鄂尔多斯盆地陇东地区长7油层组烃源岩非均质性控制因素研究

李威 （ 油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学）长江大学地球环境与水资源学院，湖北 武汉430100）

张世祥 （中石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江 大庆163712）

文志刚 （ 油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学）长江大学地球环境与水资源学院，湖北武汉430100）

1 地质概况

陇东地区位于鄂尔多斯盆地西南部，区域构造横跨伊陕斜坡和天环坳陷，构造平缓，在西向单斜背景上局部发育小型鼻状构造 （图1）。延长组自下而上可划分为10个油层组，其沉积特征反映了湖盆形成、发展和消亡的全过程。其中长7油层组沉积时期为区内最大的湖侵期，湖盆面积大，有机生物、底栖藻类发育，沉积岩以暗色泥岩为主且大面积分布。

前人对鄂尔多斯盆地长7油层组烃源岩特征进行了多次深入的探讨［1～5］，认为晚三叠世长7油层组沉积早期，区域强烈的拉张伸展运动引起了大规模湖泛，发育了大范围的深湖－半深湖区，形成了十分有利于有机质保存的缺氧环境。长7油层组烃源岩中显微纹层构造十分发育，常见富含有机质的磷酸盐结核，而湖盆中心深湖区欠补偿沉积促进了有机质的富集，以致烃源岩在区内广泛分布。纵向上，陇东地区长7油层组底部烃源岩普遍沉积厚度均大于20m。同时，在该层段中可见震裂岩及震裂构造、滑塌岩、凝灰岩、重荷模等事件沉积物，反映了区内沉积环境缺乏稳定性，烃源岩存在一定非均质性［6］。笔者从宏观及微观入手，对陇东地区长7油层组烃源岩的非均质性进行了深入的探讨，细致分析了其分布规律及控制因素，为后期勘探开发提供理论依据。

图1 鄂尔多斯盆地构造图

2 烃源岩宏观非均质性

2．1 烃源岩有机质丰度

对区内79个样品进行分析，结果显示：总有机碳质量分数 （w （TOC））介于 0．9% ～ 33．68% 之 间， 平 均 为13．41%；生烃潜量 （w （S1＋S2））介于0．85 ～ 116．17mg／g 之 间， 平 均 为44．11mg／g。由w （TOC）－w （S1＋S2）有机质评价图 （图2）可知，绝大多数样品点w （TOC）均大于3．0%，综合评价为最好烃源岩，少数样品w （TOC）位于1．0%～2．0%之间，为中等－好烃源岩，仅有一个样品为差烃源岩。

区内长7油层组烃源岩有机质丰度虽整体较高，为优质烃源岩，但在纵向上，同一地区的不同深度烃源岩往往受到湖平面及沉积层序的控制，即使是同一层段内的烃源岩，有机质的丰度也存在较大差异。从图3中可以明显看出，陇东地区长7油层组2320～2360m层段间，烃源岩有机质丰度总体上呈现出一定变化规律，w （TOC）、w （S1＋S2）随埋深的增大而增大。故长7油层组烃源岩中部有机质丰度较高，上部则略低。但在层间，有机质丰度非均质性明显，w （TOC）、w （S1＋S2）的分布则具有一定离散性。

图2 鄂尔多斯盆地陇东地区长7油层组烃源岩有机质评价图

图3 鄂尔多斯盆地陇东地区长7油层组烃源岩w （TOC）、w （S1＋S2）与深度关系图

2．2 有机质类型

有机质类型是反映有机质质量好坏的主要指标［1］。烃源岩有机质类型的差异主要取决于原始母质的组合类型及后期的保存条件［3］。陇东地区长7油层组烃源岩原始母质以水生生物为主。通过镜下观察长7油层组烃源岩干酪根以无定形类脂体为主，仅在局部地区可见镜质组成分。

利用热解参数中的氢指数 （IH）与最高热解峰温 （tmax）作图划分有机质类型 （图4）。从图4中可以看出，长7油层组烃源岩样品的IH多大于200mg／g，最高可接近700mg／g，有机质类型主要为Ⅰ－Ⅱ1型。长7油层组烃源岩母质类型相对较好，其非均质性不受埋深影响，而受沉积环境、相带及层序等因素的影响。

3 烃源岩微观非均质性

烃源岩的微观非均质性主要表现在细粒沉积物中的富有机质纹层、藻类化石种类、丰度等级、矿物颗粒排列、胶结物和微裂缝的定向发育以及生物标志化合物等［4］。

陇东地区长7油层组烃源岩微纹层十分发育。在显微镜下观察，深色纹理主要为藻类的富集层。纹层的存在及其组分的差异反映了微环境的变化，从而导致了藻类的勃发，形成了多套薄层状优质烃源岩。

由干酪根显微组分图 （图5）可知，里57井中不同深度段烃源岩的干酪根显微组分存在较为明显的差异，即使相距较近的样品，其显微组分仍具有明显差异，尤其是在腐泥组和镜质组的体积分数上。上述显微组分的非均质性反映了烃源岩母质来源、沉积环境等的变化。

图4 鄂尔多斯盆地陇东地区长7油层组烃源岩IH－tmax有机质类型判别图

图5 鄂尔多斯盆地陇东地区里57井长7油层组烃源岩干酪根显微组分组成图

4 结论

1）鄂尔多斯盆地陇东地区长7油层组发育不同的沉积体系域，其对应的沉积水体深度不同，还原环境差异性大，保存条件不一致，烃源岩层间非均质性明显。

2）长7油层组虽位于半深湖－深湖环境中，但浊流沉积较为发育，水体的分层被打破，造成氧化还原环境的改变，致使有机质在丰度、类型上存在一定非均质性。

3）长7油层组烃源岩母质来源是导致有机质显微组分具非均质性的主要原因之一。

［1］侯读杰，冯子辉 ．油气地球化学 ［M］．北京：石油工业出版社，2011．169～184．

［2］杨华，张文正．论鄂尔多斯盆地长7段优质油源岩在低渗透油气成藏富集中的主导作用：地质地球化学特征 ［J］．地球化学，2005，34 （2）：147～154．

［3］张文正，杨华，李剑锋，等 ．论鄂尔多斯盆地长7段优质油源岩在低渗透油气成藏富集中的主导作用——强生排烃特征及机理分析［J］．石油勘探与开发，2006，33 （3）：289～293．

［4］刘显阳，惠潇，李士祥，等 ．鄂尔多斯盆地中生界低渗透岩性油藏形成规律综述 ［J］．沉积学报，2012，30（5）：964～974．

［5］张才利，高阿龙，刘哲，等 ．鄂尔多斯盆地长7油层组沉积水体及古气候特征研究 ［J］．天然气地球科学，2011，22（4）：582～587．

［6］张文正，杨华，杨奕华，等 ．鄂尔多斯盆地长7优质烃源岩的岩石学、元素地球化学特征及发育环境 ［J］．地球化学，2008，37（1）：59～64．