湘西王村古油藏沥青地球化学特征及成因探讨

高 波，周 雁，刘全有，彭勇民，李双建，汪新伟

(中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院，北京100083)

王村古油藏位于湖南省永顺县王村北东2 km处，构造上隶属于湘鄂西冲断褶皱带桑植—石门复向斜与雪峰山隆起带的交接部位，局部构造位于呈北东向展布的烈夕向斜南东翼(图1)。该古油藏发现于2008年6月[1]。该古油藏的发现，弥补了中扬子地区上寒武统古油藏的空白，对其储层沥青地球化学特征及成因的分析与探讨，有助于客观认识该古油藏的成藏条件及演化过程。

1 沥青产状及类型

王村古油藏主力储层为上寒武统追屯组结晶白云岩、白云质灰岩与古岩溶角砾状白云岩及下奥陶统泥晶灰岩，储集空间为晶间孔和溶蚀孔、洞以及构造裂缝；沥青产状多以网状、浸染状、晶间孔型、溶洞型、裂缝型赋存(图2)。

图1 中扬子地区王村古油藏区域构造位置

图2 中扬子地区王村古油藏追屯组白云岩储层与沥青赋存状态

其中沥青在中粗粒结晶白云岩晶间中富集极为罕见。此外，在追屯组顶部白云岩中，见2层累计厚度达15.6 m的深色油浸白云岩(油味很浓，但未见沥青)。为了揭示储层沥青的来源，本次研究采集了王村追屯组沥青、沥青白云岩、油浸白云岩及奥陶系沥青进行了系统的地球化学测试分析，同时为了对比分析，还对邻区慈利南山坪古油藏震旦系沥青也进行了相关分析。

王村古油藏下奥陶统—上寒武统储层沥青反射率介于3.09%～4.08%之间，镜质体反射率介于2.47%～3.15%，H/C相对较高，介于0.34～0.50，O/C介于0.05～0.14(表1)，为高演化的焦沥青。

2 沥青抽提物饱和烃色谱特征

下奥陶统储层沥青与上寒武统储层沥青抽提物饱和烃色谱特征非常相似，均呈现出以C23(或C25)和C18为主峰的双峰型分布(图3)，C15之前的低碳数烷烃由于长期地表风化作用损失严重，类异戊二烯含量较高，Pr/C17介于0.80～1.17，Ph/C18介于1.07～1.44，Pr/Ph介于0.35～0.66(表2)，揭示原油母质形成于偏还原的沉积环境。下奥陶统储层沥青与上寒武统储层沥青饱和烃色谱特征的相似性，揭示它们具有相似的母质来源。

表1 中扬子地区王村古油藏储层沥青的反射率特征

注：Ro换算按照刘德汉等[2]公式Ro=0.688Rb+0.346。

图3 中扬子地区王村古油藏储层沥青饱和烃色谱

3 储层沥青生物标志化合物特征

储层沥青孕甾烷和升孕甾烷含量很高，ααα20RC27甾烷、C28甾烷、C29甾烷均呈现不对称“V”型分布，且C27>C29>C28(图4)；C27甾烷、C28甾烷、C29甾烷含量分别介于38%～41%,24%～25%,35%～38%，C27甾烷含量较高，且C30甲基甾烷具有一定丰度，揭示低等浮游生物对生烃母质具有较大贡献。重排甾烷含量较高，C27重排甾烷/规则甾烷占0.30～0.38(图5)。重排甾烷/规则甾烷比值主要受热成熟度和源岩的无机特征的影响，粘土中酸性物质的催化作用被认为是沉积物中重排甾烷形成的机理[3-5]。本区沥青较高的重排甾烷/规则甾烷一方面与储层沥青的演化程度很高有关，另一方面可能与储层沥青主要源自泥质烃源岩有关。 C29甾烷20S/(20S+20R)为0.51～0.55，显示了成熟原油的特征。

