英文論文翻譯生烴潛力評(píng)價(jià)

1、東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（譯文）利比亞東蘇爾特盆地生烴潛力及有機(jī)地球化學(xué)評(píng)價(jià)唐正浩 譯（地球科學(xué)學(xué)院 地球化學(xué) 2010-2班）摘 要本文對(duì)東蘇爾特盆地上白堊統(tǒng)蘇爾特組、他格非特組、瑞克博組、拉赫馬特組、巴希組以及下白堊統(tǒng)巴希組和努比亞組的，取自阿邁勒、Gialo、Nafoora和Sarir地區(qū)的11口井（6C1-59，6J1-59，6R1-59，KK1-65，OO2-65，M1-51，KK1-65，B-96，B-95，B-99，E1-NC-59）的93塊巖石切片進(jìn)行有機(jī)地球化學(xué)評(píng)價(jià)。通過批量的地球化學(xué)參數(shù)和分析色譜-質(zhì)譜（GC-MS）圖的生物標(biāo)志化合物特征，以找出多樣性的非海相巖相夾層，包

2、括砂巖，粉砂巖，頁(yè)巖和礫巖。這樣的巖石是很好的烴源巖，并含有從一般到很好的有機(jī)質(zhì)，其中優(yōu)秀烴源巖的總有機(jī)碳(TOC)含量豐富，達(dá)到5.16。所研究的樣品從天然氣到生油有機(jī)質(zhì)，氫指數(shù)(HI)介于11-702 mgHC/gTOC之間，其中天然氣的氫指數(shù)(HI)<150 mgHC /gTOC，大多數(shù)生油有機(jī)質(zhì)的的氫指數(shù)(HI)300，氧指數(shù)(OI)介于3-309 mgCO2 /gTOC之間，由此可以說明所分析的有機(jī)質(zhì)屬于II/III型干酪根。蘇爾特組和拉赫馬特組源巖生油窗的成熟度變化范圍從成熟到過成熟，由此可以推斷它的產(chǎn)率(PI)介于0.07-1.55之間，Tmax介于425-440之間，成熟

3、度Ro%介于0.46-1.38之間，其他組的成熟度屬于低成熟和高成熟。一些樣品的低PI值可能表明大部分烴類以經(jīng)從巖石中排出并運(yùn)移出去。為了調(diào)查樣本的熱演化程度和古沉積條件，分析了單獨(dú)的21個(gè)巖樣的抽提物的生物標(biāo)志化合物比值。姥鮫烷/植烷比值0.65 -1.25和DBT/ P比值 0.04-0.47表明了缺氧和沉積烴源巖的低氧條件。通過占主導(dǎo)地位的C27和同樣占主導(dǎo)地位的C28甾烷的同系物中分子組成的分布的研究，可以看出研究樣品的有機(jī)物來自于海洋藻類。巖石樣品中的海相頁(yè)巖和碳酸鹽巖也高C19TT/C23TT比，C24TeT/C23TT值相對(duì)較低。這和它們具有海洋親和性的解釋是一致的。有機(jī)地球化學(xué)

4、評(píng)價(jià)方法化指出，蘇爾特頁(yè)巖地層（坎潘/土侖）是該地區(qū)石油的主要烴源巖。關(guān)鍵詞：蘇爾特盆地；利比亞；蘇爾特組；生物標(biāo)志物；白堊系潛在烴源巖1. 引 言傳統(tǒng)上來說，利比亞中北部1-2（圖1）蘇爾特盆地蘇爾特組和拉赫馬特組的上白堊統(tǒng)海相頁(yè)巖的總有機(jī)碳(TOC)含量介于1-5之間3，已經(jīng)被確定為主要的烴類源巖。在東蘇爾特盆地內(nèi)主要的沉積凹陷是Agedabia海槽（圖1），它發(fā)育有最厚的沉積層序4。Agedabia海槽的油氣系統(tǒng)源自下白堊統(tǒng)的碎屑巖，同時(shí)，努比亞大多數(shù)主要儲(chǔ)層的地層剖面主要是由河流沖積的砂巖組成，除此之外，上白堊紀(jì)（坎潘）頁(yè)巖床特別蘇爾特頁(yè)巖是目前為止是占主導(dǎo)地位的烴源巖4-6。盆地模擬

