天环凹陷北段延长组烃源岩特征

韩 博，旷理雄 (中南大学地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 410083)

天环凹陷北段延长组烃源岩特征

韩 博，旷理雄 (中南大学地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 410083)

通过对鄂尔多斯盆地天环凹陷北段延长组岩性特征、暗色泥页岩油气地球化学特征研究，总结了烃源岩纵向分布、有机质丰度、干酪根类型和热演化特征。结果表明,研究区长7油层组烃源岩分布范围广，有机质丰度较高，平均为2.75%，并由南至北呈舌型降低趋势;有机质类型以Ⅱ2型为主，部分为Ⅲ型;有机质主体处于成熟演化阶段，部分处于低熟和高成熟演化阶段;整体烃源岩呈东南-西北向舌形分布，具有中南部厚并向周缘减薄的特点，西北边缘区域呈现尖灭态势。

优质烃源岩；有机地球化学；延长组；三叠系；天环凹陷

天环凹陷北段位于鄂尔多斯盆地西北部，跨西缘逆冲带和天环凹陷两个构造单元，地质条件较为复杂。该研究区在古生代为一西倾斜坡；晚三叠世才开始拗陷；侏罗白垩纪凹陷继续发育，沉积中心逐渐向东偏移[1-3]。此外，该研究区沉积了多套有利油气成藏的生储盖组合。近年来，该研究区侏罗系低幅构造岩性油气藏勘探取得了重大突破[4]。赵彦德等[5]于2011年通过色谱/质谱和碳同位素等分析方法，对侏罗系原油的油源进行了对比，结果表明其原油来源于延长组长7油层组的烃源岩。该研究区长7油层组沉积时期为湖盆扩张期，伴随盆地沉降，湖岸线不断外扩，湖盆发育成熟并达到了全盛时期。其沉积物以灰色、深灰色湖相泥岩为主。其厚度在平面上呈现出东南厚、西北薄的舌形趋势，具有中南部厚并向周缘减薄的特点，在研究区西北缘则呈现出尖灭态势。笔者采集了该研究区长7油层组泥岩、油页岩和碳质泥岩等样品105块，进行了系统地球化学分析，进一步评价了天环凹陷北段三叠系延长组的生烃潜力，以期为凹陷北段今后的油气藏勘探提供依据。

1 有机质丰度

目前国内外对烃源岩有机质丰度的测试与评价已形成了一套完整的技术系列，建立了相应的评价标准和判别指标，其中包括有机碳含量(TOC)、有机质热解生烃潜量(S1+S2)、氯仿沥青“A”含量以及总烃含量等4种评价指标。笔者通过对天环凹陷北段峰1、峰6等8口井的泥质烃源岩样品测试，从有机碳含量、有机质热解生烃潜量和氯仿沥青“A”含量等3个方面进行了评价。

天环凹陷北段长7油层组烃源岩TOC为0.29%～7.95%，平均2.75%，丰度高，根据烃源岩有机碳评价标准，中等-最好等级有机碳样品占95.2%，其中峰1井、峰6井、峰12井、井4井长7烃源岩丰度较高，处于最好等级，平均值处于2.01%～4.85%范围(见表1)。

该区长7油层组泥质烃源岩的S1+S2平均值为8.84mg/g，总体处于好等级。峰14井长7烃源岩S1+S2为最好等级，平均值达到22.21mg/g，而池83井、黄73井、井1井长7烃源岩S1+S2为差等级，平均值处于0.71～1.37mg/g范围。

氯仿沥青“A”分析显示，长7油层组烃源岩氯仿沥青“A”含量平均值为0.279%，总体处于最好等级。峰14井长7烃源岩氯仿沥青“A”含量为最好等级，平均值达到0.596%，而黄73井烃源岩氯仿沥青“A”含量为差等级，平均值仅为0.035%。

由于天环凹陷北段有机质演化程度并不高，有机质可溶部分保存基本完整，因此上述3个指标能够反映出烃源岩的品质特点。以TOC为主要评价指标，参考S1+S2和氯仿沥青“A”含量综合判识有机质丰度，可知天环凹陷北段长7油层组烃源岩处于中等-最好等级。

