六盘山盆地烃源岩的地球化学特征及油气勘探潜力

尹 娟，郭建军

（1.中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北 潜江 430074；2.中国石油大学 石油天然气成藏成理教育部重点实验室，北京 昌平 102249）

六盘山盆地位于宁夏南部，东靠鄂尔多斯地块，北与贺兰山对应，西南为北祁连加里东褶皱带，西北向河西走廊延伸，东南部与北秦岭造山带相接，属于黄土塬地貌的小型中（新）生代盆地沉积盆地，盆地面积10800km2。

海参1 井位于六盘山盆地海原凹陷腹部，它是以三叠－侏罗系为主探目的层的参数井。设计完钻深度5 600m，后加深钻至5 828m。该井在白垩系李洼峡组下 部3 480m～3 775m 揭示厚达173.5m 的深灰色、灰色泥岩，其中暗色地层连续厚度达82m，并在3 588 m～3 589m 见到了油斑粉细砂岩。

烃源岩的地球化学特征及分布研究，对于油气资源量的预测和进一步的油气勘探具有重要意义。本文探讨海参1井钻遇烃源岩的地球化学特征，并结合剖面露头样品资料分析烃源岩在平面上的分布以及六盘山盆地的油气勘探潜力。

1 烃源岩的分布

有效烃源岩是指有机质丰度比较高、母质类型比较好、生烃潜力大、能为油藏的形成提供主要油源的母岩。有效烃源岩的确定，许多研究者都是把经过油、岩对比，证实为油田或油藏的形成提供了主要油源的母岩确定为有效烃源岩，鉴于六盘山盆地未发现油田，而白垩系油气苗十分丰富，所以参照沉积相研究成果，将盆地内处于湖相区且有机碳大于0.6% 的暗色泥岩均划分为有效烃源岩。

从目前海参1井钻遇的地层来看，白垩系烃源岩主要发育在乃家河组－马东山组，岩性为暗色泥岩、灰岩。乃家河组烃源岩厚118m，占地层厚度的90.8%，连续暗色地层为127m，暗色泥岩最大单层厚度达40m；马东山组烃源岩厚78.2m，占地层厚度的26.2%，最大单层厚度17.3m。

通过对海参1 井白垩系乃家河组－马东山组及寺口子、火石寨剖面有机碳含量与暗色泥岩厚度统计（见表1）的研究，基于沉积相研究的成果，明确白垩系有效烃源岩占暗色泥岩厚度的70%，从而在纵向上确定了有效烃源岩厚度（见表2）。平面上，明确有效烃源岩展布范围，主要是沿石峡口断阶呈北西向展布，生油中心主要分布肖家湾－郑旗一带，盘参4井有效烃源岩最厚，为633m（见图1）。

图1 六盘山盆地白垩系有效烃源岩等厚图

表1 海参1井乃家河组－马东山组有机碳含量与暗色泥岩厚度统计表

表2 六盘山盆地白垩系有效烃源岩厚度数据表

2 烃源岩的地球化学特征

2.1 有机质的丰度

乃家河、马东山组共取岩心、岩屑样品66个，其中4个样品的TOC＜0.4%，属非烃源岩。62个烃源岩样品有机碳含量平均值为1.73%，氯仿沥青“A”含量平均值为0.088 9%，烃含量平均值为434ppm，生油潜量S1＋S2平均值为6.52mg烃／g岩石。从有机质丰度分级评价结果来看，95%以上的烃源岩为中等级别以上的烃源岩（见图2）。

图2 海参1井乃家河～马东山组烃源岩有机质丰度频率图

从层段来看，乃家河组35个烃源岩样品的有机碳含量0.43%～3.18%，平均值为1.76%；氯仿沥青“A”含量0.003 4%～0.153 9%，平均值为0.050 7%；烃含量为24ppm～741ppm，平均值为273ppm；生油潜量S1＋S2为0.29mg～14.38mg 烃／g 岩石，平均值为6.58 mg烃／g岩石，“A”／C和烃／C的平均值分别为3.48%和1.61%。马东山组27个样品，有机碳含量为0.73%～3.65%，平均值为1.69%；氯仿沥青“A”含量0.015 7%～0.349 8%，平均值0.150 0%；烃含量67ppm～1518 ppm，平均值为660ppm；生油潜量S1＋S2为0.58mg～29.03mg烃／g岩石，平均值为6.45mg烃／g岩石，“A”／C 和烃／C 的平均值分别为8.81%和3.88%（见表3）。

表3 海参1井烃源岩有机质丰度和转化率数据表

因此，在纵向上马东山组烃源岩有机质丰度和转化率均高于乃家河组烃源岩的有机质丰度和转化率；平面上，有机碳含量的高值区主要分布在海参1井附近至盘浅1井一带的半深湖－深湖相区。六盘山盆地白垩系有机碳含量等值线见图3。

