塔里木盆地寒武-奥陶系烃源岩及深层原油正构烷烃的碳-氢同位素特征

论文摘要

塔里木盆地寒武-奥陶系烃源岩普遍处于高-过成熟阶段,可溶有机质含量较低,容易受到后期运移烃的影响。盆地海相深层原油成熟度高且遭受二次作用的影响,生物标志物检测难度大。正构烷烃的碳同位素组成已经成为近年来研究塔里木盆地海相原油主力烃源和混合过程研究的重要手段。结合正构烷烃氢同位素组成可以进一步限定原油热演化趋势。已有研究主要利用传统的抽提方法对塔里木盆地寒武-奥陶系烃源岩进行了游离态可溶有机质的碳同位素研究,缺乏自由态与干酪根键合态正构烷烃的碳同位素组成对比分析以及烃源岩中正构烷烃的碳-氢同位素联合分析。本文以塔里木盆地下寒武统、中-上寒武统、下奥陶统、中-上奥陶统四套烃源岩为主要研究对象,采用传统抽提方法获取四套烃源岩游离烃并测定其正构烷烃碳-氢同位素组成,进一步采用高压催化加氢热解技术提取了干酪根键合态正构烷烃并测定了其碳同位素组成。在此基础上,结合塔中地区部分奥陶系海相原油正构烷烃的碳-氢同位素分析,探讨了高-过成熟阶段正构烷烃碳-氢同位素组成对油-源对比和主力烃源的意义。通过这些工作主要取得以下认识:（1）塔里木盆地塔中轻质油与下寒武统及中-上奥陶统剖面烃源岩中的正构烷烃普遍具有单峰型的分布特征,但寒武-奥陶系钻井样品抽提与氢解产物在nC14nC20间大多具有明显的偶碳优势特征,明显区别于下寒武统与中-上奥陶统剖面样品以及塔中轻质油。部分钻井烃源岩抽提产物的Pr/nC17与Ph/nC18相关参数分布特征与成熟度演化程度不一致,对烃源特征的指示意义有待进一步研究。（2）塔里木盆地寒武统-奥陶系干酪根碳同位素组成整体呈现奥陶系样品>寒武系钻井样品>下寒武统剖面样品的分布特征,并且下寒武统烃源岩干酪根碳同位素本身也具有明显的区域变化,反映了母源生物输入类型和沉积环境的控制作用。（3）塔里木盆地下寒武统剖面样品抽提产物正构烷烃有最轻的δ13C值,在-34‰-31‰间,氢解产物δ13C值也在这一范围内;寒武-奥陶系盆地内钻井烃源岩抽提产物δ13C值整体在-32‰-29‰之间,氢解产物变化范围相对较大,整体比抽提产物偏重,范围在-31‰-28‰之间;中-上奥陶统萨尔干与印干组样品抽提产物δ13C值在-33‰-30‰之间,氢解产物范围也较为一致;塔中轻质油正构烷烃δ13C值在-35‰-31‰之间。（4）塔里木盆地下寒武统剖面样品抽提产物正构烷烃δD值偏重,范围在-90‰-60‰之间;萨尔干组与印干组剖面样品δD值在-110‰-80‰间,略轻于下寒武剖面样品;盆地内钻井样品抽提产物正构烷烃有最轻的δD值,在-125‰-95‰之间,其中英东2井中寒武统样品明显偏轻。塔中轻质油的δD值在-110‰-60‰间。（5）烃源岩抽提产物与塔中轻质油正构烷烃的平均碳-氢同位素对比分析发现,塔中轻质油有较轻的碳同位素组成和较重的氢同位素组成,与下寒武统剖面以及中-上奥陶统剖面烃源岩较为接近。结合成熟度对碳-氢同位素组成的影响评价,推测塔中轻质油主要来自下寒武统斜坡相烃源岩,中-上奥陶统盆地相烃源岩也可能有一定贡献。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
•   1.1 选题背景
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 塔里木盆地海相油源对比工作动态
•     1.2.2 催化加氢热解技术的发展与应用
•     1.2.3 单体氢同位素的应用
•   1.3 研究内容与研究思路
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 技术路线
•     1.3.3 论文工作量
• 第2章 寒武系—下奥陶统烃源岩的有机地球化学特征
•   2.1 样品与方法
•     2.1.1 样品
•     2.1.2 实验方法
•   2.2 抽提产物的分子有机地球化学特征
•     2.2.1 链烷烃分布特征
•     2.2.2 萜烷类分布特征
•     2.2.3 甾烷类分布特征
•   2.3 催化加氢热解产物的有机地球化学特征
•     2.3.1 可靠性分析
•     2.3.2 催化加氢热解产物地球化学特征
•   2.4 碳-氢同位素特征
•     2.4.1 碳同位素特征
•     2.4.2 氢同位素特征
•   2.5 本章小结
• 第3章 中－上奥陶统烃源岩的有机地球化学特征
•   3.1 样品与方法
•     3.1.1 样品
•     3.1.2 实验方法
•   3.2 抽提产物的有机地球化学特征
•     3.2.1 链烷烃分布特征
•     3.2.2 萜烷类分布特征
•     3.2.3 甾烷类分布特征
•   3.3 催化加氢热解产物地球化学特征
•   3.4 碳-氢同位素特征
•     3.4.1 碳同位素
•     3.4.2 氢同位素
•   3.5 本章小结
• 第4章 塔中地区深层原油地球化学特征
•   4.1样品与实验
•   4.2 轻烃组成特征
•     4.2.1 成熟度评价
•     4.2.2 运移分馏作用评价
•     4.2.3 生物降解作用评价
•   4.3 饱和烃与芳烃组成特征
•   4.4 正构烷烃单体碳-氢同位素
•     4.4.1 碳同位素
•     4.4.2 氢同位素
•   4.5 本章小结
• 第5章 油源对比综合讨论
•   5.1 链烷烃分布特征讨论
•   5.2 烃源岩干酪根碳同位素特征
•   5.3 正构烷烃碳-氢同位素组成
•     5.3.1 中-下寒武统烃源岩正构烷烃碳-氢同位素组成
•     5.3.2 奥陶系烃源岩正构烷烃碳-氢同位素组成
•     5.3.3 塔中轻质油正构烷烃碳-氢同位素组成
•   5.4 正构烷烃碳-氢同位素联合分析
• 第6章 论文主要结论及创新
•   6.1 主要结论
•   6.2 论文创新点
•   6.3 研究中的不足
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 朱信旭

导师: 贾望鲁

关键词: 塔里木盆地,寒武奥陶系烃源岩,原油,催化加氢热解,正构烷烃,碳氢同位素

来源: 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,石油天然气工业

单位: 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)

分类号: P618.13

总页数: 114

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