台北坳陷中生界烃源岩生烃潜力分析

林小云，周新硕，邓晓晖，程兰嘉，王 蒙，宋阳林

(1.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北武汉 430100；2.长江大学地球科学学院)

台北坳陷中生界烃源岩生烃潜力分析

林小云1,2，周新硕1,2，邓晓晖1,2，程兰嘉2，王 蒙1,2，宋阳林1,2

(1.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北武汉 430100；2.长江大学地球科学学院)

东海陆架盆地是在元古界、古生界复杂基底上发展形成的中、新生代叠合含油气盆地，台北坳陷位于东海陆架盆地西部坳陷带南部，中生界陆相河湖沉积体系发育有福州组泥岩、石门潭组泥岩。结合有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度等烃源岩评价指标，对福州组、石门潭组泥岩的生烃潜力进行了分析，研究结果表明：福州组泥岩有机质丰度较高，石门潭组泥岩有机质丰度低；福州组烃源岩有机质类型为Ⅲ型，石门潭组烃源岩有机质类型为Ⅱ2-Ⅲ型；有机质处于成熟阶段。烃源岩评价结果表明，福州组泥岩具有较好的生烃潜力。

台北坳陷；福州组；石门潭组；烃源岩特征；生烃潜力

东海陆架盆地位于中国东部宽阔的大陆架之上，盆地自西向东分为西部坳陷带、中央低隆起和东部坳陷带3个次级构造单元，西部坳陷带包括长江、台北和彭佳屿三个坳陷[1]。台北坳陷位于盆地的西南部，面积约5.69×104km2，由丽水、椒江凹陷组成西部带，福州凹陷为东部带，东西带之间为雁荡凸起[2]。台北坳陷在盆地基底形成之后，经历了早、中侏罗世克拉通边缘坳陷盆地和白垩纪弧前盆地2个发育阶段[3]。台北坳陷中生界的油气地质条件具有差异性[4]。烃源岩发育于早、中侏罗世和晚白垩世，中-下侏罗统福州组、上白垩统石门潭组主要发育陆相河湖沉积体系[5]，烃源岩类型以泥岩为主。本文通过研究烃源岩的特征，主要分析台北坳陷中生界烃源岩的生烃潜力。

1 有机质丰度

有机质丰度是评价烃源岩生烃能力的重要指标[6]。通常认为，高TOC含量烃源岩等同于好烃源岩[7]。对台北坳陷9口井共67个样品的有机碳、氯仿沥青“A”及热解资料的统计和分析表明(表1)，福州组泥岩有机碳含量平均值为0.88%，众数值落在0.6%～1.0%；氯仿沥青“A”含量都大于0.05%，数值多落在0.05%～0.10%。石门潭组有机质丰度较低，有机质含量平均值为0.37%，多数落在0.2%～0.6%；氯仿沥青“A”含量多小于0.05%，数值多落在0.01%～0.05%。台北坳陷福州组主要为一套陆相近海河湖相沉积，石门潭组主要为一套陆相河湖相沉积。采用我国目前较为通用的陆相烃源岩有机质丰度评价标准(胡见义、黄第藩等,1991)[8]，福州组为较好烃源岩，石门潭组为较差烃源岩。

表1 台北坳陷中生界烃源岩有机质丰度统计

注：表中数据格式为最小值-最大值/平均值(样品数)

2 有机质类型

烃源岩有机质类型决定了烃源岩生烃能力的大小，国内根据实际石油地质勘探的情况将干酪根类型分为Ⅰ型、Ⅱ1型、Ⅱ2型和Ⅲ型[91]。不同类型的有机质在油气组成、性质方面都有着差异，对于一个地区的产烃能力及油气组成性质都有着比较大的影响。有机质类型判别方法较多，本文主要通过生物标志化合物、干酪根显微组分分析和岩石热解分析对福州组、石门潭组的有机质类型进行讨论。

2.1 生物标志化合物

生物标志化合物是较稳定的有机质，它能直观地反应有机质的生源构成。台北坳陷福州组泥岩的饱和烃/芳烃比值在0.42～0.84，平均值为0.60；泥岩以植烷(Ph)占优势，Pr/Ph分布在0.42～1.33，平均值为0.80(表2，图1)。通常认为，腐殖型烃源岩的饱和烃/芳烃比值则小于0.5，腐泥型烃源岩的饱和烃/芳烃比值大于3[10-11]，有机质饱和烃中的Pr/Ph比值受沉积环境影响，Pr/Ph小于1指示还原条件，Pr/Ph大于1指示氧化条件。因此，福州组泥岩的有机质类型以Ⅲ型为主。

