准噶尔盆地莫索湾地区原油运移研究

1、2007 第 31 以*4 alvol 31 nm4am 2007中国石油大学学报（自皴科学版）journal uf china uinvensily of peuxjeutii文仍 ki号：1673-5005(2007>04-0018-06准喝尔盆地莫索湾地区原油运移研究薄冬梅i,姜林s曲江秀'（1.中*石油大卒比球贵源与信息学眺，山东柔蛭257061； 2.中石油石血勘媒开发研丸咙100083）摘要:椎®尔盆地其索湾地区原油为$期成藏01期戒轰的原油h!別严虫破坏，后期战殲的原油爾捌较好的保存，因比 说油地球化学詩征衣现出止常曲油与生勘降解嫌油持祉的叠合导致俊区油气

2、运移研究比较困奉c运用石油地质学理 论，在对原汹成熟度与运移关系分析的基晞上.建立了符含莫寅湾地乞待点的运星模瞰;利甲地球化学方法存研究大 址运暮指标的基础上分析了原油的运移特址。结采衣明，由丁诙区正常原油匀生物陆解療袖的混合，严五形响了生物 标记化合物的分布凶此雄层色层效应在廉油运移研究中的应用赦果较总w（ c.lorafhj ）/w（ cw-20r«aa） cpi 两个成熟度散明里表现出随运移距离的增大if!降低的為势，遑帥趋船反说了原油运移妁方向炉其眾理哉皱不同:值反映的是原袖成熟度随运移距离的箱大而增高的运聚原理叭c”2orabb）川（grsoraao ）值反映的足“溶 健控

3、制生物标记化合物分布的规律。结合油-油对比的研究,旳定岀険区原油混頻区分布金莫5井和盆4井一带' 关么询：農隔尔盆地；莫霸湾地区）油p运移；济fh地层色层效应中图分类号:te 122. 1文猷标识码:astudy on oil migration in mosuowan area of junggar basinbo dqng-mei1, jiang lin2, qu jiang-xiu1(l facility of gto&mwlte and infurmalun m (ihina uah&sit o/ peiroietim,257061 , slum心wig pzz

4、y china：2. exploraiwn and dnrlapmcni kcxrarca f/iuiluie, p由ochma. tieijing 00083. chwu)abstrad： there are many glling and cntruppingof petroleum to rervoir? in mo?ix>wan aren. und oil lhal anmrioriyfilh io rejroirs is b*dly hiodegrjbded and oil ihai hierly fills to rmrvoirs k well pre沁red. so <

5、;he geochemical chajateri«k & <m1 hw cornhincrf chaxbrtenstic of noniial and biodegmtled oil, aid the study on oil iniratkn is not so easy. accordirig io dttkruffling the rrlationehip between mature and migration of hydrocarbont a model tkii can h.upplbd in mosuawun mc w” developed. and

6、on the baais of anaiyring oil geochfraical cliaracterisucs and a laq uujubr of tninrtiu" ptanuurten; t the charactcrislics of oil migmlion were explofcd. thn results shew that ihf： theory nf chromiitographic rrect cannot be applied vctj we?ll in th» research m oil migration becauwe of the

7、nuxlurr uf rxirnuil and btodrrwird <>il and 4ppjurntlr, the valuer of maturation paiamctcrb of oil in reservoirs including cp! and stcraiie w (c-2ora0p )/x» ( c.20raota) arr bccociin smaller with the longer migration distance, h b pointed oul thul thk tendency indicates i be direction of

8、oil migriilion, butdie prijxjipleh uf two indkatuni uitf diftrrent cpi exprrmc* the relationship between mature and migratiun uf hydroearlxinf and sterane w ( cn -2okc<p0) /» ( cm -20ka«a rxjire«m*« the mull </ rfc«mjution. and il is also pointed out that the umaimi so

9、urce area is iu the isurie uf mo 5 well ujmj pen 4 well by mtegrenng with the ttsuii of oij-oi) correlation.key words： junior rin jmowowan area； oil and gas migrdlion； d淸输htion； cltromatorur eflw-t在原油运移过程中出现了两个控斜生物标记 化合物分布的过程，即溶烬和地层色层效应。諮解 的证据通常在f*混合”的热成热度信息在大多数 情况下被溶解物芳运移原油相比具较低的热成熟 度;地层色层效应是一个牛物标记

10、化合物和其他化 合物以不同速度运務通过岩石孔隙的假想过程山° 由于原油是由分子量不同的烂类分子组成的复杂的 集合休，而r相同分子呈的分子多具有不同的构里 利极性因北,理论上各种分子通过岩石孔隙喉道的 能力是不同的，但经过色诸柱的分离可以使是类分收莎日期；200丁-03-13作務待介:臬冬梅（j974- ） 如汉败）山东东骨人博七硏究宅.主更从專直堆分折与资涣评价匸作。靜$柿，半：准噹尔歎地箕欢灣地风廩油运移研丸子按照运移能力的强弱依次被检测出来。在原油运 移研究中，人们经常运用到地层色层效应的原理，而 h取得了很大的成功例如由于三环帖烷的运移比 儀烷快所以三歼话烷与五环帖烷之比可作为

