屈星晨，马俊曦

(长江大学 地球科学学院，湖北 武汉 430100)



烃源岩岩心内外部地球化学特征对比及污染因素分析

屈星晨，马俊曦

(长江大学 地球科学学院，湖北 武汉 430100)

对同一烃源岩或沉积物样品进行有机地球化学分析时，同一样品经多次实验，族组分组成及分子组成特征通常会有明显差异。导致差异的原因有：岩样本身的非均质性；岩心和沉积物样品受外源污染；样品保存时，轻质不稳定组分溢散。典型地球化学指标表明：烃源岩外部存在外源污染，在对烃源岩岩心样品进行地球化学分析时，应尽量钻取岩心内部，避免污染造成的误差。

地球化学特征；外源污染；色谱

1 样品概况

样品原始信息见表1。

表1 样品原始信息

注：CPI16=[(nC16+nC18+nC20)/(nC15+nC17+nC19)+(nC16+nC18+nC20)/(nC17+nC19+nC21)]/2[1]。

本次研究旨在探讨岩心内部、外部地球化学特征的差异，只有样品特征信息明显，比对试验才具有较高的可行性。对若干吐哈盆地烃源岩样品全岩进行镜质体反射率测定、索氏抽提、族组分分离及全烃气相色谱(GC)分析，获得其可溶烃有机质组成特征。进一步从中选取了成熟度较低，分子特征明显的4个大块岩心柱样品进行岩心内部、外部地球化学特征比对。4个样品存在两种异常分子特征：4个样品皆具有强烈的中低碳数偶数碳优势；乌苏1井具有高碳数nC33、nC35优势。

2 实验过程

使用二氯甲烷充分清洗过的薄片切割器切割块状岩心外部，得到岩心外部样品，呈薄片状；使用二氯甲烷充分清洗过的取芯器钻取岩心内部，呈柱状。

将所得的4组样品粉碎至0.150 mm(100目)，经索氏抽提72 h，族组分分离分别得到饱和烃、芳烃、非烃、沥青质组分，使用Agilent 6890N-5975IMSD色谱/质谱仪对饱和烃组分进行定量、定性分析，测试标样为：5α-雄甾烷。样品氯仿沥青“A”数据见表2。

表2 样品氯仿沥青“A”数据

样品外部、内部饱和烃色谱质谱图见图1。

从图1可以看出：内部均有不同程度的UCM鼓包，而外部没有。内部样品的碳数分布范围比外部样品窄，表现为C16之前的碳数流失[2]。红台201井、恰1井、东深1井这3个具有明显中低碳数正构烷烃偶数碳优势的样品，无论是外层样品还是内核样品，均表现出强烈的偶数碳优势，充分说明在吐哈油田湖沼相烃源岩中所观测到的中低碳数偶碳优势是充分存在的，并不是受钻井、取芯、运输、保存等外源污染所影响。但偶碳数优势相对其他样品较弱的乌苏1井，全岩样品与外层样品表现出偶数碳优势，但内部偶数碳优势相当不明显，可能该样品受相邻样品影响，偶数碳优势特征可能不是该样品真实特性。

a 恰1井外; b 恰1井内; c 红台201井外; d 红台201井内;e 东深1井外; f 东深1井内; g 乌苏1井外; h 乌苏1井内

偶数碳优势样品外部、内部萜烷分布特征见图2。

a 乌苏1井外; b 乌苏1井内; c 恰1井外; d 恰1井内;e 红台201井外; f 红台201井内

从图2可看出：藿烷化合物中以C30H藿烷为优势化合物，但乌苏1井C31/伽马蜡烷在内部外部上差异明显，指示的水体环境差异较大，C27、C28、C29规则甾烷的相对含量差异较大，内部、外部呈现出不同的生源输入贡献[3]；比红台201井外部的m/z 191色谱图出现“翘尾巴”的特点，表明了弱氧化—弱还原的沉积环境[4]。而内部没有，且该样品三环萜烷/藿烷差异极大[5]，指示了陆源高等植物与水生生物贡献比率的差异；其中恰1井样品内部、外部地球化学特征较为统一。

3 结 论

1) 4组样品内部、外部地球化学特征呈不同程度的差异，外部氯仿沥青“A”相对含量大于内部。

2) 4组样品除乌苏1井的3个样品内部、外部在正构烷烃特征差异较小，低碳数偶数碳优势客观存在，乌苏1井样品的偶数碳优势真实性有待考证。4组样品的内部均出现不同程度的UCM鼓包，而外部没有，地球化学信息差异较大。

3) 4组样品内部、外部萜烷、甾烷系列化合物均存在不同的地球化学特征差异。

4) 造成样品内部、外部差异最可能的原因为邻样污染及采样后的人为污染。

5) 抽提岩心柱烃源岩前，应尽量钻取岩心内部无污染部分，充分混合后抽提有机质。

[1] 赵红静. 吐哈盆地台北凹陷天然气成因及气源对比[M]. 北京：石油工业出版社, 2013.

[2] Dembicki J H, Meinschein W. Possible ecological and environmental significance of the predominance of even-carbon number C20-C30n-alkanes[J]. Geochimicaet Cosmochimica Acta, 1976, 40(2): 203-208.

[3] 罗宪婴, 赵宗举, 孟元林. 正构烷烃奇偶优势在油源对比中的应用——以塔里木盆地下古生界为例[J]. 石油实验地质, 2007, 29 (1): 74-77.

[4] 宋宁, 王铁冠, 李美俊. 江苏金湖凹陷古近系奇碳优势和偶碳优势共存的正构烷烃[J]. 沉积学报, 2007, 25(2): 307-313.

[5] 彭平安, 傅家谟, 盛国英, 等. 膏盐沉积环境浅成烃类的有机地球化学特征[J]. 中国科学, 1989(1): 84-92.

Geochemical Characteristics Comparison Between Internal and External of Hydrocarbon Source Rock and Pollution Factor Analysis

QU Xingchen, MA Junxi

(SchoolofGeosciences,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China)

The character of component ad molecular composition usually has obvious difference through multiple experiments when geochemical analysis is conducted on a single hydrocarbon source rock or sediment sample. Three reasons which leads to this difference read as follows: the heterogeneity of rock samples; the discrepancy of rock samples and hydrocarbon source rock which caused by oil-base mud or product oil through drilling, transport and preservation; the volatilization of light and labile fraction when preserved. This article indicates that the exteral of hydrocarbon source rock samples exist exotic pollution by using typical geochemical indexes. The samples should be drilled as close to the hydrocarbon source rock core as possible to avoid pollution when conducting geochemical analysis.

Geochemical characteristics; Exogenous pollution; Chromatography

2016-11-07

屈星晨(1991-)，女，湖北荆州人，研究方向：地质开发，油气化学，手机：18653690276，E-mail：415423762@qq.com.

P618.13

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.011