0 引言
1 地质概况
图1 渤海湾盆地地理位置及构造单元(a)和渤中凹陷构造单元及油气田分布(b)Fig.1 The location and tectonic units of the Bohai Bay Basin (a) and tectonic unit and oil and gas field distribution of Bozhong Sag(b) |
2 样品与实验
表1 渤中凹陷西南缘沙三段烃源岩样品的基本地球化学参数Table 1 Basic geochemical data of rock samples from the E2 s 3 in the Southwest of Bozhong Sag |
序号 | 井名 | 深度/m | 层位 | 岩性 | 总有机碳TOC /% | 游离烃S 1 /(mg/grock) | 裂解烃S 2 /(mg/grock) | 产油潜率(S 1+S 2) /(mg/grock) | T max /℃ | 氢指数I H /(mg/gTOC) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | A | 3 356.05 | 沙三中亚段 | 灰色泥岩 | 3.71 | 1.25 | 11.84 | 13.09 | 439 | 319 |
2 | A | 3 357.05 | 沙三中亚段 | 灰色泥岩 | 3.74 | 1.76 | 20.74 | 22.50 | 434 | 555 |
3 | A | 3 412.60 | 沙三中亚段 | 黑色泥岩 | 6.37 | 2.70 | 46.24 | 48.94 | 434 | 726 |
4 | A | 3 414.20 | 沙三下亚段 | 黑色泥岩 | 3.79 | 1.74 | 22.76 | 24.50 | 435 | 601 |
5 | A | 3 416.40 | 沙三下亚段 | 黑色泥岩 | 4.52 | 1.44 | 28.52 | 29.96 | 431 | 631 |
6 | A | 3 419.90 | 沙三下亚段 | 灰黑色泥岩 | 3.24 | 1.68 | 15.32 | 17.00 | 436 | 473 |
7 | A | 3 422.75 | 沙三下亚段 | 黑色泥岩 | 3.66 | 1.54 | 15.86 | 17.40 | 436 | 433 |
8 | A | 3 423.99 | 沙三下亚段 | 黑色泥岩 | 4.82 | 1.63 | 18.86 | 20.49 | 426 | 391 |
9 | A | 3 426.40 | 沙三下亚段 | 灰黑色粉砂质泥岩 | 2.28 | 1.65 | 7.67 | 9.32 | 436 | 336 |
表2 渤中凹陷西南缘沙三段烃源岩分子地球化学参数Table 2 Molecular geochemical parameters of rock samples from the E2 s 3 in the Southwest of Bozhong Sag |
序号 | 井号 | 深度/m | 层位 | 岩性 | CPI | Pr/Ph | Ga/ C30H | C19+20TT /% | C21TT /% | C23TT /% | C21TT/C23TT | C27St /%* | C28St /%* | C29St /%* | C27St/ C29St* | O/C30H | St/ H30-35* | C27/ (C27-29)St* | 24-n-prSt/ C29St* | C31MHI* |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | A | 3 356.05 | 沙三中亚段 | 灰色泥岩 | 1.15 | 1.37 | 0.43 | 26.36 | 31.38 | 42.25 | 0.74 | 54.39 | 16.99 | 28.62 | 1.9 | 0.12 | 0.89 | 0.60 | 0.47 | 1.18 |
2 | A | 3 357.05 | 沙三中亚段 | 灰色泥岩 | 1.20 | 1.41 | 0.42 | 22.79 | 32.67 | 44.54 | 0.73 | 58.20 | 16.28 | 25.52 | 2.28 | 0.14 | 0.81 | 0.61 | 0.54 | 0.73 |
3 | A | 3 412.60 | 沙三下亚段 | 黑色泥岩 | 1.04 | 1.42 | 0.05 | 35.27 | 27.77 | 36.95 | 0.75 | 38.41 | 21.47 | 40.12 | 0.96 | 0.09 | 0.50 | 0.43 | 0.23 | 1.93 |
