银—额盆地查干凹陷意4井烃源岩评价

李 辉 罗小平刘 军左银辉 李新军

（1.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都 610059;2.中原油田分公司勘探开发科学研究院，濮阳 457001）

银—额盆地查干凹陷意4井烃源岩评价

李 辉1罗小平1刘 军1左银辉2李新军2

（1.成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都 610059;2.中原油田分公司勘探开发科学研究院，濮阳 457001）

意4井构造上位于查干凹陷西部次凹北部断块群。目的层为苏一段、巴二段和巴一段。用有机地球化学实验分析方法，从有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等3个方面对意4井泥岩进行了分析和评价，从而对进一步勘探查干凹陷提供依据。实验分析认为巴音戈壁组二段烃源岩有机质丰度高，母质类型为过度型，主要为Ⅰ型、ⅡA型，类脂含量丰富，有机质热演化程度不高，未进入大量生油阶段，为中-好的烃源岩。

查干凹陷；烃源岩评价；有机质丰度；有机质类型；有机质成熟度

1 区域地质背景

查干凹陷位于内蒙古自治区西部银根—额济纳旗盆地(简称银—额盆地)的东部,面积约2 000km2。盆地构造复杂，基底起伏，断层发育,不仅正断层很多，逆断层也很发育，从西北到东南将凹陷断开为3个二级构造单元：虎勒—额很次凹(西部次凹)、毛敦次凸(中央隆起带)和罕塔庙次凹(东部次凹)(图1)［1］。近年来,东部地区油气枯竭，能源供应紧张，勘探目标逐渐从对大、中型油气田的勘探转移到对中、小型含油气盆地的勘探。目前，中原油田已经对该盆地进行第二次勘探，重点在进一步了解该盆地的沉积地层,含油气性，对烃源岩进行实验室分析，并且第一次在盆地东部的查干凹陷和西部路井凹陷发现了少量原油,指示该地区具有很强的勘探潜力。在内蒙古银—额盆地中类似查干凹陷这样的小型断陷有很多,每一个可能含油气的小型凹陷都必须得到重视。

图1 查干凹陷构造区划图

虎勒-额很次凹(Ⅰ):虎勒洼陷(Ⅰ1)、巴润断鼻带(Ⅰ2)、额很洼陷(Ⅰ3)和毛西断鼻带(Ⅰ4);毛敦次凸(Ⅱ);罕塔庙次凹(Ⅲ):罕塔庙洼陷(Ⅲ1)、罕南冲断带(Ⅲ2)、五华单斜带(Ⅲ3)和海力素背斜带(Ⅲ4)。

2 烃源岩分布

根据钻井资料，得出查干凹陷基底属于二叠系浅变质的碎屑岩系，岩性主要为灰色砂岩和深灰色砂质泥岩，查干凹陷在中、新生界时期大规模沉积,从下到上可以划分为白垩系、第三系和第四系,其中白垩系沉积厚度最大，为凹陷的沉积主体,自下而上将白垩系地层划分为巴音戈壁组 (K1b)、苏红图组(K1s)、银根组(K1y)和乌兰苏海组(K2w)［2］。

查干凹陷烃源岩主要分布在下白垩统巴音戈壁组和苏红图组下段,其他层段基本不含烃源岩（图2）。从图中可以看出苏红图组下段暗色泥岩发育，累计厚度约149m;而巴音戈壁组为查干凹陷主要烃源岩发育层段,沉积相为浅湖-半深湖,暗色泥岩总厚712.5m；生油岩累计厚度861.5m。根据地震勘探解释成果及其他钻井资料,认为白垩纪沉积时期控制断陷沉降的同生断层对该凹陷烃源岩的分布起重要作用，烃源岩的分布受控于这些同生断层，且多呈箕状分布于白垩系断陷中,烃源岩厚度在0～2 400m之间,烃源岩厚度变化较大,分布面积约 1 200km2。

