昌图断陷南部烃源岩特征与油气资源潜力.pdf

石油天然气学报2 0 1 2 年 6 月第3 4 卷第 6 期 J o u r n a l o f Oi l a n d Ga s T e c h n o l o g y J u n ． 2 0 1 2 Vo 1 ． 3 4 N o ． 6 昌图断 陷南部烃 源岩特征 与油气 资源潜 力 赵洪伟 ，刘玉华 中石化东北油 气分公司勘探开发研究院， 吉林长春1 3 o o 6 z [ 摘要 ]应用有机地球化学法对 昌图断 陷泉 1井揭示 的下 白垩统烃源岩进 行 了评价 ，分 析 了下 白垩统九佛 堂组、沙海组 2套 湖相烃 源岩 的分布 特征 、有机 质 丰度 、有机质 类型和 有机质 成熟度 。结果表 明， 昌图 断陷下 白垩统烃 源岩发 育，沙海组和九佛 堂组烃源岩 有机 质丰度 较高 ，有 机质 类型 较好 ，且 均 已进 入 生 烃门限。氯仿 沥青 “ A”法估算 昌图断陷南部 资源 量达 0 ． 4 8 9 2 1 0 。 t ，说 明该 区具 有形 成 中小 型油气 田的 物质条件，勘探 前景较好。 [ 关键词]烃源岩评价 ；资源潜力 ；泉 1井 ；昌图断陷 [ 中图分类号]T E l 2 2 ． 1 ． [ 文献标识 码] A [ 文章编 号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 1 2 0 6 0 0 2 1 0 4 昌 图断陷 位 于松 辽 盆 地 东南 缘 ，长期 以来 ， 对松 辽盆 地 的 油 气 勘 探 主要 围 绕 大 型 沉 积 盆 地 进行 ，对 大 多 数 中小 型 盆 地 的 勘 探 和 研 究 整 体 均较 低 ，它 们 的 油 气 勘 探 前 景 如 何 ，成 为 近 年 来人 们关 注 的 重 点之 一 。截 止 2 0 1 0年 底 ，昌图 断 陷拥 有 二 维 地 震 测 线 2 6 4 9 ． 7 k m／ 8 5条 ，工 区 内测 网 密 度 达 到 1 k m 1 k in。 已 钻 探 井 1 6口， 其 中断 陷南部 钻探 了 昌参 1井 和 昌参 2 井 、泉 1 井 ，断 陷北 部 钻 探 了 昌参 3井 、双 1井 一 双 1 0 井 、S N 2 6井和 S N7 2井 。双 9井 在 义 县 组 获 日 产气 1 9 0 0 0 m ，2 0 1 0年 昌 图断陷南 部钻 探 的泉 1 井 ，在粉 砂 岩 、细 砂 岩 和砂 砾 岩 中发 现 油 气 显 示 7 3 ． 9 1 m／ 3 5层 ，压裂 测 试 日产油 0 ． 9 2 m。 。表 明 昌 图断 陷具 有 较好 的 石 油 地 质 条 件 和 有 利 的 勘探 前 景 。然 而 目前 对 该 盆 地 南 部 的烃 源 岩 分 布 、有机 地 球 化 学 特 征 及 资 源 潜 力 认 识 还 不 够 深入 ，因此 研 究 其 烃 源 岩 特 征 、评 价 盆 地 的 油 气资 源潜 力对 该 区的油 气勘探 非 常重要 。 1 区域地质概况 昌图断 陷地处 依兰一 伊 通 与赤 峰一 开原 大 断裂 的钝 角交 汇处 ，呈 带状 分 布 ，走 向 NNW ，断 陷 东 西 宽 2 0～ 3 0 k in， 南 北 长 1 1 0 k in，面 积 为 2 5 0 0 k m 罔 1 。它 是 在古生 界浅 变质 岩 和前寒 武 系变 质 岩 基 底 上 发 育 起 来 的 早 白 垩 世 断 陷 ， 图 l 昌图断陷构造单元划分 [ 收稿 日期]2 0 1 2 0 32 3 [ 基金项目]全国油气资源战略选区调查与评价国家专项 1 4 B O 9 XQ1 2 O l 一 0 4 。 [ 作者 简介]赵洪伟 1 9 8 0一 ，男 ，2 0 0 4 年 成都理 工大学 毕业 ，工程师 。