4 | A | 3 414.20 | 沙三下亚段 | 黑色泥岩 | 1.04 | 1.61 | 0.04 | 40.87 | 25.42 | 33.70 | 0.75 | 41.69 | 15.46 | 42.85 | 0.97 | 0.11 | 0.40 | 0.44 | 0.24 | 1.73 |
5 | A | 3 416.40 | 沙三下亚段 | 黑色泥岩 | 1.05 | 1.63 | 0.05 | 39.95 | 27.10 | 32.96 | 0.82 | 39.88 | 16.57 | 43.55 | 0.92 | 0.14 | 0.42 | 0.42 | 0.30 | 2.80 |
6 | A | 3 419.90 | 沙三下亚段 | 灰黑色泥岩 | 1.06 | 1.55 | 0.05 | 39.02 | 28.29 | 32.69 | 0.87 | 33.54 | 18.28 | 48.18 | 0.7 | 0.13 | 0.38 | 0.35 | 0.15 | 1.29 |
7 | A | 3 422.75 | 沙三下亚段 | 黑色泥岩 | 1.06 | 1.59 | 0.05 | 36.96 | 27.79 | 35.25 | 0.79 | 34.80 | 16.44 | 48.76 | 0.71 | 0.11 | 0.32 | 0.36 | 0.18 | 1.09 |
8 | A | 3 423.99 | 沙三下亚段 | 黑色泥岩 | 1.09 | 1.66 | 0.05 | 39.38 | 27.04 | 33.58 | 0.81 | 34.46 | 17.97 | 47.57 | 0.72 | 0.15 | 0.38 | 0.38 | 0.15 | 0.83 |
9 | A | 3 426.40 | 沙三下亚段 | 灰黑色粉砂质泥岩 | 1.09 | 1.60 | 0.05 | 38.55 | 29.43 | 32.02 | 0.92 | 32.04 | 18.45 | 49.51 | 0.65 | 0.22 | 0.46 | 0.34 | 0.15 | 1.06 |
|
2.1 有机碳、岩石热解分析
2.2 饱和烃GC—MS和GC—MS—MS分析
2.3 主微量元素测定
2.4 光学显微镜观察
3 结果
3.1 烃源岩评价
3.2 分子标志物特征
3.2.1 链烷烃化合物
3.2.2 甾烷类化合物
图4 渤中凹陷西南缘沙三段代表性烃源岩样品的GC—MS—MS色谱图C27—C30甾烷系列(M+→217)和4-甲基甾烷系列(414→231)化合物组成(化合物鉴定参考XU等[10];NL为信号强度;图中峰号解释见表3)Fig. 4 GC-MS-MS chromatograms of the representative rock samples from the E2 s 3 in the Southwest of Bozhong Sag: C27-C30 steranes (M+→217) and 4-methylsteranes compounds (414→231)(compounds identification referred to XU et al.[10];NL is signal strength;the peak number explanation is shown in Table 3) |
表3 图4 GC—MS—MS色谱图中甾烷类化合物名称Table 3 Identification of compounds labeled in the GC-MS-MS chromatograms in Fig. 4 |
峰号 | 母子离子对 | 化合物名称 | 峰号 | 母子离子对 | 化合物名称 |
---|---|---|---|---|---|
a | 372→217 | 13β(H),17α(H)-重排胆甾烷(20S) | t | 400→217 | 24-乙基-13α(H),17β(H)-重排胆甾烷(20R) |
b | 372→217 | 13β(H),17α(H)-重排胆甾烷(20R) | u | 400→217 | 24-乙基-5α(H),14α(H),17α(H)-胆甾烷(20S) |
c | 372→217 | 13α(H),17β(H)-重排胆甾烷(20S) | v | 400→217 | 24-乙基-5α(H),14β(H),17β(H)-胆甾烷(20R) |
d | 372→217 | 13α(H),17β(H)-重排胆甾烷(20R) | w | 400→217 | 24-乙基-5α(H),14β(H),17β(H)-胆甾烷(20S) |
