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银额盆地居延海坳陷原油物理化学特征与油源探讨

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卢进才, 魏建设, 姜亭, 许海红, 王宝文. 银额盆地居延海坳陷原油物理化学特征与油源探讨[J]. 地质通报, 2020, 39(10): 1589-1599.
引用本文: 卢进才, 魏建设, 姜亭, 许海红, 王宝文. 银额盆地居延海坳陷原油物理化学特征与油源探讨[J]. 地质通报, 2020, 39(10): 1589-1599.
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LU Jincai, WEI Jianshe, JIANG Ting, XU Haihong, WANG Baowen. The physical and chemical characteristics of crude oil and oil-source of Juyanhai depression in Yingen-Ejina Basin[J]. Geological Bulletin of China, 2020, 39(10): 1589-1599.
Citation: LU Jincai, WEI Jianshe, JIANG Ting, XU Haihong, WANG Baowen. The physical and chemical characteristics of crude oil and oil-source of Juyanhai depression in Yingen-Ejina Basin[J]. Geological Bulletin of China, 2020, 39(10): 1589-1599.
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银额盆地居延海坳陷原油物理化学特征与油源探讨

  • 中国地质调查局西安地质调查中心/西北地质科技创新中心, 陕西 西安 710054

  • 基金项目:
    中国地质调查局项目《银额盆地及周缘油气基础地质调查》（编号：DD20160172）和《北石石炭—二叠纪关键地质问题专题调查》（编号：DD20189961）
详细信息
    作者简介: 卢进才(1961-), 男, 教授级高级工程师, 油气地质学专业。E-mail:shiyou2002@163.com

  • 中图分类号: P534.45;P534.46;P618.13

The physical and chemical characteristics of crude oil and oil-source of Juyanhai depression in Yingen-Ejina Basin

  • Xi'an Center of China Geological Survey/Northwest China Center for Geoscience Innovation, Xi'an 710054, Shaanxi, China

    摘要

  • 居延海坳陷的吉格达、天草、路井等次级凹陷原油物理、化学特征分析表明，原油物理特征以轻质-挥发性原油为主，个别井产凝析油，具有低粘度、中凝固点的特点。原油化学特征具有饱和烃含量高（78.06%~92.95%），全油碳同位素轻（δ13CPDB为-33.7‰~-32.0‰），轻烃/重烃（∑nC21-/∑nC22+）显著大于1（1.28~2.94）等特点。原油物理、化学特征指示其母质以低等水生生物为主，热演化程度为成熟-高成熟。在对钻井揭示的烃源岩及邻区地表剖面烃源岩分析的基础上，以吉格达凹陷蒙额参3井晚石炭世侵入岩和中—下二叠统2个产层为代表，开展了油-源生物标志化合物及碳同位素分布对比。结果表明，原油与上石炭统—下二叠统干泉组上段烃源岩具有良好的亲缘关系，与白垩系烃源岩无关，原油母岩为石炭系—二叠系烃源岩。依据原油指示的母岩演化程度显著高于钻井揭示的烃源岩演化程度，认为区内油气存在深层（干泉组下段）烃源岩的贡献。综合分析认为，居延海坳陷已揭示的油气藏为石炭系—二叠系含油系统，应将其作为主要勘探目的层。

    An analysis of physical and chemical characteristics of crude oil of Jigeda, Tiancao and Lujing sag in Juyanhai depression shows that the crude oil is mainly light- volatile oil, condensate is produced in individual wells, and the physical characteristics of the crude oil are low viscosity and medium freezing point.The chemical characteristics of crude oil are highly saturated hydrocarbon(78.06%~92.95%), light isotope of the whole oil(δ13CPDB from-33.7‰ to -32.0‰)and the ratio significantly greater than 1 of light hydrocarbon to heavy hydrocarbon(∑nC21-/∑nC22+ from 1.28 to 2.94).The physical and chemical characteristics show that the parent material is mainly low aquatic organism, and the thermal evolution degree is mature-high mature.Based on an analysis of the source rocks of the surface profile of the adjacent area and the source rocks revealed by wells, the authors made a comparative study of the biomarkers of oil and source rocks as well as carbon isotope, represented by two oil production zones of late Carboniferous intrusive rocks and middle-lower Permian of Mengecan 3 well in Jigeda sag.The results indicate that the crude oil has good relationship with Carboniferous-Permian hydrocarbon source rocks, but it is not related to Cretaceous source rocks, and hence the parent rocks of crude oil are surely Carboniferous-Permian source rocks.Then according to the fact that the evolution degree of the parent rocks indicated by crude oil is significantly higher than that of the source rocks revealed by wells, it is believed that there is the contribution of the source rocks in the deep layer(lower Ganquan Formation).The comprehensive analysis shows that the revealed oil and gas reservoir is a Carboniferous-Permian petroliferous system in Juyanhai depression, which should be taken as the main exploration target.

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  • 图 1  研究区位置及钻井分布示意图

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    图 2  原油饱和烃色谱图

    Figure 2. 

