热力作用对烃源岩中重排藿烷类化合物组成影响及形成机理研究

发布时间：2017-12-25 06:01

本文关键词：热力作用对烃源岩中重排藿烷类化合物组成影响及形成机理研究　出处：《长江大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：重排藿烷类化合物在地质体中广泛分布于烃源岩与原油中,是饱和烃生物标志化合物的重要组成部分。随着对重排藿烷类化合物研究的深入,热力作用对重排藿烷类化合物组成分布的影响及形成机理研究成为众多学者关注的问题。本论文选择具有高丰度重排藿烷的松辽盆地湖相烃源岩和鄂尔多斯盆地煤系烃源岩作为研究对象,并分别选取未成熟的、不同类型干酪根的烃源岩样品开展热模拟实验研究。从宏观与微观、定性与定量、地质与地球化学等学术思路出发,综合研究不同热演化程度的烃源岩样品中重排藿烷类化合物组成变化特征,探索热演化程度对烃源岩中重排藿烷类化合物形成机制的影响,为重排藿烷类化合物在地球化学中的应用提供了重要的理论依据。松辽盆地湖相烃源岩和鄂尔多斯盆地煤系烃源岩的有机质丰度、有机质类型以及烃源岩有机质的沉积环境的差异性表明两个盆地沉积有机相差异明显。这为研究热力作用对不同沉积环境、不同生物来源的烃源岩中重排藿烷类化合物组成特征的影响提供了沉积有机相基础。松辽盆地湖相烃源岩和鄂尔多斯盆地煤系烃源岩的成熟度跨度大,从未熟~高成熟(Ro=0.4%~1.8%)均有分布,为本次研究地质体中热力作用对重排藿烷类化合物组成分布的影响提供了烃源岩成熟度的变化基础。松辽盆地湖相烃源岩和鄂尔多斯盆地煤系烃源岩中重排藿烷类化合物的分布具有相似性。低丰度重排藿烷类化合物分布于未熟-高成熟阶段;高丰度重排藿烷类化合物分布成熟阶段;异常高丰度重排藿烷类化合物分布于生油高峰阶段。成熟阶段是形成烃源岩中形成高-异常高丰度重排藿烷类化合物的必要条件。17α(H)-重排藿烷参数与Ro(%)呈现出较好的正态分布模式,17α(H)-重排藿烷参数高值主要分布于生油高峰(Ro值为0.8%-0.9%);18α(H)-新藿烷参数在低熟-成熟逐渐增大,在生油高峰过后(Ro0.9%)趋于平衡。不同沉积环境、不同生物来源的松辽盆地湖相烃源岩和鄂尔多斯盆地煤系烃源岩中17α(H)-重排藿烷和18α(H)-新藿烷绝对浓度随热演化程度变化的趋势同样具有相似性。在烃源岩在低熟阶段(Ro=0.5%~0.7%),重排藿烷类化合物绝对浓度逐渐增加,达到最大值,在成熟阶段重排藿烷类化合物绝对浓度快速减小。低熟阶段是重排藿烷类化合物形成的主要阶段。烃源岩中重排藿烷类化合物系列之间相关性有所不同:同一系列重排藿烷类化合物之间表现为较好的正相关性;不同系列重排藿烷类化合物之间17α(H)-重排藿烷系列与早洗脱重排藿烷系列相关性最好,17α(H)-重排藿烷系列和18α(H)-新藿烷系列以及21-甲基-28-降藿烷系列次之;18α(H)-新藿烷系列与21-甲基-28-降藿烷系列、早洗脱重排藿烷系列相关性略差。由于饱和烃生物标志化合物成熟度参数指示成熟度范围有限,不能有效的表征烃源岩的成熟度变化,17α(H)-重排藿烷参数与萜烷、甾烷等生物标志化合物成熟度参数相关性较差,但总体上重排藿烷参数高值分布于饱和烃生物标志化合物成熟度参数的平衡值左右,说明高-异常高丰度重排藿烷形成于烃源岩的成熟阶段。烃源岩中芳烃成熟参数与Ro呈良好的正相关关系,芳烃成熟参数可较好的表征烃源岩的成熟变化特征。17α(H)-重排藿烷参数与芳烃成熟度参关系呈现出良好的正态分布模式,高-异常高丰度重排藿烷形成于烃源岩的成熟阶段。烃源岩热模拟实验结果表明热力作用对烃源岩中重排藿烷类化合物的形成具有重要的控制作用。烃源岩在生排烃过程中重排藿烷类化合物主要存在两个形成期:即在未成熟-低成熟阶段由烃源岩生烃母质中的重排藿烷类前身物形成;在成熟阶段主要由规则藿烷类化合物发生甲基重排作用形成。不同类型干酪根烃源岩热模拟实验中17α(H)-重排藿烷丰度受热力作用影响相似,18α(H)-新藿烷丰度受热力作用影响差异明显,说明17α(H)-重排藿烷丰度主要受热力作用的影响,18α(H)-新藿烷相对丰度受到热力作用和沉积有机相双重影响。不同生物来源、不同沉积环境的烃源岩中重排藿烷类化合物的分布具有相似性。重排藿烷类化合物主要形成于未熟-低成熟阶段;成熟阶段是形成烃源岩中形成高-异常高丰度重排藿烷类化合物的必要条件。地质体烃源岩中重排藿烷类化合物形成分布特征主要受热力作用的影响,其次是沉积环境和生物来源,热力作用是烃源岩中重排藿烷类化合物形成分布的第一主控因素。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P618.13

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