施 琰,于晓闯,陆 英,周进峰
(1.中国石化江苏油田分公司勘探开发研究院;2.中国石化江苏石油工程有限公司地质测井处,江苏 扬州 225009)
弋阳盆地烃源岩评价及分布研究
施 琰1,于晓闯2,陆 英1,周进峰1
(1.中国石化江苏油田分公司勘探开发研究院;2.中国石化江苏石油工程有限公司地质测井处,江苏 扬州 225009)
通过露头及井下样品地化资料,对弋阳盆地冷水坞组烃源岩进行综合评价,并结合钻井、地震、沉积相等对有效烃源岩的分布进行预测。研究表明,该区烃源岩以湖相暗色泥岩为主,有机质丰度较高,有机质类型好,主要为Ⅰ、Ⅱ1型,有机质热演化程度中等,总体达到成熟阶段。冷水坞组有效烃源岩的平面分布广泛,具有东薄西厚的特征,探区内存在三个厚度中心,最厚可达400 m。盆地资源潜力较大,贵溪次凹和桂林次凹是下步勘探有利区带。
烃源岩评价 烃源岩分布 有利区带 冷水坞组 弋阳盆地
弋阳盆地位于江西省东北部,盆地北东东走向,面积3 600 km2。该盆地以汪二低凸起为界,划分为东西铅山和鹰潭两个凹陷。盆地总体勘探程度较低,目前已有二维地震3条125 km,1:10万重力测区4 200 km2,钻井40口,总进尺35 000 m,除G12井(井深2 243.19 m)外,其余均为浅井,主要工作量集中在鹰潭凹陷。
作为新登记区块,前人对盆地烃源岩已做过一些分析评价,但对其分布和资源潜力未做系统研究。因此,通过新一轮野外踏勘和采样分析,结合收集到的井下样品地化数据,对盆地烃源岩进行再评价。最终依据地震、重力等资料对烃源岩的分布和资源潜力进行预测,并结合已钻井油气显示特征,明确下步勘探方向。
弋阳盆地是古生代海相盆地及印支—燕山早期(T3-J)准前陆盆地上形成的白垩系断坳型陆相沉积盆地,盆地内白垩纪地层基本齐全,自下而上依次为下统打鼓顶组(K1d)、鹅湖岭组(K1e)、冷水坞组(K1l)及上统周家店组(K2z)、南雄组(K2n),各组之间呈不整合接触关系。其中,K1l2为盆地的主要生油层段,岩性主要为黄绿、灰绿、灰、深灰、灰黑色泥岩,局部夹灰白色砂岩、泥质粉砂岩;而该组下部的K1l1和上部K1l3均为紫红色泥岩与粉砂岩、砂砾岩的不等厚互层[1-7]。
纵向上,据8口钻穿K1l的井揭示,该组厚325~738 m。
经地震资料解释本组具有南厚北薄的特征,以NYY52测线地震地质解释剖面为例,剖面中YY212测线以南地层较厚,最厚处大于1 400 m,YY212测线以北K1l小于1 200 m(图1)。
图1 弋阳盆地NYY52线地震地质解释剖面
平面上,据地震、重力等资料综合解释成果,盆地内K1l具有西厚东薄,呈环带状分布的特征,并且探区内存在三个厚度中心,分别是贵溪南、贵溪北和鹰潭西,其中贵溪南K1l最厚,厚可达1 400 m(图2)。
图2 弋阳盆地K1l残留厚度
盆地有24口井钻至K1l,但钻探时间久远,资料缺乏。目前仅有包括YP1井、YD-2井在内的14口井312个烃源岩地化数据。本轮野外踏勘累计观察露头点144处,采样145件,其中烃源岩地化样品65件。
2.1有机质丰度
主要选取有机碳和氯仿沥青“A”法对烃源岩有机质丰度进行评价[8-11]。
井下地化数据显示,盆地南部的YD-2井暗色泥岩样品TOC值0.7%~2.09%,平均值1.38%;氯仿沥青“A”0.07%~0.434%,平均值0.18%。盆地北部的YP1井暗色泥岩样品TOC值0.6%~1.33%,平均值0.88%,氯仿沥青“A”0.057%~0.212%,平均值0.09%(表1)。有机质丰度较高,且YD-2井高于YP1井。
表1 弋阳盆地井下与露头烃源岩有机质丰度统计
已完成的36个野外露头样品中TOC和氯仿沥青“A”达到中等以上烃源岩标准的均占36%,其暗色泥岩TOC值0.64%~4.32%,平均值1.37%,氯仿“A”0.055%~0.251%,平均值0.144%(表1)。露头样品中地化指标最好的是铅山南部和贵溪西南的3个样品,TOC值2.37%~4.32%,均大于2%;氯仿沥青“A”值0.126 9%~0.250 7%,生烃潜力(S1+S2)14.6~29.6 mg/g,均大于10 mg/g,有机质丰度高(表2),这三个样品均分布在盆地南部。
