天環凹陷北段延長組烴源巖特征

韓 博，曠理雄 (中南大學地球科學與信息物理學院，湖南 長沙 410083)

天環凹陷北段延長組烴源巖特征

韓 博，曠理雄 (中南大學地球科學與信息物理學院，湖南 長沙 410083)

通過對鄂爾多斯盆地天環凹陷北段延長組巖性特征、暗色泥頁巖油氣地球化學特征研究，總結了烴源巖縱向分布、有機質豐度、干酪根類型和熱演化特征。結果表明,研究區長7油層組烴源巖分布范圍廣，有機質豐度較高，平均為2.75%，并由南至北呈舌型降低趨勢;有機質類型以Ⅱ2型為主，部分為Ⅲ型;有機質主體處于成熟演化階段，部分處于低熟和高成熟演化階段;整體烴源巖呈東南-西北向舌形分布，具有中南部厚并向周緣減薄的特點，西北邊緣區域呈現尖滅態勢。

優質烴源巖；有機地球化學；延長組；三疊系；天環凹陷

天環凹陷北段位于鄂爾多斯盆地西北部，跨西緣逆沖帶和天環凹陷兩個構造單元，地質條件較為復雜。該研究區在古生代為一西傾斜坡；晚三疊世才開始拗陷；侏羅白堊紀凹陷繼續發育，沉積中心逐漸向東偏移[1-3]。此外，該研究區沉積了多套有利油氣成藏的生儲蓋組合。近年來，該研究區侏羅系低幅構造巖性油氣藏勘探取得了重大突破[4]。趙彥德等[5]于2011年通過色譜/質譜和碳同位素等分析方法，對侏羅系原油的油源進行了對比，結果表明其原油來源于延長組長7油層組的烴源巖。該研究區長7油層組沉積時期為湖盆擴張期，伴隨盆地沉降，湖岸線不斷外擴，湖盆發育成熟并達到了全盛時期。其沉積物以灰色、深灰色湖相泥巖為主。其厚度在平面上呈現出東南厚、西北薄的舌形趨勢，具有中南部厚并向周緣減薄的特點，在研究區西北緣則呈現出尖滅態勢。筆者采集了該研究區長7油層組泥巖、油頁巖和碳質泥巖等樣品105塊，進行了系統地球化學分析，進一步評價了天環凹陷北段三疊系延長組的生烴潛力，以期為凹陷北段今后的油氣藏勘探提供依據。

1 有機質豐度

目前國內外對烴源巖有機質豐度的測試與評價已形成了一套完整的技術系列，建立了相應的評價標準和判別指標，其中包括有機碳含量(TOC)、有機質熱解生烴潛量(S1+S2)、氯仿瀝青“A”含量以及總烴含量等4種評價指標。筆者通過對天環凹陷北段峰1、峰6等8口井的泥質烴源巖樣品測試，從有機碳含量、有機質熱解生烴潛量和氯仿瀝青“A”含量等3個方面進行了評價。

天環凹陷北段長7油層組烴源巖TOC為0.29%～7.95%，平均2.75%，豐度高，根據烴源巖有機碳評價標準，中等-最好等級有機碳樣品占95.2%，其中峰1井、峰6井、峰12井、井4井長7烴源巖豐度較高，處于最好等級，平均值處于2.01%～4.85%范圍(見表1)。

該區長7油層組泥質烴源巖的S1+S2平均值為8.84mg/g，總體處于好等級。峰14井長7烴源巖S1+S2為最好等級，平均值達到22.21mg/g，而池83井、黃73井、井1井長7烴源巖S1+S2為差等級，平均值處于0.71～1.37mg/g范圍。

氯仿瀝青“A”分析顯示，長7油層組烴源巖氯仿瀝青“A”含量平均值為0.279%，總體處于最好等級。峰14井長7烴源巖氯仿瀝青“A”含量為最好等級，平均值達到0.596%，而黃73井烴源巖氯仿瀝青“A”含量為差等級，平均值僅為0.035%。

由于天環凹陷北段有機質演化程度并不高，有機質可溶部分保存基本完整，因此上述3個指標能夠反映出烴源巖的品質特點。以TOC為主要評價指標，參考S1+S2和氯仿瀝青“A”含量綜合判識有機質豐度，可知天環凹陷北段長7油層組烴源巖處于中等-最好等級。

