文昌凹陷優質烴源巖地化特征與生烴潛力

謝瑞永，黃保家，游君君，王碧維，王麗芳

(中海石油(中國)有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057)

1 區域構造背景及沉積建造格局

珠江口盆地是第三紀的新生代盆地，經歷了早期斷陷、晚期坳陷兩大階段[1]，古近紀斷陷早期，沉積了巨厚湖相碎屑巖，漸新統為海陸過渡相沉積，新近系為海相沉積。反映在剖面上是珠江組以下地層厚度變化較大，各凹陷分割較強，以上地層比較平坦，在全區基本都有分布(圖1)。文昌凹陷主要烴源巖形成于古近紀早期即文昌組(E2w)-恩平組(E3e)沉積期內[2]。文昌組烴源巖在文昌凹陷廣泛發育，厚度巨大，文昌A凹陷及文昌B凹陷中心部位厚度大于3000m，一般都大于1000m；文昌組埋深整體處于4000～8000m范圍內，均已進入生烴高峰期。

珠江口盆地古湖盆古新世-漸新世早期的古湖泊旋回變化，致使湖盆鼎盛期形成文昌組優質烴源巖[3-4](圖2、圖3)。

圖1 珠江口盆地西部地質解釋剖面圖

圖2 文昌凹陷古湖泊旋回示意圖

圖3 文昌凹陷文昌、恩平組湖泊發育期有機質類型圖解

2 文昌組優質烴源巖地化特征

文昌組為裂陷鼎盛期，在較深部位普遍為較深水湖相沉積，巖性為灰-褐灰色泥巖、上部夾含礫砂巖，下部為紅棕色砂巖夾泥巖，局部見煤層，總體上文昌組為近海陸相斷陷湖盆沉積[5]。目前該區域鉆遇文昌組地層探井及評價井共8口井，其中具有代表性的井有兩口即WC19-1-Y與WC19-1M-X井，其中后者熒光砂巖抽提物，飽和烴生標表現正常成熟油特征，高含C30-4甲基甾烷，不含樹脂化合物“W，T”，為深部文昌組源巖所生。而該井揭示的文昌組泥巖高有機質豐度，高含C30-4甲基甾烷，不含樹脂化合物“W，T”是B凹陷油的主要貢獻者(圖4)。

圖4 文昌凹陷WC19-1M-X井泥巖色質圖

WC19-1-Y井完鉆井深為3108.2m，鉆至神狐組地層，其中文昌組地層厚度為1219m，文昌組三段厚753m，純泥巖占28.5%；文昌組二段厚357m，純泥巖占85.57%；文昌組一段厚109m，純泥巖僅占5.05%；其中文昌組二段中深湖相泥巖TOC平均值達到2.81%，S1+S2平均值為16.18，氫指數平均值為549，干酪根類型Ⅰ-Ⅱ1型，總體評價屬于好到最好烴源巖；WC19-1M-X井鉆遇文昌組二段，完鉆井深3403m，文昌組二段厚179.5m，泥巖與頁巖含量占97.2%；其中文昌組二段中深湖相泥巖TOC平均值達到2.98%，S1+S2平均值為16.07，氫指數平均值為470，干酪根類型Ⅰ-Ⅱ1型，總體評價屬于好到最好烴源巖，生油為主。

WC19-1-Y井與WC19-1M-X兩口井揭示的文昌組二段烴源巖，是文昌凹陷未進入和已進入生烴門限(2500m)的優質生油巖代表井。兩口井的有機質豐度指標TOC平均值達到2.90%，S1+S2平均值達到16.12mg/g，氫指數達到509mg/g，不低于中國近海主要富生烴凹陷源巖有機質豐度指標[6](表1)。

兩口井的鉆探不但說明文昌凹陷存在優質生油源巖，而且還具體的指出文昌組二段源巖為最優，同時也說明了文昌B凹陷與文昌C凹陷在文昌組二段沉積時期是處于湖泊高水位期，水生生物繁茂，有機質類型好，得以形成Ⅰ/Ⅱ1型干酪根。WC19-1-Y井鉆遇文昌組二段優質烴源巖，未進入生烴門限(2500m)內，而WC19-1M-X井鉆遇的文昌組二段優質烴源巖處于3208～3401m深度段，已經進入生油為主的階段，因此WC19-1-Y井文昌組二段優質烴源巖的有機質豐度指標代表了烴源巖最初值，而WC19-1M-X井的有機質豐度指標則代表殘余豐度指標，即WC19-1M-X井代表了優質烴源巖的下限值。綜合考慮取WC19-1M-X井平均值作為文昌凹陷優質生油源巖的下限指標即TOC%為2.95，S1+S2為16.07mg/g，IH為467.83mgHC/gTOC。

