祁灵，张敏 （长江大学地球环境与水资源学院 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）

七个泉油田位于柴达木盆地西缘南区，西邻阿尔金山脉，下干柴沟组 （E3）是七个泉油田的主力产油层位。笔者结合其地质背景因素［1－3］，针对该地区进行了系统地取样与分析，通过该地区的原油饱和烃地球化学分布特征，深入剖析其有机质来源、成熟度及沉积环境等地球化学信息。

1 样品与试验方法

笔者选取七个泉油田10口油井的原油样品进行研究 （七3－10井、七3－4井、七4－6井、七5－30井、七深28井、七中5井、七2－2井、七Ⅱ5－11井、七6－15井和七中19井），主要覆盖下干柴沟组上段 （E23）和下段 （E13）的储层。并对样品进行了族组分分离、全油色谱分析、原油饱和烃定量色谱／质谱分析。

2 正构烷烃与类异戊二烯烃化合物分布特征

七个泉油田原油的正构烷烃分布特征较为完整 （见图1），碳数分布在nC10～nC38之间，（nC21＋nC22）／ （nC28＋nC29）的比值介于1.4～1.8，主碳峰为nC22。在C20～C30范围具有相对较强的偶碳优势，其中大部分OEP值小于0.9。Grimalt和 Albaiges［4］指出这种偶碳优势是咸水沉积环境的普遍特征。而朱扬明［5］认为，这种偶碳优势主要与沉积相带有机质生源有关。

图1 七个泉油田原油正构烷烃、萜类和甾类化合物分布特征图

类异戊二烯烷烃中，姥鲛烷和植烷的分布常用来作为指示沉积环境的生物标志化合物。如图1和图2所示，所有原油样品均具强烈的植烷优势。Pr／Ph变化不大，分布在0.23～0.28，Pr／nC17在0.36～0.5，而Ph／nC18值为1.2～1.87，预示其沉积有机质来源于强还原环境。

研究发现，原油中高碳数正构烷烃的丰度一般随碳数增加逐渐下降，而在七个泉油田原油中绝大多数样品在高碳数范围内具有明显nC37优势，表1中列出了参数nC37／nC36，以示其C37异常的特征 （大多nC37／nC36＞1.2）。包建平等［6］认为该研究区古沉积环境的强还原性和高盐度是导致这一现象产生的根本原因。

图2 七个泉油田原油Pr／nC17与Ph／nC18参数变化图

3 萜烷类化合物分布特征

原油中的五环三萜烷主要为藿烷类化合物，藿烷系列是代表原核生物细菌的生源输入，而其碳数分布特征则可以指示沉积水体的盐度。七个泉油田原油五环三萜类化合物的分布最显著的特征是具有高伽马蜡烷、强“翘尾巴”的升藿烷分布特征 （见表1），即C35＞C34（＞C33）。高C35／C34藿烷比值 （大于1.4）指示了强还原沉积环境。

表1 七个泉油田原油饱和烃主要地球化学参数表

高丰度的伽马蜡烷经常与盐湖或者含盐度较高的环境有关［7］，因此伽马蜡烷常被认为是指示水体盐度的标志［8］。伽马蜡烷／C30藿烷比值分布于0.98～1.46，均值为1.20，显示为典型的高盐度强还原湖相成因原油。

常用于衡量成熟度的参数Ts／Tm值普遍较低，介于0.23～0.36，显示原油成熟度较低。

4 甾烷类化合物分布特征

从甾烷类化合物分布特征图 （见图1）中可以看出，研究区原油含有较为丰富的，总体上C27、C28、C29规则甾烷相对组成分布呈明显不对称“V”字型，且以C27甾烷为主峰。αααRC27／C29具有较高值（分布于1.05～2.81），且一致性较好。一般认为，C27甾烷来源于藻类等低等水生生物，而C29甾烷在陆源有机中含量较高［9］。通常规则甾烷／藿烷反映出以藻类和高等植物为主的真核生物和以细菌为主的原核生物为重要的成油母质［10－12］。研究发现总甾烷与总藿烷之比，与甾烷αααC29－20R与C30藿烷之比，具有良好的相关性。为了减少分析误差，笔者取甾烷αααC29－20R与C30藿烷之比来代表甾藿比。如表1所示，七个泉油田原油样品中，C29甾烷／C30藿烷均大于1.5，显示了其原油有机质生物水生藻类的贡献比较大。从甾烷／藿烷与Pr／Ph、甾烷／藿烷C2920S／（20S＋20R）的相关图 （见图3）可以看出，甾藿比随沉积环境还原性的增加而增加，随成熟度增加而减小。因此，在研究甾烷／藿烷值变化时，要考虑其沉积环境和成熟度的影响。