e | 372→217 | 5α(H),14α(H),17α(H)-胆甾烷(20S) | x | 400→217 | 24-乙基-5α(H),14α(H),17α(H)-胆甾烷(20R) |
f | 372→217 | 5α(H),14β(H),17β(H)-胆甾烷(20R) | y | 414→217 | 24-正丙基-13β(H),17α(H)-重排胆甾烷(20S) |
g | 372→217 | 5α(H),14β(H),17β(H)-胆甾烷(20S) | z | 414→217 | 24-正丙基-13β(H),17α(H)-重排胆甾烷(20R) |
h | 372→217 | 5α(H),14α(H),17α(H)-胆甾烷(20R) | A | 414→217 | 24-正丙基-5α(H),14α(H),17α(H)-胆甾烷(20S) |
i | 386→217 | 24-甲基-13β(H),17α(H)-重排胆甾烷(20S)* | B | 414→217 | 24-正丙基-5α(H),14β(H),17β(H)-胆甾烷(20R) |
j | 386→217 | 24-甲基-13β(H),17α(H)-重排胆甾烷(20R)* | C | 414→217 | 24-正丙基-5α(H),14β(H),17β(H)-胆甾烷(20S) |
k | 386→217 | 24-甲基-13α(H),17β(H)-重排胆甾烷(20S) | D | 414→217 | 24-正丙基-5α(H),14α(H),17α(H)-胆甾烷(20R) |
l | 386→217 | 24-甲基-13α(H),17β(H)-重排胆甾烷(20R) | E | 414→231 | 3β-甲基-24-乙基胆甾烷(20S) |
m | 386→217 | 24-甲基-5α(H),14α(H),17α(H)-胆甾烷(20S)* | F | 414→231 | 3b-甲基-24-乙基胆甾烷(14b,17β(H),20R) |
n | 386→217 | 24-甲基-5α(H),14β(H),17β(H)-胆甾烷(20R) | J | 414→231 | 4α-甲基-24-乙基胆甾烷(14β,17β(H),20R) |
o | 386→217 | 24-甲基-5α(H),14β(H),17β(H)-胆甾烷(20S) | K+L | 414→231 | 4α-甲基-24-乙基胆甾烷(14β,17β(H),20S)+3β-甲基-24-乙基胆甾烷(20R) |
p | 386→217 | 24-甲基-5α(H),14α(H),17α(H)-胆甾烷(20R) | M | 414→231 | 4a,23S,24S-三甲基胆甾烷(20R)(甲藻甾烷) |
q | 400→217 | 24-乙基-13β(H),17α(H)-重排胆甾烷(20S) | N | 414→231 | 4a,23S,24R-三甲基胆甾烷(20R)(甲藻甾烷) |
r | 400→217 | 24-乙基-13β(H),17α(H)-重排胆甾烷(20R) | O+P | 414→231 | 4α-甲基-24-乙基胆甾烷(20R)+4α,23R,24R-三甲基胆甾烷(20R)(甲藻甾烷) |
s | 400→217 | 24-乙基-13α(H),17β(H)-重排胆甾烷(20S) | R | 414→231 | 4α,23R,24S-三甲基胆甾烷(20R)(甲藻甾烷) |
3.2.3 萜烷类化合物
3.3 显微组分特征
图6 渤中凹陷西南缘沙三段代表性烃源岩样品的有机显微组分照片(a) A井,3 423.99 m,沙三下亚段,I H值为391 mg/gTOC,灰白色镜质体、白色黄铁矿颗粒,反射光;(b) A井,3 423.99 m,沙三下亚段,I H值为391 mg/gTOC,黄绿色无定形藻类体、黑色镜质体,荧光;(c) A井,3 414.2 m,沙三下亚段,I H值为601 mg/gTOC,深棕色富氢镜质体、浅褐色层状藻类体、白色黄铁矿颗粒,反射光;(d) A井,3 414.2 m,沙三下亚段,I H值为601 mg/gTOC,鲜黄色层状藻类体,荧光;(e) A井,3 357.05 m,沙三中亚段,I H值为555 mg/gTOC,浅褐色、半透明结构藻类体、白色块状黄铁矿,反射光;(f) A井,3 357.05 m,沙三中亚段,I H值为555 mg/gTOC,黄绿色结构藻类体、黄绿色无定形藻类体,荧光 Fig. 6 Photographs of maceral compositions of the representative rock samples from E2 s 3 in the Southwest of Bozhong Sag |