样品中五环三萜烷的分布相似，以C30为主峰呈正态分布，指示来源于水生生物特征，多数样品含有伽马蜡烷，反映具有一定的盐度。各组烃源岩中C27～C29规则甾烷具有相似的分布模式，多数C27、C28和C29αααR三峰构成“V”型(图2)，说明烃源岩生源构成陆源有机质有一定贡献。表明研究区烃源岩有机质类型以Ⅱ2-Ⅲ型为主。

表2 福州组泥岩烃源岩饱和烃色谱参数

图1 台北坳陷福州组泥岩饱和烃色谱特征

图2 台北坳陷烃源岩饱和烃甾烷系列(m/z217)特征分布

2.2 干酪根显微组分分析

显微组分是显微镜下可识别的烃源岩的有机成分。一般将其分为镜质组、壳质组、腐泥组和惰性4个组分。台北坳陷烃源岩显微组分三角图显示，福州组和石门潭组烃源岩样品都落在腐殖型分布区内，腐泥组含量占20%以下，壳质组含量占30%～40%，镜质组+惰质组含量占40%左右，为Ⅲ型干酪根(图3)。

图3 台北坳陷烃源岩有机质显微组分三角图

2.3 岩石热解分析

通过热解参数对有机质进行分类也是比较常用的办法，常用的参数有氢指数(IH)与氧指数(IO)、氢指数(IH)与最高热解峰温Tmax等。烃源岩的热解分析资料显示，台北坳陷大部分样品氢指数值在50～120 mg/g，氧指数值在50～140 mg/g，Tmax值分布在400～450 ℃。石门潭组样品落在Ⅱ2-Ⅲ区域，福州组样品落在Ⅲ区域(图4、5)，反应了有机质母质来源以陆源有机质输入为主，也有水生生物的成分。

综合考虑台北坳陷烃源岩生物标志化合物、干酪根显微组分参数和岩石热解参数，认为石门潭组烃源岩有机质类型主要为Ⅱ2-Ⅲ型，福州组烃源岩有机质类型为Ⅲ型。

3 有机质成熟度

有机质的成熟度是评价烃源岩的重要指标，也是决定一个地区是否有工业油气藏形成的最关键问题。反映有机质演化程度的指标很多，本文主要利用镜质体反射率及生物标志化合物成熟度参数来研究各层段中烃源岩的热演化程度。

3.1 镜质体反射率(Ro)

图4 台北坳陷烃源岩氢氧指数划分类型

图5 台北坳陷烃源岩氢指数与Tmax值划分类型

镜质体反射率Ro是确定烃源岩有机质成熟度有效指标[12-13]。分析结果显示，石门潭组泥岩样品Ro平均值为0.71，属于成熟阶段；福州组泥岩样品Ro平均值为0.80，属于成熟阶段。

3.2 生物标志化合物

生物标志化合物是反映成熟度较可靠的指标。台北坳陷福州组泥岩饱和烃色谱图大多数为单峰型，其主峰碳分布范围集中在C17～C18，OEP值接近1(表2)，反映了台北坳陷烃源岩演化程度较高，为成熟阶段。

甾萜类化合物不同异构体含量的比值是反应成熟度十分有效的指标。一般过成熟烃源岩中不含甾类化合物或含量很低。由C2920S/C2920(S+R)、ββ-C29/(ββ+αα)-C29的值组成的成熟度图可见，福州组和石门潭组样品C29甾烷异构体比值落在成熟区，烃源岩处于成熟演化阶段。

综合考虑镜质体反射率、生物标志化合物成熟度参数特征，认为石门潭组和福州组烃源岩演化阶段已进入成熟阶段。

4 生烃潜力分析

对台北坳陷中生界烃源岩的地球化学特征分析表明：福州组泥岩有机质丰度较高，石门潭组泥岩有机质丰度低；福州组泥岩有机质类型以Ⅲ型为主，石门潭组泥岩有机质类型为Ⅱ2-Ⅲ型；有机质处于成熟阶段。因此，台北坳陷中生界烃源岩具有较好的生烃条件，其中，福州组优于石门潭组，具有一定的生烃潜力。

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编辑：吴官生

1673-8217(2015)01-0035-04

2014-09-21

林小云,博士，教授，1965年生，1987年大学毕业，主要从事油气成藏地质与资源评价的科研和教学工作。

国家科技重大专项“近海中、古生界残留盆地特征及油气潜力”(2011ZX05023-003)资助。

TE112.115

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