表1 古峰庄地区长7油层组烃源岩有机质丰度分析表

2 有机质类型

图1 天环凹陷北段长7油层组烃源岩氢指数IH与最高热解温度Tmax关系

天环凹陷北段延长组长7油层组沉积时期，天环凹陷主要为湖相沉积，从氢指数(IH)变化看(见图1)，长7油层组的氢指数值变化范围较大，大部分位于100～400mg/g之间，少量样品低于100mg/g。该区长7油层组干酪根类型主体为Ⅱ1-Ⅱ2型，部分为Ⅲ型(见表2)。就各种有机质类型分布而言，Ⅱ1型分布于工区西南的井4井、峰14井区域，呈北西-南东向条带状分布于区内，在工区中南部的黄73井附近有机质类型则以Ⅱ2型为主，而在工区西南部边缘的井1井区域有机质类型主要为Ⅲ型。

3 有机质成熟度

有机质成熟度是判定烃源岩实际生烃能力的重要指标，也是评价烃源岩生烃量和资源前景的重要依据。当有机质达到或超过生烃门限时，干酪根才进入成熟并在热力的作用下大量生成烃。国内外对有机质成熟度的评价指标较多，笔者主要采用镜质体反射率(Ro)指标进行分析，同时参考最高热解温度(Tmax)作为辅助评价标准。

表2 古峰庄地区长7油层组单井烃源岩有机质类型分析表

研究区长7油层组烃源岩Ro为0.63%～0.8%，平均0.69%(见表3)，根据烃源岩有机质成熟度评价标准，全部样品处于低熟-成熟演化阶段，其中低熟样品占52.9%，成熟样品占47.1%。峰1井、峰14井、井4井及黄73井长7油层组烃源岩成熟度较低，处于低成熟演化阶段，峰6井、峰12井和井1井长7油层组烃源岩成熟度略高，处于成熟热演化阶段。

表3 古峰庄地区延长组长7油层组烃源岩有机质成熟度分析表

长7油层组烃源岩有机质最高热解温度Tmax处于425～462℃之间，平均为445℃，样品处于低熟-高成熟演化阶段，其中低熟样品占29.5%，成熟样品占42.9%，而高熟样品占26.7%。

由于热解资料受到其他因素的影响较大，经常出现与其他资料矛盾的情况。因此，对于烃源岩成熟度主要依据Ro指标进行判定；对于缺乏Ro资料的井采用最高热解温度Tmax进行判定。综合以上2项指标进行分析，认为该地区长7烃源岩有机质演化程度不高，主体处于低成熟-成熟演化阶段，部分处于高成熟演化阶段。

4 结 论

1)研究区长7油层组烃源岩样品的有机碳丰度均值为2.75%、S1+S2平均为8.84mg/g、氯仿沥青“A”平均为0.279%，反映出天环凹陷北段烃源岩处于中等-最好等级，属有效烃源岩，其烃源岩有机质丰度由南至北呈舌型降低趋势。

2)研究区长7油层组干酪根类型主体为Ⅱ1-Ⅱ2型，部分为Ⅲ型。全区有机质类型分布并不均一，Ⅱ1型干酪根呈北西-南东向条带状分布于区内。

3)研究区长7烃源岩镜质体反射率平均为0.69%，Tmax平均为445℃，反映该区长7烃源岩有机质主体处于低成熟-成熟演化阶段，部分为高成熟演化阶段。

4)研究区长7烃源岩具有中南部厚并向周缘减薄的特点，至西北缘呈现尖灭态势。烃源岩厚度展布整体呈东南厚-西北薄的舌形。

[1]赵红格.鄂尔多斯盆地西部构造特征和演化[D].西安：西北大学，2003.

[2] 刘池洋,赵红格,王峰,等.鄂尔多斯盆地西缘(部)中生界构造属性[J].地质学报， 2005,79(6):737-747.

[3] 赵文智,王新民,郭彦如,等.鄂尔多斯盆地西部晚三叠世原型盆地恢复及其改造演化[J]，石油勘探与开发, 2006, 33(1)：6-13.

[4] 付金华,罗安湘,喻建,等.西峰油田成藏地质特征及勘探方向[J].石油学报,2004,25(2):25-29.

[5] 赵彦德,刘显阳,张雪峰,等.鄂尔多斯盆地天环坳陷南段侏罗系原油油源分析[J].现代地质, 2011,25(1)：85-93.

[编辑] 李启栋

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

TE112.113

A

1673-1409(2012)04-N023-03

2012-01-11

国家重大科技专项(2008ZX05002-005)。

韩博(1981-)，男，2005年大学毕业，工程师，硕士生，现主要从事地质工程方面的研究和管理工作。