5、5表明，而蘇爾特頁(yè)巖在始新世晚期開始成油。在Hameimat海槽，上白堊統(tǒng)Tagrifet組和Rakb組（圖2）的海相頁(yè)巖已被確定為潛在的烴源巖，并作為Sarir地區(qū)很多地方的封存。Agedabia海槽的努比亞組（非海相白堊單元）（圖2）主要的成分是陸相砂巖，當(dāng)然在Hameimat海槽（圖1）Faregh和Massla地區(qū)湖相頁(yè)巖也可能作為Agedabia海槽南部蠟質(zhì)原油的烴源巖。白堊系地層表示熱成熟度的鏡質(zhì)體反射率(RO)在基底和最上層頁(yè)巖之間的數(shù)值不同表明，上白堊統(tǒng)烴源巖熱成熟度水平已達(dá)到三，產(chǎn)生的主要是石油5。圖1 蘇爾特盆地區(qū)域地理位置及構(gòu)造分區(qū)圖，說明了區(qū)域性大斷裂，高槽和在所研究的

6、區(qū)域樣品（Ahlbrandt（2001）和Aboglila（2010）等人修改 25）1.1 地質(zhì)背景五個(gè)沉積盆地都位于蘇爾特盆地，以前寒武紀(jì)地層為基底1,3,8-10，預(yù)斷陷沉積包含了從寒武紀(jì)到奧陶紀(jì)的碎屑巖石沉積（例如阿邁勒地區(qū)）（圖2）。第一個(gè)中生代同裂谷序列包括努比亞的大陸海相碎屑巖和Sarir的砂巖。這個(gè)循環(huán)之后是上白堊統(tǒng)海相碎屑巖和碳酸鹽巖沉積。上白堊統(tǒng)的演替的特點(diǎn)是由于構(gòu)造不穩(wěn)定時(shí)期導(dǎo)致的廣泛的橫向和縱向的沉積相變化10。晚白堊世巴希，lidam，伊特爾，maragh，維托勒，tagrifet，rakb，蘇爾特和卡拉什地層組成盆地第二個(gè)同裂谷序列（圖2）11。在構(gòu)造谷的沉積特點(diǎn)是

7、細(xì)粒硅質(zhì)，而高點(diǎn)的特點(diǎn)是淺海相碳酸鹽巖10。巴希地層（圖2）在賽諾曼期被存放在一個(gè)沿?；蚝軠\的海洋環(huán)境。Lidam地層代表對(duì)于大多數(shù)盆地的第一個(gè)海洋單元，主要由白云巖和在較高的部分有硬石膏薄層的頁(yè)巖構(gòu)成（圖2）7,12。在Etel的地層僅在蘇爾特盆地的中部和南部地區(qū)存在，但即使在這些地區(qū)也是不存在高點(diǎn)的。海相蘇爾特地層是由帶薄灰?guī)r夾層的頁(yè)巖序列組成的，并且廣泛分布于蘇爾特盆地，在Zallah海槽地塹的深度達(dá)到500米，在Agedabia海槽地塹深度達(dá)700米7,11。馬斯特里赫特有一個(gè)變淺的沉積環(huán)境，沉積有淺海條件下的卡拉什組的泥質(zhì)灰?guī)r。第三個(gè)同裂谷的序列，對(duì)應(yīng)于古新世至始新世時(shí)代的主要的蘇爾

8、特張裂事件，是輕微蒸發(fā)的碳酸鹽。張裂的發(fā)生與盆地的加深相對(duì)應(yīng)，并伴隨著海槽內(nèi)深厚的海相單元沉積（如khalifa組）和碳酸鹽巖在平臺(tái)上隆起（如低塞比勒與德發(fā)組）。這些碳酸鹽巖平臺(tái)向盆地西部的延伸表明了一個(gè)開放的海相環(huán)境。同裂谷沉積序列完全在中始新世，沉積了混合的碳酸鹽巖和硅質(zhì)碎屑巖，然后是在整個(gè)盆地都很均勻的陸源碎屑巖（圖2）。吉爾組的灰?guī)r和硬石膏是Facha組（白云巖）的可靠密封。淺海相碳酸鹽巖的后同裂谷沉積發(fā)生在中始新世至漸新世，橫跨蘇爾特盆地，除了它的西北部，這里有小規(guī)模的頁(yè)巖11。漸新世的回歸導(dǎo)致了盆地內(nèi)環(huán)境條件的不同并影響了巖性的不同，盆地南部是陸相砂巖，盆地的中東部地區(qū)是海相碳酸鹽