2.2 有机质的类型

从干酪根类型镜下鉴定结果可知，乃家河组有机质类型以偏腐泥组为主，Ⅰ＋Ⅱ1型干酪根占分析样品的67.7%；而马东山组Ⅰ＋Ⅱ1型干酪根仅占分析样品的28.6%，Ⅲ型干酪根占42.9%，以偏腐植型组为主（见表4）。

图3 六盘山盆地白垩系有机碳含量等值线图

表4 六盘山盆地白垩系烃源岩镜下鉴定干酪根类型统计表

另外，从干酪根显微组分三角图（见图4）上来看，乃家河组多数样品腐泥组含量大于60%，最高可达91.7%，壳质组含量特低，均小于10%，有机质主要来源于湖藻类及浮游生物，以偏腐泥组为主，具有较高的生烃能力；而马东山组组多数样品镜质组＋惰性组含量较高，多大于30%，腐泥组含量较低，有机质来源既有湖藻类及浮游生物，也有高等植物，母质类型以偏腐植型组为主。

图4 海参1井乃家河～马东山组烃源岩显微组分布图

从ααα20RC27－C28－C29甾烷的分布来看，大多以C2720R＞C2820R＜C2920R为特征。乃家河组浅部的烃源岩以C29甾烷占优势，而相对深部的烃源岩却以C27甾烷占优势；C29 甾烷的相对含量29%～52%，而C27甾烷相对含量较低，在24%～50% 之间，伽玛蜡烷的含量较高（见图5），表明其生源构成中来自高等植物的贡献相对较多，且形成于盐度较高的沉积环境。马东山组烃源岩则以富含C27甾烷为主，其相对含量为39%～62%，重排甾烷的含量较高（见图6），表明有机质生源主要以低等水生生物为主。

图5 海参1井乃家河组烃源岩甾烷、萜烷分布特征图

图6 海参1井马东山组烃源岩甾烷、萜烷特征图

2.3 有机质的成熟度

从镜质体反射率来看，乃家河组烃源岩的镜质体反射率测定Ro值为0.52%～0.67%，平均值为0.60%，处于低成熟热演化阶段。而马东山组烃源岩的镜质体反射率Ro值为0.64%～0.75%，平均值为0.69%，稍高于乃家河组烃源岩，处于成熟门限附近（见表5）。

表5 海参1井乃家河～马东山组有机质成熟度参数表

从最高热解峰温Tmax来看，乃家河组烃源岩的最高热解峰温Tmax多在425℃～440℃之间，处于未成熟－低成熟演化阶段，而马东山组烃源岩的最高热解峰温Tmax在428℃～443℃之间，低成熟－成熟演化阶段。从分析结论看，两者的热演化程度不高，但马东山组稍高于乃家河组烃源岩。

3 六盘山盆地的油气勘探潜力

海参1井于井深3 273m～3 599m 的白垩系李洼峡组发现不同级别的油气显示多处，并从以上烃源岩的分布、厚度及地球化学特征可看出，六盘山盆地具有丰富的生成油气的物质基础。另外海参1井钻遇的地层（见图7）表明，海参1井发育有多套生、储、盖组合，两套储层包括下第三系底部的寺口子组和李洼峡组，盖层包括1 300m 厚的第三系（除底部的一套储层）地层和白垩系顶、底两套地层。因此，认为六盘山盆地具有较好的油气勘探潜力。

图7 海参1井钻遇的生、储、盖组合

4 结论

1）烃源岩厚度大。海参1井钻遇的白垩系烃源岩主要发育在乃家河组－马东山组。乃家河组烃源岩厚118 m，占地层厚度的90.8%，暗色泥岩最大单层厚度达40 m；马东山组烃源岩厚78.2m，占地层厚度的26.2%，最大单层厚度17.3m。

2）有机质丰度高，有机质类型较好。乃家河组35个烃源岩样品的有机碳含量0.43%～3.18%，平均值为1.76%；马东山组27个样品，有机碳含量0.73%～3.65%，平均值为1.69%。乃家河组有机质类型以偏腐泥组为主，而马东山组含有腐泥组，但以偏腐植型组为主。

3）有机质成熟度较低。乃家河组烃源岩的镜质体反射率测定Ro值为0.52%～0.67%，平均值为0.60%，处于低成熟热演化阶段；马东山组烃源岩的镜质体反射率Ro值为0.64%～0.75%，平均值为0.69%，稍高于乃家河组烃源岩。

4）海参1 井钻遇了两套生储组合，并在白垩系李洼峡组发现了不同级别的油气显示多处，表明六盘山盆地具有较好的油气成藏条件，油气资源丰富，具有较好的勘探潜力。

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