共和盆地下白垩系烃源岩评价

李叶平，张跃中，赵国忠，陈登钱，谢晓媛

(中国石油青海油田分公司 勘探开发研究院，甘肃 敦煌 736202)

共和盆地位于青海省西宁市西南部，北西南东向展布于青海南山与鄂拉山之间，长280 km，宽30～95 km，面积约15 700 km2。该盆地石油地质勘探始于60年代，至今为止已进行了地面地质调查、重磁力普查和电法概查，1995—1996年完成20条地震测线，累计1 060.42 km。1997年钻共参1井，该井仅见少量的气测异常，荧光薄片鉴定发现少量重质沥青，发褐-黑色荧光。2010年在共和盆地的东部贵德、贵南坳陷完成CEMP勘探测线10条，坐标点1 769个，实测剖面总长350.00 km。2012年野外踏勘实测剖面4条，采集生油岩等样品90个，并进行了CEMP解释、样品分析化验和综合研究。

1 地质概况

共和盆地沉积盖层从下到上为中侏罗统、下白垩统、古近系、新近系和第四系[1]。根据其地球物理特征，可进一步分为塘格木坳陷、贵德坳陷、贵南坳陷、祁家隆起和黄河隆起5个二级构造单元(图1)。白垩系主要出露在盆地东缘万秀一带，以下白垩统河湖相碎屑岩沉积为主。下白垩统直接覆盖在基底之上，根据其岩性特征和颜色，从下到上依次分为万一段(K1w1)、万二段(K1w2)、万三段(K1w3)和万四段(K1w4)四个岩性段。万一段和万四段是一套形成于干旱炎热气候条件下的滨湖相和冲积扇砾岩、砂泥岩沉积，万二段和万三段是一套浅湖-半深湖沉积，发育为黑色泥页岩、钙质泥岩、粉砂岩和砂岩[1]。

图1 共和盆地构造单元划分

2 烃源岩分布

根据CEMP解释，下白垩系残留盆地分布在贵德坳陷，面积2 000 km2(图2)，下白垩系总体厚度在1 000～2 500m之间，东西两侧为断层边界，南面剥失，北面尖灭，中北、西南部厚度较大，结合实测剖面预测下白垩系烃源岩面积1 500 km2，平均烃源岩厚度为200 m。

图2 贵德坳陷下白垩系厚度图

图3 万二段、三段烃源岩丰度剖面图

在万秀实测剖面(图3)中，烃源岩主要发育在万二段和万三段下部，其中万二段厚192 m，万三段下部厚226 m，烃源岩岩性主要为黑色泥页岩、灰色泥岩和灰色钙质泥岩三类。其中万二段黑色泥页岩厚63 m，灰色泥岩厚105 m，灰色钙质泥岩厚24 m；万三段下部黑色泥页岩厚2 m，灰色泥岩厚62 m，灰色钙质泥岩厚162 m。

3 烃源岩评价

盆地烃源岩评价采用《陆相烃源岩地球化学评价方法》标准[2]，对露头取样进行了烃源岩有机质丰度、类型、成熟度和成烃演化等指标分析。

3.1 有机质丰度

在万秀剖面中，有机质丰度万二段优于万三段(图3～5)，万二段黑色泥页岩有机质丰度最高，达到良好的烃源岩指标，灰色泥岩为差到中等，万三段黑色泥页岩达到好烃源岩指标，灰色钙质泥岩为非烃源岩(表1)。万二段黑色泥页岩有机碳分布于0.72～2.25之间，11个取样中有9个样的指标大于1.0%，平均为1.33%，6个取样的氯仿“A”达0.1%以上，总烃平均为854 ppm，万三段黑色泥页岩取样1个，有机碳含量为1.17%，氯仿“A”为0.088 8%，总烃平均为691 ppm，下白垩系黑色泥页岩为好生油岩，灰色泥岩为差-中等生油岩，而灰色钙质泥岩为非烃源岩。