图2 地层剖面图

3 烃源岩有机质丰度

有机质丰度是评价烃源岩优劣的重要参数，包括有机碳含量、氯仿沥青A、生烃潜力和总烃等指标。作者在前人研究的基础上，对意4井加密采集样品，根据实验分析得出主要烃源岩层位有机质丰度(表1)。由表1可知，苏一段(K1s1)2个样品中有机碳平均含量较小，未达到0.5%，属于差的烃源岩，巴二段（K1b2）有85% 以上的烃源岩TOC分析结果大于0.5%，TOC大于1.0%的样品占总数的67%，据我国陆相泥质烃源岩的TOC评价标准（好烃源岩TOC＞1.0%，中等烃源岩TOC在0.6%～1.0%之间，差烃源岩TOC为0.6%～0.4%，非烃源岩的TOC＜0.4%）。就TOC丰度一项指标来看，这些样品绝大多数为好的烃源岩,巴一段（K1b1）中有机碳平均含量为0.66%,属于中等烃源岩。其中巴二段样品中有25%生烃潜量（S1+S2）低于 2mg／g，75%的样品分析结果分布在2～30mg／g。我国白垩系含油气盆地烃源岩有机质丰度一般都比较高，如松辽盆地主要烃源层K1q1有机碳含量平均为2.21%，热解生油潜量达13.23mg／g，次要烃源层K1q2+3有机碳平均含量仅0.71% ，但热解生油潜量达 5.27mg／g［3］。与之相比，巴音戈壁组二段烃源岩整体评价为中-好烃源岩，也是目前所做该凹陷样品中，有机质丰度最好，生烃潜量最大的层位。

表1 意4井烃源岩有机质丰度数据

4 有机质类型

据有机岩石学的观点,烃源岩的有机质类型主要取决于其中的有机显微组分的种类及其相对含量。镜质组源于高等植物的木质体和纤维体，生油量小，能生成少量天然气，是ⅡB型干酪根的重要组成部分。腐泥组的母质来源主要是低等水生生物、藻类，是Ⅰ型干酪根的重要组成部分，能大量生成石油和天然气。壳质组母质来源主要是高等陆生植物的组织器官，类脂组的含量较高，是ⅡA型干酪根的重要组成部分，对成烃贡献较大。惰性组是高等植物母质体以丝碳化作用缓慢氧化后形成的，对生油几乎无贡献，是Ⅲ型干酪根的重要组成部分［4］。对湖泊相沉积形成的烃源岩来说，腐泥组和壳质组对生烃贡献最大，能大量生成石油和天然气，镜质体中的富含氢的组分也具有一定的生烃潜力。对意4井苏一段(K1s1)、巴二段（K1b2）、巴一段（K1b1）3 段烃源岩进行干酪根镜检（图3）分析表明：烃源岩中类脂组含量最为丰富，一般大于81%，为主要组分；惰质组与镜质组为次要成分，含量多数小于15%，可以评价为好烃源岩。选取做镜检的样品数量较少，但是实验结果与用有机岩石学方法判断的结果一致。

图3 意4井干酪根镜检

实验结果显示，意4井烃源岩母质类型属于混合型，以Ⅰ型、ⅡA型为主（表2）。表明有机质沉积于还原环境下,虽以水生有机质、藻类沉积为主,但其中也混合有较多的陆源有机质,其来源是由河流搬运所致，构成了混合型有机质。另外,由于查干凹陷在沉积上属内陆湖相,本区的烃源岩主要分布在额很洼陷,依据湖相生烃母质和干酪根类型一般随沉积相呈环带状展布的规律,可判断实验数据可靠，即母质类型属于腐泥型、腐殖型［5］。干酪根的类型决定了有机质热演化的产物特点,由此可启示本区的油气勘探方向。

干酪根δ13C值可以反映烃源岩有机质类型。一般而言有机质类型好，其碳同位素δ13C值轻，具体界限值为:干酪根δ13C小于-28‰为Ⅰ型有机质，干酪根δ13C大于-25.5‰为Ⅲ型有机质，干酪根δ13C介于其间的为Ⅱ型有机质。由表2可以看出在所做样品中干酪根碳同位素值普遍较轻，在井深1 647.29、1 649.14、1 672.7m 处样品为ⅡA 型，其他都是Ⅰ型，与干酪根镜检结果类似。

