化学基础知识——油源对比

不同烃源岩之间地球化学参数存在较大差异，不同烃源岩生成的石油，其地球化学参数也存在较大差异。 但同一烃源岩和其生成的石油之间，则存在较多的相似性，因此我们可以通过油-源对比、油-油对比和源-源对比，确定各石油和源岩之间的关系，最终确定油藏的油气来源和油气的运移方向。

本次研究，主要利用生物标志化合物分析指标，对长7烃源岩、长9烃源岩和长9石油进行了油源对比。 生物标志化合物是由碳、氢和其他元素组成的复杂有机化合物。 它最初叫做“指纹化合物”，又叫“地球化学化石”或“分子化石”，是指沉积物或岩石中来源于活的生物体在有机质演化过程中，具有一定稳定性，没有或较少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始生物母质的特殊分子结构信息的有机化合物。

三环萜广泛地分布于地质体中，研究认为其来源于C30类异戊二烯醇，前身物主要为细菌和藻类细胞膜。 成熟度较低的情况下，含量低，往往形成于大量生油阶段。 同时在热演化过程中，具有较高的热稳定性和较强的抗生物降解能力。

五环三萜烷主要属于17α（H）、21β（H）藿烷系列化合物，碳数分布在C27～C34之间，其中C30一般为主峰，C31～C34藿烷立体异构体成对出现，且呈阶梯状逐渐降低分布。Ts为藿烷的热降解产物，当成熟度增加其含量也相应增大，但最新研究表明，也可能存在其他来源而不受温度控制；Tm可能存在其他来源，受热演化影响不大，Ts／Tm常被当作成熟度指标。 伽玛蜡烷曾被认为是蕨类和非海相原生动物成因（J.R.Hjlls等，1966），并一度认为是陆相标志。 但是，经W.f.Seifert（1981）等人研究不同沉积环境下的生油岩和原油后，发现伽玛蜡烷与沉积环境之间并无明显关系。 目前，已有不少资料表明，伽玛蜡烷的生物先驱可能是一种嗜盐的生物，多在盐湖环境中发育，而在淡水沼泽和淡水湖相原油中伽玛蜡烷的含量都不高。 如我国江汉含油气盆地盐湖环境伽玛蜡烷的含量非常高。 同时人们注意到伽玛蜡烷与成熟度存在一定的关系，即在一定的演化阶段含量特别高，而成熟度较高含量趋于降低。

甾醇类是甾烷化合物的前身物，而甾醇主要是由真核生物衍生而来的（Demeland Dekuruyff，1976），如藻类、浮游植物或高等植物。不同的生源C27、C28和C29甾醇相对组成不同，因此C27、C28和C29甾烷的相对含量是判断物源输入的常用参数。一般地，浮游植物的甾类化合物以C27和C28甾醇为主，而C29为次要成分；浮游动物主要成分为C27，高等植物则以C29甾醇为主，也伴有一定量的C28甾醇。

但也有例外，在碳酸盐岩-蒸发岩沉积环境中，因强烈的生物降解及高防腐的盐水中，都可导致C29甾烷的大量产生。而且，海相一些特殊的藻类也具有高含量的C29甾醇化合物。海相有机质具有C29甾烷含量高的特征在许多地区均有发现，如我国南方和塔里木盆地下古生界海相碳酸盐岩甾烷多呈现C29＞C27的特征（张水昌等，1993；黄第藩等，1994；王培荣等，1994）。

应用生物标志化合物进行油源对比，选择合理的对比参数非常重要，所选参数应有明确的地球化学意义，能有效反映不同生油层的特征，同时受原油后生物理化学变化（如运移、水洗、细菌降解等）的影响较小。

如图5-2所示，元153井长7烃源岩和旺9井长7烃源岩Ts／Tm小于1，17α（H）重排藿烷含量明显小于C30藿烷，规则甾烷含量C29＞C27＞C28，C27、C28、C29呈现反“L”型分布特征。

如图5-3所示，丹45井和桥20井长9烃源岩甾、萜烷生物标志化合物特征谱图，Ts／Tm大于1，17α（H）重排霍烷含量明显大于C30霍烷，规则甾烷含量C27＞C29＞C28，C27、C28、C29呈现“V”型分布特征。如图5-4所示，黄39井和元159井长9油藏原油甾、萜烷生物标志化合物特征谱图，图中Ts／Tm小于1，17α（H）重排霍烷含量明显小于C30霍烷，规则甾烷含量C29＞C27＞C28，C27、C28、C29呈现反“L”型分布特征。

图5-2 鄂尔多斯盆地长7烃源岩甾、萜烷生物标志化合物特征谱图

图5-3 鄂尔多斯盆地长9烃源岩甾、萜烷生物标志化合物特征谱图

图5-4 鄂尔多斯盆地长9原油甾、萜烷生物标志化合物特征谱图

根据甾、萜烷生物标志化合物Ts／Tm、17α（H）重排霍烷、C30霍烷、重排甾烷C27、C28、C29等参数特征表明，长9油藏原油生物标志化合物特征与长7烃源岩具有非常良好的相似性，而与长9烃源岩则具有较大的差别。 因此，可以判断定边地区长9油层组的原油来自其上部的长7油层组烃源岩，油源通过向下倒灌的方式，穿过长8油层组，进入长9油层组成藏，这同时也印证了通过长7、长9烃源岩的分布范围对研究区长9油藏油源的判断。