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化學(xué)計(jì)量學(xué)方法應(yīng)用于塔河油田揭示海相混源油形成模式

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化學(xué)計(jì)量學(xué)方法應(yīng)用于塔河油田揭示海相混源油形成模式

摘要: 　　混源油在許多含油氣盆地普遍存在，對(duì)其解析是油氣成藏學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一。前期，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)學(xué)習(xí)所學(xué)習(xí)員鄒艷榮課題組通過(guò)人工混合實(shí)驗(yàn)表明，采用以多元統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法可以解析混源油 ...

　　混源油在許多含油氣盆地普遍存在，對(duì)其解析是油氣成藏學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一。前期，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)學(xué)習(xí)所學(xué)習(xí)員鄒艷榮課題組通過(guò)人工混合實(shí)驗(yàn)表明，采用以多元統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法可以解析混源油的端元油組成及其相對(duì)貢獻(xiàn)(Zhan and Zou et al， 2016a，b， Organic Geochemistry)。近期，該課題組將化學(xué)計(jì)量學(xué)解析結(jié)果用于原油的運(yùn)移和混合學(xué)習(xí)，在塔河油田海相混源油形成過(guò)程的學(xué)習(xí)中取得了認(rèn)識(shí)，提出了其混合形成模式。
　　塔河油田位于塔里木盆地塔北隆起帶的次一級(jí)構(gòu)造之上，是中石化在塔里木盆地海相層最重要的勘探發(fā)現(xiàn)，其海相原油具有混合特征，主要來(lái)自該區(qū)古生界寒武系、奧陶系烴源巖。對(duì)塔河油田不同層系產(chǎn)出的48個(gè)原油樣品的38個(gè)生物標(biāo)參數(shù)數(shù)據(jù)化學(xué)計(jì)量學(xué)分析，解析出三個(gè)端元油（EM），結(jié)合地質(zhì)背景認(rèn)為：EM1來(lái)自寒武系-下奧陶統(tǒng)烴源巖，EM2和EM3分別來(lái)自中、上奧陶統(tǒng)烴源巖的早期和晚期生烴。EM1-3平均貢獻(xiàn)分別為12%、53%和35%。EM1最早充注至儲(chǔ)層，經(jīng)歷了較嚴(yán)重的生物降解，具有高的密度；EM3最晚充注，為烴源巖生油窗中-后期高成熟產(chǎn)物，具有相對(duì)低的密度。不同性質(zhì)端元油的貢獻(xiàn)與實(shí)際原油宏觀性質(zhì)具有相關(guān)性，如隨著EM1貢獻(xiàn)增加，原油密度增加；而隨著EM3貢獻(xiàn)的增加，密度降低（圖1）。從各端元油相對(duì)貢獻(xiàn)的分布看，EM1和EM2相對(duì)貢獻(xiàn)都表現(xiàn)為從南向北或從東向西逐漸增高，而EM3則是逐漸降低（圖2）。這表明三期原油總的運(yùn)移方向是一致的，后期原油沿著早期原油充注方向運(yùn)移，進(jìn)入相同的儲(chǔ)層，并發(fā)生混合作用，甚至是“驅(qū)趕或驅(qū)替”已存在的早期原油繼續(xù)運(yùn)移，而占據(jù)離充注點(diǎn)（或油源）最近的、最有利的儲(chǔ)集空間。因此，沿著運(yùn)移方向，后期充注的原油含量會(huì)逐漸減少，而早期原油含量會(huì)逐漸增加。三端元油貢獻(xiàn)的這種變化規(guī)律與塔河油田原油密度在平面上的變化規(guī)律吻合，也與指示原油運(yùn)移或充注方向的分子化合物參數(shù)分布相似。
　　結(jié)合實(shí)際地質(zhì)背景和原油的產(chǎn)出層位，以及各端元油相對(duì)貢獻(xiàn)在縱、橫向上的變化和分布，認(rèn)為塔河油田奧陶系儲(chǔ)層原油主要做橫向或縱向短距離運(yùn)移后混合；而在塔河?xùn)|部地區(qū)，第三期原油（EM3）主要做長(zhǎng)距離運(yùn)移后混合，且由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，早期下部奧陶系儲(chǔ)層的混源油藏可能被破壞后向上部?jī)?chǔ)層（如石炭系、三疊系）運(yùn)移聚集；也有可能是第三期原油與前期原油混合并發(fā)生差異聚集。
　　本次學(xué)習(xí)是化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在塔里木盆地的再次成功應(yīng)用，顯示了該方法在混源油氣判識(shí)中的應(yīng)用潛力。該學(xué)習(xí)受到中國(guó)石油-中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略合作基金、國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家“十三五”油氣重大專(zhuān)項(xiàng)以及有機(jī)地球化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金的聯(lián)合資助。相關(guān)成果發(fā)表在Organic Geochemistry上，這是化學(xué)計(jì)量學(xué)混源油氣識(shí)別技術(shù)應(yīng)用成果連續(xù)第三篇發(fā)表在Organic Geochemistry 雜志上。
　　論文信息：
　　1. Zhan， Zhao-Wen; Zou， Yan-Rong; Pan， Changchun; Sun， Jia-Nan; Lin， Xiao-Hui; Peng， Ping'an. Origin， charging， and mixing of crude oils in the Tahe oilfield， Tarim Basin， China. ORGANIC GEOCHEMISTRY， 2017， 108: 18-29.
　　2. Zhan， Zhao-Wen; Zou， Yan-Rong; Shi， Jian-Ting; Sun， Jia-Nan; Peng， Ping'an. Unmixing of mixed oil using chemometrics. ORGANIC GEOCHEMISTRY， 2016a， 92: 1-15.
　　3. Zhan， Zhao-Wen; Tian， Yankuan; Zou， Yan-Rong; Liao， Zewen; Peng， Ping'an. De-convoluting crude oil mixtures from Palaeozoic reservoirs in the Tabei Uplift， Tarim Basin， China. ORGANIC GEOCHEMISTRY， 2016b， 97: 78-94.



　　圖1  EM1和EM3相對(duì)貢獻(xiàn)與原油密度相關(guān)圖。該圖表明：EM1貢獻(xiàn)率與密度正相關(guān)、EM3為負(fù)相關(guān)，這與EM1密度偏重、EM3密度偏輕的計(jì)算分析結(jié)果相吻合。



　　圖2  混源油中端元油相對(duì)貢獻(xiàn)分布圖。該圖顯示EM1和EM2相對(duì)貢獻(xiàn)從南向北或從東向西增高，而EM3則相反。表明塔河油田海相原油充注方向有兩個(gè)，即由南向北、由東向西運(yùn)移，北部和西北部是油氣充注的指向區(qū)。化學(xué)計(jì)量學(xué)方法應(yīng)用于塔河油田揭示海相混源油形成模式  |  責(zé)任編輯：蟲(chóng)子
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