阜阳探区古生界生烃潜力评价及勘探方向

徐行

Hydrocarbon Generation Potential Evaluation of the Paleozoic Source Rocks and

Its Exploration Direction in Fuyang Area

摘要：阜阳探区位于南华北盆地周口坳陷的东部，上古生界C2t、P1s、P1x煤岩和泥岩是本区主力的生烃层。通过对烃源岩空间展布、烃源岩有机质丰度、类型和成熟度评价，明确本区的生烃指标，估算区带资源量，明确生烃潜力，指出生烃强势区，为阜阳探区的勘探部署提供依据。

Abstract： The Fuyang exploration area is located in the east Zhoukou depression， the south of North China Basin， and the upper paleozoic C2t， P1s， P1x coal and mudstone are the main hydrocarbon source rocks in this area. Through the evaluation of the spatial distribution of hydrocarbon source rocks， organic matter abundance， type and maturity， clear hydrocarbon index in this area， estimate zone resources， clear the hydrocarbon generation potential， and figure out the strong area， providing the basis for Fuyang exploration deployment.

關键词：阜阳探区；上古生界；烃源岩；资源量

Key words： Fuyang area；upper paleozoic；hydrocarbon source rocks；resources

中图分类号：P62 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）08-0001-04

0 引言

本论文题目来源于中石化集团公司内部的先导课题，目的是通过对阜阳探区上古生界烃源岩的整体评价，明确优质生烃层系，估算资源量，落实生烃潜力区带，指导勘探部署。

1 烃源岩空间展布

阜阳探区发育中生界下白垩统永丰组暗色泥岩以及上古生界石炭-二叠系太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组煤岩、暗色泥岩以及碳质泥岩，共五套生烃层。下白垩统永丰组烃源岩分布范围相对局限，只在南部的临泉凹陷残留，而上古生界烃源岩分布范围广，在太和断裂以北的颜集凹陷、倪丘集凹陷和古城低凸起都有不同程度的保存，其中颜集凹陷上古生界烃源岩保存最为完整，基本未遭受剥蚀，泥岩和煤岩累积厚度可以达到700m，其次是倪丘集凹陷上古生界烃源岩累积厚度可以达到600m左右，古城低凸起上古生界烃源岩保存最差，只残留太原组、山西组、下石盒子组烃源岩，烃源岩累积厚度在300m左右。

2 生烃指标分析

阜阳探区上古生界烃源岩形成于海-陆过渡相的淡水-微咸水的沉积环境，是海湾、潮坪沉积体系下发育的暗色泥岩、煤岩及碳质泥岩。

2.1 有机质丰度

2.1.1 泥岩

从凤凰1井可溶烃类的各项参数来看，由于颜集凹陷上古生界保存好，上覆地层厚度大，烃源岩热演化持续性好，长期发生大量排烃，现今残留在烃源岩内部的可溶烃含量非常低，不能真实地反映颜集凹陷上古生界暗色泥岩的有机质丰度。按照王延斌泥岩的有机质丰度评价标准（表1），仅从有机碳评价指标来看，C2t属于差-中等烃源岩，P1s属于中等-好烃源岩，P1x属于差-中等烃源岩，P2s属于差烃源岩（表2）。

据古城低凸起和倪丘集凹陷的古城1井、南11井烃源岩评价参数分析，古城1井暗色泥岩除了C2t为差烃源岩外，P1s、P1x和P2s基本达到了好烃源岩标准；南11井和凤凰X1井类似，C2t、P1s、P1x属于差-中等烃源岩，P2s属于差烃源岩。因此从全区的烃源岩资料综合来看，P1s、P1x暗色泥岩厚度大，烃源评价指标略好于C2t和P2s，P1s、P1x暗色泥岩为全区的主力生烃层。

2.1.2 煤岩

根据对古城低凸起古城1井煤样的岩石热解和氯仿沥青“A”分析，按照王延斌煤的有机质丰度评价标准，除了P1x样品达到中等生油岩标准外，C2t和P1s样品都属于差生油岩。但是这个有机质丰度评价标准只是从煤成油的角度考虑，而没有从煤层气角度进行划分，对于有机质高度富集的煤，在不同热演化阶段都能形成气态烃，它是很好的气源岩。

