油源對比及運移的地化指標

1、油源對比及運移地化指標參考1.1氣相色譜（GC）氣相色譜廣泛用于油與瀝青的篩選和對比研究。氣相色譜對于有機質(zhì)輸入，生物降解、熱熟化等次生作用是很敏感的。1.1.1老鮫烷植烷（Pr/Ph）Powell和Mckirdy（1973）指出，非海相源巖生成的高蠟原油和凝析油，Pr/Ph比的范圍為5到11，而海相源巖生成的低蠟原油，Pr/Ph的范圍只有1到3。Pr/Ph比值會隨成熟作用增加而象征性地增加(Alexander 等，1981)有些老鮫烷和植烷在成巖作用期間還可能來自除植醇以外的一些母源（ten Haven ,1987）1.1.2類異戊二烯烷烴類正石蠟烴類在開闊水體條件下沉積巖石生成的石油，Pr

2、nC17 小于0.5，而源于內(nèi)陸泥炭沼澤相沉積的石油，該比值小于1。PrnC17和PhnC18都隨石油熱成熟度而增加。這比值也容易受生物降解等次生作用的影響。通常正構(gòu)石蠟烴類要先于類異戊二烯烷烴類受到喜氧菌的吞食。1.1.3氣相色譜“指紋”正構(gòu)烷烴的雙峰群分布，以及偏nC23至nC30的正構(gòu)烷烴分布，通常與陸生高等植物臘有關(guān)。與碳酸鹽巖生油巖有關(guān)的瀝青和油，通常表現(xiàn)為偶碳數(shù)正構(gòu)烷烴優(yōu)勢；而與泥巖（頁巖）相關(guān)的瀝青和油一般表現(xiàn)為低于nC20的奇數(shù)碳正構(gòu)烷烴優(yōu)勢。正構(gòu)烷烴的奇數(shù)碳優(yōu)勢通常見于許多源于頁巖類生油巖的湖相油和海相油。包括生物降解作用、熟化作用和運移作用在內(nèi)的一些次生過程很容易改變這些化

3、合物。正構(gòu)烷烴的雙峰群分布以及偶碳數(shù)或奇碳數(shù)優(yōu)勢，會隨著熱成熟度的增加而消失。1.1.4穩(wěn)定同位素（1）相關(guān)的石油之間，成熟度差異引起同位素的變化可達2-3（2）碳同位素差值大于約2-3的油，一般來說是不同油源的（3）一般來說，瀝青的13C含量要比源巖干酪根低0.5-1.5，同理，石油要比相應的瀝青低0-1.5。一種元素由重同位素形成的鍵發(fā)生斷裂所需要的能量要比輕同位素形成的鍵要多。這是同位素動力學效應的基礎。穩(wěn)定碳同位素的類型曲線：穩(wěn)定碳同位素的類型曲線的形狀和趨勢，用于確定石油、瀝青和干酪根之間的關(guān)系。類型曲線的應用是基于13C在原油的不同餾分中非均勻的分布。隨著極性和沸點的增加，其13C

4、的含量也增加。一般，干酪根>瀝青質(zhì)>膠質(zhì)>芳烴>原油>飽和烴.在相關(guān)性研究中,穩(wěn)定碳同位素類型曲線的形態(tài)是一種有用的特征.除了類型曲線的趨勢以外,認為其形狀也可用于油-油和油-源相關(guān)性的評價.一、烴源巖特征地球化學參數(shù)分析正烷烴的分布特征和奇偶優(yōu)勢比有機質(zhì)的成熟轉(zhuǎn)化是一個加氫降解的過程，隨著成熟演化作用的加強，氧、氮、硫等雜元素含量顯著減少，碳鏈破裂，正構(gòu)烷烴的低碳組分含量增高，正烷烴分布曲線顯示主峰碳碳數(shù)小、曲線平滑、尖峰特征明顯，代表成熟度高。陸源有機質(zhì)輸入多：高碳數(shù)正烷烴占優(yōu)勢 C21C22+小水生生物輸入多：低碳數(shù)正烷烴占優(yōu)勢 C21C22+大陸源有機質(zhì)和

5、水生生物共同輸入，則正烷烴具有雙峰特征鹽湖相有機質(zhì)、碳酸鹽巖中正烷烴具有偶碳優(yōu)勢，其他環(huán)境正烷烴為奇數(shù)碳優(yōu)勢正烷烴反映有機質(zhì)或原油的成熟度：隨埋藏深度增加，成熟度增高，正烷烴奇偶優(yōu)勢消失，高碳數(shù)正烷烴向低碳數(shù)正烷烴轉(zhuǎn)化，即CPI 、OEP趨近于1, C21-/ C22+增大CPI=0.5C25- C33(奇數(shù))C24- C32(偶數(shù))C25- C33(奇數(shù))C26- C34(偶數(shù))+OEP=0.54Ci+1+4Ci+3Ci+6Ci+2+ Ci+4(-1)i+1巖石抽提物中奇偶碳原子正烷烴的相對豐度可用來粗略地估計原油的成熟度?？捎脜?shù)為CPI（碳優(yōu)勢指數(shù)）和OEP（奇偶優(yōu)勢比）。CPI值小于1

