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塔西南山前南缘甫沙8井原油与二叠系普司格组烃源岩的地球化学亲缘关系

王祥 葛祝时 张慧芳 孙迪 王张虎 谢小敏 孟强 陈果 肖七林

王祥, 葛祝时, 张慧芳, 孙迪, 王张虎, 谢小敏, 孟强, 陈果, 肖七林. 塔西南山前南缘甫沙8井原油与二叠系普司格组烃源岩的地球化学亲缘关系[J]. 石油实验地质, 2025, 47(2): 372-383. doi: 10.11781/sysydz2025020372
引用本文: 王祥, 葛祝时, 张慧芳, 孙迪, 王张虎, 谢小敏, 孟强, 陈果, 肖七林. 塔西南山前南缘甫沙8井原油与二叠系普司格组烃源岩的地球化学亲缘关系[J]. 石油实验地质, 2025, 47(2): 372-383. doi: 10.11781/sysydz2025020372
WANG Xiang, GE Zhushi, ZHANG Huifang, SUN Di, WANG Zhanghu, XIE Xiaomin, MENG Qiang, CHEN Guo, XIAO Qilin. Geochemical oil and source correlation between crude oil of well Fusha 8 and source rocks of Permian Pusige Formation in southern margin, piedmont of southwestern Tarim Basin[J]. PETROLEUM GEOLOGY & EXPERIMENT, 2025, 47(2): 372-383. doi: 10.11781/sysydz2025020372
Citation: WANG Xiang, GE Zhushi, ZHANG Huifang, SUN Di, WANG Zhanghu, XIE Xiaomin, MENG Qiang, CHEN Guo, XIAO Qilin. Geochemical oil and source correlation between crude oil of well Fusha 8 and source rocks of Permian Pusige Formation in southern margin, piedmont of southwestern Tarim Basin[J]. PETROLEUM GEOLOGY & EXPERIMENT, 2025, 47(2): 372-383. doi: 10.11781/sysydz2025020372

塔西南山前南缘甫沙8井原油与二叠系普司格组烃源岩的地球化学亲缘关系

doi: 10.11781/sysydz2025020372
基金项目: 

国家自然科学基金项目 42073066

中国石油科技专项子课题 2023ZZ14YJ01

详细信息
    作者简介:

    王祥(1980—),男,博士,主要从事油气成藏与勘探研究。E-mail: wxiang-tlm@petrochina.com.cn

    通讯作者:

    肖七林(1980—),男,博士,教授,主要从事油气地球化学研究。E-mail: qilinxiao@cug.edu.cn

  • 中图分类号: TE122.1

Geochemical oil and source correlation between crude oil of well Fusha 8 and source rocks of Permian Pusige Formation in southern margin, piedmont of southwestern Tarim Basin

  • 摘要: 为进一步拓展塔西南山前南缘油气勘探领域,以该区甫沙克里阳构造带甫沙2井、阳1井二叠系普司格组烃源岩和新发现井——甫沙8井原油为主要研究对象,开展了有机地球化学亲缘关系研究。通过岩石热解、镜质体反射率测试、气相色谱、气相色谱—质谱、正构烷烃单体烃同位素分析,从烃源岩基础地球化学性质、分子标志化合物和单体烃碳同位素组成等方面刻画普司格组不同层段源岩地球化学特征,揭示不同层段烃源岩生烃潜力的差异性,初步探讨甫沙8井原油的来源。研究区普司格组上段上部和中段有机质丰度较低,为Ⅲ型有机质,难以作为有效源岩,同时可能存在深部运移烃侵染;普司格组上段下部和下段有机质丰度相对较高,为Ⅱ1—Ⅲ型有机质,处于低熟—成熟阶段。普司格组上段下部沉积于偏氧化的浅湖环境,有机质为陆源高等植物和水生生物混合来源;下段沉积于还原性较强的深湖—半深湖环境,水生生物贡献相对较高。甫沙8井下侏罗统产出原油的Pr/Ph、C24Te/C26TT和甾烷/藿烷比值较高,C19-C23TT/C30H比值较低,相对富含C29规则甾烷、芴和氧芴,正构烷烃单体碳同位素值介于-32.0‰~-29.0‰之间,这与普司格组上段下部源岩生物标志化合物和单体烃碳同位素组成相一致,证实两者具有较好的亲缘关系。

     

  • 塔西南山前构造带是塔里木盆地主要含油气区之一,油气资源十分丰富,该地区构造活动复杂,油气勘探程度低,是塔里木盆地油气勘探的重要接替区[1-3]。塔西南山前构造带南缘构造变形复杂,下古生界、上古生界和中生界—新生界3大构造层具有不同变形特征。具体而言,下古生界以平缓的“大隆大坳”为特征;上古生界以带状展布的断块叠瓦扇为特点;中生界—新生界以前陆薄冲断带为特征[2-3]。平面上,雁行状展布的短轴背、向斜成带分布,自南向北褶皱强度依次减弱,形成甫沙克里阳构造带、柯克亚构造带、固满构造带和和田逆冲推覆构造带,呈弧形展布。塔西南山前构造带南缘烃源岩发育与分布也受走滑断裂等控制[2-3],发育构造、地层等多种类型圈闭,复杂的地质构造条件导致油气成藏过程复杂化,油源关系判识难度大。例如,位于柯克亚构造带的柯克亚凝析气田的油气源长期以来一直存在较大争议[4-6]。本文研究区位于塔西南山前甫沙克里阳构造带(图 1a-b),主要发育二叠系普司格组及侏罗系康苏组和杨叶组等多套烃源岩(图 1c)。其中,普司格组湖相泥岩又可分为上、中、下3段,不同层段源岩有机地球化学性质的差异性对比研究相对薄弱。

    图  1  塔西南山前南缘构造单元及井位分布(a)、昆仑山前冲断带剖面(b)及研究区地层综合柱状图(c)
    a图据文献[9]修改;b图据文献[1]修改;c图据文献[7]修改。
    Figure  1.  Structural units and well locations in the southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin (a), cross-section of thrust belt in piedmont of Kunlun Mountains (b), and comprehensive stratigraphic column of study area (c)

    目前,塔西南山前地区研究普遍聚焦于柯克亚地区二叠系烃源岩系统分析,而针对该区主要勘探目的层及油气来源问题仍需进一步探讨[4-6]。现有勘探成果指示普司格组湖相泥岩可能是柯克亚地区的主力源岩[7-9]。同时,塔里木油田近期部署在甫沙克里阳构造带的甫沙8井在下侏罗统莎里塔什组取得了重大突破。该井下侏罗统产出原油与普司格组湖相源岩有无亲缘关系将直接影响研究区油气勘探的前景和部署。以位于甫沙克里阳构造带甫沙2和阳1井普司格组烃源岩为主要研究对象,综合运用有机地球化学分析技术,对普司格组上、中、下3段源岩有机地球化学特征进行表征,并结合甫沙8井原油分子和同位素地球化学组成特征,开展油源对比研究。旨在基于甫沙克里阳构造带普司格组不同层段烃源岩有机地球化学特征及差异性分析,明确甫沙8井油源,为研究区油气勘探提供基础科学理论依据。

    选取甫沙克里阳构造带甫沙2井和阳1井普司格组代表性源岩样品21块。其中,上段14块,中段4块,下段3块(表 1)。采集甫沙8井莎里塔什组(3 848.0~3 915.5 m)储层产出原油样2个。