11、运移 参数（；而瘠解的作用很少被提及。但对干我国的 很多地区来说，石油地质条件复杂往往具有多灼源 灶、多成藏期的特点同一油藏往往是山不同成藏期 次的原油混合而成，而且由于不同期次成藏原油的 保存条件不同使生物标记化合物的分布井非简单 的叠加因此不能简单地应用这一原理.还要结合研 究区的成藏期次综合研究，考虎溶解等因索的作用 来分析原油的运移特征。1地质背景莫索洁地区区域构造位置处于准疇尔盆地中央 坳陷的英索湾乃观上,东邻东道海子北凹陷西连盆 1丿卜西凹陷，南庇昌吉凹罂北接英北凸起为典空的 凹中凸格局（图i，勘探面积约3600 km%该区为长 期继承性茶底隆起区，形成于石廣纪水期，二替纪隆起发育

12、f住纪至中侏罗隨稳定埋藏,侏罗纪末剧烈 拱升，在侏罗系内部形成了众多高角度正断圮，白茎 纪谨渐变弱,新生代开始发生掀斜【刈c根据区域构 造特從，可将莫索湾地区分为盆绥2井区和盆5井 区，目舸已衣盆5井区发现工业油气流。根帼油源分 析,莫索湾地区的压汕主要来源于盆i井两凹陷和昌 吉凹陷二疊系.且盆参2 n区原柚主要来自于吕吉m 陷，盆5井区原油主要来自于盆1井西凹陷切。2原油物性特征地化分析21原油物性特征，莫索湾地区原油密度、含蜡笊、粘度、凝固点之 间存在者特殊的变化关系：原油密度与粘度明显呈 对数变化关系;原油密度与含蜡豐、凝固点之间均以 0.87 g/cm1为界.小于0.87 g/cm5呈

13、正比变化，大 于0. 87 g/cir?呈反比变化;含蜡虽与凝固点呈现出 对数变化关系。极据原油物性轻征，可将该区原油 分为i类（衷1人>i冀累湾堆区廉油输性分类昴袖类割密度 5>侵固点巒以与含<i1l 廉血点关换站度 *( mpa s)i<0.80<0正比<2n0-80-0. 87>0正比2-2010>0.87>0反比>20x2原油地化分析莫索湾地区原油普遍存在25降霍烷（图2）,表 明该区油藏均遗受过严重的生物降解作用;但全离 子流质匾色谱图大多峰形完整（图2）并fl气相色 谱分析结果显示各样甜均存在饱和泾、无环异戊二 烯烷灼类（

14、pr,ph,说明无牛物降解，至多是冇轻微 生物降解*旳切。# 二«#图2莫索湾地区盆參2井h260-h270ni涼讷质色常图资料分析结果表明,莫索湾地区原油多期成藏.成藏原油得到了较好的保存。板据成嚴期次研究,前期成藏原油遭受过严塑的生物降解作用，而拆期莫索湾地区成藏期主嘤有3期，分别发生在中侏羽世末期、早白垩1比末期和第三纪末期,并且前一期成 藏原油3!受过严重的生物降解"。因韭，莫索湾地 区原油主翌是由3个不同成抵期的原油混合而成, 询一期成藪原油生物降解严疏相对密度较大;后炳 期成毅原油保存较好，相对密度较小“由于运移和 充注过程不同，它们以不同的比例在圈闭中聚集，混

15、 合成了三类物性不同的原油，界致其具右正常廉油 和生物降餅原油的双重待征。3原油成熟度与运聚关系婭掠岩达列生婭门限后，在温度.压力等的作用 下，其中的有机质不断转化为油气，并通过初次运移 而进入运载层，通过二次运移在圈闭中聚隼成藏 这是油气从牛成到聚集成截的一个简单11连续的过 程，但这个过程并不是一蹴血祖的它耍经历一个比 较漫长的地质历史时期3在这个时期内.绘源岩的 埠深会不断增大，其有机质热演化成熟度会不断增 岛生成的油气成熟度也会不断增高即先生成油气 的成郭度较低后生成油气的成然度较高。运移通 道和圈闭与油源的距离是油气形成聚集先后顺序的 两个主要因素，但一般圈闭与油源的距离是关讎因 董