6、.2，即奇數(shù)正烷烴略占優(yōu)勢，代表巖石中的有機質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化程度高，可列為生油巖。這項指標在鑒定粘土巖類生油巖時效果較好，對碳酸鹽巖則效果較差。CPI是以C29H60為中心，將C24-C34的百分含量計算而得。OEP是取主峰碳前后5個相鄰之正烷烴的質(zhì)量分數(shù)。兩者可以對比使用。在低成熟階段,正烷烴低碳峰群首先平滑,高碳峰群滯后平滑正烷烴碳數(shù)分布圖反映了有機質(zhì)成熟鹽化過程，隨著成熟度的增加，由鋸齒狀到平滑，由高碳數(shù)向低碳數(shù)變化。同一成因類型烴源巖正構(gòu)烷烴分布特征相似，因為有機母質(zhì)和輸入相近，不同類型烴源巖正構(gòu)烷烴存在差異。生物降解：所有生物標志化合物中，正烷烴是細菌的第一食物，當正烷烴含量降低，則表明

7、有生物降解。此時飽和烴色譜為一個不可分辨的大鼓包。運移：在油氣的運移中，當層析效應其主導作用時，沿運移方向，原油正烷烴主峰值、OEP值均逐漸降低。C22以前與C23以后的比值逐漸增加，原油密度、粘度、含蠟量及凝固點逐漸減小。如果在運移中，氧化作用占主導地位，則會出現(xiàn)相反的變化規(guī)律。由于化合物極性不同、立體化學空間結(jié)構(gòu)不同造成油氣在運移過程中，巖石對它們的吸附能力不一致，極性分子容易被吸附。因此，正構(gòu)烷烴相對含量隨運移的增加而增加。1.異構(gòu)烷烴從氯仿A抽提物中的飽和烴色譜或全烴色譜圖上觀察，沙四上源巖的異構(gòu)烷烴含量較高,其中以非環(huán)狀類異戊二烯化合物和甾萜類更加突出。植烷一般為色譜圖上的絕對主峰，

8、而甾萜類化合物在譜圖后部則顯得非常突出。盡管隨成熟度的增加，異構(gòu)烷烴的相對含量逐漸降低，但即使深度達到3900米，Ph/nC18仍未達到1.0。這種異構(gòu)烷烴的異?，F(xiàn)象，預示了菌藻類或古細菌是沙四上的一種重要有機質(zhì)來源。對于沙四上湖侵體系域（油頁巖與頁巖）與其它體系域來說，前者的異構(gòu)烷烴含量更加突出，顯示出湖侵體系域生源物質(zhì)的特殊性。對于沙三段源巖樣品，異構(gòu)烷烴含量相對較低，姥鮫烷和植烷含量一般均低于正構(gòu)烷烴，形不成色譜圖上的主峰，成為區(qū)分沙三段源巖與其他源巖的一項重要標志。順時針為R，逆時針為S，“a”氫位于分子平面的下部，“”氫位于分子平面的上部。由異戊二烯亞單元組成的化合物稱為萜類；“質(zhì)譜

9、圖”為恒定掃描數(shù)（與時間有關(guān)）m/z與儀器響應值的關(guān)系圖?！百|(zhì)量色譜圖”是在恒定的m/z下，掃描數(shù)與儀器響應值的關(guān)系圖。質(zhì)量色譜圖與質(zhì)譜圖間的差別對理解以下內(nèi)容至關(guān)重要。地球化學參數(shù)對油源和成熟度的影響有一靈敏度范圍。一些參數(shù)的變化主要反映成熟度（20S/（20S+20R）甾烷）另一些參數(shù)主要反映油源輸入（C27、C28或C29甾烷相對于C27至C29甾烷的總量），還有許多參數(shù)受油源和成熟度兩者的影響（Ts（Ts+Tm），或重排甾烷甾烷比值）。2.姥植比反映沉積環(huán)境和成巖作用姥鮫烷、植烷和其它類異戊二烯化合物主要是由可進行光合作用生物中葉綠素的植醇演變而來。在缺氧條件（強還原條件）下，植基側(cè)鏈

10、斷裂而產(chǎn)生植醇，植醇被還原為二氫植醇，然后脫水加氫被還原成植烷。在氧化條件下，植醇被氧化為植烷，植烷脫羧為姥鮫烷，然后被還原為姥鮫烷。姥鮫烷植烷含量變化一直用以表示母源沉積時的氧化還原環(huán)境。姥植比是最常用的標志古環(huán)境的對比指標之一。同一沉積環(huán)境的源巖，在一定成熟度范圍內(nèi)其比值變化較小。對于熱成熟度低的樣品，建議不用Pr/Ph 來描述古環(huán)境。Peters（1993）認為姥植比的低值（<0.6）代表了缺氧、且通常又是超鹽度的環(huán)境；高值（>3.0）代表著氧化條件、并有陸源有機質(zhì)輸入的環(huán)境。對Pr/Ph在0.8-2.5范圍內(nèi)的樣品，沒有確鑿的資料，不要把Pr/Ph作為古環(huán)境的標志。一般缺氧