    表  1  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带二叠系普司格组烃源岩岩石热解和镜质体反射率测试数据
    Table  1.  Pyrolysis and vitrinite reflectance data for source rocks from Permian Pusige Formation in Fusha-Keliyang structural belt, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin
    井位 层位 深度/m 岩性 ω(TOC)/% S1/(mg/g) S2/(mg/g) S1+S2/(mg/g) IH/(mg/g) 有机质类型 Tmax/℃ Ro/%
    甫沙2 P2-3p 5 350.4 黑色泥岩 0.33 0.02 0.04 0.06 37.00 433
    甫沙2 P2-3p 5 353.8 黑色泥岩 0.27 0.01 0.03 0.04 11.00 443
    甫沙2 P2-3p 5 354.9 灰黑色泥岩 0.33 0.01 0.01 0.02 3.00 440
    甫沙2 P2-3p 5 356.5 灰色泥岩 0.24 0.01 0.02 0.03 8.00 424
    甫沙2 P2-3p 5 500.1 黑色泥岩 0.37 0.03 0.33 0.36 89.00 433
    甫沙2 P2-3p 5 503.3 黑色泥岩 0.61 0.06 0.99 1.05 164.00 2 438
    甫沙2 P2-3p 5 504.5 黑色泥岩 0.57 0.08 0.78 0.86 137.00 436
    甫沙2 P2-3p 5 506.1 黑色泥岩 0.37 0.05 0.37 0.42 99.00 435
    甫沙2 P2-3p 5 507.7 灰色泥岩 0.30 0.04 0.32 0.36 105.00 436 0.97
    阳1 P2-3p 2 140.4 灰色泥岩 0.33 0.07 0.80 0.87 243.16 2 442 0.69
    阳1 P2-3p 2 546.1 灰黑色泥岩 0.40 0.06 0.25 0.31 63.29 440
    阳1 P2-3p 2 548.6 灰黑色泥岩 0.51 0.05 0.75 0.80 146.77 2 444
    阳1 P2-3p 2 549.6 灰黑色泥岩 0.68 0.09 1.59 1.68 234.51 2 445 0.68
    阳1 P2-2p 2 801.7 红褐色泥岩 0.08 0.01 0.02 0.03 23.98 440
    阳1 P2-2p 2 969.3 红褐色泥岩 0.02 0.01 0.02 0.03 95.69 446
    阳1 P2-2p 2 969.5 灰黑色泥岩 0.45 0.10 0.76 0.86 107.37 2 449 0.75
    阳1 P2-2p 3 698.4 红褐色泥岩 0.18 0.01 0.03 0.04 17.05 448
    阳1 P2-1p 3 985.3 红褐色泥岩 0.42 0.11 0.63 0.74 151.08 2 445 0.96
    阳1 P2-1p 4 143.6 灰黑色泥岩 0.72 0.09 2.45 2.54 340.75 1 446 0.80
    阳1 P2-1p 4 146.6 灰黑色泥岩 1.01 0.16 3.35 3.51 331.68 1 450 0.96
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    将源岩样品粉碎至200目以下,低温烘干,称量约100 mg进行岩石热解分析,岩石热解分析在法国Rock-Eval 6型热解仪上完成。测试方法参照国家标准《沉积岩中有机碳的测定:GB/T 18602—2012》执行,以测得单位质量样品中的游离烃(S1)和热解烃(S2)含量以及S2峰对应的最大热解产率温度(Tmax)。

    镜质体反射率测定采用的是Zeiss Axio Scope.A1/J&M MSP 200数字显微煤岩分析系统。根据样品不同的热演化程度,使用钇铝榴石(Ro=0.904%)和立方氧化锆(Ro=3.11%)作为标准样品。测试方法参照标准《沉积岩中镜质体反射率:SYT 5124—2012》执行。在油浸的条件下,折光率N为1.515,物镜X50/0.85,对同一样品不同镜质体颗粒进行50次测定后,取平均值。

    全油气相色谱分析采用美国产Agilent 7890B型气相色谱仪进行测试,测试方法参照国家标准《实验室气相色谱仪:GB/T 30431—2020》执行。色谱柱型号为HP-PONA(50 m×0.25 mm×0.5 μm),载气为氮气(恒定流速1.0 mL/min),进样采用分流模式(分流比为50∶1)。色谱初始温度设置为35 ℃(保持15 min),以4 ℃/min升至300 ℃,保持30 min [10]

    烃源岩样品清洗烘干后碎至200目以下,然后用二氯甲烷和甲醇混合溶剂(93∶7,V/V)进行索式抽提72 h,以获取其中的可溶有机质。溶剂挥发干后,加入正己烷并冷藏过夜以沉淀沥青质,除掉沥青质后,用充填有氧化铝固定相的层析柱进行族组分分离,依次加入正己烷、苯和二氯甲烷以及甲醇混合溶剂(9∶1,V/V),洗脱出饱和烃、芳香烃和非烃。原油样处理方法与源岩可溶有机质相同。

    饱和烃和芳烃分子组成分析用安捷伦7890A-5975C型气相色谱—质谱联用仪测定,测试方法参照国家标准《气相色谱—质谱法测定沉积物和原油中生物标志物:GB/T 18606—2017》执行。饱和烃色谱柱为HP-5MS(30 m× 0.25 mm×0.25 μm),采用恒流模式进样,载气为He,流速1 mL/min。升温程序:初温80 ℃,保留2 min,以8 ℃/min的速率升温至180 ℃,再以2 ℃/min的速率升温至290 ℃,保留20 min。芳烃色谱柱为HP-5MS(60 m× 0.25 mm×0.25 μm),载气为He,流速1 mL/min,进样方式为不分流进样。升温程序:初温50 ℃,保持1 min,以20 ℃/min升温至120 ℃,以3 ℃/min升至310 ℃,保持25 min。数据采用全扫描,质谱为EI源,离子化电压为70 eV,灯丝电流为100 A[11]

    正构烷烃单体碳同位素分析采用GV Instruments IsoPrime质谱仪与HP6890气相色谱仪联用系统。测试方法参照国家标准《地质样品有机地球化学分析方法第2部分:有机质稳定碳同位素测定同位素质谱法:GB/T 18340.2—2010》执行。色谱柱型号:HP-PONA(50 m×0.25 mm×0.50 μm),升温程序:60 ℃保持3 min,然后以3 ℃/min升至300 ℃,保持30 min。载气为氮气,气体流速为1.0 mL/min,分流比为10∶1。每个样品至少测试2次,稳定碳同位素值检测误差小于0.5‰[11]

    塔西南山前南缘普司格组烃源岩沉积于盐度较高的滨湖亚相、浅湖亚相和半深湖亚相,以灰黑色、深灰色、灰褐色泥岩为主,乌鲁吾斯塘地区和杜瓦地区是其两大沉积中心[8-9]。其中,甫沙克里阳构造带甫沙2井区普司格组烃源岩沉积于半深湖亚相,其烃源岩厚度为341 m,阳1井区普司格组烃源岩沉积于浅湖亚相,烃源岩厚度高达360 m。这2口井岩心观察显示,普司格组烃源岩上段(P2-3p) 和下段(P2-1p)多为灰黑色泥岩,中段(P2-2p)多为红褐色泥岩夹灰色泥岩(表 1)。

    研究区普司格组烃源岩有机质丰度总体偏低,与上段下部和下段源岩相比,上段上部和中段有机质丰度相对较低,类型相对较差。甫沙2井普司格组上段上部(5 350~5 357 m)TOC含量普遍小于0.35%,平均为0.29 %,有机质类型属于Ⅲ型;上段下部(5 500~5 508 m)TOC含量为0.30%~0.68%,平均为0.53 %,有机质类型属于Ⅱ2-Ⅲ型;中段TOC含量为0.02%~0.45%,平均为0.38 %,有机质类型以Ⅲ型为主;下段TOC含量为0.42%~1.01%,平均为0.72%,有机质类型为Ⅱ1-Ⅱ2型(表 1图 2)。

    图  2  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带二叠系普司格组烃源岩ω(TOC)-(S1+S2) (a)、Tmax -IH(b)交会图
    Figure  2.  Cross plots of TOC vs. S1+S2 (a) and Tmax vs. IH (b) for source rocks of Permian Pusige Formation in Fusha-Keliyang structural belt, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    甫沙克里阳构造带普司格组中—下段烃源岩热演化程度相对于上段相对较高。普司格组烃源岩样品Tmax值整体介于433~450 ℃之间,实测镜质体反射率Ro值多介于0.7%~1.0%之间(表 1)。其中,普司格组上段源岩Tmax值普遍介于424~445 ℃之间,Ro值为0.68%~0.69%,源岩主体处于低成熟阶段;中—下段源岩Tmax值普遍介于440~450 ℃之间,Ro值为0.80%~0.96%,表明其已达到成熟阶段(表 1)。

