摘要
准噶尔盆地是中国西北部典型的叠合盆地，油气资源丰富，具有多源供烃、多期成藏、后期叠加改造等复杂问题。盆地西北缘和腹部地区是油气主产区，原油主要来源于两套二叠系烃源岩，但是常规生标特征非常相似而难以进行精细的油源对比;盆地东部具有丰富的天然气资源，与天然气伴生的凝析油因成熟度较高，常规生标大多失效，需要引入新的指标与方法用于盆地油气源对比与成熟度判别。金刚烷类化合物广泛存在于油气与烃源岩中，其具有类金刚石结构，化学性质比常规生标更稳定，具有较高热稳定性和抗生物降解能力;同时金刚烷含有丰富的同系物与异构体，携带大量油气来源与演化相关信息，因此本论文将金刚烷类指标应用于准噶尔盆地油气勘探中。本论文首先对金刚烷类化合物进行重新认识，从金刚烷类化合物的准确定量，生成与演化特征，可能的影响因素入手，明确金刚烷类指标的演化规律，为其应用提供实验依据和理论指导。然后针对准噶尔盆地油气勘探存在的实际问题，包括西北缘与腹部地区原油类型划分与对比、克拉美丽地区凝析油成熟度判识、车排子地区轻质油来源等问题，利用金刚烷类指标结合常规生标来进行解决。本论文取得的主要认识如下: (1)对于金刚烷类化合物的准确定量，既要避免复杂的样品前处理以减少金刚烷类的损失，也要采用高灵敏度高分辨率的仪器进行准确检测。 (2)在干酪根裂解过程中，金刚烷类化合物主要生成于生油-生湿气阶段(0.6％＜EasyRo＜2.1％)，而在生干气阶段(EasyRo＞2.1％)发生裂解。在低成熟度阶段(EasyRo＜1.0％)，金刚烷的产率很低，金刚烷类浓度比值指标和异构化指标变化很小。在高过成熟度阶(EasyRo＞1.0％)，金刚烷类异构化指标与成熟度有很好的正相关性，而金刚烷类浓度比值指标与成熟度并非单调关系。不同类型烃源岩之间的金刚烷类异构化指标演化规律相似，而浓度比值指标存在差异。 (3)低强度的生物降解作用和水洗作用均会造成原油中金刚烷类化合物含量的增加。生物降解造成金刚烷类浓度比值指标如MAs/A、DMAs/A、As/A和D/A等明显增大，而金刚烷类异构化指标基本不受影响。水洗作用造成原油中低碳数组分的损失，包括金刚烷类化合物中单金刚烷和甲基取代单金刚烷，对金刚烷浓度比值指标和异构化指标影响较为复杂。 (4)准噶尔盆地玛湖地区和腹部地区原油主要来自二叠系烃源岩，原油常规生物标志化合物特征非常相似，尤其是甾烷特征。利用常规生标参数和金刚烷类指标均能较好的进行原油类型划分与油源对比，两类指标得到的结果具有良好的可比性。玛湖地区原油主要分为3大类，第Ⅰ类原油主要分布于乌夏地区，来自下二叠统风城组烃源岩;第Ⅱ类原油主要分布于玛湖西南斜坡、克百地区以及中拐地区，来源于中二叠统下乌尔禾组烃源岩;第Ⅲ类原油主要分布于玛北地区和中拐部分地区，推测来源于凹陷深处的高熟风城组烃源岩。腹部地区原油与玛湖地区第Ⅱ类原油相似，可以分为3个亚类。 (5)常规生标参数在克拉美丽地区凝析油成熟度判断中基本失效，利用金刚烷类异构化指标能较好的判断其成熟度。分析认为克拉美丽地区凝析油成熟度由东向西逐渐增大，来源于东部五彩湾凹陷的原油成熟度低于西部的滴水泉凹陷。根据常规生标参数和金刚烷类指标判断认为车排子地区轻质油成熟度并未达到原油裂解阶段，且主要来自于侏罗系烃源岩。
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