毛场－马王庙地区Ex下段油源及油气运移研究

李 凯，冯志平，刘明，付进梅

（中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院，湖北 武汉430223）

引 言

2011年在毛场斜坡带钻探马82井，在Ex下Ш油组试油获得了日产9.28方的工业油流；后相继钻探了多口井，均在Ex下段不同油组获得了工业油流，打开了毛场斜坡带油气勘探的新局面，使毛场斜坡带成为继马王庙油田之外又一个千万吨级的增储新阵地。因此正确认识毛场－马王庙地区Ex下段原油的油源及运移方向，可以为潜南地区下一步的油气勘探提供科学依据。

1 毛场地区Ex下段原油地化特征

资料表明，毛场地区Ex下段不同油组原油是同一种成因类型的原油，具有以下地化特征:①属于中等粘度轻质油。密度小于0.87g／cm3，粘度小于13.02mPa·s。②在类异戊二烯烷烃组成中具有植烷优势，Pr／Ph值在0.62～0.73之间，表明原油形成于还原沉积环境。③在C27～C29正常甾烷的相对组成中，C29－20R占了明显的优势（含量在41.86%～48.21% 之间 ），C27－20R较弱（25.48%～35.95% ），表明原油为 Ⅱ2型有机质成油。C29甾烷的两个异构化参数值大于0.50，表明原油为高成熟原油。伽马蜡烷／αβC30值在0.60～1.15之间，显示原油的成油环境为半咸水湖相。

进一步分析表明，毛场－马王庙地区Ex下段不同油组的原油可分为两大类:一类为成熟原油:主要分布在马王庙油田主体部位，如马56、马36等井区；一类为高成熟原油:主要分布在毛场斜坡带，马13、马16至马71井一线各井区。这两类原油的成油母质和成油环境相似，但成熟度上存在明显差异，前者C29甾烷的两个异构化参数在0.40～0.50之间，后者在0.50～0.55之间。

2 烃源岩特征及评价

毛场－马王庙地区Ex下段暗色泥岩发育，但并非所有的暗色泥岩都是有效烃源岩，只有那些有机质丰度高、母质类型较好、并经过可靠的油源对比证实的能提供工业性油气聚集的烃源岩才能称为有效烃源岩。在实际工作中，一般以有机碳含量下限值0.40% 作为评价有效烃源岩的基本参数。

2.1 烃源岩分布特征

研究区Ex下段有效烃源岩具有以下分布规律:纵向上，有效烃源岩主要分布在Ex下Ⅱ～Ex下Ⅲ油组上部。从南到北，发育层位稍有抬高，马王庙油田的马28井发育在Ex下Ⅱ～Ex下Ⅲ顶部，竹根滩断层下盘的周兴场地区，发育在Ex下Ⅰ油组下部－Ex下Ⅲ油组顶部。

在平面上，有效烃源岩主要分布在马王庙油田、毛场斜坡带，往北可以延伸到竹根滩断层下盘附近的周兴场和付家台地区，往南可以延伸到通海口断层下盘附近。其中，以马王庙地区和毛场斜坡带Ex下段有效烃源岩有机质丰度最高。

Ex下段有效烃源岩围绕总口－潘场向斜呈环状分布，在总口－潘场向斜处最厚最大，可达150m以上，往四周厚度逐渐减薄，在毛场斜坡带和马王庙地区厚度变化在60m～100m之间，往北至马47井厚度仅45m左右。Ex下段有效烃源岩的沉积特征主要为三角洲前缘亚相，岩性组合特征为暗色泥岩、石膏质泥岩与砂岩互层。

2.2 烃源岩岩石学特征

毛场－马王庙地区Ex下段有效烃源岩主要发育了泥岩、白云质泥岩和泥质白云岩三种岩石类型。在组成上，泥岩中泥质含量在40% 以上；白云质泥岩中泥质含量在35% 左右，白云石含量在20% 左右；泥质白云岩中白云石和泥质含量都在25% 左右。不同岩石类型的烃源岩有机碳丰度不同，泥岩中有机碳含量在1% 以上，白云质泥岩和泥质白云岩中有机碳含量在0.90%左右。

2.3 烃源岩评价

毛场－马王庙地区Ex下段烃源岩有机碳含量平均值为0.73%，生烃潜力S1＋S2平均值为1.65kg／t，氯仿沥青“A”平均值为0.048 8%，最高值达0.43%，可溶有机质丰富，可见本区相当一部分烃源岩具有有机质丰度高，有较好的生油能力。烃源岩主要为Ⅱ2型有机质，具有能够生油的特点。

马王庙油田处于继承性发育的隆起带上，Ex下段烃源岩Ro值在0.65% 左右，处于热演化的未熟阶段；毛场斜坡带埋深加大，Ex下段烃源岩 Ro值在0.80%～0.95%之间，进入了成熟阶段；在潜南最有利的总口－潘场生油向斜带Ex下段烃源岩埋深在3 000m以上，已进入高成熟早期阶段。

因此，分析表明毛场斜坡带Ex下段有效烃源岩具有为本区提供成熟油的油源条件，马王庙则具有为本区提供未熟油的油源条件，总口－潘场生油向斜带Ex下段烃源岩则具有能够向毛场－马王庙地区提供高成熟的油源条件。

