换新

（长江大学期刊社，湖北 荆州434023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）

文志刚，曾艳涛

（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）

1 区域地质概况

邦戈尔盆地位于非洲乍得西南部，是受中西非裂谷系影响发育起来的中新生代裂谷盆地，盆地近东西向展布，面积约1.8×104k m2。盆地主体为南断北超的的断陷盆地，自南向北可划分为陡坡带、凹陷带和缓坡带，但受到后期反转构造运动影响，局部构造复杂［1］。在前寒武结晶基底之上，邦戈尔盆地发育下白垩统、古近系、新近系和第四系地层，缺失上白垩统地层，古近系及以上地层不发育，厚度一般小于300 m。邦戈尔盆地主要的生储盖组合发育在下白垩统，自下而上发育P组、M组、K组、R组和B组。

中部凹陷发育于盆地中央凹陷带中部，前期勘探认为是邦戈尔盆地主要的供烃凹陷。中部凹陷K组及以下层位优质烃源岩被认为是盆地主要的供烃源岩［1］。笔者在对中部凹陷烃源岩生烃特征研究的基础上，利用钻、录井资料，对中部凹陷K组烃源岩饱和烃生物标志物地球化学特征进行研究，揭示其中包含的石油地质信息，为该区的油源研究打下坚实的基础，并为后续的油气勘探思路提供有益的参考。

2 样品及试验分析

由于盆地勘探程度较低，中部凹陷区现阶段探井较少 （截止2011年底仅4口井），其中V1井和B1井为其中的2口重点探井，完钻井深分别为2760 m和2307 m，揭露层位都达到K组底部地层。选取V1井与B1井K组中3个高有机质丰度层段烃源岩岩屑样品，进行了总有机碳 （TOC）、热解、镜质体反射率（Ro）、干酪根同位素及饱和烃色谱－质谱等分析。选取的3个样品生烃参数见表1，由表1可知，3个烃源岩样品有机质丰度高，都达到好烃源岩评价标准，为好烃源岩；有机质热演化程度达到成熟阶段，开始大量生烃；有机质类型研究表明，研究区有机质类型主要为Ⅱ型有机质，部分为 Ⅱ1型有机质，有机质类型较好［2］。由此可见，选取样品对于研究区K组烃源岩生烃而言具有代表性。

岩屑样品经仔细的挑选、清洗后，粉碎至60目；三氯甲烷抽提，并用层析柱对抽提物进行族组分分离，对饱和烃进行色谱－质谱分析测试。饱和烃色谱－质谱分析条件：Agilent 6890 N－5975I MSD色谱／质谱仪，色谱柱为HP－5 MS，30 m×0.25 mm×0.25μm；汽化室温度为300℃，脉冲不分流进样；载气为N2，流速为1.0 ml／min；升温程序为50℃恒温1 min，以20℃／min升至100℃，再以3℃／min至315℃，恒温18 min；质谱采用EI电离方式，电子能量为70e V。

表1 中部凹陷K组烃源岩样品生烃参数表

3 烃源岩饱和烃生物标志物特征

对烃源岩抽提物和原油生物标志物进行研究，分析其中包含的地质、地球化学信息，是现阶段古环境研究的重要手段之一。饱和烃中包含丰富的生物标志物，其地学意义也相对明确，现阶段应用比较广泛［3，4］。以下将就研究区K组烃源岩抽提物饱和烃生物标志物特征进行分析。

3.1 链烷烃系列

饱和烃中链烷烃系列主要包括正构烷烃系列和植烷系列。3个样品的饱和烃总离子流图均为前锋型（见图1），碳数分布范围为C12（或C13）～C35，主峰碳分别为C14、C17和C19（见表2），未见明显的奇偶优势，以上特征均表明为成熟源岩特征。同时考虑到源岩热演化刚进入成熟阶段，不是很高 （见表1），正构烷烃这种前锋型分布特征也表明其沉积有机质组成中低等水生生物占有相当的比重［3］。

姥植比 （Pr／Ph）是一个常用来反映沉积环境的重要指标，在强还原盐湖相沉积物中常具有强烈的植烷 （Ph）优势 （Pr／Ph值＜0.5），而在偏氧化的沼泽环境中则往往具有强烈的姥鲛烷 （Pr）优势（Pr／Ph值＞3.0）［4］。3个烃源岩样品的Pr／Ph值分布范围为1.20～1.30 （见表2），非常的接近，结合区域地质资料，认为源岩主要沉积环境为弱氧化－弱还原环境半咸水－淡水湖相环境。

表2 中部凹陷K组烃源岩饱和烃生标参数

3.2 萜烷系列

分析的3个烃源岩样品三环萜烷和藿烷系列在m／z 191质量色谱图上明显分为2种不同的分布模式（见图1）：1＃、2＃两个样品 （为V1井）的m／z 191质量色谱图上，萜烷系列为以α，β－C30藿烷为主峰的常规分布模式，三环萜／藿烷值分别为0.40和0.59；3＃样品 （为B1井）的m／z 192质量色谱图上，以C23三环萜烷为主峰，三环萜烷系列丰度明显超过藿烷系列，三环萜／藿烷值为1.92。考虑到3块烃源岩样品的成熟度（Ro值）差别不大，表明2口井烃源岩样品沉积环境还是存在一定的差异。

