溶解烃的芳烃组成

本研究对鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组溶解烃样中芳烃馏分也进行了色谱/质谱（GC/MS）分析。芳烃色谱/质谱分析在美国HP6890GC/5973MSD仪上完成，室内温度21℃。色谱条件：HP-5MS色谱柱（30m×0.25mm×0.25μm），恒流柱模式，进样口温度305℃，脉冲不分流进样，脉冲压力15Pa，脉冲时间为1min，载气用He（流速1.4mL/min）；温度程序在60℃恒温2min，从60℃升温到150℃，升温速率8℃/min，再从150℃以4℃/min升温到320℃，恒温10min。质谱条件：采用EI（70ev）电子轰击方式，离子源温度230℃，发射电流34.6μA，四极杆温度150℃，扫描范围m/z50～500，每秒钟扫描0.85次。

芳烃馏分基本上由各类常规多环芳烃所组成，各类常规多环芳烃的相对百分组成是烃源岩有机母质、沉积环境和热演化程度的函数（王铁冠等，1990,1995；侯读杰等，1990,1999；包建平等，1996）。鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组溶解烃样的芳烃宏观百分组成对比见表4-4和图4-9。马家沟组溶解烃中芳烃宏观组成总体上以菲系列和硫芴系列为主（两者之和约占50%～70%），而萘、氧芴和系列含量较低（三者之和不足10%），并检测出惹烯、卡达烯化合物。这种芳烃组成主要与海相碳酸盐岩沉积环境和高热演化程度有关。

表4-4　鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组溶解烃的芳烃宏观组成对比

图4-9　鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组溶解烃的芳烃宏观组成对比图

芴、氧芴、硫芴系列（简称“三芴”系列）的相对组成与沉积环境关系密切，常常用来作为有效的古沉积环境指标。一般而言，盐度偏高的强还原环境中形成的源岩和原油往往富含硫芴系列，而在还原程度低、偏酸性的成煤沼泽环境中形成的源岩和原油则富含氧芴系列，介于两者之间的淡水湖相环境中形成的烃源岩和原油常出现芴系列的优势。此外，海相沉积较陆相沉积，碳酸盐岩较泥质岩富含硫芴系列。从三芴系列的内组成分布三角图（图4-10）来看，鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组溶解烃显示出以硫芴系列占优势（45%～75%），芴系列次之（20%～45%），氧芴系列较少（＜20%），这表明本区的马家沟组溶解烃主要是在盐度偏高、比较还原的海相碳酸盐岩环境中形成的。

值得注意的是，鄂尔多斯盆地中部气田不同井马家沟组溶解烃芳烃中三芴系列的内组成存在差异（图4-10）。比较而言，陕12井、陕78井相对具有更高的硫芴，低的氧芴和芴；而陕81井有较高的氧芴，相对较低的硫芴；陕34井、陕37井的硫芴和氧芴丰度则介于它们之间。这种三芴系列组成的差异，笔者认为，主要是由源岩沉积环境和有机质性质的差异所造成的。

图4-10　鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组溶解烃的三芴系列组成三角图

从表4-4还看出，陕81井具有特别高的荧蒽含量（达42.15%），陕12井、陕78井、陕34井、陕37井荧蒽含量却很低（不足10%）。一般来说，高的荧蒽含量往往出现于煤系沼泽氧化环境中。显然，陕81井溶解烃的形成与相对偏氧化环境和陆源有机质混入有某种成因联系。

根据上述讨论，笔者推断，陕12井、陕78井溶解烃是在盐度较高、还原的海相碳酸盐岩环境中形成的；陕81井溶解烃可能是在相对淡化的偏氧化环境和有一定量的陆源有机质混入条件下生成的；陕34井、陕37井介于它们之间。

鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组溶解烃样的芳烃组成特征还表现在菲系列、联苯系列及四甲基萘系列分布和组成上。所分析的溶解烃样均表现为3－甲基菲、2－甲基菲丰度高，1－甲基菲、9－甲基菲丰度低（图4-11）；无烷基取代联苯和烷基取代联苯较发育；热稳定性高的1,3,5,7－四甲基萘、1,3,6,7－四甲基萘丰度明显高于热稳定性低的1,2,5,6－四甲基萘。这些特征都一致说明，本区马家沟组溶解烃样品热演化程度高，已处于高—过成熟度阶段，这也与鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组的地质特征相吻合。

从二苯并噻吩（DBT）、甲基二苯并噻吩（MDBT）、二甲基二苯并噻吩（DMDBT）相对含量分布三角图（图4-12）中可见，鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组溶解烃样也具有明显的差异，陕81井以DBT占优势（为67.20%），MDBT、DMDBT较少（分别为11.33%、21.39%），而陕12、陕78、陕37、陕34四井则以DMDBT为主（占45.61%～47.68%），DBT、MDBT较少，分别在23.89%～31.76%、20.89%～30.49%之间。这些溶解烃样芳烃中二苯并噻吩系列的上述变化可能与烃源岩的沉积环境和有机质类型有关。Chakhmakhchev等（1995）指出，来自超咸水环境的原油中未取代的DBT很低，而淡水环境中的DMDBT要比咸水环境低。可见，陕81井较陕12、陕78、陕37、陕34四井有水体相对淡化的环境和较多的陆源成分输入，这一认识与Pr/Ph值和三芴系列分布特征相符合。

图4-11　鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组溶解烃芳烃馏分中菲系列的分布图

图4-12　鄂尔多斯盆地中部气田马家沟组溶解烃的DBT、MDBT、DMDBT相对组成三角图