四川盆地川西坳陷中段上三叠统烃源岩评价

王东燕，曾华盛，王津义

(中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院 无锡石油地质研究所，江苏 无锡 214151)

勘探实践及研究表明，川西坳陷是四川盆地的一个富烃坳陷[1-9]，但由于该区上三叠统地质条件复杂，勘探难度极大，所以，区域性烃源岩评价是实现该区油气勘探突破的前提。本文在对川西坳陷中段24口探井岩心、岩屑的烃源岩样品进行测试分析及地球化学特征分析的基础上，对上三叠统烃源岩进行了综合评价，旨在为该区油气资源评价提供基础资料(图1)。

1 样品测试

1.1 样品采集、筛选

烃源岩样品的前处理是对资源进行客观评价的基础。对岩屑样品而言，烃源岩样品的高保真度是关键。前人在川西地区上三叠统烃源岩测试分析样品中，经常出现相同样品不同测试者所获得的实验结果存在较大差异的问题，其原因就在于烃源岩样品的前处理过程。其中包括样品的采集、分理和筛选，尤其是对钻井岩屑样品，非规范的前处理过程对测试结果会产生更大的影响。一般情况下，在井场附近采集的岩屑样品，其岩性都或多或少的混杂并且受到一定程度的污染。为了使烃源岩样品测试结果具有可靠性和客观性，本次对采集的岩屑样品基质进行逐份筛选，然后用清水冲洗，尽可能去除杂质及岩屑颗粒上附着的泥浆残留物等。

图1 四川盆地川西坳陷中段部分井位分布及构造区划Fig.1 Well-bit distribution and structural units in the Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

1.2 烃源岩样品测试

为了验证样品分析结果的可靠性，部分样品在中国石化无锡石油地质研究所实验研究中心测试的同时，又外送至中国石化江苏油田分公司地质科学研究院和中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院进行了有机碳项目平行测试。检测结果表明，实验检测数据基本一致(表1)。

2 烃源岩地球化学特征

川西坳陷上三叠统烃源岩层从下往上依次为：马鞍塘—小塘子组(T3mt)、须二段(T3x2)、须三段(T3x3)、须四段(T3x4)、须五段(T3x5)。

表1 四川盆地川西坳陷中段上三叠统泥质烃源岩有机碳平行检测数据Table 1 Organic carbon shale parallel test data sheet of hydrocarbon source rocks in the Upper Triassic of Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

2.1 有机质丰度

2.1.1 有机碳含量

测试结果统计显示(表2)，川西坳陷中段上三叠统整体有机碳含量平均值均大于1%，小于0.5%的样品仅占总样品量的0.66%，反映了有机碳含量总体较高。

2.1.2 氯仿沥青“A”和生烃潜量

马鞍塘—小塘子组泥质岩沥青“A”含量为(29.10～236.40)×10-6，平均为98.65×10-6；须二段泥质岩沥青“A”含量为(62.15～366.61)×10-6，平均为192.48×10-6；须三段泥质岩沥青“A”含量为(38.35～150.66)×10-6，平均为78.79×10-6；须四段泥质岩沥青“A”含量为(77.81～529.59)×10-6，平均为193.67×10-6；须五段泥质岩沥青“A”含量为(159.67～1 146.96)×10-6，平均为364.32×10-6。可见，除须五段泥质岩沥青“A”含量均值高于300×10-6外，其余层段含量均值都小于200×10-6。

在生烃潜量中，马鞍塘—小塘子组泥质岩生烃潜量为0.06～0.18 mg /g，平均为0.11 mg /g；须二段泥质岩生烃潜量为0.19～0.89 mg /g，平均为0.42 mg /g；须三段泥质岩生烃潜量为0.17～1.05 mg /g，平均为0.36 mg /g；须四段泥质岩生烃潜量为0.18～1.14 mg /g，平均为0.61 mg /g；须五段泥质岩生烃潜量为0.31～11.81 mg /g，平均为1.56 mg /g。

表2 四川盆地川西坳陷中段上三叠统泥质烃源岩有机地球化学指标Table 2 Content of organic geochemistry of shale hydrocarbon source rocks in the Upper Triassic of Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

