在多烃源层发育的叠合盆地，油气混源现象十分普遍。混源油研究是许多大型含油气盆地成藏机理研究的重要内容，也是油气勘探领域遇到的难点和热点问题。目前，在混源油定性判识方面已形成了一些有效的方法，但定量解析却存在许多不确定性，主要体现在端元油选择和参数选取上，地质样品中端元油的准确选择是很困难的，且对同一批样品，采用不同的端元油和（或）参数计算，解析结果差异很大。为解决这一问题，广州地球化学研究所邹艳荣研究小组，采用化学计量学方法对混源油定量解析工作进行了探索，并在塔里木盆地塔北地区海相混源油进行实际应用，取得了一定进展。

　　以已知不同来源的三个原油作为端元，人工混配形成一组三端元混源油（64个样品），对这批混源油进行地球化学分析和化学计量学解析。研究发现，不同类型的原油混合会导致原油性质和组成的复杂变化，混源油中化合物浓度随端元贡献率呈线性关系，而化合物比值与之呈非线性关系。混源油中端元油贡献率和组分组成可通过生物标志物浓度数据的交替最小二乘法（ALS-C）分析得到（图1和2），生标比值也可通过ALS-C计算的组分数据间接得到。ALS-C分析结果的可靠性与样品集中端元油的存在与否无关，避免了从自然样品中预先假定端元油的不确定性。 

　　塔里木盆地塔北隆起古生界海相原油是来自于不同烃源岩和不同成熟度原油的混源油。对该区61个原油的41个参数化学计量学分析，可解析出三个端元油(EM1，EM2和EM3)，计算出各端元油的贡献比率和生物标志物组成（图3）。结合解析结果和地质背景认为：EM1来自寒武-下奥陶统烃源岩生烃早期至生烃高峰阶段，是经历了两期混合和降解的残余物，是塔北海相混源油的最小贡献端元；EM2来自中、上奥陶统烃源岩早期生烃，经历了两期混合和一期降解，是次要贡献端元；EM3是主要贡献者，来自中、上奥陶统烃源岩高成熟阶段形成的原油，经历了一期混合、和其它诸如蒸发分馏等次生作用。 

　　化学计量学能同时处理几乎所有的地球化学参数（根据研究目的选取），可以更全面、深入的分析地质样品。解析结果的解释必须建立在地质背景之上，才能更符合实际情况。 

　　该研究受到中国石油-中国科学院战略合作基金，国家自然科学基金，十三五油气重大专项以及有机地球化学国家重点实验室基金的联合资助。相关成果发表在Organic Geochemistry上。 

　　论文信息： 

　　Zhan, Zhao-Wen; Zou, Yan-Rong; Shi, Jian-Ting; Sun, Jia-Nan; Peng, Ping'an. Unmixing of mixed oil using chemometrics. ORGANIC GEOCHEMISTRY, 2016, 92: 1-15.  

　　Zhan, Zhao-Wen; Tian, Yankuan; Zou, Yan-Rong; Liao, Zewen; Peng, Ping'an. De-convoluting crude oil mixtures from Palaeozoic reservoirs in the Tabei Uplift, Tarim Basin, China. ORGANIC GEOCHEMISTRY, 2016, 97: 78-94. 

图1  端元油贡献比ALS-C计算值与实际配比值对比图 

(a)包含全部64个样品；(b)去掉3个端元油后的61个混合油样品；(c)去掉3个端元油后再任意去掉10个混合油样品(即余下51个样品)；(d)去掉3个端元油后再任意去掉20个混合油样品(即余下41个样品)。该图表明：贡献比准确性与数据集中端元油的存在与否无关，但随着样品数的减少而降低。 

图2  端元油组成ALS-C计算值与实际值对比 

T1-T29 和 S1-S14为采用生物标志物；ALS-C1表示全部64个样品数据集；ALS-C2表示全部51个样品数据集。该图表明：混源油的端元油组成可通过ALS-C预测，其准确性与数据集中端元油存在与否无关，而主要与端元油中化合物浓度有关。 

图3  塔里木盆地塔北地区海相原油三端元贡献比率柱状图 

（有机地球化学国家重点实验室 & 所综合办公室 供稿）