11、盆地中形成的生油巖和原油，姥植比小于1；煤或煤系生油巖、原油，姥植比大于2.8。Pr/Ph與伽馬蠟烷指數(shù)之間存在一種正相關(guān)關(guān)系。源巖沉積環(huán)境水鹽度的增加會導致較高的伽馬蠟烷指數(shù)。較高的含鹽度典型地伴隨著水的密度分層作用和底水氧含量減少，這將導致較低的Pr/Ph比值。從原油Pr/Ph推測的源巖沉積條件，應與硫含量或C35-升藿烷指數(shù)等標志一致。低Pr/Ph（小于1）、高硫、高C25升藿烷指數(shù)，是一種典型的缺氧源巖沉積條件。反映成熟度隨著熱演化程度增加，Ph向Pr轉(zhuǎn)化，最終向小于C18的異烷烴轉(zhuǎn)化，異構(gòu)烷烴向正烷烴轉(zhuǎn)化。參數(shù)：<i C18/(Ph+Pr) 隨深度增加，而加大Pr/nC17，P

12、h/nC18 隨深度增加而減小Pr/Ph 隨深度增加而增加從東營凹陷沙四上亞段頁巖、具紋層泥巖的沉積環(huán)境來看，湖泊底水咸化，具永久性分層，底水為富硫化氫的強還原環(huán)境，有利于植烷的形成，因此其姥植比較低，一般小于0.5。而夾于頁巖中的泥巖，其沉積環(huán)境水質(zhì)淡化，湖水鹽度分層不明顯，特別是靠近盆地邊緣水體可能呈現(xiàn)出不同程度的氧化性，有利于姥鮫烷的形成，造成姥植比高于頁巖，并且變化較大，大多數(shù)小于1.0，但有少量大于1.0。與沙四段相比，沙三段時期存在明顯的差異，湖泊逐漸向含氧量較高的方向變動。沙三下亞段沉積時期水底部仍存在永久性分層，湖水底部缺氧，但底水缺少H2S，其還原條件與沙四上存在一定差異。無

13、機礦物中的一部分氧化劑可能促成了一部分植醇向姥鮫烷的轉(zhuǎn)化，姥植比一般在1.0左右。沙三中亞段沉積時，湖水的分層以很不普遍，僅限于局部地區(qū)，特別是中上部地區(qū)沉積時期，河流水系發(fā)育，形成三角洲體系沉積，湖底已不存在永久分層，但由于湖泊深度較大，底部水體不能充分循環(huán)，造成其底水含氧量不高，推測沉積環(huán)境1.0-1.3。但總體來看，僅憑姥植比很難將沙三段擴展體系域與其它體系域源巖分開。沙三上亞段隨著湖底水體含氧量增加，已成為亞氧化-氧化環(huán)境。姥鮫烷的發(fā)育，較其中部更為旺盛，姥植比多為1.0-2.0之間。Powell和Mckirdy（1973）指出，非海相源巖生成的澳大利亞高蠟原油和凝析油，姥植比的范圍為

14、5至11，而海相源巖生成的低蠟原油，姥植比的范圍只有1到3。雖然石油的姥植比反映了所貢獻的有機質(zhì)的性質(zhì)，但該比值使用時也應小心。姥植比會隨熱成熟作用而象征性地增加（Alexander，1981），有些姥鮫烷和植烷在成巖作用期間還可能來自除植醇以外的一些母源（ten Haven等，1987）。Alexander等（1981）建議使用（Pr+nC17）/（Ph+nC18）之比，因為它比Pr/nC17或比Ph/nC18受熱成熟度變化的影響要小。這些比值也容易受象生物降解等次生作用的影響，通常正構(gòu)石蠟烴類要先于類異戊二烯烷烴類受到喜氧菌的吞食。萜烷M/Z191指紋許多石油中的萜烷是來自細菌（原核生物）

15、細胞壁的類脂化合物（Ourisson等，1982）。包括無環(huán)、二環(huán)（補身烷）、三環(huán)、四環(huán)和五環(huán)（藿烷）化合物。三環(huán)、四環(huán)、藿烷和其他的化合物通常用作石油和源巖對比研究。萜烷指紋反映了源巖的沉積環(huán)境和有機質(zhì)輸入。由富含有機質(zhì)的蒸發(fā)巖碳酸鹽巖生成的石油中一般C29藿烷比C30藿烷的相對濃度高（Zumberge,1984；Connan等，1986）。奧利烷C30藿烷（奧利烷指數(shù)）18（H）-奧利烷是白堊系或更年輕地層中高等植物輸入的標志物。18（H）-奧利烷的人穩(wěn)定性不如18（H）-奧利烷，兩者之間的平衡可能出現(xiàn)在生油高峰之前。因此，利用18（H）-奧利烷與18（H）-奧利烷之和和計算奧利烷/C30

