大杨树盆地南部坳陷DY3井白垩系九峰山组烃源岩特征及油源对比

徐庆霞

（大庆油田勘探开发研究院，黑龙江大庆163712）

大杨树盆地南部坳陷地表及钻探多口井见到油、气显示[1-2]，并且南部坳陷最新钻探DY3井获得少量工业油流，表明盆地南部坳陷具备油气勘探前景，由于该地区地表及地下火山岩覆盖率较高[3-4]，尚处于盆地勘探早期，一直以来，该区是否发育有利于油气生成的烃源岩，以及油气的来源都未有较明确的认识，因此深入研究大杨树盆地烃源岩地球化学特征、生烃潜力和油气来源就具有十分重要的理论意义和勘探意义。本文通过对盆地南部坳陷新钻探的DY3井较详尽的烃源岩和原油有机地球化学研究，明确了九峰山组烃源岩生烃潜力和DY3井九峰山组原油的来源，为大杨树盆地南部坳陷继续深入勘探提供科学的有利依据。

1 地质概况

大杨树盆地是晚中生代时期发育的陆内断陷盆地，盆地内部火山活动较强烈，该时期大杨树盆地正处于伊泽奈崎板块与西伯利亚板块共同作用的构造背景之下，断裂较为发育，断裂具有多期活动、多次发育的特征[5-6]。盆地南部坳陷区作为大杨树盆地内的一级构造单元，具有东侧边界断层控坳、东陡西缓的箕状断陷的结构特征，其构造上划分为东部断阶、中部凹陷、西部断阶三个构造单元（图1）。其中中部凹陷由玉林屯和太平川两个次洼组成，玉林屯洼陷走向为NE向，太平川洼陷走向为NNE向。该区地层自上而下有第四系、第三系五叉沟玄武岩和金山组、上白垩统嫩江组、欧肯河组、下白垩统甘河组、九峰山组、龙江组及中侏罗统南平组。野外地质调查和钻探表明大杨树盆地九峰山组是烃源岩发育层位，烃源岩赋存于九峰山组上、下沉积岩段中。DY3井九峰山组烃源岩总体上分为上、下两段，上段烃源岩埋藏深度为1785~1850m，下段埋藏深度为1889~1956m。

2 烃源岩特征

2.1 有机质丰度

DY3井九峰山组上段1785~1850m烃源岩具有中等的有机质丰度（表1），泥岩平均TOC、S1+S2和氯仿沥青“A”分别为1.73%、3.43mg/g和0.0153%；炭质泥岩平均TOC、S1+S2和氯仿沥青“A”分别为10%、26.75mg/g和0.227%；煤的平均TOC、S1+S2和氯仿沥青“A”分别为54.05%、157.3mg/g和1.1473%。DY3井九峰山组下段1889~1956m烃源岩具有中等—好的有机质丰度，平均TOC、S1+S2和氯仿沥青“A”分别为1.53%、4.65mg/g和0.13%。该井九峰山组上段烃源岩为深灰色泥岩、炭质泥岩、含少量煤，下段泥岩岩性较为均一、质纯，以深灰色、灰黑色泥岩为主，岩性来看，DY3井下段烃源岩要好于上段烃源岩，上段泥岩中夹含植物炭屑、炭质泥岩和煤，导致上段泥岩中有机碳含量偏高。

2.2 有机质类型

通过DY3井九峰山组暗色泥岩热解HI和Tmax分析(图2)，DY3井九峰山组上段1785~1850m暗色泥岩有机质类型较差，主要以Ⅱ2型为主，偏腐植型，和干酪根镜检结果（Ⅱ2-Ⅲ型）较一致；九峰山组中下段1889~1956m暗色泥岩有机质类型较好，为Ⅱ1-I型。

图2 氢指数与T max判断有机质类型

2.3 有机质成熟度

从DY3井烃源岩Ro可见（表1），DY3井九峰山组暗色泥岩均已开始生烃，其中九峰山组上段1785~1850m烃源岩Ro在0.71%~0.78%，有机质刚进入成熟阶段，九峰山组下段1889~1956m泥岩Ro在0.82%~0.84%，有机质进入成熟阶段。DY3井九峰山组上段1785~1850m泥岩刚开始排烃，九峰山组下段1889~1956m泥岩可以较大量排烃，为油气的聚集成藏提供了有利的烃源条件。

表1 大杨树盆地DY3井有机质丰度统计表

3 油源对比

3.1 正构烷烃

DY3井九峰山组含油段（1780~1960m）原油成熟，原油饱和烃色谱均具有以中等碳数（nC21）为主峰的正构烷烃分布，奇偶优势不明显，OEP值分布在1.06~1.1之间，均值1.07。Pr/Ph分布在0.9~1.3，属弱还原环境形成的有机质。DY3井九峰山组原油的Pr/Ph和该井九峰山组1896.35m、1896.7m暗色泥岩的Pr/Ph都在1附近分布，主峰碳数一致（nC21），具体数据见表2，反映它们可能来源于一个类似的生物源，母质以混合型为主。

表2 大杨树盆地DY3井油、岩基本地化特征

3.2 萜烷和甾烷

通过DY3井油、岩的甾、萜烷质量色谱特征对比（图3），DY3井九峰山组原油萜烷系列中，以C30霍烷为主峰，其次是C29霍烷，C27降霍烷中Ts相对Tm的含量高，低γ-蜡烷，C33以上的升霍烷含量较低，总体上与本井1891.99m处的泥岩具有相似的生物标志化合物特征。1804.4m处的泥岩有机质萜烷特征显示Ts含量较低，Tm含量较高，并且C29霍烷的含量亦较原油中的含量高，与原油生物标志物特征可对比性较差。

图3 DY3井油与本井烃源岩生物标志物对比图

从图4的原油和泥岩有机质中甾烷成熟参数随深度的变化关系可知，原油中C29甾烷ββ/（αα+ββ）均大于0.45，为成熟原油，1891.99m处的泥岩有机质中C29甾烷ββ/（αα+ββ）亦大于0.45，为成熟源岩，1800m附近的泥岩有机质中C29甾烷ββ/（αα+ββ）值约为0.4，明显低于原油成熟度，总体上DY3井九峰山组原油的成熟度高于本井九峰山组上段烃源岩的成熟度，原油主要来自九峰山组1890m以下烃源岩及凹陷深部烃源岩的生烃贡献。

4 结论

（1）大杨树盆地南部坳陷DY3井九峰山组上段烃源岩主要以Ⅱ2型干酪根为主，有机质刚进入成熟阶段；下段烃源岩主要以Ⅱ1-I型干酪根为主，有机质达到成熟阶段，DY3井九峰山组下段烃源岩有机质丰度和成熟度均优于上段烃源岩，大杨树盆地南部坳陷发育有利的生油岩，具备较好的勘探潜力。都在1附近，主峰碳数一致（nC21），并且与九峰山组下部源岩具有相似的甾、萜烷分布特征，DY3井原油主要来自九峰山组下部烃源岩及凹陷深部烃源岩的生烃贡献。

图4 油、岩的C29甾烷ββ/(ββ+αα)与深度的关系

（2）DY3井九峰山组原油的成熟度普遍高于本井九峰山组上段烃源岩的成熟度，原油正构烷烃特征与DY3井九峰山组下部暗色泥岩的相似性较好，Pr/Ph