16、。油气应先在距油源较近的囲闭中聚集，即先生 成油气聚集在度离油源校近的圈闭垢生成的油气 聚集在距离油激较远的圈闭中:因此从空间分布上 耆，相同油源各油藏嫌油的成熟度应存在随运移趾 离的增大而増石的悔势莫索湾地区储层厚度较 大、圈闭幅度较小是一个较为平缓的低幅凸起构造 借,油气的运移速率会比较慢。侏罗纪后期构适运 动校弱，冃的层内构造比较简单，运移路处比较单 一。因此,油源的圏闭与距离成为油气充注时间先 后的关犍因素，比较符合这种运聚模型。实际上油气的二次运移一股是在地下水介质 中进行的,油气主要在浮力作用下运移.而且在原油 的产出虽占绝对优势时，天然气是溶于原油中一起 运移的当温度升崙或压力降

17、低时天然气才有可能 出溶。如图3所示，假设存在a.b.c3个圈创距 离油源由近到远且在同一运移路径上。在运移过 程中油气应首先充注圈闭a其次是圏何b,最后 是圈闭匚并且在油气充注圈闭的过程中和充満圈 闭启，ftl于压力条件等的变化，天然气可能从原油中 脫离出来，绘终形成油在下、气在上的格局；当原油 中洛解的天然气未饱和时，则不会出溶，圈闭中仅聚 策原油。当油气充満前一个圏闭后,将会沿运载足 继续运移至下个圏闭，且由于原汕与地下水的相 对密度差并较大因此将沿水介质辭续运移仅会有 少屋油气在油水界面处发生交换而保留在前一个圈 闭中。由于运移和充注需要一定的地质时 期，而烽源岩中有机质的热演化成熟度

18、在不断升高， 闵此圈闭中的油气成熟度在空间上会存在差异，距 离油源由近及远，油气的成塾度由低到奇。当然，绘 源岩演化到后期，当天然气的产出占绝对优势时，在 运聚过程中可能形成差异聚集由于天然气与原油 的密度差异也很大,因比天然会排驱距离油源较 近的圈闭中的原油，使原油成熟度与运聚的关乗更 加段杂.根据莫索灣地区油气的待征分析,胫源岩 演化应处于生成高成熟原油阶段，因此此地区的油 气运聚应不会产生菱异聚集。c图3愉成贻度与运聚的关茶模式4原油运移特征地球化学分析结果(表2)显示.莫索灣地区地 层色层效应不明显，原油陆烷中的三、四环话烷与奩 烷的相对含量、饱和婭轻虫比等参数没有表现出随 运移距离的

19、增大面增大的趋馆盆参2井区原油沿 芳2井、岔参2井和莫4井、莫1井到莫3井和莫6 井的路径上,4出烷cxbb与c的出烷aw异构体的 相对含量、cm徵烷与莫烷的相对含虽以及cp1等参 数总体表现出随运移距离的増大而降低的趋势苴 中 ”(；292ora00)/tt( c»-20ra«a)a cpi 值指向性 校好,明显表现出随运移距离的增大而降低的待征。 4.1剖面运移特征莫索湾地区主婆目的层侏罗系三工河组中段下 部砂体(人£)和白垩系吐谷自群底部砂体分布稳 定、厚度较大，其上分布较厚的区域性泥岩盖层，它 们与侏罗系内部断裂相互交切，构成了良好的汕气 输导体系。来自凹

20、陷的油气沿凸起边缘的茶底大断 裂运移至上部地层后，可沿此输号体系运移并聚集 在有利圈闭中，形成油藏.作芳2井莫4井咲1 井漠3井目的层的连井剖而并用“(“ 20rabb)/叭ch20raaa)利乙屮/值作运移参数分 析发现其原油运移的规律性很明显，两参数在各个 砂岩层均表现出随运移距离的增大而降低的特征 (图 4),>2莫薰湾地区盆參2井区鎳油地球化学转征井号*( ecu.) e(ecq jm( 5 cjj ) 铮(g. c”)呎三环点烷）叭奧仪）叭 c”20rabb) r(c<2wrotaa)cpi从1.461.940.796.511.691.28芳23|41.462.261.2

21、76.601-611.30j.#2.051.170 80 .6的!.7ii 32k|u1.532.660.665<00l35匚24倉鑒2jj £0.773.um0.495.06l52l26j居q.t23360.664.56* -i.mu!7“l262.«w>0.694 s81.411.13*5mj&0 751.600.695.(171.401.14,jiy0.802.02ls44.591.601 09陷蚁0.&42.7«1-10 * ：a10.772.44i 08典3k代0.892.160.704. ml201.04j&0.77

22、5.hx1.21州k21.923.220.555.141.431.14貝0ji4o.m2.010.535.001.291.196 5 5 5 07 8 9 0 1 * 3 3 3 4 44. 254364 454 564.651.28/1.91- <t"*q.2<wabb)e(cs 泗aaamnjfea方金s4真索薄堆区总油运移剤面、4.2平面运移特征盆参2井区距离油源较远h分布范围较大因 此窗（520ra邮）/« （ q -20r gg）的运移指向性 表现得较为明显;而盆5井区距离油源较近，且沿盆 1井西凹陷呈环带状分布因此数值相近，但也表现 岀沿凹陷向凸起方