从氯仿沥青“A”和生烃潜量的分析数据可以看出，氯仿沥青“A”含量普遍小于300×10-6；泥质岩生烃潜量(S1+S2)普遍小于2 mg/g，它们所反映的丰度特征是因为本区上三叠统烃源岩的成熟度较高，源岩中有机质已大量生烃、剩余有机质含量很少所致。

2.2 有机质类型

2.2.1 干酪根碳同位素

干酪根碳同位素分析结果表明，马鞍塘—小塘子组泥岩段、须二和须三段烃源岩δ13C均值一般大于-25‰，显示出腐殖型特征。马鞍塘—小塘子组灰岩段、须四、须五段烃源岩δ13C均值在-25‰～-25.5‰之间，显示出腐泥—腐殖型特征。

2.2.2 显微组分

重点探井烃源岩显微组分分析结果表明(表3)，本区上三叠统泥质烃源岩显微组分以镜质组为主，平均含量为76.26%，惰性组次之，平均含量为22.01%。

2.3 有机质成熟度

该区上三叠统烃源岩有机质成熟度分析结果表明(表4)，马鞍塘—小塘子组和须二段烃源岩Ro值范围在2.31%～3.04%，均值大于2.0%，已达到过成熟演化阶段。须三段烃源岩Ro值为1.87%～2.30%，均值大于2.0%，处于高成熟—过成熟演化阶段。须四段烃源岩Ro值为1.63%～1.83%，均值为1.69%，处于高成熟演化阶段；须五段烃源岩Ro值为1.22%～1.45%，均值为1.31%，处于成熟—高成熟演化阶段。总体来看，川西坳陷中段上三叠统烃源岩大多处于成熟—过成熟演化阶段。

3 烃源岩综合评价

烃源岩的质量包括烃源岩厚度、空间展布、有机质丰度、类型、成熟度和排烃效率等多方面因素，但最终体现在烃源岩的排烃强度上。根据卢双舫(2002)的评价标准：排烃强度大于30×108m3/km2，属 Ⅰ 类烃源岩；排烃强度(10～30)×108m3/km2，属Ⅱ类烃源岩；排烃强度小于10×108m3/km2，属Ⅲ类烃源岩。川西坳陷中段上三叠统烃源岩排烃强度是其各个层段排烃强度的总和，从图2中可以看出，各层段烃源岩排烃强度基本都大于30×108m3/km2，如按照卢双舫的分类标准，就不能够对其进行有效分类。为此，本文采用排烃强度为50×108m3/km2和100×108m3/km2作为界限，对川西坳陷中段上三叠统烃源岩进行分类。

表4 四川盆地川西坳陷中段上三叠统泥质烃源岩镜质体反射率Table 4 Vitrinite reflectance of shale hydrocarbon source rocks in the Upper Triassic of Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

一类烃源区位于什邡、彭州、温江、大邑和都江堰地区，面积约为5 412 km2，烃源岩厚度约为1 000～1 650 m，排烃强度约为(100～270)×108m3/km2；二类烃源区位于绵阳、绵竹、中江和成都地区，面积约为6 281 km2，烃源岩厚度约为700～1 500 m，排烃强度约为(50～100)×108m3/km2；三类烃源区位于安县、丰谷和龙泉驿地区，面积约为4 895 km2，烃源岩厚度约为400～700 m，排烃强度约为(10～50)×108m3/km2(图2)。

4 结论

川西坳陷中段上三叠统烃源岩有机质丰度较高，大多处于成熟—过成熟演化阶段，显示本区烃源岩具备较好的生烃能力。排烃强度研究结果表明，上三叠统最有利的勘探区带位于西南角的都江堰、什邡及大邑地区；其东北部的绵竹、绵阳、中江及成都一带属于较为有利勘探区带；北川、江油、梓潼区为较不利勘探区带。

表3 四川盆地川西坳陷中段上三叠统泥质烃源岩显微组分分析Table 3 Maceral analysis of shale hydrocarbon source rocks in the Upper Triassic of Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

图2 四川盆地川西坳陷中段上三叠统烃源岩综合评价Fig.2 Comprehensive evaluation plan of hydrocarbon source rocks in the Upper Triassic of Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

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