9、巖和頁(yè)巖（圖2）7,11。 在東蘇爾特盆地中新世的沉積環(huán)境是盆地邊緣的河流相，濱海指向北方，大陸架在東北方。中新世Marada組包含了硬石膏，砂巖，砂質(zhì)和石灰?guī)r，它們是未分選的大歐，濱海，和遠(yuǎn)端/海相的相互穿插7,11,13。本文的目的是通過巖石熱解分析儀（Rock-eval）來研究來自白堊紀(jì)7個(gè)地層的99個(gè)巖屑樣品，并對(duì)21個(gè)樣品進(jìn)行更詳細(xì)的生物標(biāo)志物分析。圖2 蘇爾特盆地巖性柱狀圖，展示了儲(chǔ)層的巖性，年齡，地層，主要儲(chǔ)層及構(gòu)造事件2. 材料和方法2.1 樣品93個(gè)鉆井巖屑是由國(guó)家石油公司（NOC）在黎波里的位于阿邁勒，Gialo，Nafoora和Sarir場(chǎng)（圖1）的11口井收集的。樣品來

10、自上白堊統(tǒng)蘇爾特組，rakb組，tagrifet組，維托勒組和巴希組主導(dǎo)的一個(gè)帶有薄灰?guī)r夾層的頁(yè)巖序列，下白堊組樣品由一系列多樣性的非海相的巖性?shī)A層，頁(yè)巖和礫巖組成（圖2）。努比亞砂巖和Sarir地層已經(jīng)被很多作者用來研究全部或者部分非海相的侏羅統(tǒng)地層7。2.2 切片樣品準(zhǔn)備切片樣品用二次蒸餾水清洗，并在分析前在室溫下干燥。在接下來的的巖石熱解分析和TOC分析中（見下文），并挑選出來一組有代表性的樣品進(jìn)行更詳細(xì)的有機(jī)地球化學(xué)檢驗(yàn)。這些樣品用環(huán)形粉碎機(jī)(Rocklabs)研磨成細(xì)粉末（粒徑<150 µm）。2.3 巖石熱解和總有機(jī)碳（TOC）的測(cè)定巖石粉末在Girdel巖石熱解分

11、析儀上進(jìn)行熱解（10-50毫克），TOC在一個(gè)萊科儀器上進(jìn)行測(cè)量。樣品用低TOC值（<0.5）被認(rèn)為不適合巖石熱解，因此不作進(jìn)一步的分析。2.4 軟瀝青的提取分離從具有代表性的地層（蘇爾特，Tagrifet，Rakb，拉赫馬特，巴希和努比亞地層）選取值大于0.3的21個(gè)TOC切片樣品。將大約10-20 g地面沉積物用9:1的二氯甲烷(DCM)和甲醇(MeOH)的混合物在超聲波浴中提取提取兩小時(shí)。然后將溶劑提取物過濾，將過量的溶劑仔細(xì)地在砂浴中加熱(60C)來獲取瀝青。將混合的瀝青用過量的冷卻正庚烷沉淀得到瀝青質(zhì)。用小規(guī)模的柱狀層析法對(duì)軟瀝青進(jìn)行分餾。簡(jiǎn)言之，將樣品（軟瀝青，約10-20毫

12、克）加到活化的硅膠（120C，8小時(shí)）的一小柱（5.5厘米×0.5厘米）的頂部。飽和的脂肪烴餾分用正戊烷（2 ml）洗脫；芳香烴餾分用正戊烷和二氯甲烷（DCM）的混合溶液洗脫(2 mL；7:3 v/v,)；極性（NSO）餾分用二氯甲烷（DCM）和甲醇(MeOH)的混合溶液洗脫(2 mL,；1:1 v/v)。2.5 氣相色譜 - 質(zhì)譜法（GC-MS）脂肪族和芳香族餾分，用GC-MS使用Hewlett Packard（HP）5973質(zhì)量選擇性檢測(cè)器（MSD）連接到一個(gè)HP6890氣相色譜儀（GC）進(jìn)行分析。HP-5MS（J和W科技公司）色譜柱（5%苯基甲基硅氧烷固定相）是用氦氣作為載氣。