表2 意4井干酪根碳同位素δ13C

5 烃源岩成熟度

图4 意4井有机质热演化与深度的关系

图5 意4井烃源岩HI-Tmax关系图

图4为查干凹陷意4井烃源岩有机质热演化随深度变化的关系图。有机质的热演化程度都不高，意4井Ro最小值为0.63，最大值为0.83，平均值为0.72，处于低成熟阶段，并没有达到生烃高峰期，即巴音戈壁组二段没有大量生成常规的液态烃类。随深度的增大成熟度也变大，在巴音戈壁组一段，烃源岩已成熟。

通过对意4井样品热解分析资料研究，绘制了氢指数(HI)与最高热解峰温(Tmax)关系图（图5）。受成熟度影响，数据点主要集中在曲线的中上部，有机质类型以Ⅰ—ⅡA型为主(Tmax值多数大于440℃ ，即烃源岩已低成熟)。

6 结 论

意4井主要烃源岩有机质丰度、有机质类型和热演化程度的研究结果表明:其沉积相属滨浅湖-较深湖相，苏红图组一段TOC丰度低，平均为0.499%，生烃潜量也低，平均为1.37%，成熟度低，巴音戈壁组一段烃源岩有机质丰度平均为0.66%，（S1+S2）平均为1.56%，都属于次要烃源岩；巴音戈壁组二段烃源岩有机质丰度最高,泥岩厚度大，有机质类型主要为Ⅰ型、ⅡA型，整体为好烃源岩,烃源岩热演化处于成熟阶段,Ro都大于0.6%，平均值为0.72%，但未大量生烃，整体处于低成熟阶段,推测凹陷深处烃源岩应已成熟。

[1]陶国强.内蒙古银额盆地查干凹陷烃源岩生烃和排烃史研究[J].现代地质，2002，16（1）：67.

[2]陈建平，何忠华，魏志彬，等.银额盆地查干凹陷基本生油条件研究[J].石油勘探与开发，2001，28（6）:23.

[3]林卫东.天草凹陷下白垩统烃源岩的地球化学特征与凹陷含油气远景分析[J].矿物岩石地球化学通报，2005，24（3）：208.

[4]刘洛夫,唐永尚，齐雪峰，等.准噶尔盆地侏罗系层序地层格架中的烃源岩评价[J].沉积学报，2002，20（4）：691.

[5]陈建平，王东良，秦建中，等.银根—额济纳旗盆地原油的发现及其主要地球化学特征[J].地球化学，2001，30（4）：335-336.

The Source Rock Evaluation of Yi4 Well in Chagan Sag of Yin'e Basin

LI Hui1LUO Xiaoping1LIU Jun1ZUO Yinhui2LI Xinjun2
(1.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059；2.Research Institute of Exploration and Development,Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001)

Yi 4 well is located in the Chagan sag Western concave North fault block group.Target layer is in Su 1,Ba 2 and Ba 1 section.This research takes the dark color mudstone of the Yi 4 well as the dissection object,and takes advantage of many parameters such as organic matter abundance,the type and maturity of organic matter to describe quantitively or qualitatively the hydrocarbon-generating potential characteristics of the source rock,in order to provide the basis for further exploration in Chagan sag.Results indicate that the source rock's organic matter abundance of the Bay ingebi Formation 2 is the highest,which organic types as excessive type,mainly for type I,IIA type,and lipid content is rich,but organic matter maturity is not high,without access to a large number of oil phase,belongs to the middle or good source rock.

chagan sag；source rock evaluation；organic matter abundance；organic matter type；organic matter maturity

TE122

A

1673-1980(2012)05-0022-04

2012-05-25

中石化重大科研攻关项目（P10001）

李辉（1986-），男，四川峨眉人，成都理工大学在读硕士研究生，研究方向为石油地质与油气地球化学。