油源对比常用参数.doc

完整版)油源对比常用参数
油源对比的前提是源岩沥青与其对比的石油成熟度相同或相近。
进行油油对比时应注意:
所选择的参数不受生物降解和热成熟等次生过程的影响。在许多场合下,油油对比可是只是简单的“宏观参数”,诸如气相色谱的“指纹”（如姥鲛烷/植烷）、碳或硫稳定同位素的比值，或V/Ni的含量。
轻质油和凝析油存在着特殊的对比问题。凝析油中生物标记化合物低含量,会使得同一源岩生成的凝析油与成熟度低些的“正常”油之间的相互关系模糊不清。再者，在运移的过程中，凝析油还会溶解成熟度较低的岩石中的生物标记化合物，污染的生物标记化合物不利于包括相关性、母源有机质输入和成熟度等方面的解释.
用于油源对比的参数主要包括：
1。非生物标志化合物参数：
（1)Pr/Ph 通常用于油源对比。对成熟度低的样品,建议不用Pr/Ph来描述古环境。对生油窗内的样品，高Pr/Ph比(>3。0）指示着陆源条件下陆源有机质输入,低比值（<0。6）代表缺氧的通常是超盐度环境。对于Pr/Ph比值在0。8至2.5范围内的样品,如无确凿资料，不要把Pr/Ph比作为古环境的标志。
从原油Pr/Ph比值推测的源岩沉积条件，应与硫含量或C35升藿烷指数等其它指标一致。如Pr/Ph<1、高硫含量（1.6%，重量）、高C35升藿烷指数是一种典型的缺氧条件。
（2）类异戊二烯烷烃类/正石蜡烷烃类之比 Pr/nC17或Ph/nC18有时也会用于油源对比，但两比值都随石油成熟度的增加而增加。Alexander（1981）建议用（Pr+nC17)/(Ph+nC18）之比.
(3）气相色谱“指纹” 正构烷烃的双峰群分布，以及偏nC23至nC30的正构烷烃分布,通常与陆生高等植物蜡有关；与碳酸盐岩生油岩相关的沥青和油，通常表现为偶碳数正构烷烃有事；而与泥岩（页岩）相关的沥青和油一般表现为低于nC20的奇碳数正构烷烃优势。
局限性：包括生物降解作用、热化作用和运移在内的一些次生过程很容易改变正构烷烃和无环类类异戊二烯烷烃。
（4）稳定同位素比值 碳、硫和氢的稳定同位素组成，与生物标记化合物一起用来对沥青和原油进行分组。
稳定碳同位素类型曲线的形状和趋势，对于确定石油，沥青和干酪根之间的指纹关系，其用途与气相色谱相同（见图1）。类型曲线的应用是基于13C在原油的不同馏分中非均匀的分布。在相关性研究中，稳定碳同位素类型曲线的形态是一种有用的特征，可用于油—油和油—源相关性的评价.由于包括热熟化作用、运移作用、脱沥青作用等次生作用对每一馏分的同位素成分都有影响，所以许多稳定碳同位素类型曲线的趋向是不规则的.

图1 XX稳定碳同位素类型曲线图
2.生物标记化合物参数:
（1）萜烷m/z191指纹 可专用作油源对比和沉积环境研究.应用于划分源岩及原油类型时，主要是根据m/z191质量色谱图的形态以及某些具体指标的含量。某些生物标志化合物的存在还具有环境指示意义，如伽马蜡烷可指示超盐环境、奥利烷的存在说明地层的地质时代为白垩纪或者更年轻.
（2）升藿烷指数或分布 常被用于作为一种海相沉积物在成岩作用阶段的氧化还原性指标，但也受成熟度的影响。C35-升藿烷指数(简称升藿烷指数）即为C35/（C31至C35升藿烷）之比，一般用百分数表示。成熟度相近的油和沥青中,与低碳数同系物相比较高丰度的C31、C34或C35升藿烷，指示着一种无有效游离氧的强还原海相沉积环境。
升藿烷的分布可用于油源对比（如图2)：

图2 XX升藿烷分布图
(3）奥利烷指数(奥利烷/C30藿烷） 是经常应用的指标，对白垩系或更年轻地层中高等植物输入有很强的专属性。Ekweozor和Telnaes（1990)提出，奥利烷比值一般从未成熟岩石中的低值，在生油窗的上部增加到一最大值，然后在更大深度保持相对稳定。因此，不要使用奥利烷指数在未熟和成熟样品之间比较高等植物的相对输入情况。当用成熟样品中的奥利烷解释陆源与海源的输人强度时，应补充使用其它参数。例如，常常利用奥利烷指数对C35—升藿烷指数或对C30—甾烷指数（海相输入）作图（见图3)。

