二连盆地白北凹陷烃源岩地球化学特征研究

李锦华，余　亮，帅　军

(延长石油集团油气勘探公司，陕西 延安 716004)

二连盆地白北凹陷烃源岩地球化学特征研究

李锦华，余亮，帅军

(延长石油集团油气勘探公司，陕西 延安 716004)

[摘要]白北凹陷为延长在二连盆地勘探开发新区块，自2006年以来,该凹陷部署5口井，整体上地质认识程度低，特别是对烃源岩的研究更少。桑参1井在阿尔善组钻遇大套暗色泥岩，证明该区具有一定的生油潜力。通过有机岩石学与有机地球化学常规分析，系统研究与评价此套烃源岩。结果表明，该凹陷主力烃源岩品质中-好，阿二段、腾格尔组下部为中-好烃源岩，有机质类型主要为II型；腾格尔组、阿二段烃源岩成熟，大量生油，但均未达生油高峰。腾格尔组下部、阿二段均为有效烃源岩。由此推断白北凹陷烃源岩具有良好的生烃潜力， 勘探前景广阔。

[关键词]烃源岩；白北凹陷；二连盆地

1地质背景

白北凹陷位于二连盆地西部的川井坳陷的东北部，西部为白音查干凹陷，南部为桑根达来凹陷和白彦花凸起，北部以西佰断层与巴音宝力格隆起相邻。整个凹陷近东西走向，平面狭长，凹陷面积约为1 080 km2。

白北凹陷中央洼陷南翼斜坡根部的桑参1井在阿尔善组钻遇大套的暗色泥岩，显示了该凹陷具有一定的生烃潜力。为了进一步落实该凹陷的生烃规模，通过烃源岩的有机地化分析化验，保证了生油条件评价及生烃潜力评价的可靠性，为该凹陷下一步油气勘探提供各重要依据。

2烃源岩地球化学特征

2.1烃源岩厚度

白北凹陷钻井钻遇地层至上而下包括新近系、古近系、白垩系上统二连达布苏组、白垩系下统赛汉塔拉组、都红木组、腾格尔组、阿尔善组及古生界。桑参1井是离洼槽中央最近的一口井，钻遇大套泥岩，潜在烃源岩主要为灰色、深灰色等暗色泥岩、粉砂质泥岩、碳质泥岩、黑色煤和灰质泥岩等。这些潜在烃源岩主要分布于赛汉塔拉组、都红木组、腾格尔组、阿尔善组。潜在烃源岩的累计总厚度1 760.37m，占白彦花群地层总厚度的80.77%。其中暗色泥岩的累计厚度1 261.72m，占暗色地层的71.67%；灰质泥岩累计厚度451.35 m，占暗色地层总厚度的25.64%；粉砂质泥岩累计厚度15.6 m，占暗色地层总厚度的0.89%；煤层、煤夹层及碳质泥岩累计厚度31.7 m，占暗色地层总厚度的1.8%(表1)。

2.1.1阿二段

阿二段暗色泥岩主要有两个厚度中心，分别在中央洼槽的桑参1井西侧和延满4井东侧，厚度中心相对集中，桑参1洼槽最大厚度达800 m，延满4洼槽最大厚度达600 m。两个暗色泥岩厚度中心之间厚度略减薄，在延满1井南部发育一个小的局部厚度中心，达400 m。平面上桑参1暗色泥岩厚度中心展布形态呈长宽比约3:1的椭圆形，北东东向分布；延满4暗色泥岩厚度中心平面几何形态呈长宽比约1.5:1的椭圆形，北西向分布。

2.1.2腾格尔组

腾格尔组相对于阿二段而言暗色泥岩有所减薄，厚度中心主要集中在桑参1洼槽，最大厚度700 m，东侧的延满4洼槽最大厚度400 m。该层度桑参1暗色泥岩厚度中心规模较延满4暗色泥岩厚度中心规模大。位置上桑参1西厚度中心较阿二段略向西迁移。

2.1.3都红木组

都红木组暗色泥岩厚度较大，平面上主要发育一个暗色泥岩厚度中心，最大厚度约800 m以上，处于桑参1井北部，平面几何形态呈狭长带状，向东延伸至延满1井南部，延满4井暗色泥岩厚度中心消失。

2.2烃源岩品质

白北凹陷发育阿二段、腾格尔组、都红木组、赛罕塔拉组等四套烃源岩，TOC、S1+S2、Hi等分析表明，阿二段-腾一下部为中-好烃源岩(表2)。烃源岩有机质丰度由下向上逐渐增高、生烃潜量逐渐增大，阿二段-都一段泥岩主要为中至好烃源岩，都二段-赛汉塔拉组泥岩主要为好-极好烃源岩(图1)。

