伊拉克 A 油田中白垩统原油地球化学特征及油源对比刘敬强;黄海平;卢立泽;蒋利平;臧克一;李鑫【摘要】伊拉克A油田中白垩统储油层主要为M ishrif组、Rumaila组和M auddud组滩相沉积的生屑灰岩和绿藻灰岩。
对油浸灰岩抽提物中的饱和烃化合物进行GC （气相色谱）和GC‐M S （气相色谱质谱）分析，研究原油饱和烃色谱和生物标志化合物特征，分析了原油成因，并进行了油源分析。
结果表明：区内抽提物中Pr／nC17和Ph／nC18均较低， Pr／Ph均值为0 qf.45，伽马蜡烷／C30藿烷分布范围为0 l.10～0▌.23，反映了母源有机质主要为藻类，沉积环境为一定盐度的海相强还原环境；萜烷和甾烷等生物标志化合物说明母源岩性为碳酸盐岩，原油主要处于低成熟阶段。
油源对比表明：伊拉克A油田中白垩统原油主要来自上侏罗统下白垩统Sulaiy组和下白垩统Yamama组烃源岩。
【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2015(000)023【总页数】6页(P5-10)【关键词】美索不达米亚盆地;中白垩统;油源对比;生物标志化合物【作者】刘敬强;黄海平;卢立泽;蒋利平;臧克一;李鑫【作者单位】中国石油大学北京地球物理与信息工程学院，北京102249; 振华石油控股有限公司，北京100031;振华石油控股有限公司，北京100031; 成都北方石油勘探开发技术有限公司，四川成都610500;振华石油控股有限公司，北京100031; 成都北方石油勘探开发技术有限公司，四川成都610500;振华石油控股有限公司，北京100031; 成都北方石油勘探开发技术有限公司，四川成都610500;振华石油控股有限公司，北京100031; 成都北方石油勘探开发技术有限公司，四川成都610500;振华石油控股有限公司，北京100031; 成都北方石油勘探开发技术有限公司，四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE122.1美索不达米亚盆地地处阿拉伯台地扎格罗斯褶皱带北部，地层保存相对比较完整，成藏配置较好。
部分学者［1］对伊拉克南部油田中白垩统原油地球化学特征做了大量研究工作，认为Mishrif组原油主要来自上侏罗统－下白垩统Sulaiy组和下白垩统Yamama组烃源岩，但对伊拉克A油田中白垩统原油的地球化学特征研究却鲜有报道。
虽然伊拉克A油田中白垩统发现了多套成藏组合，具有丰富的油气资源，但油气成因一直是困扰勘探开发的重大问题。
笔者通过对现有井取样，应用GC（气相色谱）和GC－MS（气相色谱－质谱）等分析手段，分析原油地球化学特征，研究了伊拉克A油田中白垩统原油母质有机质类型、沉积环境、岩性、成熟度和油气来源，对进一步了解伊拉克A油田中白垩统油气的形成机理及分布规律具有重要意义。
1 地质背景伊拉克A油田位于伊拉克东南部，构造上属于美索不达米亚盆地底格里斯亚带的南部，是美索不达米亚盆地埋藏最深、沉积厚度最大、构造最稳定的部分。
该油田为一完整的、平缓的长轴背斜构造，轴部走向NWW－SEE，两翼产状十分平缓，北翼产状陡于南翼，构造倾角小于2°。
钻井自下而上揭示了白垩系、古近系、新近系、第四系等，白垩系和古近系以海相沉积为主，新近系上部至第四系主要为海陆交互相和陆相沉积，其中白垩系发育多套生储盖组合。
2 样品与分析试验样品为系统采集的油浸灰岩，具有较好的代表性。
其中Mishrif组含油灰岩样品3个、Rumaila组含油灰岩样品11个、Mauddud组含油灰岩样品4个。
采用美国安捷伦科技公司制造的GC－MS联用仪进行分析鉴定。
色谱柱为 DB5－MS（60m×0.25mm×0.25μm）。
升温程序：柱始温为100℃，升温速率为4℃／min，柱终温为315℃，恒温22min；采用氦气载气，电子轰击，全扫描，扫描速率为 0.46scan／s，多离子检测（SIM）。
3 原油地球化学特征3.1 饱和烃气相色谱特征从原油饱和烃气相色谱（图2）分析看出，正构烷烃的分布总体相似，为前高单峰型分布，正构烷烃保存较为完整，碳数分布范围多为C16～C25，主峰碳介于C18～C22，主要集中在C18，表明原油生物降解作用很弱，母质类型较好，主要为藻类贡献；色谱基线均呈现了轻微上扬，反映有一定数量的异构烷烃和环烃分布；Pr／Ph为0.13～0.60，平均为0.45，Pr／nC17为0.22～0.77，平均为0.31，Ph／nC18为0.37～1.15，平均为0.47（表1），有明显的植烷优势特征，表明母质形成于强还原环境；原油碳优势指数（CPI）为0.95～1.18，平均为0.99，奇偶优势（OEP）为0.91～1.02，平均为0.95，∑n／∑n为0.38～1.94，平均为1.05，奇偶优势不明显，反映了原油的低成熟特征。