从事石 油地质勘探工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 4卷第 6期 赵洪伟等 昌图断 陷南部烃源岩 特征与 油气资源潜力 数 据氢 指数 ， 和最 高热 解峰 温 T 关 系 图上 可 以看 出 ，九 佛 堂组 下 段 有机 质 类 型 以 Ⅱz 型 为 主 ， 九佛 堂组 上段 1 7 3 0 1 8 8 6 m 以 I型为 主 ，沙海组 主要 以 1 I z 一 Ⅲ型 为主 图 5 。 0 1 0 O 8 O 腐泥组 壳质组／ ％ 岩 0 0 2 O O 惰质组／ ％ 图 4 昌图断 陷下 白垩统 烃源岩 显微 组分 三角 图 图 5泉 1井烃源岩 J n和 关系图 甾烷 生物 标志 物参数 也表 明 ，九佛 堂组 烃源 岩 a a a 一 2 0 R C ～C 。 规 则 甾烷 呈 不对称 “ V” 字 型分布 ， 以 c 甾烷为主，含量大于 4 3 ，最高可达 5 2 ，表明原始母质的生源构成以低等水生生物为主 ，样品 均 落在 Ⅱ 型和 I型分 布 区 。 2 ． 4有 机质 成 熟度 根据 吕网断 陷下 白垩统 烃源 岩可溶 有机 质 和不溶 有机 质 以及粘 土矿 物组成 随埋 深 的变化 曲线 ，可 以 看 出 ，昌 图断陷下 白垩统烃 源岩 有机 质划分 为未 成熟 、低 成熟 、成 熟 3 个 演化 阶段 表 1 。 表 1 昌图断陷下 白垩统烃源岩有机质成熟度划分数据表 注 为镜质体反射率 ；OE P为奇偶优势指数 。 未成 熟阶段埋 深小 于 1 1 0 0 m，层 位为 阜新 组上部 。 R 小 于 0 ． 5 0 ， T n 1 低 于 4 3 0 ℃ ，正构 烷烃 奇 碳 优势 明 显 ，OE P值 大 于 1 ． 4 0 ，C 甾 烷 的 2个 异 构 化 参 数 值 低 ， 即 C 。 甾 烷 2 0 S ／ 2 0 S 2 0 R 、 B J3 ／ 1 3 a a 小 于 2 5 。粘 土矿 物 以伊 ／ 蒙 混 层 为 主 I ／ S大 于 5 5 。烃 含 量 小 于 6 0 p ． g ／ g ，生烃 潜 量 小 于 1 mg ／ g，无 明显 的成 烃作用 。 低成熟阶段埋深 l 1 0 0 ～1 6 8 0 m，层位为阜新组下 部～沙海组上 部。 R 。为 0 ． 5 ～ 0 ． 7 ， T 4 3 0 4 4 0 C，正 构 烷 烃 奇 碳 优 势 仍 比较 明 显 ，OE P值 为 1 ． 4 O ～ 1 ． 2 0 ，C z 。 甾 烷 2 0 S ／ 2 0 S 2 0 R 、 B ／ 13 a a 多在 2 5 44 0 。粘土矿物中伊／ 蒙混层含量逐渐减少 ，由 5 5 降至 2 O ％，伊利石含量增 加 ，由 2 3 上升至 4 5 ，并含有高岭石 ，含量在 2 0 ～4 0 左右 。该阶段有 明显 的成烃作用发生 ，但 烃类的成熟度较低。 成熟 阶段 埋 深 1 6 8 0 ～ 2 7 5 0 m，层 位 为 沙 海 组 下 部 、 九 佛 堂 组 至 义 县 组 顶 部 。 R。为 0 ． 7 ～ 0 ． 9 4 ， T 为 4 4 O ～ 4 6 0 。 C，正 构烷 烃奇 碳优 势明 显减 弱 ，O E P值 为 1 ． 2 O ～1 ． 0 5 ，并 逐 渐趋 近 于 1 ． 0 ， c 。 甾烷 2 0 S ／ 2 0 S 2 0 R 、J3 J3 ／ J3 p a a 多在 3 O ～5 0 之间。粘土矿物 中除伊／ 蒙混层 含量略有减 少 、伊 利石 含量 有所 增加 外 ，出现 绿泥 石 ，其 含 量 为 7 ． 0 ～ 1 4 。这 些 特征 表 明 ，沙 海 组 下部 、九 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 * 石油天然气地质 2 0 1 2 年 6月 佛 堂组 烃源 岩 已进 入 成熟热 演化 阶段 。 从 有机 质热 演化 程度来 看 ，昌图断 陷烃源 岩 生烃 门 限深 度位 于 1 1 0 0 m 左 右 ，当 R。 大 于 0 ． 7 ，埋 深 为 1 6 8 0 m 左右 ，有 机质 演化处 于低 成熟一 成熟 阶段 ，具有 较强 的生 烃能 力 。 