在萜烷组成与分布中，沥青三环萜烷较高，三环萜烷/五环萜烷介于0.69～1.46之间。三环萜烷中，低碳数三环萜烷含量较高，C21/C23和C19-21/C23-24分别为0.98～1.25和1.01～1.48；C24四环萜烷含量较低，C24四环萜/C26三环萜为0.34～0.66；五环萜烷组成中，以C30藿烷为主，C29藿烷/C30藿烷为0.55～0.75；Ts普遍大于Tm，C29Ts丰度普遍较低，C29Ts/C30藿烷为0.15～0.23；C29降莫烷和C30莫烷含量较低，C29降莫烷/C30藿烷和C30莫烷/C30藿烷分别为0.09～0.10和0.14～0.15，这与沥青具有较高的成熟度相一致。伽马蜡烷丰度较低，伽马蜡烷/C30藿烷为0.10～0.16，揭示母质形成于微咸水环境。升藿烷含量随着碳数的增加而逐渐减小。下奥陶统储层沥青与上寒武统储层沥青及油浸白云岩、慈利南山坪古油藏震旦系沥青抽提物的甾萜烷特征非常相似(图4)，揭示它们具有共同的来源，与下寒武统烃源岩具有较好的亲缘性(图5)，这与金强等应用微量元素等方法对慈利南山坪古油藏储层沥青成因的研究成果一致[6-8]。

表2 中扬子地区王村古油藏储层沥青饱和烃特征参数

图4 中扬子地区王村古油藏储层沥青抽提物甾萜烷质量色谱

图5 中扬子地区王村古油藏储层沥青与各层系烃源岩生标参数对比

样号剖面岩性层位δ13C/‰“A”饱和烃芳烃非烃沥青质LYX-034古丈罗依溪沥青-C3z-28.9-29.2-26.9-28.9-28.8LYX-043-1古丈罗依溪沥青O1n-O1h-28.6-30.0-26.6-28.2-28. 7LYX-069古丈罗依溪含沥青白云岩-C3z-28.6-28.6-26.6-28.0-28.6LYX-075-1古丈罗依溪油浸白云岩-C3z-28.5-28.9-27.4-27.3-28.9NSP-004慈利南山坪沥青Z2d-29.0-29.4-26.8-28.9-28.3

4 储层沥青碳同位素特征

对王村古油藏储层沥青及油浸白云岩抽提物族组分碳同位素测试分析结果表明，上寒武统追屯组沥青及油浸白云岩与下奥陶统红花园组—南津关组储层沥青的族组分碳同位素表现出很好的相似性，且与邻近慈利南山坪震旦系古油藏储层沥青的族组分特征非常一致(表3)，表明该古油藏与慈利南山坪古油藏一样，原油主要来自于下寒武统牛蹄塘组页岩。

追屯组储层干沥青全岩碳同位素的测试分析显示，沥青碳同位素为-30.1‰。大量分析资料表明，正常原油的碳同位素比相应源岩干酪根轻1‰～2‰，而固体沥青因其主要由非烃、沥青质组分的缩聚作用形成，碳同位素要比其原始原油重2‰～3‰[9]。按这种关系推算，高演化的固体沥青的δ13C值要高于烃源岩干酪根1‰～2‰[10]。对王村古油藏邻区古丈罗依溪、慈利南山坪及温塘剖面不同层位烃源岩干酪根碳同位素的测试分析表明，下寒武统烃源岩干酪根碳同位素介于-30.1‰～-34.6‰(表4)，与王村古油藏储层沥青具有很好的可比性，揭示下寒武统烃源岩对储层沥青具有较大贡献。

表4 中扬子地区王村古油藏储层沥青及

5 结论

1)王村古油藏储层沥青演化程度很高，具有富氢、富碳、贫氧的特征，为高演化的焦沥青。

2)王村古油藏下奥陶统储层沥青与上寒武统储层沥青地球化学特征非常相似，揭示具有相同的来源。

3)应用生物标志化合物及碳同位素方法开展的油源对比研究表明，王村古油藏储层沥青与慈利南山坪震旦系储层沥青一样，均源自下寒武统泥质烃源岩。

参考文献:

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