图1 伊拉克A油田构造位置图图2 伊拉克A油田中白垩统原油饱和烃色谱图表1 伊拉克A油田中白垩统原油饱和烃色谱参数井号井深／m 组主峰碳 CPI OPE ∑nC－22／∑nC＋22 Pr／Ph Pr／nC17 Ph／nC18 A－12 2809.62 Mishrif C180.98 0.94 1.02 0.51 0.23 0.38 A－12 2819.14 Mishrif C18 0.98 0.94 0.980.50 0.23 0.37 A－12 2820.49 Mishrif C22 0.97 0.97 0.50 0.22 0.64 0.68 A－12 2845.23 Rumaila C21 1.18 1.01 0.75 0.22 0.60 0.66 A－12 2848.70 Rumaila C18 0.98 0.93 1.04 0.48 0.24 0.39 A－12 2851.34 Rumaila C22 1.01 1.02 0.38 0.13 0.77 1.15 A－13 2919.65 Rumaila C18 0.95 0.94 1.08 0.55 0.24 0.38 A－13 2954.40 Rumaila C18 0.95 0.97 0.98 0.45 0.23 0.40 A－13 2989.14 Rumaila C18 0.96 0.96 1.02 0.47 0.23 0.41 A－13 2993.96 Rumaila C18 0.97 0.94 1.19 0.51 0.23 0.41 A－13 2994.52 Rumaila C18 0.97 0.93 1.12 0.48 0.22 0.40 A－13 2995.63 Rumaila C18 0.98 0.95 1.02 0.49 0.23 0.40 A－13 2986.19 Rumaila C20 1.00 0.93 1.22 0.48 0.26 0.41 A－13 2990.87 Rumaila C18 1.06 0.97 1.94 0.60 0.25 0.38 A－13 3088.60 Mauddud C18 0.97 0.95 1.12 0.51 0.22 0.39 A－13 3090.04 Mauddud C18 0.95 0.91 1.16 0.52 0.22 0.39 A－13 3096.96 Mauddud C18 0.97 0.93 1.14 0.52 0.23 0.40 A－13 3098.94 Mauddud C180.95 0.93 1.16 0.50 0.22 0.40 3.2 母质类型和沉积环境原油中的Pr／nC17和Ph／nC18关系图（图3）、Pr／Ph和伽马蜡烷／C30藿烷关系图（图4）通常用来分析母源的有机质类型和沉积环境［2］。
由图3可知，伊拉克A油田中白垩统原油的Pr／nC17与Ph／nC18均比较低，且分布在一个比较窄的范围内，反映原油生物降解作用弱，有机质类型为Ⅱ型干酪根，主要来源于海相藻类。
原油重排甾烷含量相对较低，规则甾烷含量相对较高，5ααα规则甾烷分布呈C27＞C28＞C29，形态呈“V”字型，反映了原油母质主要以低等水生植物为主。
在中东地区，一般认为，Pr／Ph＜1反映了还原沉积环境；Pr／Ph＞1反映了氧化沉积环境；Pr／Ph＞3反映了陆源有机质输入的氧化环境或未成熟烃源岩；Pr ／Ph＜0.8反映了常见的高盐度还原环境或碳酸盐岩还原环境［3～5］。
伽马蜡烷是一个异常盐度或稳定水体分层的标志，其含量变化常与沉积水体的盐度密切相关，只有在超盐度环境中才具有异常高的伽马蜡烷，在淡水沉积中其含量一般很低［6，7］。
从图4可知，伊拉克A油田原油样品中Pr／Ph分布范围及伽马蜡烷／C30藿烷分布范围反映了母源为一定盐度的海相强还原环境。
3.3 母源岩性原油中三环萜烷的C22／C21与C24／C23关系图（图5）和藿烷C31R／C30与C29／C30关系图（图6）可用来判断原油母源的岩性［8，9］。
由图5和图6可知，伊拉克A油田中白垩统原油母源的岩性为碳酸盐岩。
3.4 成熟度特征原油饱和烃中Ts／Tm、C29甾烷ααα20S／（20S＋20R）与C29甾烷αββ／（ααα＋βββ）参数均是常用的且可靠的指示成熟度的指标［10～12］。
C29甾烷ααα20S／（20S＋20R）与C29甾烷αββ／（ααα＋βββ）随成熟度增加均增大，其平衡值分别为0.52～0.55和0.67～0.71［13］。
从图7和图8可知，Ts／Tm 为0.18～0.89，平均为 0.29；C29 甾烷ααα20S／（20S ＋ 20R）为0.35 ～ 0.46，平均为 0.43；C29甾烷αββ／（ααα＋βββ）为0.43～0.58，平均为0.54，上述参数均反映伊拉克 A油田中白垩统原油处于低成熟阶段，与该油田镜质体反射率特征结果基本一致。
4 油源对比前人［14～18］对伊拉克东南部上侏罗统下白垩统烃源岩做了大量研究工作。
其主力烃源岩为海相沉积的上侏罗统－下白垩统Sulaiy组和下白垩统Yamama组，有机质丰度高，有机质类型以来自海相藻类的Ⅱ型干酪根为主，处于低成熟－成熟阶段；其次为海陆过渡相沉积的下白垩统Ratawi组，有机质丰度一般，有机质类型为Ⅱ型和Ⅲ型干酪根，处于低成熟阶段；潜力烃源岩为海陆过渡相沉积的下白垩统Zubair组和下白垩统－中白垩统Nahr Umr组，有机质丰度较高，有机质类型以Ⅲ型干酪根为主，处于未成熟－低成熟阶段。
图3 伊拉克A油田Pr／nC17与Ph／nC18关系图图4 伊拉克A油田Pr／Ph与伽马蜡烷／C30藿烷关系图图5 伊拉克A油田三环萜烷C22／C21与C24／C23关系图图6 伊拉克A油田藿烷C31R／C30与藿烷C29／C30关系图图7 伊拉克A油田Ts／Tm与C29甾烷ααα20S／（20S＋20R）关系图图8 伊拉克A油田C29甾烷αββ／（ααα＋βββ）与C29甾烷ααα20S／（20S ＋20R）关系图根据上述原油地球化学结论推断，伊拉克A油田中白垩统Mishrif组、Rumaila 组和Mauddud组原油具有类似的母质来源。