表1 古峰莊地區長7油層組烴源巖有機質豐度分析表

2 有機質類型

圖1 天環凹陷北段長7油層組烴源巖氫指數IH與最高熱解溫度Tmax關系

天環凹陷北段延長組長7油層組沉積時期，天環凹陷主要為湖相沉積，從氫指數(IH)變化看(見圖1)，長7油層組的氫指數值變化范圍較大，大部分位于100～400mg/g之間，少量樣品低于100mg/g。該區長7油層組干酪根類型主體為Ⅱ1-Ⅱ2型，部分為Ⅲ型(見表2)。就各種有機質類型分布而言，Ⅱ1型分布于工區西南的井4井、峰14井區域，呈北西-南東向條帶狀分布于區內，在工區中南部的黃73井附近有機質類型則以Ⅱ2型為主，而在工區西南部邊緣的井1井區域有機質類型主要為Ⅲ型。

3 有機質成熟度

有機質成熟度是判定烴源巖實際生烴能力的重要指標，也是評價烴源巖生烴量和資源前景的重要依據。當有機質達到或超過生烴門限時，干酪根才進入成熟并在熱力的作用下大量生成烴。國內外對有機質成熟度的評價指標較多，筆者主要采用鏡質體反射率(Ro)指標進行分析，同時參考最高熱解溫度(Tmax)作為輔助評價標準。

表2 古峰莊地區長7油層組單井烴源巖有機質類型分析表

研究區長7油層組烴源巖Ro為0.63%～0.8%，平均0.69%(見表3)，根據烴源巖有機質成熟度評價標準，全部樣品處于低熟-成熟演化階段，其中低熟樣品占52.9%，成熟樣品占47.1%。峰1井、峰14井、井4井及黃73井長7油層組烴源巖成熟度較低，處于低成熟演化階段，峰6井、峰12井和井1井長7油層組烴源巖成熟度略高，處于成熟熱演化階段。

表3 古峰莊地區延長組長7油層組烴源巖有機質成熟度分析表

長7油層組烴源巖有機質最高熱解溫度Tmax處于425～462℃之間，平均為445℃，樣品處于低熟-高成熟演化階段，其中低熟樣品占29.5%，成熟樣品占42.9%，而高熟樣品占26.7%。

由于熱解資料受到其他因素的影響較大，經常出現與其他資料矛盾的情況。因此，對于烴源巖成熟度主要依據Ro指標進行判定；對于缺乏Ro資料的井采用最高熱解溫度Tmax進行判定。綜合以上2項指標進行分析，認為該地區長7烴源巖有機質演化程度不高，主體處于低成熟-成熟演化階段，部分處于高成熟演化階段。

4 結 論

1)研究區長7油層組烴源巖樣品的有機碳豐度均值為2.75%、S1+S2平均為8.84mg/g、氯仿瀝青“A”平均為0.279%，反映出天環凹陷北段烴源巖處于中等-最好等級，屬有效烴源巖，其烴源巖有機質豐度由南至北呈舌型降低趨勢。

2)研究區長7油層組干酪根類型主體為Ⅱ1-Ⅱ2型，部分為Ⅲ型。全區有機質類型分布并不均一，Ⅱ1型干酪根呈北西-南東向條帶狀分布于區內。

3)研究區長7烴源巖鏡質體反射率平均為0.69%，Tmax平均為445℃，反映該區長7烴源巖有機質主體處于低成熟-成熟演化階段，部分為高成熟演化階段。

4)研究區長7烴源巖具有中南部厚并向周緣減薄的特點，至西北緣呈現尖滅態勢。烴源巖厚度展布整體呈東南厚-西北薄的舌形。

[1]趙紅格.鄂爾多斯盆地西部構造特征和演化[D].西安：西北大學，2003.

[2] 劉池洋,趙紅格,王峰,等.鄂爾多斯盆地西緣(部)中生界構造屬性[J].地質學報， 2005,79(6):737-747.

[3] 趙文智,王新民,郭彥如,等.鄂爾多斯盆地西部晚三疊世原型盆地恢復及其改造演化[J]，石油勘探與開發, 2006, 33(1)：6-13.

[4] 付金華,羅安湘,喻建,等.西峰油田成藏地質特征及勘探方向[J].石油學報,2004,25(2):25-29.

[5] 趙彥德,劉顯陽,張雪峰,等.鄂爾多斯盆地天環坳陷南段侏羅系原油油源分析[J].現代地質, 2011,25(1)：85-93.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.04.008

TE112.113

A

1673-1409(2012)04-N023-03

2012-01-11

國家重大科技專項(2008ZX05002-005)。

韓博(1981-)，男，2005年大學畢業，工程師，碩士生，現主要從事地質工程方面的研究和管理工作。