图3 XX奥利烷指数与C30藿烷指数关系图
(4）伽马蜡烷指数 对超盐环境具高特效性，其在某些源于碳酸盐岩或蒸发岩的海相石油中也是丰富的（Rohrback，1983；Moldowan等，1985；Mello等，1988a和b；Moldowan等,1992）。尽管具高伽马蜡烷比值（如伽马蜡烷/αβ—藿烷）常能表征超盐度沉积环境，但这样的环境并不总是高伽马蜡烷比值(Moldowan等，1985)。
根据高伽马蜡烷和其他地球化学辅助资料（如C27-C29甾烷三角图），也可以对原油进行分类.
(5）规则甾烷/17α(H）—藿烷 在规则甾烷/17α（H)-藿烷比值中，规则甾烷包括C27、C28及C29ααα（20S+20R)和αββ(20S+20R)化合物，而17α（H）-藿烷包括C29至C33的假同系物（包括C31至C33的22S和22R异构体，C29到C30化合物没有22S或22R异构体）。不同成熟度但相关的油落在甾烷与藿烷含量坐标图中的一条曲线上，不相关的油可能落在,也可能不落在这条线上。
（6)C27-C28—C29甾烷 是常用的很特征的对比指标。常作图件是C27—C28-C29甾烷三角图，其主要用途是区分不同源岩的石油或相同源岩不同有机相的原油.作图数据一般采用原油中通过GCMSMS分析获得的C27、C28和C29甾烷的四种主要构型：5α，14α，17α20S和20R以及5α,14β，17β20S和20R的总和。C27-C28—C29三角图很少用来区分不同沉积环境源岩生成的油，用单芳甾类三角图来区分各种不同沉积环境来源的油会更有效（MoldoDwan等，1985）.
(7）C30甾烷指数(C30/(C27-C30）甾烷） 是海相有机质输入的非常特征的标志参数，但当石油中C30甾烷的浓度低时应慎用。C30/(C27-C30)甾烷比值与奥利烷/藿烷比值组成的图比它们之中任一个参数单独使用能更好地评价海相和陆相有机质对石油的输入（图3)。Moldowan等(1992)利用C30/(C27—C29)甾烷比值与C34或C35/(C31—C35）升藿烷比值关系图发现低盐度到高盐度泻湖相中沉积的生油岩所生成的原油比那些开阔海相环境生油岩生成的油具有较低的C30/（C27-C30)甾烷比值。如果原油的C30甾烷值为零，一般来说是非海相油.
（8）C27-C28-C29重排甾烷 是常用的很有效的对比参数。重排甾烷三角图所使用的指标有［C27—13β,17α(20S+20R)重排甾烷]/［C27+C28+C29-13β,17α（20R+20R)重排甾烷］,以及类似的C28和C29与所有重排甾烷的比值。所用数据通常用GCMSMS测得,它可以用来对表征油和沥青来源的关系的甾烷同系物三角图提供支持性的解释。C27、C28和C29-重排甾烷的分布特征与甾烷差不多相同。通常，当甾烷三角图不可靠时，就用重排甾烷三角图，反之亦然。
C27、C28、C29重排甾烷图最重要的用途是：（1）严重生物降解的油,这种油中的甾烷已被转化,而重排甾烷保持不变；(2)一些高成熟原油和凝析油、甾烷含量较低，而重排甾烷含量则较高。一些由贫粘土源岩生成的石油中规则甾烷含量高，由于重排甾烷含量低，而不被用于对比。
（9）重排甾烷/规则甾烷 雪佛龙公司所用的重排甾烷/规则甾烷比值是通过GCMSMS分析测定C27、C28以及C29甾烷的[13β，17α（H）20S+20R］/｛［5α，14α,17α(H)20S+20R］+［5α,14β，17β(H）20S+20R]｝而得到的。
重排甾烷/甾烷比值普遍被用来鉴别原油是来自碳酸盐岩还是源于碎屑岩生油岩（如Mello等，1986)。原油中低的重排甾烷/甾烷比值(m/z217)指示着缺氧，贫粘土的碳酸盐岩生油岩的存在。高的重排甾烷/甾烷比值是原油来源于富含粘土生油岩的典型特征。某些原油具有高重排甾烷/甾烷比值是由于高成熟度和（或）严重生物降解作用所导致的。
（10）C27—C28-C29C环单芳甾烃类 作为对比指标有很强的专属性,是真核生物输入的标志。
C27—C28—C29C环单芳甾烃（MA）的三角图可表示各类型的物源输入。原油的C27—C28-C29单芳甾类三角图所画出的不同区域代表着陆相、海相或湖相输入,尽管不同有机质的分布有所重叠（Moldowan等，1985)。海相碳酸盐岩原油比海相页岩原油含有较高的C29-单芳甾类，虽然它们之间有较大的重叠。陆源原油缺乏C27和C28单芳甾类.非海相页岩单芳甾类的C28/(C28+C29)值小于0.5（Peters等，1989）。
单芳甾烃的三角图最显著的用途是鉴定来源于非海相页岩油还是海相页岩油。海相页岩油所含的C29单芳甾烃一般比非海相原油少，一般说来，非海相源岩比海相源岩含有更多的陆相有机质.