北羌塘盆地上二叠统热觉茶卡组烃源岩评价

2015-11-02 02:49:24甘子塬朱利东史建南杨文光李依佳陈志
石油化工应用 2015年5期
关键词:组烃羌塘干酪根

甘子塬,朱利东,史建南,杨文光,李依佳,陈志

(1.成都理工大学沉积地质研究院,四川成都610059;2.成都理工大学地球物理学院,四川成都610059)

北羌塘盆地上二叠统热觉茶卡组烃源岩评价

甘子塬1,朱利东1,史建南1,杨文光1,李依佳2,陈志1

(1.成都理工大学沉积地质研究院,四川成都610059;2.成都理工大学地球物理学院,四川成都610059)

前人对青藏高原北羌塘盆地地区古生代烃源岩研究极少,通过对北羌塘盆地鲤鱼山-长梁山地区上二叠统热觉茶卡组实测剖面的研究,并对剖面上19件烃源岩样品进行地球化学特征分析。其分析结果表明,上二叠统热觉茶卡组烃源岩总体属于中等-好烃源岩,有机质类型以腐殖-腐泥型为主,有机质成熟度处于高成熟度阶段,总体达到生气阶段。总体表明上二叠统热觉茶卡组烃源岩有良好的生烃潜力,并推测部分北羌塘盆地古生界地层烃源岩有较好的生烃前景。

北羌塘盆地;上二叠统;烃源岩;生烃潜力

羌塘盆地位于我国青藏高原北部西藏自治区内,处在全球油气资源最富集的特提斯构造域东段,西起于世界闻名的中东波斯湾、高加索油区,以东是以东南亚、西南亚为主的油气资源聚集区。羌塘盆地夹持在可可西里-金沙江缝合带与班公湖-怒江缝合带之间,面积约1 900 km2,是目前我国陆上勘探和研究程度最低的大型含油气残留盆地,具有明显的“两坳夹一隆”的构造格局。

该次野外地质调查在北羌塘盆地拉雄错西北约11 km的小河右岸小山坡处由南向北测制剖面,剖面起点坐标N 32°56′35",E 91°00′55";剖面终点坐标N 32°56′55",E 91°01′7",剖面长696 m,厚度大于500 m。地层岩性垂向变化:下部地层以灰黑色、灰黄色、深灰色泥页岩夹薄层粉砂岩为主,中部为灰黄色、灰黑色粉砂岩夹薄层、极薄层泥岩、页岩、泥页岩,上部为大套灰黑色、深灰色极薄层泥页岩偶夹薄层粉砂岩。上二叠统热觉茶卡组剖面整体表现为向上变粗的结构。

1 烃源岩评价

1.1有机质丰度

此次烃源岩采集于野外露头,长期暴露,受强烈的风化作用影响,不可避免的要考虑风化剥蚀作用对烃源岩评价指标的影响。张君峰指出,羌塘盆地野外露头样品总有机碳数值要经过校正,同时经过长期风化作用影响的地表烃源岩样品中,氯仿沥青“A”在评价有机质丰度中不太可靠[2]。同时,丁文龙也指出强烈的风化作用对氯仿沥青“A”和生烃潜量影响很大[3]。所以对于羌塘盆地野外露头样品的有机质丰度,着重考察总有机碳含量,氯仿沥青“A”和生烃潜量作为辅助性质的参考参数。此次对于总有机碳含量,采用校正系数2.2用以恢复野外露头长期风化所引起的实验误差。

热觉茶卡组剖面主要以灰黑色、深灰色泥页岩为主。泥页岩总有机碳含量在0.31%~0.72%,平均为0.50%。用野外样品乘以校正系数后,总有机碳含量恢复为0.68%~1.58%,平均为1.10%。氯仿“A”的含量介于(39~112)×10-6,其均值为69×10-6。生烃潜量为0.08 mg/g~0.60 mg/g,平均值0.21 mg/g(见表1)。本次主要综合借鉴王剑2010年评价标准与中国石油天然气行业标准[1],对于泥质岩,有机碳含量介于0%~0.4%为不达标烃源岩,0.4%~0.6%属于较差烃源岩,0.6%~1.0%代表中等烃源岩,而大于1.0%则为好的烃源岩。在此次19件野外样品中,有13件样品经恢复校正后有机碳含量达到1.0%以上,属于好烃源岩,占68.4%。有6件样品含量介于0.6%~1.0%,属于中等烃源岩(见图1)。总体上,鲤鱼山-长梁山地区热觉茶卡组的烃源岩为中等-好烃源岩。

表1 羌塘盆地热觉茶卡组烃源岩总体评价表Tab.1 Evaluation of Raggyorcaka formation source rock in Qiangtang basin

图1 热觉茶卡组烃源岩等级直方图Fig.1 Histogram of the level of source rocks from Raggyorcaka formation

1.2有机质类型

有机质类型的研究是烃源岩评价的重要内容之一,具有不同有机质类型的烃源岩,其生油/气潜力也不同。烃源岩有机质类型,可从可溶有机质(沥青)和不溶有机质(干酪根)的结构和组成来划分。通常,在对烃源岩的研究中,将有机质类型划分为三大类,即腐泥型(Ⅰ型)、混合型(Ⅱ型)及腐殖型(Ⅲ型),对于混合型可进一步细分为腐泥-腐殖型(Ⅱ1型)及腐殖-腐泥型(Ⅱ2型)。