不同沉积环境源岩其三环萜烷系列分布模式不同，与煤系地层有关的源岩和原油其三环萜烷系列一般呈梯减分布，而湖相与海相源岩和原油一般呈正态分布［5］。研究区3个烃源岩样品三环萜烷系列都是以C21或C23三环萜烷为主峰的正态分布模式，结合区域地质资料，认为与其湖相沉积环境相符。伽马蜡烷指数 （伽马蜡烷／α，β－C30藿烷）常用来区分来源于不同盐度水体的原油或源岩，以及判断因盐度差异而产生的水体分层现象，盐湖相原油或源岩中常含有高丰度的伽马蜡烷从而导致高的伽马蜡烷指数。研究区3个烃源岩样品的伽马蜡烷指数值与典型盐湖相原油和烃源岩分布都有一定差异［5－7］，表明研究区为半咸水－淡水湖盆的水体环境。同时1＃、2＃两个样品的伽马蜡烷指数分别为0.23和0.44，而3＃样品伽马蜡烷丰度极低 （见表2），也表明它们的沉积环境存在一定的差异。

图1 中部凹陷K组烃源岩饱和烃生物标志物谱图

Ts／T m指标常用来反映源岩或原油的成熟度，其中1＃、2＃两个样品的Ts／Tm值分别为1.64、1.78，而3＃样品的Ts／Tm值达到6.30，考虑到3个烃源岩样品相近的成熟度 （见表1），表明研究区烃源岩的Ts／Tm指标不仅仅受到成熟度的影响，可能还受到烃源岩有机相的控制，沉积环境的Eh值和p H值都会影响源岩中Ts／Tm值［6］。而3个烃源岩样品的22S／（22S＋22R）－C31藿烷值差别不大，同样表明其成熟度差别不大。

3.3 甾烷系列

地质体中的甾烷是由生物合成的甾醇演化而来［4］。中部凹陷K组烃源岩以甾烷系列含量低为特征，3个样品的甾烷／藿烷值分布范围仅为0.08～0.13。ααα－20 R－C27～29甾烷的相对含量，可反映有机质来源的相对组成。研究区3个烃源岩样品的ααα－20R－C27～29甾烷组成有一定的差异 （见表2），分布样式也不相同 （见图1），同样表明有机质来源有一定的差异，但是整体为湖相混合型有机质的特征明显［3～6］。其中3＃样品中ααα－20R－C28甾烷相对含量较高，可能与烃源岩有机质中高含量的浮游植物群有关［3］。

3个烃源岩样品的ββ／ （ββ＋αα）－C29甾烷指标值分布范围为0.32～0.44，均没有达到平衡终点［6］，表明源岩成熟度不是很高，这也与烃源岩Ro值结果相符，表明烃源岩刚进入生烃高峰阶段。

4 地质分析

邦戈尔盆地构造演化史分析表明，盆地早白垩世经历了早期强烈断陷期和晚期继承性断陷期。邦戈尔盆地主要储盖组合发育在早白垩世晚期继承性断陷期，主要含油气构造则在白垩纪末形成并定型。目的层段K组地层属于晚期继承性断陷期沉积，K组沉积时期，整个盆地沉积相对稳定，地层厚度变化不像早期剧烈，但是控盆断层及一些二级断层持续活动，局部地区的构造调整还是很频繁。在这种构造背景，对于中部凹陷K组烃源岩而言，一方面平面上不同位置可能出现沉积微相的变化，导致沉积环境及沉积物源的变化；另一方面，K组内部不同沉积小层沉积时期，也可能出现沉积环境小的变化。这2方面的因素都可能导致K组3个样品虽然在整体上属于半深湖－深湖相沉积环境，但是由于样品处于不同探井及不同小层，由于其可能出现的沉积环境或物源的变化，从而导致其饱和烃地球化学特征产生一些局部差异。

5 结 论

1）整体而言，中部凹陷K组烃源岩形成于半咸水－淡水、弱氧化－弱还原的湖相沉积环境，沉积有机质为湖相混合型有机质，源岩成熟度不是很高，刚进入成熟门限。

2）研究区K组3个烃源岩样品饱和烃生物标志物中，链烷烃系列组成比较相似，但是三环萜烷和藿烷系列以及甾烷系列生物标志物分布都有一定的差异。

3）由于研究区构造运动复杂，导致沉积物源和沉积水体性质变化频繁，3个烃源岩样品层段的沉积环境还是有一定的差别，这些差异在伽马蜡烷指数、规则甾烷相对组成等方面都有明显的体现。该认识将对于后续油源对比研究提供参考。

［1］窦立荣，肖坤叶，胡勇，等 .乍得Bongor盆地石油地质特征及成藏模式 ［J］.石油学报，2011，32（3）：379－385.

［2］胡见义，黄第潘 .中国陆相石油地质理论基础 ［M］.北京：石油工业出版社，1991.

［3］候读杰，冯子辉 .油气地球化学 ［M］.北京：石油工业出版社，2011.

［4］卢双舫，张敏 .油气地球化学 ［M］.北京：石油工业出版社，2008.

［5］Tissot B H W，Welte D H.Petroleu m for mation and occurrence［M］.Berlin：Springer verlog，1978.

［6］Peters K E，Moldowan J M.The biomarker guide：interpreting molecular f ossils in petroleum and ancient sedi ments［M］.New Jersey：Prentice Hall，1993.

［7］包建平，马安来，黄光辉，等 .三塘湖盆地原油地球化学特征及其成因类型 ［J］.石油勘探与开发，1999，36（4）：25－29.