旬邑地區古生界地層特征及下古烴源巖評價

劉俊青

摘要：旬邑地區位于鄂爾多斯盆地南部，處于伊陜斜坡與渭北隆起結合部位，元古界為陸相沉積，下古生界以海相碳酸鹽巖沉積為主，上古生界逐漸過渡到陸相碎屑巖地層。下古生界烴源巖類型為Ⅰ型和Ⅱ1有機質，中等偏上的烴源巖主要分布在馬五段、馬四段頂部、馬三段下部、馬二段上部、馬一下部、寒武系上部中部。

關鍵詞：鄂爾多斯;旬邑;地層;烴源巖

一、地層特征

研究區內探井只有W1、W2兩口探井鉆遇古生界，其中W1井鉆穿古生界。地層特征以W1井為例。

（一）上古生界

1二疊系上統石千峰組（P2sh）：上部為紫紅、棕紅色泥巖、粉砂質泥巖，下部為淺灰色含礫中砂巖、細砂巖與紫紅色泥巖略等厚互層。

與下伏地層上統上石盒子組呈整合接觸。

2 二疊系上統上石盒子組（P2s）：中上部為紫紅色、棕紫色、紫褐色、深灰色泥巖與淺灰色中、細砂巖呈等厚互層;下部為綠灰色、灰色泥巖與淺灰色細砂巖呈等厚互層。

與下伏地層下統下石盒子組呈整合接觸。

3 下統下石盒子組（P1x）：綠灰色泥巖、灰色粉砂質泥巖與淺灰色細砂巖呈等厚互層。灰色、灰褐色、綠灰色泥巖、灰色粉砂質泥巖與淺灰色細砂巖呈略等厚互層。灰色、灰褐色泥巖與淺灰色細砂巖呈等厚互層。

與下伏地層二疊系下統山西組呈整合接觸。

4 二疊系下統山西組（P1s）：本組地層自上而下根據巖性、電性特征分為山2、山1兩個段：①山2段（P1s2）：灰色、深灰色泥巖、灰黑色炭質泥巖、粉砂質泥巖與淺灰色細砂巖、灰色泥質粉砂巖呈略等厚互層。②山1段（P1s1）：深灰色泥巖、黑色炭質泥巖、深灰色粉砂質泥巖與灰、淺灰色中、細砂巖、泥質粉砂巖呈略等厚互層夾黑色煤。

與下伏地層石炭系上統太原組呈整合接觸。

5 石炭系上統太原組（C3t）：深灰色泥巖、黑色炭質泥巖與灰色細砂巖不等厚互層。

與下伏地層上古生界石炭系中統本溪組呈整合接觸。

6 石炭系中統本溪組（C2b）：灰色鋁土質泥巖。鋁土質泥巖：灰色，色均，質不純，富含黃鐵礦，性軟，具滑膩感，斷口呈貝殼狀。

與下伏地層下古生界奧陶系下統馬家溝組呈平行不整合接觸。

（二）下古生界

1 奧陶系下統馬家溝組（O1m）：灰黑、深灰、灰色灰巖、泥灰巖、含泥灰巖、含云灰巖、云灰巖與灰、深灰色云巖、含灰云巖、泥質云巖、含泥云巖;局部夾深灰、灰黑色泥巖。

與下伏地層下古生界奧陶系下統亮甲山組呈整合接觸。

2 奧陶系下統亮甲山組（O1l）：深灰色灰巖、含云灰巖。

3 奧陶系下統冶里組（O1y）：灰色硅質灰巖、深灰色灰巖。

與下伏地層下古生界寒武系中統張夏組呈平行不整合接觸。

4 寒武系中統張夏組（∈2z）：灰褐色灰巖。

與下伏地層下古生界寒武系中統徐莊組、毛莊組呈整合接觸。

5 寒武系中統徐莊組、毛莊組（∈2x、∈2m）：褐、棕褐色泥巖、含灰泥巖與深灰、灰色灰巖、硅質灰巖、含云灰巖、鮞粒灰巖、云灰巖、白云巖、灰綠色含泥含云灰巖等厚互層，底部見厚層灰色、灰白色石英砂巖，稀可見生物碎屑。

與下伏地層元古界長城系呈角度不整合接觸。

（三）元古界

元古界長城系（Zc）：棕紅、棕灰、灰色石英巖。棕紅、棕灰、灰色，成分以石英為主，偶含少量云母。細粒變晶結構，塊狀構造。巖石致密，堅硬。

二、下古烴源巖

烴源巖是油氣成藏的物質基礎，是評價生油凹陷的主要指標之一。利用現場地化錄井資料，依據熱模擬法對高成熟的各類烴源巖進行原始有機質豐度和類型等參數進行恢復，經地球化學分析研究和評價，劃分出有效烴源巖層段，計算各層段烴源巖的生烴潛力。