3 油源研究

3.1 毛场斜坡带Ex下段油源研究

毛场地区Ex下段有效烃源岩具有提供未熟油的油源条件，因此将本区Ex下段原油及Ex下段烃源岩进行了油岩对比。在三种正常甾烷的相对组成中，油、岩都呈现C29－20R＞C27－20R＞C28－20R的特征 ，C29－20R含量油为44.04%～48.27%、岩为45.26%～49.31%，C27－20R含量油为27.58%～33.95% 、岩为26.12%～36.79%（见表1）。表明油和岩同为Ⅱ2型有机质、成油母质相似；伽马蜡烷／C30藿烷值油在0.60～90之间，岩在0.48～0.68之间，表明油和岩都形成于半咸水湖相的还原沉积环境，具有成因上的联系。同时，原油、烃源岩的单体烃碳同位素分布曲线也很相似（见图1），也证明了两者之间具有亲缘关系。但从C2920S／（20S＋20R）值来看，油在0.51～0.55之间、属于高成熟的，而岩为0.40左右、为成熟的，油的成熟度高于烃源岩。证明了毛场斜坡带Ex下段原油除有本区Ex下段烃源岩的贡献外，还应该有它源石油。

表1 毛场地区Ex下段原油与本区Ex下段烃源岩甾、萜烷对比表

图1 毛场斜坡带Ex下段原油、烃源岩单体烃碳同位素对比图

为此又将毛场斜坡带Ex下段原油与总口－潘场生油向斜带Ex下段高成熟原油进行了油油对比，两者在成油母质、成油环境以及成熟度三方面具有好的对应关系（见表2）；同时两者之间的单体烃同位素变化趋势也很相似（见图2），特别是nC20～nC28之间的各单体烃δ13C值非常接近，具有明显的亲缘关系。

图2 毛场斜坡带与拖市地区Ex下段原油单体烃碳同位素曲线对比图

表2 毛场斜坡带Ex下段原油与总口－潘场Ex下段高成熟油的比较

因此，毛场斜坡带Ex下段原油既有本区Ex下段贡献的成熟油外，还有总口－潘场向斜带Ex下段贡献的高成熟油，这些高成熟油可以沿北东向展布的断裂系统运移到毛场斜坡带成藏，可能由于后者的充注量大，从而混合形成高成熟油。

3.2 马王庙地区Ex下段油源研究

同源的干酪根和沥青“A”之间的δ13C值相差不会大于2‰～3‰，而沥青“A”和原油之间δ13C值相差小于或等于2‰。马王庙油田马36井Ex下Ⅱ油组1 372.5m处烃源岩中的干酪根和“A”之间的δ13C值几乎相同，而“A”和1 380.6m处原油之间的δ13C值之差为1.10‰，证明了马王庙油田主体部位Ex下段原油与本区Ex下段有效烃源岩具有亲缘关系（见表3）。同时，马36井Ex下段原油和总口－潘场向斜带EX下段原油的单体烃碳同位素分布曲线相似（见图3），证明了总口－潘场向斜带Ex下段高成熟油对马王庙油田的贡献作用。

表3 马36井Ex下段原油、烃源岩碳等同位素值对比

图3 马36井与拖市地区Ex下段原油单体烃碳同位素对比曲线

因此，马王庙油田主体部位Ex下段原油既有本区贡献的未熟油，又有总口、潘场向斜带贡献的高成熟油，由于两者的贡献量基本相当从而混合形成成熟油。

4 油气运移研究

原油中含氮化合物总量随运移距离的增加会逐渐降低。原油中含氮化合物总量分布表明:总口－潘场向斜带新下段高成熟烃源岩生成的高熟油沿着北东向断裂系统和裂缝体系运移（见图4），先运移至毛场斜坡带和马13、马16井区，最后运移到马30、马24、马36井区成藏。含氮化合物的异构体参数也指示出相同的运移方向。

图4 毛场－马王庙地区Ex下段原油运移图

5 结论

1）毛场斜坡带Ex下段原油为同一种成因类型的原油，毛场－马王庙地区Ex下段原油可以分为成熟原油和高成熟两种。

2）毛场－马王庙地区E下段有效烃源岩分布在E下Ⅱxx至Ex下Ⅲ油组上部，主要为泥岩、白云质泥岩和泥质白云岩等；马王庙油田主体部位Ex下段有效烃源岩处于热演化的未熟阶段，毛场斜坡带已进入了成熟阶段。

3）毛场斜坡带Ex下段原油除来自本区Ex下段成熟烃源岩贡献的成熟油外，主要为总口－潘场向斜贡献的高成熟油；马王庙油田主体部位Ex下段原油则是本区贡献的未熟油与总口－潘场向斜带贡献的高成熟油所混合而成的成熟原油。

4）油气运移研究表明，总口－潘场生油向斜的高成熟原油，可以沿着北东向展布断裂系统向高部位的毛场－马王庙地区运移，运移效应明显。

［1］江继纲，等.盐湖油气的形成、演化和运移聚集［M］.广州:广东科技出版社，2004.

［2］刚文哲，等.应用油气地区化学［M］.北京:石油工业出版社，2011.