3 有机质生烃特征及资源潜力分析 3 ． 1生烃 特征 昌图断陷下 白垩 统烃 源岩 具有 2个 明显 的产烃 带 图 6 。 总烃含量 g g 。 。 氯仿沥青“ A” 含6／ ％ 生烃潜量 ／ mg g 。 R o ／ ％ 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 0 0 ． 0 5 0 ． 1 0 ． 1 5 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 ＼ 。 ＼ ． I | I ＼ ◆ ◆ ◆ } I t ． ． ◆ I I t ． 1 I ＼ I I ＼ 图 6 昌图断 陷泉 1井下 白垩统烃源岩有机质热演化剖面 图 第 1 带位 于 沙海组 上部 ，剖 面上 的上 述 指标 变 化 呈 现 出低 一 高一 低特 征 。埋 深 1 4 0 0 m 左 右 达 到 生烃 高 峰 ，其氯仿 沥青 “ A”含量 、总 烃含 量和生 烃潜 量值 分别 为 0 ． 0 7 、4 3 0 t g ／ g和 6 ． 0 mg ／ g 。该产 烃 带 属 于煤 系烃 源岩偏 腐殖 型母 质 的产物 ，其 生成物 性质 为低 成熟 油和煤 成气 。 第 2带分 布在 九佛 堂组 中上部 ，埋 深 2 0 0 0 m 左 右达 到生烃 高 峰 ，其 氯仿 沥青 “ A”含量 、总烃含 量 和 生烃 潜量值 分别 为 0 ． 1 5 、1 0 0 0 t g ／ g和 1 2 mg ／ g ，属 于 湖相 烃 源 岩 混 合母 质 的产 物 ，其 生 烃 能 力 明 显 高 于第 1产烃 带 ，生 成 物性质 主要 为成 熟原油 。 3 ． 2资源潜 力 分析 昌图断 陷九佛 堂组 和沙 海组 2套 烃源 岩 均 有一 定 厚 度 ，T OC较 高 ，热 演化 资 料 分 析表 明 ，区 内生 烃 门 限深度 为 1 1 0 0 m，2 套 烃源 岩均 已进人 生油 气 门限 。1 7 3 0 1 8 6 0 m 深度 段烃 源 岩有 机 质 丰度 达 到好 一 很好烃源岩标准 ，有机质类型为 工型 ，已进入成熟演化阶段 ，为泉 1井的优质烃源岩段 。因此 ，该盆 地 具备 形成 油气 田的物质基 础 。参考 松辽 盆地南 部 断陷油 气 资源评 价资 料 ，采 用氯 仿 沥青 “ A” 法 对 昌 图断陷南部各层系生烃量进行 了计算 ，参数选取用类 比评价方法预测资源量 。烃源岩密度取2 ． 2 t ／ m。 ， 沙 海组 烃源 岩 的平均 氯仿 沥青“ A” 含 量 取 0 ． 0 5 3 ，九佛 堂 组 烃 源 岩 的平 均 氯 仿 沥青“ A” 含 量 取 0 ． 0 7 4 根据 4口钻井 平均 ，根 据成熟 烃 源岩 的分布 面积 和平 均厚 度 ，求 得各 层 系烃 源岩 的总 生烃量 为 6 1 1 5 3 l O t ；排 烃 系数 和 聚集 系数 主要 参 考 相 邻 地 区 ，计 算 得 到 昌图 断 陷 南 部 九 佛 堂 组 资 源 量 为 3 1 3 7 ． 6 6 1 0 t ，沙海组为 1 7 5 4 ． 5 7 1 0 t ，2个层位资源量为 4 8 9 2 ． 3 2 1 0 t 表 2 。 表 2 昌图断陷矿权 区内资源量评价结果 下 转 第 5 6页 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ 0 n 坫 “ 伸 n ∞ Ⅲ／ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 6 石油天然气学报 * 石油天然气地质 2 0 1 2 年 6月 4 结 语 雷 达 图可 以形象 直观 地展示 出页岩层 关键 参数 之 间的关 系 ，云模 型则量 化 了页岩层 优选 评价 指标 和 不确定 度 。通过 应用 雷达 图和 云模 型选层 评价 新方 法 ，优 选 出 目前 川东 鄂西 区侏 罗 系 自流 井组是 页 岩气 最有利的勘探层位。