16、藿烷之比，來進行油源對比。EKweozor和Telnaes（1990）提出，奧利烷比值一般從未成熟巖石中的低值，在生油窗的上部增加到一最大值，然后在更大深度保持相對穩(wěn)定。因此，不能利用奧利烷指數(shù)在未熟和成熟樣品之間比較高等植物的相對輸入情況。奧利烷指數(shù)對C35-升藿烷指數(shù)或?qū)30甾烷指數(shù)作圖常常是有用的。3.蠟烷伽馬蠟烷是一種C30三萜烷，表現(xiàn)為高鹽度海相和非海相沉積環(huán)境的標志。蠟烷是沙四上源巖三萜類化合物中一個突出的標志物，蠟烷可以通過還原四膜蟲醇生成，四膜蟲醇是由某些原生動物、光合作用細菌和一些可能的其它生物中的細胞膜中獲取。豐富的伽馬蠟烷在原油中存在指示有機質(zhì)沉積時的強還原超鹽度條件。

17、盡管具高伽馬蠟烷比值（如伽馬蠟烷/-藿烷）常能表征超鹽度沉積環(huán)境，但這樣的環(huán)境并不總是高伽馬蠟烷比值。在沙四上源巖中，蠟烷的含量常常接近或大于C30藿烷，其中頁巖較泥巖更加突出。對于頁巖，其蠟烷C30藿烷一般大于0.4，最高可達2.0以上，而對于泥巖來說，該值偏低，多數(shù)介于0.1-0.5之間。這也說明相對于泥巖來說，頁巖沉積水質(zhì)較咸，沉積環(huán)境更有利于有機質(zhì)的保存。沙三段源巖蠟烷均遠遠低于C30藿烷，蠟烷C30藿烷絕大多數(shù)小于0.15，這與沙三段沉積期環(huán)境水質(zhì)逐漸淡化有關(guān)。甾烷規(guī)則甾烷/17（H）-藿烷規(guī)則甾烷/17（H）-藿烷比值反映真核生物（主要是藻類和高等植物）與原核生物（細菌）對源巖的貢

18、獻。因此不同成熟度但相關(guān)的油落在甾烷與藿烷含量坐標圖中的一條曲線上。一般，高含量的甾烷以及高的甾/藿比值（大于等于1）似乎是主要來源于浮游或底棲藻類生物的海相有機質(zhì)的特征（Moldowan等，1985）。底含量甾烷和低的甾/藿比值主要指示陸源或微生物改造過的有機質(zhì)（Tissot和Welte，1984）。在規(guī)則甾烷/17（H）-藿烷比值中，規(guī)則甾烷包括C27、C28及C29（20S+20R）和（20S+20R）化合物，而17（H）-藿烷包括C29至C33的假同系物（包括C31至C33的22S和22R異構(gòu)體，C29和C30沒有22S或22R異構(gòu)體）。C27C28-C29甾烷C27C28-C29甾烷

19、三角圖的主要用途是區(qū)分不同源巖的石油或相同源巖不同有機相的原油。與C27和C28甾烷相比，高含量的C29甾烷可以指示高等植物生源，C27甾烷常是指海相。海相石油中，C28甾烷相對含量隨地質(zhì)年代的增加而增加，C29甾烷減小。4.重排甾烷重排甾烷三角圖可以對表征油和瀝青來源甾烷同系物三角圖提供支持。C27、C28和C29重排甾烷的分布特征與甾烷差不多相同。C27、C28和C29重排甾烷圖最重要的用途是：（1）嚴重生物降解的油，這種油中的甾烷已被轉(zhuǎn)化，而重排甾烷保持不變；（2）一些高成熟原油和凝析油、甾烷含量較低，而重排甾烷含量則較高。另一方面，一些由貧粘土源巖生成的石油中規(guī)則甾烷含量高，由于重排甾

20、烷含量低，而不被用于對比。甾醇在成巖作用期間向重排甾烯的轉(zhuǎn)化被認為是粘土的酸性催化作用的結(jié)果，重排甾烯最終被還原成重排甾烷，高的重排甾烷甾烷比值是原油來源于富含粘土生油巖的典型特征，而低的重排甾烷甾烷比值則指示著原油與缺氧、貧粘土的碳酸鹽巖生油巖有關(guān)。某些原油具有高的重排甾烷甾烷比值是由于：（1）高成熟度，（2）嚴重生物降解作用所導致的。在三套烴源巖中，沙四段重排甾烷含量較低，與沙三段源巖存在明顯區(qū)別，這與沙四上較高的碳酸鹽巖含量以及沉積成巖環(huán)境的還原條件是一致的。在成熟度比較接近的情況下，沙三段源巖中，湖擴展體系域重排甾烷含量最低。由于氧化環(huán)境更有利重排甾烷的形成，重排甾烷的相對含量同樣表明

