渤海海域具有非常丰富的油气资源,是我国油气资源的重要接替区,其油气勘探一直是备受关注的问题,对其油气生成和勘探开发研究,不仅具有重要的理论意义,同时也具有显著的应用前景。结合渤海海域地质背景,在实验分析的基础上,通过对原油的物性特征、族组成与正烷烃碳同位素特征、轻烃地球化学特征、饱和烃及芳烃地球化学特征等方面的研究,对本区原油的烃源岩形成环境、母质来源、成熟度及生物标志物组合特征等方面进行了探讨。原油物性特征研究表明,本区原油的密度范围在0.75～1g/cm³,轻质油、中质油及重质油在本区都有分布;粘度范围有小于100mPa·s的,有100～1000mPa·s的,也有大于1000mPa·s的;各构造原油的含硫量呈较大的变化范围,含蜡量也相差悬殊,多属中低硫、中-高蜡原油,其原油之间含硫量的差别主要取决于其成油母质的沉积环境性质,而含蜡量的差别可能与生物降解作用有很大关系。族组成与正烷烃碳同位素特征研究表明,本区原油族组成相对含量有一定差异,饱和烃相对含量范围较宽,10～80%范围内都有分布,芳烃相对含量分布在13～40%范围内;不同构造带原油正烷烃碳同位素分布有较明显的差别,这可能与它们源岩沉积时的水体成度有所差异有关。原油轻烃、饱和烃及芳烃地球化学特征研究表明,本区原油为成熟油,镜质体反射率值为0.73～0.97%,是烃源岩在生烃高峰期的演化产物;原油Pr/Ph值主要在1.0～1.5之间,源岩沉积于弱氧化环境;藿烷分布呈一般淡水湖相原油常见的平滑型分布;C₂₇、C₂₈、C₂₉甾烷主要呈不对称“V”字型分布,大部分构造原油的C₂₇和C₂₉甾烷相对含量范围分别在24.5～36.3%和31.9～49.7%之间,表明本区成油母质中陆源有机质占优势。根据原油地球化学特征的地区差异性和规律性,本区原油可分为:东营组油源油、沙一段油源油、沙三段油源油、沙一/沙三段混源油及东营组/沙一段混源油。其中东营组油源油以伽玛蜡烷和4-甲基甾烷丰度均较低为特征;沙一段油源油以伽玛蜡烷较高和4-甲基甾烷含量中等为特征;沙三段油源油以低伽玛蜡烷、高4-甲基甾烷为特征;沙一/沙三段混源油以富含伽玛蜡烷和4-甲基甾烷为特征,分布很广,遍及黄河口、渤南、沙垒田、石臼坨、辽东湾等地区;东营组/沙一段混源油其伽玛蜡烷含量较高,而4-甲基甾烷很少,这类原油目前在本区发现不多,主要分布在渤中凹陷西南部、沙垒田构造带及石南斜坡带等地区。最后通过数学论证及原油混合配比实验,建立了混源生物降解油生物标志物绝对含量和比值参数随混合比例而变化的数学模型及油源贡献率计算方法,并依此对渤海海域混源油进行了油源贡献率计算。通过计算,东营组/沙一段混源油以东营组油源为主,占65～90%,沙一段油源占10～35%。沙一段/沙三段混源油中沙一段和沙三段烃源层的油源贡献各占一半左右。