23、向降低的趋势，从凹陷边緣的 】6左右降到距离凹陷最远的盆4井的1.44（图 5）。存在盆参2井区和盆5井区两个运務系统，盆 参2井区的莫5井却在盆5井区运移系统内。根据 油油对比分析，盆5井区中的盆4井原油地球化学 符征与盆参2井区貝有相似株。结合区域构造待 征，综合分折认为莫炭湾地区原油混源区分布在莫 5井和盆4井一带°a%远b方向呂自旧i.詔一 （签ywaa）值bb5算渎湾地区原油运移平面00（数無为丿虽的平均值）5运移参数分析5.1 叭 ch20%pp)"( grlorgft)和 cpi 值的地质意义w( c”2ora0b)/皿(c“20raaa )值是通过生 物标记

24、化合物，曲烷不同构型的转化分析原油成 熟度的指标,在矩源岩演化过程中该值随原油成熟 度的增高而增大人刃縉烷c-14.c-17位上的异构化 作用，使 w(czi-2orapp)/w(%-2oraaa )从非零值 增加到2.3左右川。反映成薇原油的成熟度指标cpi为rp,吠 c” + cr + s + £丸 + 5)u>( c怜 + cr + cg, + 5 + gh ) /ju>( cm + c% + cj| + cg + cj2)"cm值是通过奇偶碳数的正烷婭的相对丰度来 估计原油成熟度的参数屜源岩演化过程中该值从 明显高f或低于1. o逐渐达到终值1.o。5.

25、2暮数分析吠420血伸)/加(4201皿)和cpi值均 为成豹度参数，在莫索湾地区都表现出随运移距懿 的增大而降低的趙势cp/值从芳2井的1. 30左右 逐渐减小到莫3井的接近10宀(4.20舷邸)/ wccoraaa)从芳2井的l6l -l91逐渐咸小 到莫3井的1.20.从油源的和度看,这种明显的趋 势都反映广油气运移的方向性。从原油成熟度与运 釁关系的一般原理来看，参数cpi的变化趨势反映 了厕油的运移方向，而翁数w( c”20kabb )/«( 20raaa)的变化趙势怡恰与原油的运移方向相反。莫索溝地区的油气为多期成裁，l1前期成藏原 油遭受过严重的生物降解作用已经岀现了

26、25降 蛊烷，而后期成裁原油得到了较好的保存。因此前 期成獗原油中绝和的正烷烂应全部消失，鑫数cpi 反映的主要是右期成藏原油的成熟度信息，其陳运 移距离的增大而降低的趋势反映了成藏廉油的成熟 度随运移跑离的增大而增高的运聚原理；屈前期降 解原油中的4當烷20r的aaa和 邮0两种构用 的生物标记化合物并未完全遭到破坏，后期原油在 运移过程中不断溶解其中成熟度相对校低的降解原 油，并口随着运移距离的增大，这两种生物标志化合 物的含童不际增加，因就其随运移距离的增大而降 低的趋势反映了“溶解"控制生物标记化合物分布 的规律，并不与原油运聚的一般原理相矛盾。因此, w(c-20rapp)

27、/< cb-20raaa)和 cp,两参数的 变化趋势都反映了莫索湾地区原油的运移方向。6结论(1)英索湾地区油气多期成藏,且前期成藏原 油邇受过严英的生物降解，原油明显表现出具有正 常原油与生物降解原油的双重待征严車影晌了生 物标记化合物的分布，因此地层色层效应在原油运 移研究中的应用效果较杀。(2 )莫索湾地区w( cb20ra邮)/w ( c扩 20raaa)和cpi两个原油成然度参数明显表现出 随运移距离的塢人而降低的趋势，反映了惊油运移 的方向，但其原理截然不刖。£円值反映的是原油 成熟度随运移距离的增大而増高的运燦原理； w( "qorabp)/讥 cw-

28、20raaa)值反映的是“洛 解*'控制生物标记化合物分布的規律'(3)莫索湾地区原油混源区分布在莫5井和盆 4井一带。潺文th1 peters k e, moldowan j m.生物标记化合物指 構古代机积物和石油中分子化石的鶴释m£ 乃如张水良林永汉，氛乘北京:石油工业出版社. 199s ；87-107.2 陈建平.陈建军，张立平，等.旃西盆地油气形成与勘 裸方向新认识(三)一油气运棒、成藏规律与勘探方 向j 石油勘探与开发,加)1血(3) j2j6.chen jum ping, chen jian-jun9 zhang li-ping, el m1. new

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