随着钻探井数据的丰富 ，通过优化参数 ，还能进一步提高页岩气选层的可靠性 ，对 页岩气层以及其他具有多属性的非常规油气层选层具有重要的指导意义 。 [ 参考文献] [ 1 ]李新 景，胡素云 ，程克明 ．北美裂缝性 贞岩气勘探开发的启示 E J ]．石油勘探 与开发 ，2 0 0 7 ，3 4 4 3 9 2 ～4 0 0 ． [ 2 ]张金川，汪宗余 ，聂海宽 ，等 ．页岩气及其勘探研究意义 E J 3．现代地质 ，2 0 0 8，2 2 4 8 9 ～9 3 ． E 3 ]黄强 ，石元会 ，叶应贵 ，等 ．鄂西渝 东地 区吴家坪组页 岩气实钻 特征． 及潜力 分析 [ j ]．石油 天然气学报 ，2 0 1 1 ，3 3 2 1 O 8 ～ 1 1 1 ． [ 4 ]张金 川，聂海宽 ，徐波 ，等 ．四川 I 盆地 页岩气成藏地质条件 E J 3．天然气工业 ，2 0 0 8 ，2 8 2 l 5 1 ～l 5 6 ． [ 5 ] 张金 川，汪宗余 ，聂海宽 ，等 ．页岩气及其勘探研究意义 E J ]．现代地质 ，2 0 0 8。2 2 4 1 5 4 ～1 6 O ． E 6 3郑 惠莉 ，刘 陈，翟丹妮 ．基于雷达图的综合评价方法 E J ]．南京邮 电学院学报 自然科 版，2 o o 1 ，2 1 2 7 5 ～7 9 ． [ 7 ]李德毅 ，孟海军 ，史雪梅 ． 隶 属云和隶属云发生器 [ J ]．计算机研究与发展，1 9 9 5 ，3 2 6 1 6 ～2 1 ． E 8 3李伟 明 ．多元描述统计方法 E M3．上海 华东师范大学 出版社 ，2 0 0 1 ． 1 6 ～5 8 ． [ 编辑 ] 宋换新 上 接 第 2 4页 4 结 论 1 昌图断陷 下 白垩统 沙海组 和 九佛堂 组烃 源岩 发 育 ，烃源 岩 有 机质 丰 度 高 、有 机质 类 型较 好 ，进 入 生烃 门 限 ，生 烃潜力 较好 ，九佛 堂组 为 断陷 的主力 烃源 岩层 段 。 2 昌图断 陷下 白垩统 烃源 岩在沙 海组 上部 和九 佛 堂组 中上 部 存在 2个 明显 的产 烃 带 ，区 内生 烃 门 限为 1 l O O m。 3 采用氯仿沥青 “ A”法初步预测该区资源量达 0 ． 4 8 9 2 1 0 t ，该 区具备形成 中小型油气 田的物 质 条件 。 [ 参考文献] [ 1 ]梁卫 ，张晓宇 ．铁岭一 昌图盆地上侏罗统辫状三角洲储层特征 [ J ]．江江石油学院学报 ，1 9 9 4 ，1 6 3 7 ～1 2 ． E 2 3王洪亮 ，邓宏文 ．昌图凹陷层序地层与油气储层预测 [ J 3．石油与天然气 地质 ，1 9 9 9 ，2 0 2 1 6 o ～1 6 3 ． E 3 3徐政语 ，林舸 ，刘池阳 ，等 ．昌图凹陷充填特征及其对含油气系统的控制 E J 3．石油学报 ，2 0 0 2 ，2 3 2 3 o ～3 3 ． E 4 3何希鹏 ．昌图凹陷复杂岩性储层 测井分析与评价 [ J ]．石油地质与工程 ，2 0 0 6 ，2 0 5 2 9 3 1 ． E 5 3陈桂珍 ，郭亚静 ，于在春 ，等 ．铁法一 昌图凹陷地质特征及找煤前景 E J ]．煤炭技术 ，2 0 0 9 ，2 8 6 1 3 6 ～1 3 8 ． E 6 3舒服明 ．柳条一 昌图断陷烃源岩特征及勘探潜力评 价 E J 3．小 型油气藏 ，2 0 0 5 ，1 0 3 5 ～7 ． E 7 3徐政语 ，林舸 ，刘池 阳，等 ．昌图凹陷 白垩纪沉积环境对燕辽造 山带 隆升过程 的指示 E J 3沉积学报 ，2 0 0 1 ，1 9 4 5 0 6 5 1 1 E 8 3孙冬胜 ，刘勇 ．大洼一 昌图凹陷的构造演化与油气分布 [ J 3．西安石油学院学报 自然科学 版 ，1 9 9 6 ，1 1 2 4 6 4 9 ． [ 编辑] 宋换新 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m