图3 七个泉油田原油甾烷／藿烷和Pr／Ph，甾烷／藿烷和C29甾烷20S／（20S＋20R）参数变化关系图

此外，参照Huang等的划分标准［13］，可以分别将C2920S／（20S＋20R）值为0.25和 C29ββ／（ββ＋αα）值为0.27定为未熟和低熟的界限；将C2920S／（20S＋20R）值为0.43和 C29ββ／ （ββ＋αα）值为0.42定为低熟和成熟的界限。C2920S／ （20S＋20R）比值介于 0.29～0.39，C29ββ／ （ββ＋αα）比值为0.30～0.35，即研究区的原油属于低熟原油 （见图4）。

图4 七个泉油田原油C2920S／ （20S＋20R）和C29ββ／ （ββ＋αα）参数变化图

5 结论

通过对七个泉油田原油饱和烃中各类生物标志化合物组成特征的分析，结果显示：

1）七个泉油田原油总体上表现为正构烷烃系列分布较为完整，明显的偶碳优势、低姥植比、高伽马蜡烷、以及高C35／C34藿烷比指示原油来源于高盐度、强还原咸水湖相沉积环境。

2）原油规则甾烷呈“V”字型分布且以C27为主峰的特征，C29甾烷／C30藿烷均大于1.5，说明生油母质来源以低等水生生物为主。

3）七个泉油田原油样品的C2920S／ （20S＋20R）和C29ββ／ （ββ＋αα）比值范围分别是0.29～0.39与0.30～0.35。表征原油为低熟演化阶段的产物。

［1］ 曹国强 .柴达木西部地区第三纪沉积相研究 ［D］.北京：中国科学院研究生院，2004.

［2］ 彭德华 .柴达木盆地西部第三系咸化湖泊烃源岩地质地球化学特征与生烃基理 ［D］.北京：中国科学院研究生院，2004.

［3］ 赵加凡，陈小宏，杜业波 .柴达木第三季湖盆沉积演化史 ［J］.石油勘探与开发，2004，31（3）：41－44.

［4］ Grimalt J，Albaiges J.Source and occurrence of C12－C22n－alkane distribution swith even carbon－number preference in sedimentary environments［J］.Geochim Cosmochim Acta，1987 （51）：1379－1384.

［5］ 朱扬明，苏爱国，梁狄刚 .柴达木盆地咸湖相生油岩正构烷烃分布特征及其成因 ［J］.地球化学，2003，32（2）：117－123.

［6］ 包建平，朱翠山，汪立群 .柴达木盆地西部原油地球化学特征对比 ［J］.石油与天然气地质，2010，31（3）：353－359.

［7］ Venkatesan M I.Tetrahymanol：Its widespread occurrence and geochemical significance ［J］ .Geochimicaet Cosmochimica Acta，1989，53：3095－3101.

［8］ 郑孟林，李明杰，曹春潮，等 .柴达木北缘西段侏罗纪盆地构造特征及其演化 ［J］.石油试验地质，2004，26（4）：315－319.

［9］ Peters K E，Moldowan J M.The biomarker guide：interpreting molecule fossils in petroleum and ancient sediments［M］.NewJersey：Prentice Hall Inc，1993.

［10］ Peters K E，Moldowan J M.生物标记化合物指南—古代沉积物和石油中分子化石的解释 ［M］.姜乃煌，张水昌，林永汉，等译.北京：石油工业出版社，1995：104－125.

［11］ Moldowan J M，Seifert W K，Gallegos E J.Relationship between petroleum composition and depositional environment of petroleum source rocks［J］.AAPG Bulletin，1985 （69）：1255－1268.

［12］ Duan Y.Organic geochemistry of recent marine sediment from Nansha sea，China［J］.Organic Geochemistry，2002 （2／3）：159－167.

［13］ HUANG D F，LI J C，ZHANG D J，et al.Maturation Sequence of Tertiary Crude Oils in the Qaidam Basin and Its Significance in Petroleum Resource Assessment［J］.Journal of Southeast Asian Earth Sciences，1991 （5）：359－366.