13、GC溫箱溫度設(shè)置從40C到310C，升溫速率為3C/min，達(dá)到310C后保持恒溫30分鐘。樣品溶解在正己烷中，采用HP6890型自動(dòng)取樣器在分流不分流模式下進(jìn)行脈沖不分流模式操作。生物標(biāo)志物數(shù)據(jù)（M/Z = 50-500）在全掃描模式下采集。離子源在70伏特電子電離（EI）模式下操作。選擇離子掃描監(jiān)測(cè)（SIM）是用來通過監(jiān)測(cè)質(zhì)核比（M/Z）191，217，218和231的離子，以確定萜烷，甾烷和三芳甾族化合物。芳香化合物的確定使用m/z178（菲），M/Z156（二甲基萘）和M/Z184（二苯并噻吩）離子和文獻(xiàn)中報(bào)道的相對(duì)保留時(shí)間數(shù)據(jù)。3. 結(jié)果3.1 批量地球化學(xué)參數(shù)TOC（%）和巖石熱解

14、測(cè)量結(jié)果樣品顯示出相當(dāng)多元化的值（表1）?？ɡ步M地層TOC值的范圍是0.21-028，蘇爾特組地層TOC值得范圍是0.18-5.50，Tagrifet組地層TOC值得范圍,0.36-5.16。Rakb組樣品的TOC值范圍為1.00至1.42，拉赫馬特組TOC值范圍為0.60至1.90，巴希組TOC值為0.90，而努比亞組獲得的TOC值為0.23至0.69。巖石熱解數(shù)據(jù)OI, HI, Tmax, S2, S1 和 PI值在不同的地層之間表現(xiàn)出不同的數(shù)值（表1）。所研究樣品參數(shù)值的范圍：OI: 3- 309, HI:115 - 702, Tmax: 425 - 440, S2: 0.27 - 2

15、2.80, S1:0.16 - 51.80 and PI: 0.07 - 1.55。氫指數(shù)(HI)與氧指數(shù)(OI)對(duì)比的圖版（圖3）可以說明干酪根的類型(I，I和III)，S2 與TOC比較的圖版（圖4）可以說明有機(jī)質(zhì)的富集程度和潛在的有油氣聚集的烴源巖。圖3 氫指數(shù)（HI）與氧指數(shù)（OI）圖版，東蘇爾特盆地干酪根類型（I，II和III）表1 東蘇爾特盆地地層TOC數(shù)據(jù)的范圍圖4 S2(mgHC /克巖石)與有機(jī)碳總量(TOC，wt)圖版，東蘇爾特盆地有機(jī)質(zhì)豐度及生烴潛力3.2 鏡質(zhì)體反射率(% Ro)鏡質(zhì)體反射率是干酪根最廣泛使用的用于評(píng)估所研究的樣本的熱成熟度指標(biāo)15。所研究樣品的鏡質(zhì)體反

16、射率(% Ro)數(shù)據(jù)：蘇爾特組：0.90-1.38；Tagrifet組：0.51-0.58；Rakb組：0.46-0.48；拉赫馬特組：0.53 - 0.85；巴希組：0.55；努比亞組：0.54 - 0.57（表2、圖5）。3.3 分子結(jié)構(gòu)熱成熟度與沉積環(huán)境兩個(gè)比較成熟的作為地球化學(xué)熱成熟度的生物標(biāo)志化合物參數(shù)16,17通過脂肪族生物標(biāo)志物的分布和豐度來計(jì)算（表2）。有代表性的樣品（n=21），TS/ TS+Tm值的范圍從0.41到0.62，20 S/20 S+20 R值的范圍從0.22到0.58。古環(huán)境的地球化學(xué)參數(shù)研究地層的脂肪族和芳香族類異戊二烯的分布和豐度。如表3所示，烴源巖的姥鮫烷

17、/植烷（Pr/ Ph）范圍：0.65-1.25，二苯并噻吩/菲（DBT/ P）范圍：0.04-0.47。巖性的數(shù)據(jù)（如C19TT/C23TT和C24TeT/C23TT比率18）建立并表示在表3中。而在他們的OM起源的差異估計(jì)，基于藿烷部分的質(zhì)量色譜圖，三環(huán)萜烷和甾烷烴源巖分布如圖6所示。圖5 東蘇爾特盆地?zé)N源巖鏡質(zhì)體反射率與深度圖版表2 東蘇爾特盆地?zé)N源巖鏡質(zhì)體反射率和用脂肪族生物標(biāo)志物得的熱成熟度地球化學(xué)參數(shù)圖6 東蘇爾特盆地?zé)N源巖部分質(zhì)量色譜圖，顯示三環(huán)，四環(huán)萜烷和藿烷（m/z191）和甾烷（M/Z217）的分布表3 通過脂肪族和芳香族的類異戊二烯參數(shù)為研究地層的古環(huán)境地球化學(xué)4. 探討4