    2.2.1   正构烷烃和类异戊二烯烷烃

    塔西南山前甫沙克里阳构造带甫沙2井和阳1井普司格组烃源岩上段正构烷烃分布主要呈单峰态前峰型(图 3),主峰碳多为n-C16n-C18,CPI介于1.07~1.78之间,均值为1.23。奇偶优势(OEP) 介于0.27~1.04之间,均值为0.69,偶碳优势较为显著(图 3表 2);与上段类似,普司格组中段正构烷烃分布也多呈单峰态前峰型,主峰碳多为n-C18,OEP均值为0.65,同样具有较为显著的偶碳优势(图 3表 2);普司格组下段正构烷烃呈单峰态前峰型,主峰碳分布在n-C18n-C21之间,均值为1.14;OEP均值为1.05,奇偶优势不显著(图 3表 2)。

    图  3  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带普司格组烃源岩和甫沙8井原油典型样品全油色谱(a)、m/z 191萜烷(b)和m/z 217甾烷(c)质谱图
    Figure  3.  Total oil chromatograms (a), m/z 191 terpanes (b), and m/z 217 steranes (c) mass spectra of typical samples of source rocks from Permian Pusige Formation and crude oil from well Fusha 8 in Fusha-Keliyang structural zone, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin
    表  2  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带二叠系普司格组烃源岩和甫沙8井原油饱和烃生物标志化合物组成
    Table  2.  Composition of saturated hydrocarbon biomarkers of source rocks in Permian Pusige Formation and crude oil from well Fusha 8 in Fusha-Keliyang structural zone, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin
    井位 深度/m 层位 主峰碳数 碳优势指数 奇偶优势 Pr/n-C17 Ph/n-C18 Pr/Ph C19-20 TT/C21TT C19-23 TT/C30H C24Te/C26TT Ts/(Ts+ Tm) C30 RAH/C29Ts Ga/C31H C27/C29 ααα C2920S/(20S+20R) C29ββ/(ββ+αα) 甾烷/藿烷
    甫沙2 5 350.4 P2-3p n-C16 1.2 0.4 0.6 0.5 0.5 1.3 3.9 1.3 0.2 0.4 0.5 1.0 0.5 0.4 0.6
    甫沙2 5 353.8 P2-3p n-C18 1.1 0.4 0.7 0.6 0.4 1.4 2.2 1.3 0.3 0.4 0.3 0.5 0.4 0.4 0.5
    甫沙2 5 354.9 P2-3p n-C18 1.2 0.6 1.8 0.9 0.9 2.0 0.4 2.5 0.1 1.1 0.4 0.4 0.4 0.3 0.2
    甫沙2 5 356.5 P2-3p n-C16 1.1 0.3 0.7 0.7 0.6 1.6 2.4 1.7 0.2 0.4 0.3 0.6 0.4 0.4 0.4
    甫沙2 5 500.1 P2-3p n-C18 1.3 0.8 2.9 1.5 1.1 1.9 0.2 3.1 0.1 1.2 0.8 0.3 0.4 0.2 0.5
    甫沙2 5 503.3 P2-3p n-C17 1.3 1.0 3.5 3.8 0.9 3.0 0.1 3.0 0.4 0.6 0.7 0.4 0.5 0.3 1.2
    甫沙2 5 504.5 P2-3p n-C18 1.2 0.8 2.8 3.1 0.7 1.7 0.1 3.3 0.4 0.6 1.6 0.3 0.4 0.3 1.1
    甫沙2 5 506.1 P2-3p n-C16 1.8 0.5 0.7 0.4 1.2 4.1 0.5 1.1 0.1 2.6 0.0 0.1 0.2 0.4 0.4
    甫沙2 5 507.7 P2-3p n-C18 1.3 0.7 1.4 0.9 1.0 1.5 0.4 1.4 0.1 1.1 0.6 0.1 0.4 0.2 0.6
    阳1 1 912.3 P2-3p n-C18 1.1 0.5 0.5 0.4 0.6 1.5 0.8 2.9 0.4 0.4 0.2 0.4 0.5 0.3 2.3
    阳1 2 140.4 P2-3p n-C21 1.2 1.0 0.3 0.3 0.7 1.3 0.6 3.4 0.4 0.5 0.1 0.3 0.5 0.4 2.9
    阳1 2 546.1 P2-3p n-C16 1.1 0.7 0.4 0.4 1.0 1.9 0.5 2.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.6 0.5 6.1
    阳1 2 548.6 P2-3p n-C19 1.2 1.0 0.2 0.2 0.9 1.6 0.6 3.1 0.7 0.9 0.1 0.2 0.6 0.5 6.9
    阳1 2 549.6 P2-3p n-C19 1.3 1.0 0.3 0.3 0.9 1.6 0.5 1.6 0.8 0.9 0.2 0.3 0.6 0.5 3.2
    阳1 2 801.7 P2-2p n-C18 1.1 0.6 0.4 0.4 0.5 1.1 4.4 0.6 0.5 0.6 0.3 0.8 0.4 0.4 1.3
    阳1 2 969.3 P2-2p n-C18 1.2 0.6 0.6 0.6 0.6 0.9 5.6 0.7 0.5 0.6 0.3 0.6 0.4 0.4 1.8
    阳1 2 969.5 P2-2p n-C21 1.2 1.0 0.1 0.1 0.9 0.9 6.6 1.8 0.5 1.4 0.6 0.6 0.6 0.3 1.6
    阳1 3 698.4 P2-2p n-C16 1.0 0.4 0.4 0.5 0.7 1.4 5.4 0.6 0.5 0.7 0.3 0.6 0.4 0.4 1.7
    阳1 3 985.3 P2-1p n-C18 1.1 1.0 0.3 0.5 0.7 1.8 2.3 1.4 0.8 1.3 0.3 0.2 0.6 0.5 4.8
    阳1 4 143.6 P2-1p n-C20 1.1 1.0 0.3 0.4 0.7 1.4 0.2 4.9 0.3 0.4 0.1 0.4 0.5 0.3 2.9
    阳1 4 146.6 P2-1p n-C21 1.2 1.2 0.2 0.2 0.8 1.2 0.3 3.3 0.3 0.6 0.1 0.2 0.5 0.3 4.7
    甫沙8 3 881.8 J1s n-C21 1.1 0.9 0.1 0.1 1.0 1.1 0.3 3.0 0.5 1.0 0.1 0.2 0.5 0.5 5.6
    甫沙8 3 899.0 J1s n-C21 1.1 0.9 0.1 0.1 1.0 1.1 0.3 3.0 0.5 0.9 0.1 0.2 0.5 0.5 5.2
    注:碳优势指数为{(C25+C27+C29+C31+C33)[1/(C24+C26+C28+C30+C32)+1/(C26+C28+C30+C32+C34)]}/2;奇偶优势为[(Ci+6Ci+2+Ci+4)/4(Ci+1+Ci+3)]m,其中m=(-1)i+1i+1为主峰碳数;Pr为姥鲛烷;Ph为植烷;TT为三环萜烷;Te为四环萜烷;H为霍烷;Ts为三降新藿烷;Tm为三降藿烷;RAH为重排霍烷;Ga为伽马蜡烷;C27/C29 ααα为C27 ααα-胆甾烷(20R)/C29 ααα-甾烷(20R);C29 20S为C29 ααα-甾烷(20S);C29 20R为C29 ααα-甾烷(20R);C29 ββ为C29 αββ-甾烷(20R+20S);C29 αα为C29 ααα-甾烷(20R+20S)。
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    普司格组不同层段烃源岩Pr/Ph比值呈现一定的差异性。从甫沙2井源岩样品测试结果来看,普司格组上段上部(5 350~5 357 m)Pr/Ph比值普遍较低,多小于0.6,表明该段源岩形成于强还原环境(表 2);普司格组上段下部(5 500~5 508 m)Pr/Ph比值显著较高,最高可达1.20,指示该段源岩可能形成于相对偏氧化的水体环境;阳1井普司格组上段Pr/Ph比值也呈现类似变化特征,普司格组中段Pr/Ph比值多小于0.7,下段Pr/Ph比值略有升高,介于0.67~0.75之间,同样也反映了下段源岩沉积期水体环境氧化性有所增强(图 3表 2)。