表1 中國近海主要富生烴凹陷源巖地化特征對比表

3 文昌組優質烴源巖的展布及生烴潛力評價

文昌凹陷中深湖相優質源巖在全區廣泛發育，對應著多個沉積中心，面積大小不一，最大的三個位于文昌A凹陷、B凹陷和C凹陷的沉積中心部位，平面形態呈北東—南西向的局限性展布[7]。

盆地熱演化史的恢復是進行油氣資源評價十分重要的基礎，也是油氣藏形成期次研究的主要內容，結合前面對現今地溫場分析結果，整體考慮文昌凹陷主要烴源巖賦存狀況，運用相關盆地模擬手段對文昌凹陷主要源巖熱演化史進行系統分析。在主干大斷裂時空上差異性演化的控制下，文昌A凹陷，文昌組烴源巖成熟較早，在恩平組沉積后就已經開始進入生烴門限，至韓江組沉積末期大部分烴源巖已經達到過成熟，因此恩平組末期至韓江組沉積末期是文昌組烴源巖主要生排烴時期(圖5)。文昌B凹陷由于較文昌A凹陷淺，沉積厚度薄，因而烴源巖成熟演化階段較后者稍晚。珠海組至韓江組末是主要的生排烴時期(圖6)。文昌C凹陷及瓊海凹陷由于較淺，神狐-文昌組現今埋深約4000m，以往對其生油能力評價不高，通過本次分析，認為其存在一定生烴潛力，從萬山組初開始生油，現今正處于生油高峰期。

總體來說文昌凹陷為一油氣并舉凹陷，其中A凹陷油氣并舉，是氣源的重要貢獻者；以“遠端油，近源氣”[8]為格局，偏重氣，主要有以下二個理由：理由一，文昌組源巖主體部位成熟早，而且恩平組源巖成熟范圍相對較大；理由二，主要斷裂為溝源斷裂，致使深部生成油氣運移至目的層。而文昌B、C凹陷及瓊海凹陷周緣地區成熟烴源巖以文昌組為主，且主生油；因此文昌B、C凹陷與瓊海凹陷及其圍區是找油的理想場所。

圖5 文昌A凹陷文昌組(左)恩平組(右)排烴史圖

圖6 文昌B凹陷生烴史柱狀圖

4 結論

1)始新世-漸新世早期欠補償沉積背景及沉積-構造控制下的古湖泊發育特點，致使文昌凹陷發育文昌組優質烴源巖，即文昌組二段淺湖-中深湖相烴源巖。

2)文昌凹陷的文昌組中深湖相烴源層的有機質類型為Ⅱ1-Ⅱ2型，通過對該源巖的有機碳含量、“A”、“S1+S2”及IH等指標的判識，可以認為其具備優質烴源巖的地化特征。

3)文昌組源巖主體部位成熟早，而且恩平組源巖成熟范圍相對較大致使文昌A凹陷為油氣并舉凹陷，偏氣；而文昌B、C凹陷及瓊海凹陷周緣地區成熟烴源巖以文昌組為主，且主生油；因此文昌B、C凹陷與瓊海凹陷及其圍區是找油的理想場所。

[1]龔再升，李思田，謝泰俊，等.南海北部大陸邊緣盆地分析與油氣聚集[M].北京：科學出版社，1997.

[2]朱偉林，黎明碧，吳培康.珠江口盆地珠三坳陷石油體系[J].石油勘探與開發，1997,24(6):21-22.

[3]朱偉林，黎明碧，段佩潛，等.珠江口盆地珠三坳陷古湖泊與油氣[J].中國海上油氣，1997,11(1):15-17.

[4]黃正吉.珠三坳陷烴源巖有機地化相研究[J].海相油氣地質，2006(2):17-24.

[5]江德昕，楊惠秋.珠江口盆地早第三紀油源巖形成環境[J].沉積學報，2000,18(3):469-470.

[6]丘中鍵，龔再升.中國油氣勘探[M].北京：地質出版社，2001.

[7]王華，肖軍，朱蓓，等.珠江口盆地西部文昌凹陷及其周緣高精度層序地層及隱蔽圈閉成藏模式研究[C].中國地質大學內部資料，2006.

[8]Huang,B.J.,X.M.Xiao,M.Q.Zhang.Geochemistry,grouping and origins of crude oils in the Western Pearl River Mouth Basin,offshore South China Sea[J].Organic Geochemistry,2003(34)：993-1008.