图4 万秀剖面有机碳分布直方图图5 万秀剖面氯仿沥青分布直方图

3.2 有机质类型

3.2.1 热解分析

烃源岩类型主要用氢指数IH、热解类型指数TYC、干酪根降解率D、生烃总量S1+S2等方法确定[2]，本区野外露头取样化验分析主要取得了氢指数IH，从资料看(图6)，烃源岩类型主要为Ⅱ2型和Ⅲ型。由于是露头取样，受风化的影响，根据氢指数IH划分的类型严重偏低，不能完全体现有机质类型[3]，用其划分有机质类型偏低，但仍反映出万二段黑色泥页岩好于灰色(钙质)泥岩，黑色泥页岩烃源岩类型主要为Ⅱ2型。

3.2.2 氯仿沥青“A”族组分分析

图7对氯仿沥青“A”族组分进行分析。分析表明，万秀泥质烃源岩中可溶有机质具有“烷烃”含量高，样品点比较集中的特点，烷烃含量≥40%的样占总样的80%，非烃+沥青质含量≤20%的样占总样的10%，说明烃源岩有机质类型较一致，以腐泥型(Ⅰ型)为主，混合型(Ⅱ型)为辅[2]，总体有机质类型较好。

图7 万秀剖面烃源岩氯仿沥青“A”族组分三角图

3.2.3 H/C,O/C分析

干酪根元素组成范氏图(图8)显示，万秀地区烃源岩分布段泥岩的干酪根类型主要为Ⅰ-Ⅱ型[3]，与氯仿沥青“A”族组分分析一致。

图8 万秀泥岩干酪根元素组成范氏图

综合分析表明，万秀地区白垩系烃源岩有机质类型较好，主要为Ⅰ-Ⅱ型[4-5]。

图9 万秀地区烃源岩演化剖面图

3.3 有机质成熟度和成烃演化特征

从烃源岩演化剖面(图9)可以看出，Tmax、“A”/Toc、TPI、CPI、C21-/C22+随深度增加而增加，反映有机质成熟度有随深度增加而增加的趋势。同时TPI、CPI、C21-/C22+等其他热演化特征指标的变化，也反映了演化与排烃、岩性等的不均衡性。烃源岩已进入成熟-过成熟阶段，万二段成熟度高于万三段。根据热解峰温分布(图10)分析，94.3%样品热解峰温大于435 ℃，49%的样品为成熟-生烃高峰期，51%的样品为成熟晚期到过熟期。万秀剖面万二段9块样品RO值为0.76%～0.91%，平均0.83%，万三段RO值为0.86%～0.91%，平均0.88%。孟元林等认为万二段和万三段大部分地层已经进入大量生油的成熟阶段，仅在万三段顶部地层处于低成熟阶段[1]。综合分析表明，万秀剖面烃源岩处于成熟-过熟阶段，生烃潜能大。

4 结论

通过野外露头剖面实测、CEMP解释、取样分析和综合研究表明：

(1)下白垩系烃源岩分布在在贵德坳陷，预测烃源岩面积1 500 km2，平均厚度200 m。

(2)共和盆地万秀剖面下白垩系烃源岩主要分布在万二段和万三段下部，实测烃源岩厚度为232 m。

(3)下白垩系烃源岩有机质类型丰富，类型多样，以Ⅰ-Ⅱ型为主，有机质类型好。

(4)下白垩系烃源岩处于成熟-过熟阶段，生烃潜能大。万二段烃源岩优于万三段，黑色泥页岩优于灰色泥岩。

烃源岩各项有机地球化学指标表明：共和盆地下白垩系烃源岩整体为一套好烃源岩，具有很好的生烃潜力，该盆地具有良好的勘探远景。

[参 考 文 献]

[1] 孟元林，赵紫桐，焦金鹤，等.共和盆地页岩油气地球化学特征[J].中国石油大学学报:自然科学版，2012，36(5)：32-37.

[2] 黄飞，辛茂安.SY/T5735-1995 陆相烃源岩地球化学评价方法[S].北京：石油工业出版社,1996：1-19.

[3] 孟元林，肖丽华，侯创业，等.青海共和盆地下白垩统烃源岩地球化学特征及其生油意义[J].岩石学报，1999，15(4)：630-637.

[4] 李洪波，张警，张春明，等.柴达木盆地西部南区第三系烃源岩评价[J].石油天然气学报，2006,28(6)：41-43.

[5] 成海燕，李安龙，龚建明.陆相烃源岩评价参数浅析[J].海洋地质动态,2008(2)：6-10.