表2 野外露头K1l烃源岩有机质丰度
总之,盆地内烃源岩的有机质丰度较高,能够达到中等—好烃源岩的标准,就目前资料而言,盆地南部烃源岩较北部好。
2.2有机质类型
有机质类型主要通过干酪根镜检和岩石热解方法来判定。
图3 弋阳盆地岩石热解HI与Tmax交会图
据干酪根镜检结果,YD-2井、YP1井镜检类型指数均较高,其中YD-2井类型指数82.25~94.67,平均88.8;YP1井类型指数74.42~86.42,平均81.1;露头烃源岩样品类型指数82.34%~98.67%。干酪根组份中的腐泥组无定形含量较高,一般在85%~98%之间,说明有机质母质以低等浮游生物为主,干酪根类型以Ⅰ型为主,少量Ⅱ型。
从岩石热解HI与Tmax交会图来看(图3),YD-2、YP1井有机质类型以Ⅱ型为主,部分Ⅰ型。露头样品以Ⅱ2型为主,部分Ⅰ、Ⅱ1型。而且,露头样品有机质丰度最高的三个(铅山南和贵溪西南)其氢指数(HI)597~767,均大于500;降解率(Dr)51~65,均大于40,达到Ⅰ型干酪根。总之,弋阳盆地的有机质干酪根以Ⅰ、Ⅱ1型为主,部分Ⅱ2型,有机质类型好。
2.3有机质成熟度
有机质成熟度主要通过岩石热解峰温(Tmax)和镜质体反射率(Ro)两个参数来分析[8-11]。
盆地南部的YD-2井烃源岩岩石热解峰温Tmax值437~456 ℃,平均441 ℃,而且该井有机质类型以Ⅰ-Ⅱ1为主,因此判断该井烃源岩处于低熟—成熟阶段;北部的YP1井Tmax值399~496 ℃,平均449 ℃,除Tmax值399 ℃的一个样品外,其余均达到低熟—成熟阶段。总体热演化程度中等,而且YP1井较YD-2井演化程度略高。
露头样品热解Tmax值大于435 ℃的占74%,一般在435~480 ℃之间,大部分样品达到低熟—成熟阶段,个别样品热解峰温高可达498 ℃,已达高成熟阶段。总体而言,弋阳盆地有机质处于成熟生油区。
另外从镜质体反射率Ro来分析,YD-2井Ro值0.35%~1.14%,均值0.52%,处于低熟阶段。YP1井Ro值0.5%~1.28%,均值0.93%,高于YD-2井,处于成熟阶段,与Tmax判定结果一致,有机质热演化程度中等。本次露头样品Ro测定,由于镜下镜质体测点较少(2~5个测点),并且测得数据与热解Tmax数据相关性差,因此镜下实测数据可靠性较差。
综上所述,弋阳盆地K1l烃源岩有机质丰度较高,个别样品能达到“优质烃源岩”的标准[12-15],即TOC大于2.0%。而且有机质类型好,为Ⅰ-Ⅱ1型;有机质热演化程度中等,总体达到成熟阶段,处于生烃有利期。
盆地K1l2发育良好烃源岩。经统计YP1井K1l2有效烃源岩(暗色泥岩)的厚度153.49 m,占该段地层24%;YD-2井的K1l2有效烃源岩(暗色泥岩)的厚度36.08 m,仅占地层8.5%。虽然YD-2井比YP1井暗色泥岩厚度小,但前者比后者的烃源岩地化指标高,分析与两口井沉积相带有关。YP1井K1l2为扇三角洲前缘前端—浅湖亚相沉积,而YD-2井K1l2则为半深湖亚相沉积。平面上,推测K1l2沉积时期,盆地整体以滨浅湖亚相为主,仅在工区西北部志光—湾里连线以北发育扇三角洲前缘前端—前扇三角洲泥沉积,工区中部鹰潭—泗沥—桂林区域属半深湖—深湖沉积。
综合单井有效烃源岩厚度、沉积相及K1l地层展布,推测盆地K1l有效烃源岩分布广泛,东西厚度差异较大,具有东薄西厚的特征,盆地东部有效烃源厚度一般在0~100 m之间,局部200 m,西部厚度0~300 m,并存在三个厚度中心,其中,贵溪南、贵溪北两个厚度中心可达400 m(图4)。
图4 弋阳盆地K1l2有效烃源岩分布及推测沉积相平面图
依据YD-2井及YP1井的地化分析数据,采用氯仿沥青“A”法粗略计算弋阳盆地K1l生烃量7.17×108t,资源量(0.36~0.72)×108t,资源潜力较大。另据钻井及露头资料,油气显示主要见于贵溪次凹和桂林次凹,显示层位以K1l为主。此外,盆地储盖组合以K1l自生自储型为主,该组合以K1l暗色泥岩为烃源岩,该组砂岩为储层,组内泥岩为盖层。故贵溪次凹和桂林次凹作为K1l残留厚度大、有效烃源岩较厚的地区,是下步勘探的有利区带。
