石南断凸成藏规律研究.doc

石南断凸成藏规律油气成因、油源对比及成藏期次分析编写人：武宏义 李清江克拉玛依方圆公司2003年07月石南断凸成藏规律油气成因、油源对比及成藏期次分析根据勘探需要工作区域分析的井号为：石东地区的石东1、石东2、石东4，石西地区的石西1、石西3、石西7、石西10，莫北地区主要分析了与石西相临近的莫北9、莫北10、莫北11、莫北13。剖析的油藏为白垩系吐谷鲁群、侏罗系头屯河组、西山窑组、三工河组油藏。对相关井的油气及油砂进行了地球化学特征分析、油源分析，根据各油藏古油气与现今油气的对比分析，进行油气成藏期次分析。1. 原油及天然气地球化学特征： 1.1 原油地球化学特征：1.1.1 K1tg油藏原油地化特征：原油族组成以饱和烃为主，含量一般不大于80%，芳烃含量一般在10%左右；原油饱和烃Pr/Ph值较高为1.61.8，Pr/nC17为0.320.42，Ph/nC18为0.2，nC21-/nC22+为1.431.85，OEP值为1.121.14，一般未发生降解作用；轻烃特征：正庚烷/甲基环己烷（nC7/MCyC6）为0.57，石蜡指数为2.08，庚烷值为20.13%；原油的碳同位素13C差异不大，均在-29附近很小的范围内变化(-28.81-29.02)。从原油族组成、色谱特征、轻烃等特征来分析原油母质类型不是太好，应该是以偏腐植型为主，原油的成熟度为中等成熟。甾烷特征：规则甾烷C27、C28、C29呈上升型分布，热演化程度指标C29-aaa20S/(20S+20R)和C29-abb（20S+20R）/C29分别为0.470.51和0.520.61，为成熟原油；萜烷特征：三环二萜烷分布既有山峰型，也有上升型，五环三萜烷含量大于三环二萜烷含量，均含有一定量的伽玛蜡烷，Tm /Ts为0.861.64，且Tm /Ts 值由莫北向石东逐渐减小，可能与油气运移有关。C31-22S/22R为1.291.56。根据甾萜烷特征分析K1tg油藏原油母质类型应该是以偏腐植型为主，原油的成熟度为中等成熟。见表1、图1。 1.1.2 J2t油藏原油地化特征：与K1tg油藏原油相比地化特征有许多相似之处，原油族组成、色谱特征、轻烃特征、甾烷特征、萜烷特征基本相似，只是J2t油藏原油五环三萜烷含量小于三环二萜烷含量。见表1、图2。1.1.3 J2x油藏原油地化特征：原油饱和烃Pr/Ph值较低，在1.0左右，Pr/nC17为0.49，Ph/nC18为0.39，nC21-/nC22+为1.18，OEP值为1.13，正构烷烃降解严重；轻烃特征：正庚烷/甲基环己烷（nC7/MCyC6）为1.12，石蜡指数为2.77，庚烷值为33.66%。从色谱特征、轻烃等特征来分析原油母质类型较好，应该是以偏腐泥型为主，原油的成熟度较高，为高成熟原油，正构烷烃一般发生了降解作用。甾烷特征：规则甾烷C27、C28、C29呈上升型分布，热演化程度指标C29-aaa20S/(20S+20R)和C29-abb（20S+20R）/C29分别为0.310.50和0.520.56，为成熟原油；萜烷特征：三环二萜烷分布既有山峰型，也有下降型，五环三萜烷含量大于三环二萜烷含量，均含有一定量的伽玛蜡烷，Tm /Ts值较高为0.861.64。C31-22S/22R为1.31.4。根据甾萜烷特征分析J2x油藏原油母质类型应该是以偏腐植型为主，原油的成熟度为中等成熟。J2t油藏原油轻烃特征与甾萜烷特征不一致，可能是由于不同油源经过不同期次成藏造成。见表1、图3。1.1.4 J1s油藏原油地化特征：J1s油藏原油地化特征与K1tg油藏原油相比地化特征有许多相似之处，色谱特征、轻烃特征、甾烷特征、萜烷特征基本相似，只是J1s油藏原油族组成中烷烃含量较高些，轻烃nC7/MCyC6较高些。