图1　白北凹陷烃源岩有机碳、热解生烃潜量图

层位泥岩碳质泥岩和煤粉砂质泥岩灰质泥岩潜在烃源岩厚度m占暗色地层%厚度m占暗色地层%厚度m占暗色地层%厚度m占暗色地层%厚度m占地层%赛汉塔拉组323.791.0831.78.92355.492.03都红木组324.751.8302.148.2626.890.58腾格尔组437.5790.79132.716.23.36466.7782.76阿尔善组175.7556.442.60.83133.0542.73311.457.71合计1261.771.6731.71.815.60.89451.3525.641760.3780.77

表2　2006桑参1井单井有机质丰度分析数据表

从桑参1井的氢指数与产油潜率、有机碳与总烃含量交汇图版中可知，烃源岩非均质性强，同一层位TOC、S1+S2、Hi变化大。分析认为，在非均质性规模下，白垩系层位越往上，烃源岩品质越变好；早中侏罗系地层延满4、延满5井烃源岩品质中--好。图版上显示部分样品点处于不整合面氧化带处，指标变差(图2)。

图2　白北凹陷烃源岩桑参1井氢指数与产油潜率、

2.3烃源岩类型

根据桑参1井、延满2井、延满4井烃源岩化验样品数据的H/C原子比与O/C原子比交汇可知，阿二段泥岩中有机质主要为II型，腾格尔组泥岩主要为III型，部分II型，都红木组和赛汉塔拉组为II型有机质(图3)。

图3　白北凹陷烃源岩H/C原子比-O/C原子比交会图

2.4烃源岩成熟度

桑参1井Ro实测表明，赛罕塔拉组-都三段烃源岩未成熟，都二段-腾格尔组上部烃源岩低成熟，生成少量石油，腾格尔组下部烃源岩进入成熟生油阶段，开始生成大量生油，阿二段烃源岩成熟，处于大量生油阶段，尚未达生油高峰(图4)。

图4　桑参1井Ro与深度关系图、

根据氯仿沥青“A”转化率与埋深关系图、总烃转化率与

埋深关系图可知，桑参1井腾格尔组上部以上处于未成熟-低成熟阶段，腾格尔组下部和阿二段处于成熟生油阶段，开始大量生成石油(图5)。

图5　桑参1井氯仿沥青“A”转化率与埋深关系图、

根据桑参1井的生物标志物分析烃源岩成熟度可知，桑参1井烃源岩抽提物生物标志物显示，腾格尔组以上地层处于未成熟-低成熟阶段，阿二段处于成熟生油阶段，开始大量生成石油(图6)。

图6　桑参1井生物标志物甾烷图

3结语

(1)凹陷具有较大的生油岩厚度，桑参1井钻遇洼槽区主力烃源岩778 m。

(2)凹陷主力烃源岩品质中-好， TOC、S1+S2、Hi分析，阿二段、腾格尔组下部为中-好烃源岩。

(3)主力烃源岩有机质类型主要为II型。烃源岩沉积于咸水(伽马蜡烷含量高)、还原环境(Pr/Ph<0.8)，偏向生油。

(4)腾格尔组下部成熟生油，阿二段烃源岩成熟，大量生油，均未达生油高峰。氯仿、总烃指标显示1 650 m以下的烃源岩处于生油阶段。生标显示腾下部低熟、阿二成熟，为有效烃源岩。

参考文献

[1]梁生正，费宝生．二连盆地石油与天然气地质研究．华北石油管理局、石油地球物理勘探局.1992.10.

[2]吴刚，等.二连盆地侏罗纪—白垩纪原型盆地恢复.中国石油大学(华东).2009.5.

[3]汪生秀，等. 二连盆地侏罗系烃源岩地球化学特征及油源贡献.矿物岩石地球化学通报.2012.4.

[4]吴奇之，等．中国油气盆地构造演化与油气聚集．石油工业出版社.1997.10.

[5]易士威．二连盆地岩性地层油藏勘探理论与实践．成都理工大学博士学位论文.2006.12.

[收稿日期]2015-12-28

[作者简介]李锦华(1981-)，女，陕西渭南人，工程师，主要从事石油地质研究工作。

[中图分类号]P548

[文献标识码]B

[文章编号]1004-1184(2016)03-0248-03