    2.2.2   萜烷和甾烷

    塔西南山前甫沙克里阳构造带普司格组不同层段源岩样品中均可检出三环萜烷(TT)、四环萜烷(Te)、伽马蜡烷(Ga)和藿烷(H)等分子标志物(图 3)。纵向上,随埋深增加,普司格组上段C19-20TT/C21TT和C24Te/C26TT比值均呈升高趋势,中段相对减小,下段相对增大(图 3表 2)。C19-C23TT/C30H在甫沙2井上段上部(5 350~5 357 m)以及阳1井中段较高,其他层段相对较低。Ga/C31H和C30RAH/C29Ts则呈现出与C19-C23TT/C30H相反的分布特征(图 3表 2)。同时Ga/C31H呈现出较为显著的区域差异性(图 3表 2),该值在甫沙2井区相对阳1井区较高,指示普司格组沉积环境平面上的差异性。

    塔西南山前甫沙克里阳构造带普司格组不同层段源岩样品中也普遍检测出C27—C29规则甾烷,多以C29规则甾烷为主导(图 3C)。然而,在甫沙2井上段下部的部分层段则以C28规则甾烷为主。通常,C28规则甾烷来源于硅藻等水生生物[12],C28规则甾烷优势证实纵向局部层段沉积环境和生烃母质输入的多样性,但其厚度相对有限,难以作为有效烃源岩。C27-/C29-αααR甾烷比值分布特征与C19-C23TT/C30H类似,在甫沙2井上段上部和阳1井中段较高,其他层段相对较低,甾烷/藿烷比值大致呈相反分布特征(图 3表 2)。

    2.2.3   芳烃

    塔西南山前甫沙克里阳构造带阳1井和甫沙2井普司格组烃源岩含有丰富的萘(N)、菲(P)、二苯并噻吩(DBT)、三芳甾类(TAS)等多环芳烃类化合物,且多以萘和菲系列化合物为主(表 3),同时含有少量的二苯并噻吩和三芳甾类化合物。甫沙2井上段上部(5 350~5 357 m)以及阳1井中段源岩样品菲类化合物含量相对较高,多在70%以上,其他层段菲类化合物含量相对较低。二苯并噻吩类化合物也具有类似分布特征,但其含量相对较低,通常不到5%。

    表  3  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带二叠系普司格组烃源岩和甫沙8井原油芳烃地球化学组成
    Table  3.  Geochemical composition of aromatic hydrocarbons in source rocks from Permian Pusige Formation and crude oil from well Fusha 8 in Fusha-Keliyang structural zone, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin
    井位 深度/m 层位 ITMNr ITeMNr IMPR Rc F1 F2 9-MP/1-MP F/% OF/% SF/% DBT/P TA[C20/(C20+ C28)-20R] N/% P/% DBT/% TAS/%
    甫沙2 5 350.4 P2-3p 0.7 0.6 1.6 1.2 0.6 0.4 0.9 3.0 17.3 79.7 0.1 0.2 13.76 81.97 3.49 0.79
    甫沙2 5 353.8 P2-3p 0.6 0.6 1.5 1.2 0.6 0.4 0.9 4.0 44.8 51.2 0.1 0.1 5.21 89.29 3.78 1.72
    甫沙2 5 354.9 P2-3p 0.2 0.1 1.0 0.9 0.5 0.3 1.3 23.0 52.7 24.3 0.1 0.1 11.56 51.73 0.95 35.76
    甫沙2 5 356.5 P2-3p 0.6 1.0 1.6 1.2 0.6 0.4 0.9 2.8 20.4 76.8 0.0 0.2 10.25 85.56 2.82 1.37
    甫沙2 5 500.1 P2-3p 0.2 0.1 1.0 0.9 0.5 0.3 1.5 55.4 30.9 13.7 0.0 0.1 10.09 35.05 0.95 53.91
    甫沙2 5 503.3 P2-3p 0.2 0.2 1.0 0.9 0.5 0.3 1.2 53.6 13.3 33.1 0.1 0.1 26.01 19.21 0.42 54.35
    甫沙2 5 504.5 P2-3p 0.2 0.2 1.1 1.0 0.5 0.3 1.2 49.9 14.1 36.0 0.0 0.1 24.64 32.04 0.65 42.67
    甫沙2 5 506.1 P2-3p 0.4 0.2 0.8 0.8 0.4 0.2 1.6 26.4 6.0 67.6 0.0 0.2 38.69 59.84 0.79 0.68
    甫沙2 5 507.7 P2-3p 0.3 0.2 1.1 1.0 0.5 0.3 1.4 47.0 20.2 32.8 0.1 0.0 15.73 42.15 1.24 40.88
    阳1 1 912.3 P2-3p 0.5 0.7 1.0 0.9 0.5 0.3 1.3 5.6 8.9 85.5 0.0 0.6 35.69 62.71 0.84 0.77
    阳1 2 140.4 P2-3p 0.4 0.5 0.7 0.7 0.4 0.2 1.4 7.0 8.4 84.6 0.0 0.2 35.98 54.33 0.39 9.29
    阳1 2 546.1 P2-3p 0.4 0.5 0.7 0.7 0.4 0.2 1.4 11.0 16.0 73.0 0.0 0.6 34.75 64.24 0.42 0.59
    阳1 2 548.6 P2-3p 0.4 0.4 0.5 0.6 0.4 0.2 1.5 23.7 66.5 9.8 0.2 0.7 49.33 49.63 0.35 0.69
    阳1 2 549.6 P2-3p 0.4 0.4 0.6 0.6 0.4 0.2 1.4 41.8 5.8 52.4 0.0 0.7 67.65 32.14 0.17 0.04
    阳1 2 801.7 P2-2p 0.5 1.1 1.6 1.2 0.6 0.4 0.9 3.3 85.5 11.2 0.1 0.5 6.36 89.24 4.20 0.20
    阳1 2 969.3 P2-2p 0.5 1.1 1.3 1.1 0.6 0.3 1.0 5.4 43.1 51.5 0.1 0.6 24.46 71.56 3.78 0.19
    阳1 2 969.5 P2-2p 0.4 0.5 0.3 0.3 0.3 0.1 1.4 9.3 20.5 70.2 0.0 0.9 50.72 48.78 0.36 0.15
    阳1 3 698.4 P2-2p 0.7 2.2 1.6 1.2 0.6 0.4 0.8 0.9 7.6 91.5 0.1 0.3 13.77 82.56 3.61 0.06
    阳1 3 985.3 P2-1p 0.5 0.6 0.6 0.6 0.4 0.2 1.3 7.5 4.8 87.7 0.0 0.8 49.75 49.69 0.16 0.41
    阳1 4 143.6 P2-1p 0.3 0.5 0.7 0.7 0.4 0.2 1.7 17.1 18.8 64.1 0.0 0.1 38.88 36.63 0.23 24.26
    阳1 4 146.6 P2-1p 0.4 0.6 0.8 0.8 0.5 0.3 1.3 14.5 9.0 76.5 0.0 0.6 53.88 44.83 0.30 1.00
    甫沙8 3 881.8 J1s 0.6 1.1 0.8 1.2 0.4 0.2 1.6 44.5 29.0 36.5 0.1 0.3 50.80 43.90 0.90 4.40
    甫沙8 3 899.0 J1s 0.6 0.9 0.8 1.2 0.5 0.2 1.6 43.4 30.3 36.3 0.1 0.3 50.60 44.10 0.85 4.90
    注:ITMNr为三甲基萘指数;ITMNr=1, 3, 7-TMN/(1, 3, 7+1, 2, 5)-TMN;ITeMNr为四甲基萘指数,ITeMNr=1, 3, 6, 7-TeMN/(1, 3, 6, 7-+1, 2, 5, 6-+1, 2, 3, 5)-TMN;IMPR为甲基菲指数,IMPR=(2+3)-MP/(1+9)-MP;Rc=0.6(MPI-1) +0.40;F1=(2+3)-MP/(1+2+3+9)-MP;F2=2-MP/(1+2+3+9)-MP;MP为甲基菲;F为芴;OF为氧芴;SF为硫芴;DBT为二苯并噻吩;P为菲;N为萘;TAS为三芳甾烷。
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    芳烃成熟度参数三甲基萘(TMNr)、四甲基萘(TeMNr)、甲基菲(MPR)及计算的相应镜质体反射率值(Rc)、F1F2等在甫沙2井上段上部(5 350~5 357 m)以及阳1井中段也相对较高,其他层段相对较低(表 3)。