这可能是J1s油藏原油混入了较多的母质类型较好原油的缘故。见表1、图4、图5。1.2 天然气地球化学特征： 天然气碳同位素较重，甲烷13C为-45.57-32.02，乙烷13C为-31.39-26.32，显示腐植气的特征；轻烃特征：正庚烷/甲基环己烷（nC7/MCyC6）为0.501.12，石蜡指数为1.752.57，庚烷值为16.02%26.06%，也显示腐植气的特征，成熟度中等。且由莫北向石东地区腐植气特征更明显，成熟度也由高变低。莫北天然气可能在成藏过程中受到其他油气的混染。这些地区的天然气总体特征为成熟的腐植气特征。表2 天然气地化数据表井号井段(m)层位样品描述iC4nC4iC5nC5 nC7 MCyC6石蜡指数庚烷值%甲烷13C乙烷13C莫北93774J1s2天然气0.750.851.052.5726.06-45.57-31.39莫北103666.0 J1s2 天然气0.840.941.122.5024.12-47.72-27.90石东22679J2t天然气1.231.480.501.7516.02-32.08-26.322 原油、天然气成因分类 根据工区主要出油气点原油地球化学的分析，以生源和成熟度作为划分依据，可将原油及天然气进行归类。K1tg油藏原油、J2t油藏原油、J1s油藏原油地化特征基本一致，原油为母质类型以偏腐植型为主的成熟原油。J2x油藏原油为混源成熟原油。各油藏天然气特征基本一致，为成熟的腐植气。3.油源分析 盆1井西凹陷为一个古生界生烃凹陷，作为西北缘主力烃源层的二叠系风城组和二叠系乌尔禾组均有分布，但尚未有井钻揭，烃源岩的品质情况不清。由于在盆地西北缘乃至玛湖凹陷区揭露的乌尔禾组主要为腐殖型母质，从原油性质分析，结合以往对石西油田流体分布规律和运移的研究，油气具由南向北运移的特征，故烃源区确立为盆1井西凹陷，烃源层为二叠系。根据生源和成熟度分析，工区内K1tg油藏原油、J2t油藏原油、J1s油藏原油主要来源于上二叠统乌尔禾组，J2x油藏原油为下二叠统风城组与上二叠统乌尔禾组混源油。天然气来源于上二叠统乌尔禾组。4. 成藏期次分析.4.1头屯河组、三工河组油藏成藏期次分析：通过对包裹体中油气组分（古油气组分）和储集岩开放孔隙中的油气组分（现今油气组分）的分析和对比可知头屯河组、三工河组油藏成藏期次为两期。头屯河组、三工河组包裹体油气组分地化特征为：萜烷中C20、C21和C23三环萜烷呈上升型分布，Pr/Ph小于1，表明油气主要来源于风城组烃源岩；而现今油气组分萜烷中C20、C21和C23三环二萜烷主要以山峰型为主，Pr/Ph大于1，表明油气主要来源于乌尔禾组烃源岩。另外与成熟度有关的指标如：三、四环萜烷/五萜烷、甾烷C29-abb（20S+20R）/C29、nC21-/nC22+、OEP值，古油气组分值均小现今油气组分值，见表3，说明古油气成熟度比现今油气要低。古油气降解严重，而现今油气未降解，见图6。造成古油气与今油气地化特征差异的原因是不同源的油气分批注入。先注入的是风城组油气，成藏后油气被严重降解。之后是乌尔禾组油气的大量注入。根据该地区的沉积史、构造史并结合盆地生排烃模拟推测第一次成藏为中晚侏罗世，第二次成藏为早白垩世末至晚白垩世。4.2西山窑油藏成藏期次分析：西山窑组没有进行包裹体组分分析，但是根据油藏原油地化特征也可以进行成藏期次分析。从色谱特征、轻烃等特征来看原油来源于风城组，原油的成熟度较高。根据甾萜烷特征分析原油来源于乌尔禾组，原油的成熟度为中等成熟。而风城组主要排烃期较早，在中晚二叠世至早三叠世大量生油，表明西山窑组油藏不是原地成藏而是异地成藏后，受构造运动的影响致使原油藏遭受破坏再运聚到该地成藏的。