德南洼陷下第三系沙河街组烃源岩有机地球化学及生物标志化合物特征

【摘要】： 临清坳陷是胜利油田重点外围区块之一，德南洼陷地处临清坳陷德州凹陷东北部，位于鲁、冀两省边区，由于地质条件复杂，至今已钻探井十余口，仅德1井获工业油流，油气勘探成功率低。研究区勘探起步早，时间跨度大，油气地球化学资料零散不全，缺乏系统研究。因此，开展细致的研究对于德南洼陷进一步油气勘探具有十分重要的意义。同时，以德南洼陷为例的低熟油气形成规律的研究，对于进一步发展完善低熟油气有机成因理论和拓宽油气勘探领域具有重要的理论和现实意义。 本项研究以德南洼陷重点烃源岩---下第三系沙河街组为对象，应用有机地球化学理论与方法对其有机质类型和丰度、成熟度、生烃潜量等进行研究；通过特征生物标志化合物的分析，阐明研究区未熟-低熟烃源岩母质构成、沉积环境和成熟演化；通过油源对比和生烃条件综合分析，提出本区烃源岩生烃机制，建立未熟-低熟烃源岩有机质生烃模式。取得的主要成果如下： 1、通过综合分析德南洼陷烃源岩品质、生烃潜量、有机质类型和丰度，得出研究区沙一段和沙三段为好-较好烃源岩，有机质以Ⅰ-Ⅱ型有机质为主，生烃潜力较强；沙四段烃源岩为较差-较好烃源岩，有机质类型变化较大；沙二段有机质类型差，生烃潜力十分有限，为非烃源岩。 2、利用丰富的生物标志化合物信息，分析解释了生源构成、沉积环境、有机质演化等特征，表明德南洼陷主力烃源岩的生源构成是以菌藻类微生物为主且含有一定陆生植物输入的混合生源，沉积环境为半咸水-咸水还原环境，沉积水体具有“层状”特点，表层盐度高，底层还原性强。 3、利用Ro值、OEP值、C_(29)ααα20S／(20S+20R)、C_(29)αββ／(ααα+αββ)和三芳甾烷C_(20)／(C_(20)+C_(27))等地球化学成熟度参数和C_(30)三萜烯、藿-17(21)-烯等特征生物标志化合物，反映烃源岩和原油的成熟度，指示本区烃源岩和原油属于未熟-低熟范围。 4、通过稳定碳同位素、甾烷和萜烷等不同的生物标志化合物参数分析探讨了研究区德1井低熟油的物源，生物标志化合物图谱指纹对比表明，德1井沙一段(Es_1)油来源于本段烃源岩，德1井沙四段(Es_4)原油主要来源于沙四段泥 岩和沙三段中、下部泥岩，为自生自储成因。 5、利用指示含硫化合物的生物标志化合物信息等，揭示了半咸水一咸水沉 积环境中含硫化合物对该区未熟一低熟油形成的影响，表明大量硫细菌在早期成 岩过程中的活动，促使复杂有机分子的降解和生烃活化能的降低，提高了有机质 富氢程度，有利于烃类的早期生成。 6、从未熟一低熟源岩生烃组分及其演化、可溶有机质转化生烃等方面，探 讨了未熟一低熟油的形成机制，提出本区未熟一低熟油气的形成是低活化能的富 氢腐泥组分受到硫细菌早期低温降解作用的结果。根据生烃潜量与Tmax值关 系，建立了德南洼陷沙河街组未熟一低熟烃源岩中硫细菌降解主导的有机质早期 生烃模式。