21、，沙三段湖擴展體系域較其它體系域具有更為氧化的沉積環(huán)境。因此，與其它指標一起，重排甾烷可以用于沙三段不同體系域生成烴類的對比。5.甲藻甾烷和4-甲基甾烷4-甲基甾烷可分為兩大類：取代基位置在4和24位上的C28-C30甾烷類似物和C30甲藻甾烷。原油中的4-甲基甾烷可能主要源于活溝鞭藻生物體中的4a-甲基甾醇，另外某些細菌也可能是4-甲基甾烷的另一來源。甲藻甾烷來源于甲藻甾醇或甲藻甾烷醇，看來它是唯一由溝鞭藻提供。傅家謨等（1990）指出中國的在高鹽度條件下沉積的非海相巖石的瀝青比那些來自與淡水和微咸水湖相巖石瀝青具有更低的C284-甲基甾烷值（與C29和C30同類物相比）。甲藻甾醇在東營凹陷

22、沙四段烴源巖普遍發(fā)育，表明溝鞭藻的生物輸入具有較大貢獻。沙四段地層中豐富的甲藻甾烷表明沙四上沉積環(huán)境與海相環(huán)境接近，適于甲藻類生物的生長發(fā)育。進入沙三下環(huán)境，甲藻甾烷含量迅速降低，表明沙四上和沙三下期間環(huán)境條件存在一個突變的過程。在沙三下和部分沙四上地層中，檢測出大量的4-甲基甾烷。付家謨等（1990）根據(jù)對國內(nèi)許多湖相烴源巖的研究指出，來自于淡水和微咸水湖相的巖石比非海相高鹽條件下沉積的巖石具有更高的C284-甲基甾烷值。Peters也認為淡水沉積較其他沉積物具有更高的4-甲基甾烷值。沙四上環(huán)境4-甲基甾烷含量差別很大，這表明沙四上環(huán)境變化在平面上存在非均一性。沙三段源巖中以頁巖和油頁巖最富

23、含4-甲基甾烷，而在沙三中及沙三上的塊狀泥巖和粉砂質(zhì)泥巖中，4-甲基甾烷含量很低。6.正構(gòu)烷烴碳同位素穩(wěn)定碳同位素作為重要的地球化學信息，在石油和天然氣的研究中日益受到重視，80年代末期發(fā)展起來的氣相色譜碳同位素質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-IRMS），可以連續(xù)測定氣相色譜流出的每個化合物的碳同位素組成，使沉積有機質(zhì)穩(wěn)定碳同位素的研究進入了分子水平。這些研究已在沉積有機質(zhì)的氣源、生物先質(zhì)和沉積環(huán)境的關(guān)系、有機質(zhì)成熟度及油源對比中展示了廣闊的應用前景。已對東營凹陷不同的烴源巖類型，開展了正構(gòu)烷烴的單體烴碳同位素進行了分析。7.霍烷指示烴源巖和原油的成熟度Ts/Tm 隨深度增大，增加1721藿烷含量，隨深度增

24、大，降低到0 C31和C32的22S/(22R+22S) 隨深度增大，增大到平衡點 C30和C29的莫烷/藿烷，隨深度增大，增加 C29藿/ C30藿. 隨深度增大，增加生標化合物成熟度參數(shù)某些飽和烴和芳烴生標物的比值是一些最常用的熱成熟度指標。這些指標來自兩種反應類型：（1）裂解反應（包括芳構(gòu)化作用）；（2）某些手性碳原子的異構(gòu)化作用。這兩種指標中，異構(gòu)化作用較常用。一、油源對比及原油分布1.原油特征物性及族組分特征：原油密度的變化規(guī)律，原油族組成與密度相對應。2.生物標志化合物特征：姥植比反應還原環(huán)境的強與弱；蠟烷C30藿烷值的大小反映了沉積環(huán)境水體的咸化程度。成熟度指標；重排甾烷和4-甲

25、基甾烷。3.油田水化學特征：油田水的類型及總礦化度除了與儲層沉積有關(guān)外，主要還于其中充注的成藏流體有關(guān)。民豐洼陷沙三中的水介質(zhì)完全為淡水環(huán)境。油氣包裹體烴類特征與儲層原油特征有區(qū)別，且包裹體烴類具早期充注原油的特征。陸相斷陷盆地內(nèi)在比較局限的油藏分布范圍內(nèi)出現(xiàn)油源不統(tǒng)一現(xiàn)象，說明陸相斷陷盆地運移及成藏機理復雜。油藏內(nèi)流體成分非均質(zhì)性現(xiàn)象普遍存在，諸如氣油比、原油密度和生物標志化合物之類的非均質(zhì)性。排除后期的次生變化，這種差異主要起因于原油的充注過程和運移效應。一方面，烴源巖在不斷埋深持續(xù)產(chǎn)烴的過程中在一定的地質(zhì)條件下可發(fā)生多次排烴，后期運移注入的原油取代先期注入的原油，使先期生成的原油比后期生