    2.2.4   正构烷烃单体烃碳同位素

    塔西南山前甫沙克里阳构造带普司格组烃源岩正构烷烃单体碳同位素值分布展现出较大差异(图 4)。甫沙2井普司格组上段烃源岩正构烷烃δ13C值整体偏重,介于-30.1‰~-26.9‰之间。阳1井普司格组不同层段烃源岩正构烷烃δ13C值表现出较大的差异性(图 4)。例如,普司格组上段2 140.4 m处的烃源岩正构烷烃δ13C值介于-31.4 ‰~-29.0‰之间,下段3 985.3 m处的烃源岩正构烷烃δ13C值显著偏轻,介于-34.6‰~-31.4‰之间。塔西南山前南缘乌鲁吾斯塘剖面普司格组上段源岩正构烷烃δ13C值与阳1井上段正构烷烃δ13C值类似,主要介于-32.0‰~-29.6‰之间(图 4)。

    图  4  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带二叠系普司格组烃源岩和原油稳定单体碳同位素分布
    Figure  4.  Distribution of stable monomer carbon isotopes in source rocks and crude oil from Permian Pusige Formation in Fusha-Keliyang structural zone, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带和乌鲁吾斯塘剖面普司格组烃源岩正构烷烃单体碳同位素值分布展现出较大的差异性,这可能与普司格组烃源岩形成期的沉积环境多变密切相关。研究证实普司格组烃源岩发育在滨湖、浅湖、半深湖和深湖亚相中[8-9],不同沉积相带内沉积环境和物源输入的差异性可能是导致正构烷烃δ13C值变动较大的主要原因[13]

    2.3.1   沉积环境

    一般而言,Pr/Ph比值小于0.8为强还原沉积环境,0.8~3.0指示还原环境,大于3.0指示氧化环境下陆源有机质输入[14-15]。柯克亚地区普司格组上段下部烃源岩Pr/Ph比值相对较高,介于0.8~1.2之间,指示该层段沉积于相对还原环境(表 2)。普司格组中段为大套红色泥岩夹灰色薄层泥岩,表明该套地层主要沉积于强氧化环境,然而源岩抽提物Pr/Ph比值普遍小于0.8,这表明该层段可能存在外来运移烃侵染(表 2)。普司格组其他层段该值普遍小于0.8,指示其沉积于强还原性环境(表 2)。从Pr/n-C17与Ph/n-C18交会图也可以看出[16](图 5a),与其他层段源岩相比,普司格组上段下部烃源岩沉积环境氧化性确实较强,生烃母质为陆源高等植物和水生生物混合来源;普司格组上段上部和下段沉积于还原性相对较强的环境,生烃母质应以藻类等湖相水生生物输入为主。

    图  5  塔西南山前南缘研究区二叠系普司格组烃源岩与原油Pr/n-C17—Ph/n-C18(a)和Pr/Ph—DBT/P(b)交会图
    a图据文献[16]修改;b图据文献[18]修改。
    Figure  5.  Cross plots of Pr/n-C17 vs. Ph/n-C18 (a) and Pr/Ph vs. DBT/P (b) for source rocks and crude oil from Permian Pusige Formation in study area, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    与其他层段源岩相比,普司格组上段下部烃源岩沉积环境氧化性确实较强,生烃母质为陆源高等植物和水生生物混合来源;普司格组上段上部和下段沉积于还原性相对较强的环境,生烃母质应以藻类等湖相水生生物输入为主;伽马蜡烷指数介于0.08~0.28之间,表明沉积水体盐度较低(图 5a)。这与Pr/Ph和DBT/P交会图所指示的信息大体一致[17-18](图 5b)。该交会图显示,普司格组上段下部烃源岩沉积于浅湖相,上段上部和下段源岩则沉积于淡水深湖—半深湖相。

    普司格组不同层段沉积环境的差异性在芳烃上也得到一定体现。通常,芳烃中的硫芴(SF)形成于还原或者强还原环境中,而氧芴(OF)则形成于弱还原或氧化环境中,芴(F)形成于淡水或微咸水湖相环境[19]。研究区三芴系列化合物组成显示,普司格组上段下部烃源岩芴含量最高,硫芴次之,氧芴最低(表 3图 6a),表明其主要形成于淡水或微咸水湖相环境;普司格组上段上部和下段源岩硫芴含量普遍较高,芴与氧芴含量相对较低,表明其形成于还原或强还原环境;阳1井普司格组中段部分样品氧芴或硫芴含量较高,芴含量普遍较低(表 3图 6a),指示该段沉积期环境变动频繁。

    图  6  塔西南山前南缘研究区二叠系普司格组烃源岩和原油地球化学特征相关参数交会图
    a.F-SF-OF三角图;b.C24Te/C26TT与Pr/Ph交会图;c.9-MP/1-MP与Pr/Ph交会图;d.9-MP/1-MP与甾烷/藿烷交会图。
    Figure  6.  Cross plots of geochemical characteristics-related parameters for source rocks and crude oil from Permian Pusige Formation in study area, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin
    2.3.2   生烃母质来源

    烃源岩沉积环境在很大程度上决定了其生烃母质组成。一般认为,C19-20TT和C24Te主要来自于陆源高等植物,C21TT和C26TT主要来自于低等水生生物[16, 20]。柯克亚地区普司格组烃源岩Pr/Ph与C24Te/C26TT呈一定的正相关(图 6b),表明相对较强的氧化环境有利于陆源高等植物输入,同时也指示Pr/Ph较高的普司格组上段下部源岩生烃母质内高等植物贡献相对较高,而湖相水生生物对普司格组上段上部和下段源岩贡献相对较高。这与Pr/n-C17与Ph/n-C18交会图所反映的信息相吻合(图 5a)。这直接导致了普司格组上段源岩相对富含能指示陆源高等植物输入的C29规则甾烷(图 3c)。

    柯克亚地区普司格组烃源岩Pr/Ph比值与甲基菲异构体9-MP/1-MP比值具有显著的正相关(图 6c),氧化环境似乎更有利于9-MP形成。然而,已有研究证实富含菌类和藻类的半咸水—咸水环境有利于形成9-MP,而以高等植物为主要生源输入的弱氧化―弱还原环境有利于1-甲基菲形成[21]。基于此,两者之间应该呈负相关关系。研究区普司格组烃源岩两者之间显著的正相关关系可能指示陆源高等植物在沉积之后受到了细菌等微生物的改造。

    甾烷主要由植物甾醇演化而来,而藿烷则主要来自于细菌等微生物[16, 22]。理论上,9-MP/1-MP与甾烷/藿烷应具有负相关关系。然而,柯克亚地区普司格组烃源岩9-MP/1-MP比值与甾烷/藿烷比值则具有较好的正相关(图 6d)。地质历史时期,陆源高等植物在沉积之后遭受了细菌等微生物的改造,并随同高等植物一起成岩演化,最终成为原始生烃母质的重要组成[22]。这也许是研究区普司格组上段烃源岩正构烷烃单体碳同位素值分布范围较广的主要原因之一。从正构烷烃单体碳同位素值分布来看,普司格组下段源岩正构烷烃单体碳同位素值普遍较轻(图 4),这可能与其还原性较强的湖相沉积环境背景下菌藻类有机质输入占主导关系密切。