2.2 有机质类型

从统计结果可以看出，凤凰X1井C2t、P1s、P1x暗色泥岩中主要有机显微组分是惰质组，其次是腐泥组，壳质组和镜质组含量极低。从对油气生成的贡献来看，源岩中主要生油组分是壳质组和腐泥组，而镜质组（富氢镜质体除外）和惰质组相对来说一般主要是生气组分。根据凤凰X1井实测数据，推断颜集凹陷泥质烃源岩类型以III为主，偏向腐植型，生气为主。

据古城1井干酪根显微组分相对含量分析，煤中主要有机显微组分是镜质组和惰质组，在镜质组和惰质组中，P1s和P1x煤中二者含量相近，而C2t煤中镜质组（58%）含量比惰质组（8%）高，同时，C2t煤中富氢镜质体含量非常丰富。煤中壳质组含量也表现出P1s含量大于C2t的特征，且以孢子体和角质体为主。泥岩中含有一定的壳质组和腐泥组，C2t泥岩中矿物沥青基质和藻类体都有较高的含量，表明C2t泥岩作为烃源岩来说是很好的，而P1s泥岩中藻类体和矿物沥青基质含量很少，这从总体上反映C2t和P1s沉积环境的变化和差异（图1）。

总体来看，区域上各类样品基本类似，古城低凸起的古城1井、倪丘集凹陷的南11井以及颜集凹陷凤凰X1井都表明石炭-二叠系泥岩、煤岩中主要有机显微组分是镜质组和惰质组，二者含量达60%以上，具有典型的腐殖型干酪根的特征（图2）。

除了上述根据干酪根镜鉴判断烃源岩类型外，从凤凰X1井热解TMAX和IH之间的相对关系也可以看出，暗色泥岩和煤岩样品IH值明显偏低，C2t、P1s、P1x、P2s暗色泥岩和煤岩都属于III型干酪根，与干酪根镜鉴结果一致（图3）。

2.3 有机质成熟度

阜阳探区石炭-二叠系烃源岩演化特征符合南华北盆地区域特点，烃源岩有机质成熟度从南向北逐渐增高。鹿邑-颜集凹陷演化程度最高，埋深浅但成熟度高，四套生烃层都属于高成熟-过成熟阶段。古城低凸起烃源岩热演化程度中等，埋深在1700m左右，煤系烃源岩有机质就处于气煤-肥煤相当的成熟阶段；倪丘集凹陷烃源岩热演化程度偏低，埋深在3000m，尚处于液态窗峰值区，属于气-肥煤带（图4、图5、表3）。

3 資源量估算

根据烃源岩综合评价结果，应用盆地模拟技术，对阜阳地区石炭-二叠系煤系烃源岩的生烃量及资源量进行预测。通过对研究工区不同凹陷、不同层系油气聚集量的模拟计算，阜阳探区的天然气资源量为5245×108m3，油资源量1.709×108t；其中晚期生成的天然气资源量522×108m3，油资源量4320×104t（图5、表4）。

从阜阳地区油气资源分布来看，倪丘集凹陷和古城低凸起既可以生油，也可以生气，主要以生油为主。其中倪丘集凹陷油资源量为1.077×108t，气资源量为1275×108m3，目前有油气发现的井多集中在本凹陷，应该具备较大的勘探潜力。古城低凸起油资源量为6320×108t，气资源量为211×108m3；颜集凹陷则以生气为主，气资源量达3759×108m3（图6、7）。

4 结论

通过资源量估算结果，可以得出倪丘集凹陷为生烃潜力区带，为下一步勘探目标。综合分析认为倪丘集凹陷存在下生上储、自生自储、上生下储三种成藏类型。其中自生自储和上生下储型成藏组合源储配置有利区在北部近凹斜坡；由于受到后期构造运动的影响，遭到不同程度的破坏，因此在倪丘集凹陷寻找这两种类型的油气藏，必须关注早期圈闭保存条件相对较好的目标。下生上储型成藏组合必须紧邻断层，同时断层的侧向封挡条件和古近系的局部盖层条件要好，可能以“晚期生烃”的油气藏为主，其源储配置有利区在大王庄构造附近。

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