26、成的原油成熟度相對較低，密度相對較大；從原油運移的地質(zhì)色層效應而言，隨著運移距離的增加，原油密度減小，原油中極性大的化合物相對減少，從而造成油藏內(nèi)原油的非均質(zhì)性。另一方面，油氣成藏后烴類分子通過擴散等作用力圖消除這種成分上的差異。油氣運移方向的研究基于上述原理，通過對相同油源的油氣進行精細的油-油對比，了解油藏內(nèi)原油的非均質(zhì)性，探討油氣運移的方向。含氮化合物研究：含氮化合物僅占原油的0.1-0.2，主要以芳香環(huán)形式存在于原油的高沸點組分中，包括含吡咯環(huán)結(jié)構(gòu)的中性氮系列和含吡啶環(huán)結(jié)構(gòu)的堿性氮系列，其中中性氮化合物居多，占70-75，Maowen Li和S.R.larter等（1993）研究表明石

27、油的二次運移對中性氮化合物的分布具有強烈的影響，運移效應較為明顯的有：a.咔唑系列對于苯并咔唑系列，隨著油氣運移距離的增加，咔唑系列相對富集；b.氮原子遮蔽的異構(gòu)體對于氮原子暴露的異構(gòu)體，氮暴露型（如2，7-二甲基咔唑）異構(gòu)體因極性最大，易于被礦物吸附，隨著油氣運移距離的增加而急劇減少，而屏蔽型異構(gòu)體（如1，8-二甲基咔唑）極性較低，隨運移而減少的速率較慢，因而兩類化合物的比值將隨運移距離的增加而增大；c.苯并c咔唑?qū)τ诒讲咔唑，苯并c咔唑化合物結(jié)構(gòu)接近于半球形，兩個化合物結(jié)合呈球形，運移過程中相對較穩(wěn)定，二苯并a咔唑化合物結(jié)構(gòu)近于線形，易于被礦物吸附，故二者之比隨油氣運移距離的增加而增加。

28、東營凹陷多采用上述三個運移參數(shù)，即咔唑系列苯并咔唑系列10、1，82，7-二甲基咔唑和苯并c咔唑苯并a咔唑。隨著運移方向，三個參數(shù)逐漸增大。我國東部含油氣盆地均為陸相盆地，產(chǎn)出的石油來自陸源有機質(zhì)。其具有高蠟低硫，高烷烴低芳烴，高鎳低釩的特征。高蠟石油是陸相石油的一種特殊類型。蠟是指碳數(shù)大于21的長鏈烷烴，可能來自被微生物強烈改造過的陸源有機質(zhì)。一般含蠟量大于8%為高蠟石油。高蠟石油屬于石蠟型石油，含有豐富的長鏈正構(gòu)烷烴及一定量的異構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴，碳數(shù)可高達4050。高碳數(shù)范圍沒有明顯的奇碳數(shù)優(yōu)勢，硫含量很低。二次運移中油氣與周圍的水接觸，其中的極性分子容易富集在油水界面，易溶于水的芳香烴在運

29、移過程中容易損失，一些重質(zhì)組分容易被吸附，因此沿運移途徑，石油中非極性的烴類含量有所增加，而膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、卟啉化合物及其它非烴類含量有所降低。例如我國酒泉盆地西部的青西凹陷是油源區(qū)，油氣由西向東運移，依次形成了鴨兒峽、老君廟和石油溝油田，沿此方向石油的比重、粘度、含蠟量及凝固點逐減變小。Seifert等（1981）提出石油在儲層中運移類似于色層分離過程，稱之為“地質(zhì)色層”。不過，自然界的運移過程是個十分復雜的，只是在某種程度上近似“色層過程”。在運移中石油分異程度還取決于運移通道的性質(zhì)（主要是粘土含量）、運移距離以及運移和聚集時間。油氣運移對其中生物標志化合物也有影響，從而可用生物標志物作為運

30、移指標，如隨運移距離加大，烷烴與芳烴、正構(gòu)烷烴與環(huán)烷烴比值增加，卟啉化合物減少。長鏈三萜烷比藿烷易于運移，甾烷中組分比組分易于運移，單芳甾烷比三芳甾烷更易運移。因此，隨著運移距離加大，易運移的組分相對富集。Seifert等（1981）根據(jù)實驗室色譜分析結(jié)果提出烴類中51417組分比51417組分運移得快。石油和烴源巖中甾烷C2920S/20R不受地質(zhì)色層作用的影響，只與成熟度有關(guān)，而另一個參數(shù)C2920R/20R既是成熟度參數(shù)，又是運移參數(shù)，利用這兩個參數(shù)可以判斷油氣運移程度（圖），樣品偏離正常成熟度曲線越遠，運移距離越大。圖中普魯?shù)禄魹秤吞锖吐迳即壟璧啬嫜跀嗔褞в吞锏氖徒?jīng)歷了較長距離的運移