    2.3.3   有机质热演化程度

    规则甾烷异构化参数C29ββ/(αα+ββ)和C29ααα-20S/(20S+20R)交会图显示柯克亚地区普司格组烃源岩有机质多处于低熟—成熟阶段(图 7a)。其中普司格组中—上段多为低熟源岩,下段多为成熟源岩,这与烃源岩热解数据所反映的信息大体一致(表 1)。C29ββ/(αα+ββ)与Ts/(Ts+Tm)具有较好的正相关关系(图 7b),表明Ts/(Ts+Tm)不受源岩沉积时氧化还原条件的影响,有机质熟化效应是控制Ts/(Ts+Tm)演化的主要因素。

    图  7  塔西南山前南缘研究区二叠系普司格组烃源岩和原油指示成熟度相关参数交会图
    a.C29ββ/(αα+ββ)和C29ααα-20S/(20S+20R)交会图;b.C29ββ/(αα+ββ)与Ts/(Ts+Tm)交会图;c.TA[C20/(C20+C28)-20R]和Ts/(Ts+Tm);d.F1F2交会图。
    Figure  7.  Cross plots of maturity-related parameters for source rocks and crude oil from Permian Pusige Formation in study area, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    三芳甾类化合物成熟度参数TA[C20/(C20+C28)-20R]同样也与Ts/(Ts+Tm)具有较好的正相关关系(图 7c),证实芳烃类演化受热力主导。烷基菲F1F2交会图[22]显示研究区普司格组中上段下部和下段多数样品多为低熟—成熟源岩(图 7d),然而,中段和上段上部部分样品则为高熟源岩。同时也不难看出,这些样品,尤其普司格组上段上部源岩C29ααα-20S/(20S+20R)已达演化终点(0.52~0.55),Ts/(Ts+Tm)、TA[C20/(C20+C28)-20R]等成熟度参数也相对较高(表 2表 3)。这与烃源岩热解数据Tmax和镜质体反射率测试结果相矛盾(表 1)。体现了甫沙2井普司格组上段上部和阳1井普司格组中段烃源层内可能存在下部深埋高熟运移烃的侵染。这也许是相关源岩样品C19-C23TT/C30H比值偏高的主要原因(图 3表 2)。

    2.3.4   甫沙8井油源

    柯克亚地区甫沙8井莎里塔什组产出原油分子地球化学和正构烷烃单体碳同位素组成表明该原油应主要来自普司格组上段下部源岩。

    (1) 分子地球化学组成。莎里塔什组2个原油样品分子组成与普司格组上段下部源岩类似。该原油Pr/Ph、C24Te/C26TT和甾烷/藿烷比值相对较高(图 6),相对富含C29规则甾烷(表 2)、芴和氧芴(图 6a),C19-C23TT/C30H比值相对较低(表 2)。这有别于甫沙2井和阳1井普司格组上段上部和下段源岩,这些层段Pr/Ph和甾烷/藿烷比值普遍较小(图 6),相对富含硫芴或氧芴(表 3),同时也与普司格组中段泥岩存在较大差异,该层段C19-C23TT/C30H比值异常高(表 2),相对富含烷基菲类化合物(表 3)。

    (2) 正构烷烃单体碳同位素组成。甫沙8井莎里塔什组产出原油正构烷烃单体碳同位素值介于-32.1‰~-28.1‰之间(图 4)。这与乌鲁吾斯塘剖面和阳1井普司格组上段源岩抽提物内的正构烷烃单体碳同位素组成相吻合(图 4),证实二者具有相似生源输入。

    上述证据可以证实甫沙8井莎里塔什组产出原油应主要来自普司格组上段下部烃源岩。研究区发育普司格组和中—上侏罗统2套烃源岩[8-9, 22]。主体位于柯克亚构造带的柯克亚油田主力油源为普司格组湖相泥岩(P2-3p),该区普司格组源岩埋深大,演化程度高,普遍处于高熟阶段[23]。本研究进一步证实甫沙克里阳构造带甫沙8井莎里塔什组产出原油主力源岩同为普司格组上段湖相泥岩。该井区普司格组烃源岩与邻井甫沙2井均沉积于半深湖亚相,厚度较甫沙2井区稍大。从原油成熟度来看,甫沙8井这2个原油为成熟油,表明它们是甫沙克里阳构造带处于成熟阶段的普司格组湖相泥岩所生。这进一步拓展了普司格组有效源岩覆盖范围,同时也预示着研究区良好的油气勘探前景。

    (1) 塔西南山前南缘二叠系普司格组有效烃源岩主要位于其上段下部和下段,目前整体处于低熟—成熟阶段。中段沉积于强氧化环境,强氧化环境导致原始生物有机质难以有效保存,不能形成有效烃源岩。与普司格组上段上部源岩相比,下部烃源岩沉积于偏氧化的湖相环境,生烃母质为陆源高等植物和水生生物混合来源,高等植物贡献比例相对较高;普司格组下段沉积于还原性相对较强的半深湖—深湖相环境,生烃母质以水生生物输入为主。

    (2) 甫沙2井普司格组上段上部和阳1井普司格组中段烃源层内存在下部深埋高熟运移烃的侵染。

    (3) 甫沙8井莎里塔什组产出原油是甫沙克里阳构造带处于成熟阶段的普司格组湖相泥岩所生。这进一步拓展了普司格组有效源岩覆盖范围,同时也预示着研究区良好的油气勘探前景。

    利益冲突声明/Conflict of Interests
    所有作者声明不存在利益冲突。
    All authors declare no relevant conflict of interests.
    作者贡献/Authors’Contributions
    王祥、肖七林、张慧芳参与实验与论文设计;葛祝时、王张虎、谢小敏、孟强、陈果完成实验操作;王祥、肖七林、葛祝时参与论文写作和修改。所有作者均阅读并同意最终稿件的提交。
    The study was designed by WANG Xiang, XIAO Qilin, and ZHANG Huifang. The experimental operation was completed by GE Zhushi, WANG Zhanghu, XIE Xiaomin, MENG Qiang, and CHEN Guo. The manuscript was drafted and revised by WANG Xiang, XIAO Qilin, and GE Zhushi. All authors have read the final version of the paper and consented to its submission.
  • 图  1  塔西南山前南缘构造单元及井位分布(a)、昆仑山前冲断带剖面(b)及研究区地层综合柱状图(c)

    a图据文献[9]修改;b图据文献[1]修改;c图据文献[7]修改。

    Figure  1.  Structural units and well locations in the southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin (a), cross-section of thrust belt in piedmont of Kunlun Mountains (b), and comprehensive stratigraphic column of study area (c)

    图  2  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带二叠系普司格组烃源岩ω(TOC)-(S1+S2) (a)、Tmax -IH(b)交会图

    Figure  2.  Cross plots of TOC vs. S1+S2 (a) and Tmax vs. IH (b) for source rocks of Permian Pusige Formation in Fusha-Keliyang structural belt, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    图  3  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带普司格组烃源岩和甫沙8井原油典型样品全油色谱(a)、m/z 191萜烷(b)和m/z 217甾烷(c)质谱图

    Figure  3.  Total oil chromatograms (a), m/z 191 terpanes (b), and m/z 217 steranes (c) mass spectra of typical samples of source rocks from Permian Pusige Formation and crude oil from well Fusha 8 in Fusha-Keliyang structural zone, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    图  4  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带二叠系普司格组烃源岩和原油稳定单体碳同位素分布

    Figure  4.  Distribution of stable monomer carbon isotopes in source rocks and crude oil from Permian Pusige Formation in Fusha-Keliyang structural zone, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    图  5  塔西南山前南缘研究区二叠系普司格组烃源岩与原油Pr/n-C17—Ph/n-C18(a)和Pr/Ph—DBT/P(b)交会图

    a图据文献[16]修改;b图据文献[18]修改。

    Figure  5.  Cross plots of Pr/n-C17 vs. Ph/n-C18 (a) and Pr/Ph vs. DBT/P (b) for source rocks and crude oil from Permian Pusige Formation in study area, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    图  6  塔西南山前南缘研究区二叠系普司格组烃源岩和原油地球化学特征相关参数交会图

    a.F-SF-OF三角图;b.C24Te/C26TT与Pr/Ph交会图;c.9-MP/1-MP与Pr/Ph交会图;d.9-MP/1-MP与甾烷/藿烷交会图。

    Figure  6.  Cross plots of geochemical characteristics-related parameters for source rocks and crude oil from Permian Pusige Formation in study area, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    图  7  塔西南山前南缘研究区二叠系普司格组烃源岩和原油指示成熟度相关参数交会图

    a.C29ββ/(αα+ββ)和C29ααα-20S/(20S+20R)交会图;b.C29ββ/(αα+ββ)与Ts/(Ts+Tm)交会图;c.TA[C20/(C20+C28)-20R]和Ts/(Ts+Tm);d.F1F2交会图。