18、.1 批量地球化學(xué)參數(shù)巖石熱解和TOC（%）為研究樣本的研究呈現(xiàn)多種多樣的值（表1）。沉積物的有機(jī)質(zhì)豐度的估計(jì)通常使用TOC %。烴源巖有機(jī)質(zhì)的豐度可通過19一個(gè)世界性的因子來計(jì)算。參考文獻(xiàn)19認(rèn)為，TOC值1.0%為有效烴源巖的下限，TOC值小于1.0不能生成有效的油氣進(jìn)行初次運(yùn)移。TOC值<0.4表明低潛力的烴源巖。所有地層的巖石熱解數(shù)據(jù)，包括測(cè)定S1和S2（毫克HC/g的巖石），最高溫度（C），產(chǎn)率（PI），氫指數(shù)（HI=mgHC/G TOC）和氧指數(shù)（OI=毫克CO2/克TOC）。大部分烴源巖是型干酪根16，而巴希和努比亞地層的高OI值表明它們是-型干酪根。運(yùn)移的瀝青7,20所指

19、示的高值（>1.0）S1峰（游離烴）和異常高的PI值（>0.2）與其他研究觀察到的一致21。鏡質(zhì)組反射率（Ro）的測(cè)量結(jié)果表明他各樣本的深度有一定的相關(guān)性。蘇爾特和拉赫馬特組樣品達(dá)到油窗，而Tagrifet，Rakb，巴希和努比亞地層的熱成熟度達(dá)到早期到中期階段。4.2 分子結(jié)構(gòu)4.2.1 熱演化程度參數(shù)生物標(biāo)志化合物參數(shù)的數(shù)值跨越了石油生成的階段（不成熟到成熟）。與3的研究成果相同，Gialo地區(qū)的蘇爾特組的成熟度最高?；趯?duì)甲基菲指數(shù)的測(cè)量和鏡質(zhì)體反射率的計(jì)算（RC=0.60 mpi+0.4 22），蘇爾特組似乎也比其他地層的成熟度高。蘇爾特組的高成熟度(Ro= 0.9% -

20、1%)與鏡質(zhì)體反射率及它相鄰的Agedabia海槽的成熟度(Ro1.2%-2%7)相一致，雖然地層老，但Tagrifet組，拉赫馬特組，Rakb組，巴希組和努比亞組以及Hameimat和Sarir海槽卻是在生油的早期階段（Ro=0.65-0.76）。4.2.2 沉積環(huán)境的分子結(jié)構(gòu)指數(shù)沉積環(huán)境的分子組成指數(shù)，揭示了它們各自的沉積環(huán)境（表3）的性質(zhì)。在DBT/P值是海相頁(yè)巖的特征，而大多數(shù)樣品中，Pr/Ph比值<1，說明是缺氧條件下沉積。后者通常與高礦化度有關(guān)系。六個(gè)研究地層略高的Pr/Ph值表明低氧沉積條件。烴源巖的藿，三環(huán)萜烷和甾烷的分布（圖6）不是均勻的，這反映在它們的OM的起源不同。

21、例如，C27，C28和C29規(guī)則甾烷的相對(duì)豐度取決于海洋或湖泊的浮游植物，綠藻和/或陸生植物，以及他們的干酪根23,24的貢獻(xiàn)。大部分樣品的甾烷的分布是由通常歸因于海洋藻類來源的C27的同系物為主。Nafoora地區(qū)Tagrifet組的樣品是一個(gè)例外，它的C28甾烷與C27和C29甾烷是共顯性的（圖6）。然而，Tagrifet組含有浮游有孔蟲，苔蘚蟲和inoceramid，andrudist軟體動(dòng)物的化石，明確支持海洋環(huán)境。高C19TT/C23TT率和較低的C24TeT/C23TT相對(duì)豐度通常與海相頁(yè)巖和碳酸鹽巖相18相關(guān)。因此，所有巖石樣品中的低C19TT/（C19TT+C23TT）和C24TeT/（C24TT+C23TT）與