31、。萜烷是來自細菌（原核生物）細菌壁的類脂化合物，這些細菌萜烷包括幾個同系物系列，包括無環(huán)、二環(huán)（補身烷）、三環(huán)、四環(huán)和五環(huán)（藿烷）化合物。規(guī)則甾烷17a（H）藿烷：可大體反映真核生物（藻類及高等植物）和原核生物（細菌）對有機質(zhì)貢獻的大小。不同成熟度但相關(guān)的油落在甾烷與藿烷含量坐標圖中的一條曲線上，不相關(guān)的油可能落在，也可能不落在這條直線上。當甾藿比值變化很大時，評價較好。高含量的甾烷及高的甾藿比值（1）似乎是主要來源于浮游或底棲藻類生物的海相有機質(zhì)特征（Moldowan等，1985）。相反，低含量甾烷和低的甾藿比值主要指示陸源和（或）微生物改造過的有機質(zhì)（如Tissot和Welte，1984）

32、。C27-C28-C29甾烷：用這三者的甾醇同系物作三角圖區(qū)分不同的生態(tài)系統(tǒng)。同樣，原油中的C27-C28-C29甾烷同系物的相對豐度也可反映這些油的源巖有機質(zhì)的甾烷碳數(shù)分布（Mackenzie等，1983b；Moldowan等，1985）。甾烷三角圖廣泛用于確定原油和（或）源巖瀝青的關(guān)系（如Peters等，1989）。甾烷三角圖的主要用途是區(qū)分不同源巖的石油或相同源巖的不同有機相的原油。C27-C28-C29重排甾烷：用來表征油和瀝青來源的關(guān)系的甾烷同系物三角圖提供支持的解釋。C27-C28-C29重排甾烷的分布特征與甾烷差不多相同。通常，當甾烷三角圖不可靠時，就用重排甾烷三角圖，反之亦然。

33、C27、C28、C29重排甾烷圖最重要的用途是：嚴重生物降解的油，這種油中的甾烷已被轉(zhuǎn)化，而重排甾烷保持不變；一些高成熟度原油和凝析油、甾烷含量較低，而重排甾烷含量則較高。在評價來自同一有機相中相同源巖的原油時，Ts/（Ts+Tm）為最可靠的成熟度指標。該比值對粘土催化劑反映很敏感。如，來自碳酸鹽巖生成的原油與頁巖生成的油相比，具有異常低的比值；很多超鹽度源巖中的瀝青具有高的比值。（+aa）；甾烷異構(gòu)化：未熟-成熟范圍內(nèi)特征性明顯。該比值與源巖有機質(zhì)輸入無關(guān)，達到平衡狀態(tài)時，比值稍慢，因此，在高成熟階段（+aa）更為有效。C29甾烷（+aa）對20S（20S+20R）的曲線在描述源巖或原油成熟

34、度方面特別有效。C29甾烷研究原油和瀝青的成熟和運移作用：縱坐標為5a（20S）5a（20R）；橫坐標為14，17（20R）5a（20R）。該曲線常用來計算生標物運移參數(shù)。（見生標化合物指南P171）。運移：在石油的運移中，出現(xiàn)兩個控制生物標記化合物分布的過程：溶解和地層色層效應。在大多數(shù)情況下被溶解物質(zhì)與運移原油相比具較低的熱成熟度。溶解的證據(jù)，通常在于“混合”的熱成熟度信息。如：一參數(shù)反映高的成熟度是因為用于該參數(shù)的化合物是石油運移部分的主要成分。同一原油，另一參數(shù)反映低的熱成熟度，是因為用于該參數(shù)的化合物，在運移原油攜帶的被融入污染物中占主導地位。通常情況下，運載層和儲集巖是貧有機質(zhì)的，

35、并且從這些來源中溶解的生物標志化合物的濃度與運移原油中的生物標志化合物濃度相比的確很低。然而在某些情況下，象貧生物標記化合物的凝析油，運移通過富有機質(zhì)的煤層，溶解也許是重要的。地層色層效應是一個生物標記化合物和其它化合物以不同速度運移通過巖石中礦物基質(zhì)的遐想過程。運用生物標記化合物來說明絕對運移距離不太可能，但是應用生物標記化合物來區(qū)分多次運移或較少運移的原油已成為一種趨勢。Seifert和Moldowan（1986）也指出，由于三環(huán)萜烷的運移比藿烷快，所以三環(huán)萜烷與五環(huán)萜烷之比，可作為運移參數(shù)，對地層色層效應及其對生物標記化合物的影響需作進一步研究。利用地下原油的指標、同位素和原油物性的變化