    Figure  7.  Cross plots of maturity-related parameters for source rocks and crude oil from Permian Pusige Formation in study area, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    表  1  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带二叠系普司格组烃源岩岩石热解和镜质体反射率测试数据

    Table  1.   Pyrolysis and vitrinite reflectance data for source rocks from Permian Pusige Formation in Fusha-Keliyang structural belt, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    井位 层位 深度/m 岩性 ω(TOC)/% S1/(mg/g) S2/(mg/g) S1+S2/(mg/g) IH/(mg/g) 有机质类型 Tmax/℃ Ro/%
    甫沙2 P2-3p 5 350.4 黑色泥岩 0.33 0.02 0.04 0.06 37.00 433
    甫沙2 P2-3p 5 353.8 黑色泥岩 0.27 0.01 0.03 0.04 11.00 443
    甫沙2 P2-3p 5 354.9 灰黑色泥岩 0.33 0.01 0.01 0.02 3.00 440
    甫沙2 P2-3p 5 356.5 灰色泥岩 0.24 0.01 0.02 0.03 8.00 424
    甫沙2 P2-3p 5 500.1 黑色泥岩 0.37 0.03 0.33 0.36 89.00 433
    甫沙2 P2-3p 5 503.3 黑色泥岩 0.61 0.06 0.99 1.05 164.00 2 438
    甫沙2 P2-3p 5 504.5 黑色泥岩 0.57 0.08 0.78 0.86 137.00 436
    甫沙2 P2-3p 5 506.1 黑色泥岩 0.37 0.05 0.37 0.42 99.00 435
    甫沙2 P2-3p 5 507.7 灰色泥岩 0.30 0.04 0.32 0.36 105.00 436 0.97
    阳1 P2-3p 2 140.4 灰色泥岩 0.33 0.07 0.80 0.87 243.16 2 442 0.69
    阳1 P2-3p 2 546.1 灰黑色泥岩 0.40 0.06 0.25 0.31 63.29 440
    阳1 P2-3p 2 548.6 灰黑色泥岩 0.51 0.05 0.75 0.80 146.77 2 444
    阳1 P2-3p 2 549.6 灰黑色泥岩 0.68 0.09 1.59 1.68 234.51 2 445 0.68
    阳1 P2-2p 2 801.7 红褐色泥岩 0.08 0.01 0.02 0.03 23.98 440
    阳1 P2-2p 2 969.3 红褐色泥岩 0.02 0.01 0.02 0.03 95.69 446
    阳1 P2-2p 2 969.5 灰黑色泥岩 0.45 0.10 0.76 0.86 107.37 2 449 0.75
    阳1 P2-2p 3 698.4 红褐色泥岩 0.18 0.01 0.03 0.04 17.05 448
    阳1 P2-1p 3 985.3 红褐色泥岩 0.42 0.11 0.63 0.74 151.08 2 445 0.96
    阳1 P2-1p 4 143.6 灰黑色泥岩 0.72 0.09 2.45 2.54 340.75 1 446 0.80
    阳1 P2-1p 4 146.6 灰黑色泥岩 1.01 0.16 3.35 3.51 331.68 1 450 0.96
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    表  2  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带二叠系普司格组烃源岩和甫沙8井原油饱和烃生物标志化合物组成

    Table  2.   Composition of saturated hydrocarbon biomarkers of source rocks in Permian Pusige Formation and crude oil from well Fusha 8 in Fusha-Keliyang structural zone, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    井位 深度/m 层位 主峰碳数 碳优势指数 奇偶优势 Pr/n-C17 Ph/n-C18 Pr/Ph C19-20 TT/C21TT C19-23 TT/C30H C24Te/C26TT Ts/(Ts+ Tm) C30 RAH/C29Ts Ga/C31H C27/C29 ααα C2920S/(20S+20R) C29ββ/(ββ+αα) 甾烷/藿烷
    甫沙2 5 350.4 P2-3p n-C16 1.2 0.4 0.6 0.5 0.5 1.3 3.9 1.3 0.2 0.4 0.5 1.0 0.5 0.4 0.6
    甫沙2 5 353.8 P2-3p n-C18 1.1 0.4 0.7 0.6 0.4 1.4 2.2 1.3 0.3 0.4 0.3 0.5 0.4 0.4 0.5
    甫沙2 5 354.9 P2-3p n-C18 1.2 0.6 1.8 0.9 0.9 2.0 0.4 2.5 0.1 1.1 0.4 0.4 0.4 0.3 0.2
    甫沙2 5 356.5 P2-3p n-C16 1.1 0.3 0.7 0.7 0.6 1.6 2.4 1.7 0.2 0.4 0.3 0.6 0.4 0.4 0.4
    甫沙2 5 500.1 P2-3p n-C18 1.3 0.8 2.9 1.5 1.1 1.9 0.2 3.1 0.1 1.2 0.8 0.3 0.4 0.2 0.5
    甫沙2 5 503.3 P2-3p n-C17 1.3 1.0 3.5 3.8 0.9 3.0 0.1 3.0 0.4 0.6 0.7 0.4 0.5 0.3 1.2
    甫沙2 5 504.5 P2-3p n-C18 1.2 0.8 2.8 3.1 0.7 1.7 0.1 3.3 0.4 0.6 1.6 0.3 0.4 0.3 1.1
    甫沙2 5 506.1 P2-3p n-C16 1.8 0.5 0.7 0.4 1.2 4.1 0.5 1.1 0.1 2.6 0.0 0.1 0.2 0.4 0.4
    甫沙2 5 507.7 P2-3p n-C18 1.3 0.7 1.4 0.9 1.0 1.5 0.4 1.4 0.1 1.1 0.6 0.1 0.4 0.2 0.6
    阳1 1 912.3 P2-3p n-C18 1.1 0.5 0.5 0.4 0.6 1.5 0.8 2.9 0.4 0.4 0.2 0.4 0.5 0.3 2.3
    阳1 2 140.4 P2-3p n-C21 1.2 1.0 0.3 0.3 0.7 1.3 0.6 3.4 0.4 0.5 0.1 0.3 0.5 0.4 2.9
    阳1 2 546.1 P2-3p n-C16 1.1 0.7 0.4 0.4 1.0 1.9 0.5 2.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.6 0.5 6.1
    阳1 2 548.6 P2-3p n-C19 1.2 1.0 0.2 0.2 0.9 1.6 0.6 3.1 0.7 0.9 0.1 0.2 0.6 0.5 6.9
    阳1 2 549.6 P2-3p n-C19 1.3 1.0 0.3 0.3 0.9 1.6 0.5 1.6 0.8 0.9 0.2 0.3 0.6 0.5 3.2
    阳1 2 801.7 P2-2p n-C18 1.1 0.6 0.4 0.4 0.5 1.1 4.4 0.6 0.5 0.6 0.3 0.8 0.4 0.4 1.3
    阳1 2 969.3 P2-2p n-C18 1.2 0.6 0.6 0.6 0.6 0.9 5.6 0.7 0.5 0.6 0.3 0.6 0.4 0.4 1.8
    阳1 2 969.5 P2-2p n-C21 1.2 1.0 0.1 0.1 0.9 0.9 6.6 1.8 0.5 1.4 0.6 0.6 0.6 0.3 1.6
    阳1 3 698.4 P2-2p n-C16 1.0 0.4 0.4 0.5 0.7 1.4 5.4 0.6 0.5 0.7 0.3 0.6 0.4 0.4 1.7
    阳1 3 985.3 P2-1p n-C18 1.1 1.0 0.3 0.5 0.7 1.8 2.3 1.4 0.8 1.3 0.3 0.2 0.6 0.5 4.8
    阳1 4 143.6 P2-1p n-C20 1.1 1.0 0.3 0.4 0.7 1.4 0.2 4.9 0.3 0.4 0.1 0.4 0.5 0.3 2.9
    阳1 4 146.6 P2-1p n-C21 1.2 1.2 0.2 0.2 0.8 1.2 0.3 3.3 0.3 0.6 0.1 0.2 0.5 0.3 4.7
    甫沙8 3 881.8 J1s n-C21 1.1 0.9 0.1 0.1 1.0 1.1 0.3 3.0 0.5 1.0 0.1 0.2 0.5 0.5 5.6
    甫沙8 3 899.0 J1s n-C21 1.1 0.9 0.1 0.1 1.0 1.1 0.3 3.0 0.5 0.9 0.1 0.2 0.5 0.5 5.2
    注:碳优势指数为{(C25+C27+C29+C31+C33)[1/(C24+C26+C28+C30+C32)+1/(C26+C28+C30+C32+C34)]}/2;奇偶优势为[(Ci+6Ci+2+Ci+4)/4(Ci+1+Ci+3)]m,其中m=(-1)i+1i+1为主峰碳数;Pr为姥鲛烷;Ph为植烷;TT为三环萜烷;Te为四环萜烷;H为霍烷;Ts为三降新藿烷;Tm为三降藿烷;RAH为重排霍烷;Ga为伽马蜡烷;C27/C29 ααα为C27 ααα-胆甾烷(20R)/C29 ααα-甾烷(20R);C29 20S为C29 ααα-甾烷(20S);C29 20R为C29 ααα-甾烷(20R);C29 ββ为C29 αββ-甾烷(20R+20S);C29 αα为C29 ααα-甾烷(20R+20S)。
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    表  3  塔西南山前南缘甫沙克里阳构造带二叠系普司格组烃源岩和甫沙8井原油芳烃地球化学组成

