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塔里木库车前陆盆地油源与成藏特征研究

张俊  
【摘要】: 以含油气系统和油藏地球化学的理论、方法为指导思想,选择塔里木库车前陆盆地为研究对象,重点进行了烃源岩生物标志物组成特征的剖析和典型油气藏形成机理的地球化学研究。 以烃源岩沉积环境为背景,详细剖析了库车前陆盆地五套烃源层(J_2q、J_2k、J_1y、T_3t、T_3h)中煤、炭质泥岩、湖相泥岩、煤系泥岩的生物标志物组成特征,分析了沉积环境、成熟度对生物标志物组成的影响,指出同一烃源层在盆地不同地区生物标志物组成的差异,并认为生物标志物组成特征与三叠系和侏罗系的时代对应关系不明显。首次在库车前陆盆地提出了煤的生物标志物组成随成熟度变化的“三段式”分布特征,以及煤中不同生物标志物参数的演化规律,发现了煤中特殊的重排甾烷分布模式,并利用煤生物标志物的特征,识别了来自煤的凝析油。 精细的油-岩直接对比发现:依535井原油并非典型的煤所生,它主要来自煤系泥岩和/或炭质泥岩,而提尔根构造带的凝析油主要来自成熟晚期的煤;依南2井凝析油来自煤系泥岩,而不是三叠系湖相泥岩。 系统的轻烃研究和油源分析表明,轻烃组分更好地反映了不同成因来源的原油的混合,牙哈和羊塔克构造带原油轻重组分具有不同的来源,发现牙哈断裂构造西端5号和7号局部构造混有来自海相地层的轻组分,羊塔克构造的煤系凝析油中混有来自湖相泥岩的轻组分。 利用含氮化合物的运移分馏效应证实了,在从源岩到圈闭的聚集过程中,库车盆地不同的输导系统产生的原油分馏效应的差异。南部油气通过不整合面和渗透性岩层输导系统发生的侧向运移明显比北部通过断裂输导系统的垂向运移分馏效应要强。在牙哈断裂构造上自西端牙哈1号、牙哈7号到牙哈2-3号和东端牙哈6号,含氮化合物表现了较为明显的运移分馏效应,指示了黑油从西向东的运移方向。 根据萜烷中未知“X”化合物在原油中分布的普遍性和在烃源岩中的分布特征,结合气洗蒸发分馏作用的原理,解释了克拉2-3号干气藏中少量轻质油的成因。认为这些轻质油来自高成熟的烃源岩,在其运移过程中受到气洗,发生蒸发分馏作用,使得其轻组分中芳烃化合物苯和甲苯相对富集,而其它组分则大量损失,表明了气洗对油的改造是十分强烈的。 从油源、运聚方向、油气混合、油藏烃类宏观微观组成非均质性等多方面解剖了牙哈断裂构造带不同性质的油气藏,基本理清了油气藏的形成过程:早期来自凹陷的湖相油在牙哈断裂构造带聚集形成黑油藏,注入方向为自西向东;后期大量的气体注入油藏,发生蒸发分馏作用,形成了凝析气藏和牙哈7井下第三系残留黑油环,保留了牙哈1井原生黑油藏;最后的断裂活动,凝析气运移到浅部的康村一库车组并发生反凝析作用形成与牙哈301井(N_(1+2)k)相似的反凝析油藏。四种不同性质、不同成因的油气藏共存于同一构造带上,通过油藏地球化学的精细剖析,较好地理解了这一复杂的过程,显示了油藏地球化学在油藏形成机理研究中的潜力。


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