根据该地区的沉积史、构造史并结合盆地模拟推测西山窑组油藏时间可能在早白垩世。4.3白垩系吐谷鲁群油藏没有进行包裹体组分分析，根据油藏原油地化特征也可以进行成藏期次分析。原油成熟度不高，正构烷烃未降解，油源主要来源于乌尔禾组，根据盆地模拟结果（王绪龙等），认为风城组和下乌尔禾组烃源岩的最后一次主排烃期为早白垩世；晚白垩世起，排烃基本结束。因此，两套源岩的最后一次原生成藏期均应在早白垩世。这样推断白垩系原油成藏应该在成藏地层尚未沉积之前，这显然是不可能的。因此，白垩系油藏是原油异地成藏后遭破坏再次运聚成藏的结果，推测成藏时间为第三纪。 由于样品没有进行包裹体测温分析，包裹体组分分析的样品太少，对油气成藏期次的研究感觉资料还不够充分，希望开展包裹体测温分析，加强包裹体组分分析，以便更好地为勘探提供详实的分析数据。表3 现今油气与包裹体中古油饱和烃生标对比表井号层位样品深度样品描述C29-(20S+20R) +三环萜烷C20C21C23分布三环萜烷五环萜烷PrPhC21-C22+OEP石东2J2t2681.94现今油气0.62山峰型2.301.501.991.08古油气0.48上升型0.320.510.471.422682.48现今油气0.60山峰型1.361.611.691.12古油气0.44上升型0.380.880.921.152683.42现今油气0.63上升型0.861.691.871.09古油气0.46上升型0.500.720.751.172684.42现今油气0.63上升型0.771.541.411.09古油气0.45上升型0.530.800.671.26莫北2J1s3939现今油气0.58山峰型1.050.950.791.133939古油气0.48上升型0.480.710.911.20表1 不同油藏地化数据表地区层位ABCDEFGHIJKLMNO石东K1tg23.6225.0051.380.610.471.580.860.371.570.79山峰型1.640.572.0820.13石西K1tg26.6333.5339.840.600.491.681.330.301.290.87山峰型莫北K1tg24.5831.6843.740.520.511.161.640.251.560.44山峰型1.860.661.9821.05石东J2t21.6424.7353.630.630.481.640.950.451.701.46山峰型1.710.541.8217.24石西J2t18.8729.2351.890.600.441.451.730.211.741.19山峰型1.42石西J2x20.0933.7946.120.560.501.292.850.171.400.78山峰型0.991.122.7733.6莫北J2x18.5323.6757.800.520.310.883.490.151.300.34山峰型石东J1s24.6131.7443.650.570.471.402.770.001.650.49山峰型石西 J1s23.1936.1240.690.610.471.753.160.121.450.49山峰型1.27莫北J1s15.5531.5852.870.570.441.283.990.091.800.48山峰型0.991.012.3724.03注：A、B、C分别是5aaa规则甾烷C27、C28、C29的含量%；D：C29-(20S+20R) /+； E：C29-20S/20S+20R ；F：C29-20S20S /20S；G：Tm/Ts；H：伽玛蜡烷指数； I：萜烷C31-22S/22R；J：三环萜烷/五环萜烷；K：三环萜烷C20C21C23分布；L：Pr/Ph；M：正庚烷/甲基环己烷；N：石蜡指数；O：庚烷值%；正构烷烃未降