(1)K1l烃源岩有机质丰度较高,工区南部较北部高;烃源岩有机质类型以Ⅰ、Ⅱ1型为主;有机质热演化程度中等,总体达成熟阶段,烃源条件有利。
(2)盆地K1l有效烃源岩分布广泛,并具东薄西厚特征,东部有效烃源岩厚度0~100 m,西部0~300 m,西部探区内三个厚度中心最厚可达400 m。
(3)弋阳盆地资源潜力较大,储盖组合有利,贵溪次凹和桂林次凹是下步勘探有利区带。
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(编辑 曹征远)
Evaluation and distribution of source rocks in Yiyang Basin
Shi Yan1,Yu Xiaochuang2,Lu Ying1,Zhou Jinfeng1
(1.Exploration&DevelopmentResearchInstitudeofJiangsuOilfeildCompany,SINOPEC,Yangzhou225009,China; 2.DepartmentofGeologicalLoggingofJiangsuPetroleumEngineeringCo.,Ltd.,SINOPEC,Yangzhou225009,China)
By analyzing geochemical data of outcrop and core samples,source rocks of Lengshuiwu Formation in Yiyang Basin were comprehensively evaluated.And then combined with data of drilling,seismic,and sedimentary facies,the distribution of the source rocks was predicted.Study results showed that the main source rocks are lacustrine dark mudstones in the basin,which are characterized by higher abundance and better type of organic matters including mainly typeⅠand typeⅡ1Kerogens,and a moderate degree of thermal evolution being in mature stage in total.The effective source rocks are widely distributed and have characteristics of being thin in the east and thick in the west.There are three centers of thickness where the maximum thickness is 400 m in the exploration area.The basin has higher resource potential.Moreover,Guixi and Guilin sub-sag are the next favorable exploration areas.
source rock evaluation;source rock distribution;favorable zone;Lengshuiwu Formation;Yiyang Basin
TE122.1
A
2015-03-16;改回日期2015-06-25。
施琰(1982—),女,工程师,硕士研究生,现从事油气勘探地质研究工作。电话:0514-87760723,E-mail:shiyan.jsyt@sinopec.com。
攻关项目:江苏油田分公司(JS 15002)。
10.16181/j.cnki.fzyqc.2015.03.002