全油稳定碳同位素法

2.2.1　全油稳定碳同位素法

早在1989年Peters等根据碳同位素组成的差异，计算了英国Inner Moray Firth中侏罗统和泥盆系两套烃烃源岩对原油的大致贡献比例。

李巧梅（2000）在对吐哈盆地油源地球化学研究基础上，应用稳定碳同位素定量计算混源油的比例，并回归出不同层位湖相油与煤型油形成混源油的混合比例与其稳定碳同位素之间的关系式（式2-1～式2-6）。从而，求解出该盆地不同地区混源油中煤型油和湖相油的混合比例。

吐哈盆地原油从成因上大致可以分为来源于湖相泥岩的湖相油、来源于河湖-沼泽相交替沉积的煤系油及湖相泥岩与煤系共同贡献的“混源型”油。不同成因类型的原油具有相对独特的地球化学特征，煤系油具有油质轻、饱和烃含量高、姥/植比高（大于3）、富含C₂₇甾烷（大于70%）、贫三环萜烷、重碳同位素（δ¹³C＞-27‰）之特征；湖相油具有油质较重、饱和烃含量低、姥/植比低（小于2），富含C₂₇甾烷及三环萜烷、轻碳同位素（δ¹³C＜-30‰）之特征；混源型原油的地球化学特征总体上介于上述两类原油之间。由于不同沉积环境母质的影响，混源油中反映沉积环境、母质性质的生物标志化合物含量较典型煤系油或湖相油而言均有明显的变化，并且以类异戊二烯烃（Pr/Ph）、碳同位素（δ¹³C）及规则甾烷化合物的变化为特征（李巧梅，2000）（表2-1）。

李巧梅（2000）根据“湖相沉积的泥岩，富含藻类化合物，其形成的原油具相对较轻的碳同位素，河湖相、沼泽相煤系源岩，富含陆源高等植物，形成的原油具相对较重的碳同位素。”原理，假设A，B是来自不同母质的两种原油，D是由A和B混合而成的混源油，X为A在D中的混合百分比，并设想此混合为一物理过程。根据质量守恒的原则，混合前后原油碳同位素的总量保持不变。因此有：

式中 δ¹³C_D——混源油的碳同位素，‰；

　　　δ¹³C_A——原油A的碳同位素，‰；

　　　δ¹³C_B——原油B的碳同位素，‰。

表2-1　吐哈盆地部分混源油地球化学指标（据李巧梅，2000）

作者选择以托克逊凹陷的托参1井原油为三叠系源岩的代表；以台南凹陷的玉东1井原油为二叠系源岩的代表；以台北凹陷的陵2井原油为煤系源岩的代表，台参2井齐古组原油为七克台组源岩的代表。这些样品均具有特征的地球化学指标（表2-2），用不同比例把各代表原油相互混合制成“混源油”，并重点测试其原油δ¹³C以及组分δ¹³C的变化。

利用上述混源比例关系式，作者对吐哈盆地已发现的混源油进行计算（表2-3）。结果表明，混源油中起重要贡献的油源岩仍为侏罗系煤系，绝大部分混源油中煤系源岩的贡献在90%以上（如胜金口油胜4井、胜26井原油、红南和连木沁油田白垩系（K）原油以及鄯勒油田勒3井、勒4井原油；而胜金口油田胜38井、连木沁油田连2井上侏罗统喀拉扎组（J₃k）原油、红西5井J₂q上段原油及哈密凹陷哈3井原油中，煤系的贡献较前者小，一般71%～84%，湖相原油的贡献相应明显，占16%～29%（李巧梅，2000）。

表2-2　吐哈盆地典型原油的地化标志

表2-3　吐哈盆地混源油比例计算结果（据李巧梅，2000）

陈建平等（2004）用全油稳定碳同位素法对准噶尔盆地彩南油田原油的油源情况进行判识，并结合特殊生物标志化合物法，确定了准噶尔盆地彩南油田原油属于侏罗系、三叠系和二叠系的混合原油。