四川盆地安岳气田烃源层-储层有机质的碳同位素分布特征研究

来源：石油科学通报杂志2025年第6期北京时间：

作者：杨程宇, 王铁冠, 齐雪宁, 李美俊, 张剑锋

单位：1 中国石油大学(北京)克拉玛依校区石油学院， 克拉玛依 8340002 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室， 北京 1022493 中国石油勘探开发研究院， 北京 100083

摘要：沉积有机质的碳同位素分布特征常被用作油源对比、有机质成因及古环境分析的依据,但当有机质进入过成熟阶段后，裂解作用会导致同位素分馏，使其碳同位素分布特征出现倒转等变化。特别是在深层和超深层的油气地质研究中，有机质碳同位素倒转的现象一直以来都是重点和难点。本文基于现有数据和相关研究成果揭示了四川盆地川中隆起安岳气田烃源岩、储层中各类固体及液体有机质的碳同位素分布特征，探讨了其成因机制。研究表明，由于古油藏经历了热事件的改造，烃源层和储层中早先形成的原始液态烃均遭裂解并形成了气态烃、残余液态烃和焦沥青三种产物，其中焦沥青可分为烃源层原位焦沥青和储层焦沥青。在现今的烃源层和储层中，出现了干酪根碳同位素值低于液态烃的总体倒转现象，同时也出现了饱和烃、芳烃碳同位素值高于非烃和沥青质的局部倒转现象；储层中的焦沥青碳同位素值分别低于干酪根和液态烃。综合相关数据和模拟实验结果分析可知，裂解过程中的碳同位素富集效应是烃源岩和储层样品中观测到的同位素倒转现象主要原因。烃源层和古油藏储层中的原始液态烃经过高温裂解后形成残余液态烃的碳同位素值整体升高了约4‰，由于烃源层和古油藏储层的受热程度不同，其残余液态烃中不同的族组分的碳同位素值升高幅度不同；储层焦沥青虽然主要继承了储层原油的同位素特征，但在其形成过程中发生的TSR作用可能也对其碳同位素值的异常偏轻有一定的积极作用。总之，导致研究区烃源层和储层中出现碳同位素倒转现象的主要原因是液态烃裂解过程中的碳同位素分馏效应，这可能是经历过高温的深层和超深层油气藏中的普遍现象。

关键词：碳同位素,碳同位素倒转,有机质,古油藏,安岳气田

基金资助：中央高校基本科研业务费专项资金(2462023YJRC011);国家自然科学基金青年基金项目(41903059)