    Table  3.   Geochemical composition of aromatic hydrocarbons in source rocks from Permian Pusige Formation and crude oil from well Fusha 8 in Fusha-Keliyang structural zone, southern margin of piedmont of southwestern Tarim Basin

    井位 深度/m 层位 ITMNr ITeMNr IMPR Rc F1 F2 9-MP/1-MP F/% OF/% SF/% DBT/P TA[C20/(C20+ C28)-20R] N/% P/% DBT/% TAS/%
    甫沙2 5 350.4 P2-3p 0.7 0.6 1.6 1.2 0.6 0.4 0.9 3.0 17.3 79.7 0.1 0.2 13.76 81.97 3.49 0.79
    甫沙2 5 353.8 P2-3p 0.6 0.6 1.5 1.2 0.6 0.4 0.9 4.0 44.8 51.2 0.1 0.1 5.21 89.29 3.78 1.72
    甫沙2 5 354.9 P2-3p 0.2 0.1 1.0 0.9 0.5 0.3 1.3 23.0 52.7 24.3 0.1 0.1 11.56 51.73 0.95 35.76
    甫沙2 5 356.5 P2-3p 0.6 1.0 1.6 1.2 0.6 0.4 0.9 2.8 20.4 76.8 0.0 0.2 10.25 85.56 2.82 1.37
    甫沙2 5 500.1 P2-3p 0.2 0.1 1.0 0.9 0.5 0.3 1.5 55.4 30.9 13.7 0.0 0.1 10.09 35.05 0.95 53.91
    甫沙2 5 503.3 P2-3p 0.2 0.2 1.0 0.9 0.5 0.3 1.2 53.6 13.3 33.1 0.1 0.1 26.01 19.21 0.42 54.35
    甫沙2 5 504.5 P2-3p 0.2 0.2 1.1 1.0 0.5 0.3 1.2 49.9 14.1 36.0 0.0 0.1 24.64 32.04 0.65 42.67
    甫沙2 5 506.1 P2-3p 0.4 0.2 0.8 0.8 0.4 0.2 1.6 26.4 6.0 67.6 0.0 0.2 38.69 59.84 0.79 0.68
    甫沙2 5 507.7 P2-3p 0.3 0.2 1.1 1.0 0.5 0.3 1.4 47.0 20.2 32.8 0.1 0.0 15.73 42.15 1.24 40.88
    阳1 1 912.3 P2-3p 0.5 0.7 1.0 0.9 0.5 0.3 1.3 5.6 8.9 85.5 0.0 0.6 35.69 62.71 0.84 0.77
    阳1 2 140.4 P2-3p 0.4 0.5 0.7 0.7 0.4 0.2 1.4 7.0 8.4 84.6 0.0 0.2 35.98 54.33 0.39 9.29
    阳1 2 546.1 P2-3p 0.4 0.5 0.7 0.7 0.4 0.2 1.4 11.0 16.0 73.0 0.0 0.6 34.75 64.24 0.42 0.59
    阳1 2 548.6 P2-3p 0.4 0.4 0.5 0.6 0.4 0.2 1.5 23.7 66.5 9.8 0.2 0.7 49.33 49.63 0.35 0.69
    阳1 2 549.6 P2-3p 0.4 0.4 0.6 0.6 0.4 0.2 1.4 41.8 5.8 52.4 0.0 0.7 67.65 32.14 0.17 0.04
    阳1 2 801.7 P2-2p 0.5 1.1 1.6 1.2 0.6 0.4 0.9 3.3 85.5 11.2 0.1 0.5 6.36 89.24 4.20 0.20
    阳1 2 969.3 P2-2p 0.5 1.1 1.3 1.1 0.6 0.3 1.0 5.4 43.1 51.5 0.1 0.6 24.46 71.56 3.78 0.19
    阳1 2 969.5 P2-2p 0.4 0.5 0.3 0.3 0.3 0.1 1.4 9.3 20.5 70.2 0.0 0.9 50.72 48.78 0.36 0.15
    阳1 3 698.4 P2-2p 0.7 2.2 1.6 1.2 0.6 0.4 0.8 0.9 7.6 91.5 0.1 0.3 13.77 82.56 3.61 0.06
    阳1 3 985.3 P2-1p 0.5 0.6 0.6 0.6 0.4 0.2 1.3 7.5 4.8 87.7 0.0 0.8 49.75 49.69 0.16 0.41
    阳1 4 143.6 P2-1p 0.3 0.5 0.7 0.7 0.4 0.2 1.7 17.1 18.8 64.1 0.0 0.1 38.88 36.63 0.23 24.26
    阳1 4 146.6 P2-1p 0.4 0.6 0.8 0.8 0.5 0.3 1.3 14.5 9.0 76.5 0.0 0.6 53.88 44.83 0.30 1.00
    甫沙8 3 881.8 J1s 0.6 1.1 0.8 1.2 0.4 0.2 1.6 44.5 29.0 36.5 0.1 0.3 50.80 43.90 0.90 4.40
    甫沙8 3 899.0 J1s 0.6 0.9 0.8 1.2 0.5 0.2 1.6 43.4 30.3 36.3 0.1 0.3 50.60 44.10 0.85 4.90
    注:ITMNr为三甲基萘指数;ITMNr=1, 3, 7-TMN/(1, 3, 7+1, 2, 5)-TMN;ITeMNr为四甲基萘指数,ITeMNr=1, 3, 6, 7-TeMN/(1, 3, 6, 7-+1, 2, 5, 6-+1, 2, 3, 5)-TMN;IMPR为甲基菲指数,IMPR=(2+3)-MP/(1+9)-MP;Rc=0.6(MPI-1) +0.40;F1=(2+3)-MP/(1+2+3+9)-MP;F2=2-MP/(1+2+3+9)-MP;MP为甲基菲;F为芴;OF为氧芴;SF为硫芴;DBT为二苯并噻吩;P为菲;N为萘;TAS为三芳甾烷。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-11-20
  • 修回日期:  2025-02-06
  • 刊出日期:  2025-03-28

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