（一）有機質豐度評價

烴源巖中足夠數量的有機質是生成油氣的物質基礎，是決定巖石生烴能力的主要因素。通常采用有機質豐度來代表巖石中所含有機質的相對含量，衡量和評價巖石的生烴潛力。通常采用生烴潛量Pg和有機碳TOC兩項數據反映有機質豐度。

在應用地化分析資料評價烴源巖的好壞時，必須充分考慮烴源巖的成熟度，對未成熟烴源巖，地化分析的生烴潛量Pg和有機碳TOC可以認為是原始的;而對于成熟或高成熟烴源巖，地化分析的兩項參數Pg和TOC必須進行恢復校正后才能對烴源巖進行評價分級。

從烴源巖的演化過程看，生烴潛量和有機碳應該是正相關關系，這是識別高硬化程度烴源巖的基本方法。從W2井生烴潛量和有機碳關系看，兩者具有一定的正相關性，說明烴源巖有機碳可以較真實反映鹽下烴源巖的生烴潛力。

W2井各組段烴源巖有機質豐度評價如下：馬五段，有機碳分布范圍：0.035-0.972%，生烴潛量：0.169-2.589mg/g，主要為非和中等烴源巖，少量差和好烴源巖;馬四段，有機碳分布范圍：0.045-0.326%，生烴潛量：0.177-1.333mg/g，主要為非和差烴源巖，少量好烴源巖;馬三段，有機碳：0.457%，生烴潛量：0.721mg/g，評價為中等烴源巖;馬二段，有機碳：0.550%，生烴潛量：1.596mg/g，評價為中等烴源巖;馬一段，有機碳分布范圍：0.374-1.430%，生烴潛量：0.128-1.005mg/g，主要為好烴源巖，少量差烴源巖;寒武系，有機碳分布范圍：0.318-0.435%，生烴潛量：0.399-3.836mg/g，主要為好和中等烴源巖。

本井好和中等烴源巖主要分布在馬五段、馬四段頂部、馬三段下部、馬二段上部、馬一下部、寒武系上部中部。

（二）有機質類型評價

前述有機質豐度是烴源巖一個數量指標，而有機質類型是一個質量指標，不同類型干酪根的生烴潛力不同，同時形成產物也不同，Ⅰ、Ⅱ型干酪根生烴潛力大，形成產物以石油為主，Ⅲ型干酪根生烴潛力較小，形成產物以天然氣為主，因此，有機質類型是評價烴源巖好壞的另一個重要方面。采用的參數有生烴潛量Pg、氫指數HI、降解潛率D。對于成熟度較高的烴源巖，類型指數會降低，所以必須恢復原始狀態才能評價有機質類型。

W2井各組段烴源巖有機質類型評價如下：馬五段，生烴潛量：0.169-2.589mg/g，氫指數：191.027-1196.307mg/g，降解潛率：15.855-99.293%，有機質類型以Ⅱ2、Ⅰ型為主，其次為Ⅱ1型;馬四段，生烴潛量：0.177-1.333mg/g，氫指數：262.354-1203.592mg/g，降解潛率：21.755-99.898%，有機質類型以Ⅱ1、Ⅰ型為主，少量Ⅱ2型;馬三段，生烴潛量：0.721mg/g，氫指數：132.976mg/g，降解潛率：11.037%，有機質類型評價為Ⅲ型;馬二段，生烴潛量：1.596mg/g，氫指數：294.935mg/g，降解潛率：24.480%，有機質類型評價為Ⅱ2型;馬一段，生烴潛量：0.128-1.005mg/g，氫指數：9.675-280.979mg/g，降解潛率：0.803-23.321%，有機質類型以Ⅱ2型為主，少量Ⅲ型;寒武系，生烴潛量：0.399-3.836mg/g，氫指數：70.567-1204.111mg/g，降解潛率：5.857-99.941%，有機質類型以Ⅱ2型為主，少量Ⅲ型、Ⅰ型。

本井Ⅰ型和Ⅱ1有機質主要分布在馬五段中部下部、馬四段、寒武系中部。

綜上所述，馬五、馬四、寒武系為本井主力烴源巖層。

結論：元古界為陸相沉積，下古生界以海相碳酸鹽巖沉積為主，上古生界逐漸過渡到陸相碎屑巖地層。下古生界烴源巖類型為Ⅰ型和Ⅱ1有機質，中等偏上的烴源巖主要分布在馬五段、馬四段頂部、馬三段下部、馬二段上部、馬一下部、寒武系上部中部。