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    图 3  蒙额参3井油-源生物标志化合物对比图

    Figure 3. 

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    图 4  蒙额参3井原油及烃源岩同位素分布曲线对比图

    Figure 4. 

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    表 1  居延海坳陷不同构造单元代表性钻井原油物性统计结果

    Table 1.  Physical properties of the crude oil of representative wells of different tectonic units in Juyanhai depression

    构造单元 井号 井深/m 产层 密度/(g·cm-3)(50℃) 粘度/(mPa·s)(50℃) 沥青质+胶质/% 含蜡量/% 初馏点/℃ 凝固点/℃ 含硫/%
    吉格达凹陷 蒙额参3 2474.4 二叠系 0.7954 3.49 5.80 35.59 55 18 0.022
    2772 晚石炭世侵入岩 0.8024 5.11 4.46 30.87 60 19 0.013
    天草凹陷 天7 1525 二叠系 0.8785 16.05 9.60 6.41 108 31 0.047
    天8 2052 二叠系 0.864 8.23 8.21 7.31 94 30 0.065
    路井凹陷 祥探5 1238.5 二叠系 0.819 6.114 14.9 13.86 / 17 0.11
    祥探8 1836 晚石炭世侵入岩 0.7747 1.933 3.76 16.75 / 23 0.07
      注：蒙额参3井晚石炭世侵入岩产层原油样品放置时间长，可能部分轻质组分挥发
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    表 2  居延海坳陷代表性钻井原油族组分及同位素特征

    Table 2.  The characteristics of composition and isotope of the crude oil of representative wells in Juyanhai depression

    构造单元 井号 产层 族组分 全油或干酪根同位素δ13CPDB/‰
    饱和烃/% 芳烃/% 非烃/% 沥青质/% 饱/芳
    吉格达凹陷 蒙额参3 二叠系 88.01 7.89 3.06 1.05 11.20 -32.7
    晚石炭世侵入岩 92.95 3.51 1.89 1.65 26.50 -32.0
    天草凹陷 天7 二叠系 78.06 14.17 6.94 0.83 5.50 -33.7
    天8 二叠系 82.09 13.28 3.43 1.19 6.20 -33.1
    路井凹陷 祥探5 二叠系 80.69 12.55 4.63 2.12 6.43 -32.79
    祥探8 晚石炭世侵入岩 88.05 5.01 1.16 5.78 17.60 -32.9
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    表 3  不同构造单元、不同产层原油饱和烃特征

    Table 3.  The characteristics of saturated hydrocarbon of the crude oil in different tectonic units and different oil layers

    构造单元 井号 层位 碳分布范围 主峰碳 ∑nC21-/∑nC22+ OEP Pr/Ph Pr/nC17 Ph/nC18
    吉格达凹陷 蒙额参3 二叠系 C11~C37 C17 1.55 1.12 0.70 0.24 0.36
    晚石炭世侵入岩 C11~C37 C17 2.05 1.08 0.70 0.14 0.21
    天草凹陷 天7 二叠系 C10~C32 C23 1.69 1.15 0.73 0.46 0.62
    天8 二叠系 C10~C37 C23 1.28 1.14 0.85 0.37 0.44
    路井凹陷 祥探5 二叠系 C10~C38 C13 2.94 1.05 0.72 0.23 0.36
    祥探8 晚石炭世侵入岩 C10~C38 C13 2.63 1.06 0.71 0.24 0.36
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    表 4  银额盆地不同构造单元原油生物标志化合物特征

    Table 4.  The characteristics of biomarkers of the crude oil in different tectonic units of Yingen-Ejina basin

    构造单元 井号 地层 甾烷相对含量/% 三环萜烷含量/% 伽马蜡烷相对含量/% 伽马蜡烷/C30藿烷 生物标志化合物相对含量/% Ts/Tm C29ααα20S/(20S+20R) C29αββ/(αββ+ααα)
    C27/(C27+C28+C29) C28/(C27+C28 +C29) C29/(C27+C28+C29) 霍烷 三环萜烷 甾烷
    吉格达凹陷 蒙额参3 二叠系 21.91 33.98 44.11 9.94 3.80 0.71 32.11 14.61 53.28 0.85 0.51 0.56
    晚石炭世侵入岩 22.80 32.81 44.39 10.55 4.92 0.70 43.17 16.41 40.42 1.18 0.54 0.59
    天草凹陷 天7 二叠系 26.02 25.43 48.55 6.34 8.95 0.47 64.59 7.34 28.07 0.52 0.50 0.54
    天8 18.57 22.90 58.52 6.15 8.76 0.43 49.20 4.65 46.15 2.01 0.56 0.51
    路井凹陷 祥探5 二叠系 21.15 33.67 45.18 5.59 7.09 0.40 61.60 7.13 31.27 0.56 0.50 0.47
    祥探8 晚石炭世侵入岩 20.12 27.31 52.57 6.08 2.52 0.57 55.84 21.46 22.69 2.90 0.57 0.59
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出版历程
收稿日期:  2020-03-30
修回日期:  2020-04-27
刊出日期:  2020-10-15

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