36、來研究油氣運移；利用壓實曲線、排烴飽和度、微裂隙來研究初次運移；利用流體勢、有效運移通道、封隔體、生儲蓋組合的時空跨距、生運聚作用的匹配來研究油氣二次運移和聚集；利用含烴包裹體、原油中咔唑類含氮化合物等方法來研究油氣的充注時期、方向和過程；根據(jù)蓋層、地殼抬升剝蝕、斷裂、巖漿活動、水動力等情況來研究油氣藏的保存及油氣的再運移等。1.烷基苯酚測試技術(shù)與應用烷基苯酚與含氮化合物的分布組成及含量的變化是研究原油運移、聚集以及成藏歷史的重要內(nèi)容。烷基苯酚化合物為水溶解化合物，可以與水分子反應形成氫鍵。苯酚化合物的化學反應性能主要取決于烷基取代相對氫氧基團的位置。根據(jù)立體化學特點，3，5二甲基苯酚與礦物表

37、面或固相有機質(zhì)的反應強度要高于2，6二甲基苯酚。因此隨運移距離的增加，原油中不同異構(gòu)體苯酚化合物之間的豐度和相對分布特征將發(fā)生有規(guī)律的變化，這些規(guī)律與中性氮化合物的變化趨勢相同。據(jù)此可以用來追蹤油氣運移的路徑。2.芳烴：苯并噻吩，烷基二苯并噻吩生物來源未知，主要反映的沉積環(huán)境為碳酸鹽蒸發(fā)鹽沉積環(huán)境；芳基類異戊二烯烷烴（1烷基，2，3，6，三甲基苯），生物來源于綠硫菌，反映超鹽沉積環(huán)境。3.芳甾類和芳藿類：芳烴類生物標志化合物能提供有機質(zhì)輸入的重要信息。芳藿類來源于細菌前驅(qū)物，而具有奧利烷、羽扇烷和烏散烷骨架的四環(huán)和五環(huán)芳烴則表明高等植物的輸入（Garrigues等，1986；Loureiro和

38、Cardoso，1990）。C27-C28-C29C環(huán)單芳甾類烴：其三角圖可代表各種物源的輸入，C環(huán)單芳甾類比甾烷具有更多的母源特征。陸源原油缺乏C27和C28單芳甾類。非海相頁巖單芳甾類的C28（C27C29）值小于0.5。早古生代原油的有限資料表明隨地質(zhì)時代增加C28（C27C29）單芳甾比值增加。重排（重排+規(guī)則）單芳甾烴比值也可以隨成熟度作用而增大。苯并藿烷：用來判斷蒸發(fā)鹽或碳酸鹽沉積環(huán)境。降解的芳構(gòu)化萜烴：被認為是陸源高等植物輸入的專用標志。芳香族甾類化合物：TA/(MA+TA)：單芳甾烴的芳構(gòu)化。A、B、C環(huán)三芳甾烴（TA）是C環(huán)單芳甾烴（MA）在AB環(huán)接合處失去一個甲基并發(fā)生芳構(gòu)

39、化而形成的。MA在向TA轉(zhuǎn)變的過程中，C-5位的不對稱中心消失。因此，單芳甾烴的成熟作用產(chǎn)生了三芳甾烴，并減少一個碳原子。石油中MA和TA的絕對濃度比較可以確認該種形式的轉(zhuǎn)化機理（Requejo，1992）。在熱成熟過程中，TA/(MA+TA)比值從0增到100，它已被引入盆地模擬計算中。有證據(jù)表明這個比值受運移影響（Hoffmann等，1984；Peters等，1990Marzi和Rullkotter，1992）。與排出的石油相比極性較強的TA甾類更容易保存在瀝青里。MA（I）MA（I+II）：適用于早期成熟階段晚期成熟階段，原巖的輸入對其有一定的影響。在成熟演化過程中，MA（I）MA（I+

40、II）比值從0增到100。將所有主要的C27C29單芳甾類的總和作為MA（II），C21加上C22作為MA（I）以減小有機質(zhì)的輸入的影響。C26三芳甾烴20S（20S+20R）：在成熟高成熟范圍中特征性明顯。該比值在高成熟度階段比較靈敏。芳烴化合物中最明顯的一組化合物是菲系列、二苯并噻吩類化合物。用于研究的指標有甲基菲指數(shù)（MPI-11，5（2-MP+3-MP）（P+1-MP+9-MP），TAS231（m/z 231C21/C28），甲基二苯并噻吩指數(shù)MDR-4，1，MDR-1，MDR-2，3和MDR-4。這些指標表示成熟度。芳香烴以萘系列和菲系列為主。原油全烴色譜上，聯(lián)苯、甲基聯(lián)苯和菲的豐度較高。原油芳香烴相對分布圖：萘、甲基萘、聯(lián)苯、二甲基聯(lián)苯、甲基聯(lián)苯、菲、甲基菲。原油MPI-1與MN比值（2甲基萘1甲基萘）關(guān)系圖，比值越大，成熟度越高。芳香族化合物能保留在成熟度較高的生油巖和石油中，因此對成熟度較高的石油和烴源巖來說，芳香族化合物就成為最有用的對比指標。利用地球化學指標研究初次運移：姥鮫烷nC19、植烷nC20、nC21-nC22+、（nC21+nC22）（nC28+nC29）等來研究這一問題。一般認為正構(gòu)烷烴的分子越小越容易運移，也可以用熱解色譜S1和S