干酪根镜下鉴定是判断有机质类型常用的手段之一,热觉茶卡组烃源岩样品大部分以腐泥组为主,其具有较好的生烃能力,其含量介于57%~78%,平均值为64%。镜质组生烃能力比腐泥组低,其百分含量基本为0。惰质组不具有生烃能力,其百分含量处于22%~43%,平均值为35.5%。其结果未能很好划分二叠系烃源岩的有机质类型。

结合干酪根H/C、O/C实验数据及烃源岩有机质镜下鉴定报告结果,根据类型指数(TI)计算方法[4],综合计算烃源岩TI指数。在国外有机质的分类标准基础之上,针对我国实际应用情况,对于烃源岩干酪根母质类型进行划分。其中,TI值在0~40为腐殖-腐泥型(Ⅱ2型),在40~80为腐泥-腐殖型(Ⅱ1型)[1]。根据此划分标准,对鲤鱼山-长梁山地区上二叠统热觉茶卡组的干酪根组分进行统计分析,其结果显示热觉茶卡组泥页岩有机质类型有利于生烃,以腐殖-腐泥型干酪根为主,在19件样品中占84.2%,腐泥-腐殖型干酪根占15.8%。

1.3有机质成熟度

有机质成熟度是决定潜在烃源岩是否有效的关键指标。干酪根镜质体反射率和干酪根颜色目前被认为是研究干酪根热演化程度和有机质成熟度的有效参数[5-6]。从上二叠统热觉茶卡组镜质体反射率的测试结果看出,5块样品的镜质体反射率在1.31%~1.46%,平均为1.37%(见图2)。根据1995年发布的石油天然气行业标准进行评判[1],样品的演化程度均为高成熟度阶段,总体上基本达到了生气阶段。

干酪根颜色也是划分有机质成熟度的标准之一。综合石油天然气行业标准和王剑提出的羌塘盆地烃源岩成熟度划分标准,认为棕褐色-棕黑色代表高成熟度阶段。上二叠统热觉茶卡组19个烃源岩样品中,其干酪根颜色经检测判定,均为棕褐色(见表2)。由此,综合研究区热觉茶卡组镜质体反射率和干酪根颜色结果,可知上二叠统热觉茶卡组烃源岩处于高成熟度阶段。

表2 热觉茶卡组烃源岩镜下鉴定及类型指数Tab.2 Microscopic identification and kerogen type index of source rocks from Raggyorcaka formation

图2 热觉茶卡组烃源岩镜质体反射率直方图Fig.2 Histogram of vitrinite reflectance of source rocks from Raggyorcaka formation

2 结论

(1)热觉茶卡组烃源岩总有机碳含量均值为1.10%,氯仿沥青“A”平均为69×10-6,生烃潜量均值为0.21 mg/g,反映出热觉茶卡组烃源岩达到中等-好烃源岩水平。

(2)干酪根镜下鉴定可知,热觉茶卡组泥页岩以腐泥组为主含惰质组的混合型有机质,其TI指数表明,有机质类型以腐殖-腐泥型干酪根为主,占总体样品的84.2%。

(3)上二叠统热觉茶卡组烃源岩镜质体反射率均值为1.37%,有机质颜色均为棕褐色,表明其处于高成熟演化阶段,达到生气阶段。

由此总体认为羌塘盆地鲤鱼山-长梁山地区上二叠统热觉茶卡组烃源岩属于有效烃源岩,具有良好的生烃潜力,为油气勘探打下了源岩基础。

[1]SYT5735-1995中国石油天然气总公司.中华人民共和国石油天然气行业标准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.

[2]张君峰,等.青藏高原地面露头样品风化校正研究[J].石油实验地质,2001,(3)∶297-300+311.

[3]丁文龙,等.西藏羌塘盆地中生界海相烃源岩综合地球化学剖面研究及有利生烃区预测[J].岩石学报,2011,(3)∶878-896.

[4]卢双舫,等.干酪根类型数值化的探讨[J].天然气工业,1986,(3)∶17-23+34.

[5]卢双舫,张敏.油气地球化学[M].北京:石油工业出版社,2008:200-226.

[6]杨文光,等.青藏高原羊湖新生代陆相盆地雅西措群烃源岩初步评价[J].地质通报,2010,(12)∶1875-1880.

Evalution of source rock from Raggyorcaka formation in upper Permian in the northern Qiangtang basin

GAN Ziyuan1,ZHU Lidong1,SHI Jiannan1,YANG Wenguang1,LI Yijia2,CHEN Zhi1
(1.Institute of Sedimentary Geology,Chengdu University of Technology,Chengdu Sichuan 610059,China;2.Geophysical Institute,Chengdu University of Technology,Chengdu Sichuan 610059,China)

Paleozoic source rock in the northern Qiangtang basin in the Tibetan Plateau was researched rarely by predecessors.With studying on the section of Raggyorcaka formation in upper Permian in the northern Qiangtang basin,19 samples of source rock in the section are analyzed by geochemistry.The analysis result indicates that the potential of source rock is fair-good,the Kerogen type of source rock isⅡ2,and the level of thermal maturation is late mature.In conclusion,source rocks from Raggyorcaka formation in Upper Permian have a good hydrocarbon-generation potential.

northern Qiangtang basin;upper Permian;source rock;hydrocarbon-generation potential

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.05.021

TE122.11

A

1673-5285(2015)05-0088-03

2015-03-26

“羌塘盆地鲤鱼山-长梁山地区天然气水合物1∶10万专项地质调查”课题资助,项目编号:GZH201400301-02。

甘子塬,男(1990-),硕士研究生,从事地层学与沉积盆地分析研究工作,邮箱:125150785@qq.com。

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