武海燕 任志勇 劉長海 齊玉民 王玉靜 王月勝

(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司， 天津 300452)

從渤海海域的勘探歷史來看，前第三系的烴源巖對已發(fā)現(xiàn)的油氣藏具有成藏貢獻(xiàn)。以往的渤海海域烴源巖研究僅著眼于古近系[1-2]，尚缺關(guān)于前第三系烴源巖分布及特征的系統(tǒng)評價，且烴源巖對油氣成藏貢獻(xiàn)的研究少有涉及。為了進(jìn)一步詳細(xì)考察渤海海域前第三系烴源巖特征及其對生油的貢獻(xiàn)，本次研究在系統(tǒng)評價渤海海域前第三系烴源巖的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有探井資料，利用生物標(biāo)志化合物指標(biāo)對原油和烴源巖展開對比分析，同時考察渤海海域前第三系烴源巖生烴指標(biāo)與鄰近陸地油田的差異與潛力。

1 前第三系烴源巖特征

渤海海域前第三系的烴源巖發(fā)育于震旦系、寒武 — 奧陶系、石炭 — 二疊系、中下侏羅統(tǒng)和白堊系等地層：震旦系烴源巖分布于遼東凹陷；古生界寒武系和中下奧陶統(tǒng)地層烴源巖主要分布于遼西低凸起南部、石臼坨凸起和渤南凸起；石炭二疊系含煤地層烴源巖分布于埕北低凸起、歧口凹陷和石臼坨凸起，中下侏羅統(tǒng)烴源巖僅在歧口凹陷發(fā)現(xiàn)，白堊系烴源巖主要發(fā)育于石臼坨凸起及遼東灣地區(qū)。

烴源巖中的有機(jī)質(zhì)是生油生氣的物質(zhì)基礎(chǔ)，評價烴源巖的主要指標(biāo)為有機(jī)碳含量、氯仿瀝青“A”、生烴潛量等[3-4]。本次研究在參照我國陸相烴源巖評價標(biāo)準(zhǔn)[5-6]的前提下對渤海海域前第三系烴源巖展開評價。

在渤海海域，僅遼東凹陷L-1井和B-2井鉆遇震旦系。元古界的評價以L-1井資料為基礎(chǔ)，根據(jù)L-1井有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo)分析，其生烴潛力較差。寒武 — 奧陶系主要是灰?guī)r，生烴潛力較差，但C-2井生烴潛力較好。H-20井的石炭 — 二疊系以泥頁巖為主，其有機(jī)碳含量均小于0.4%，含量偏低，絕大部分生油指數(shù)“S1+S2”值小于0.05 mgg，生烴潛力較低。C-1井的石炭 — 二疊系含黑色泥巖和煤，有機(jī)碳含量在泥質(zhì)灰?guī)r中為0.82%，其余均大于1%，有機(jī)質(zhì)豐度較高，生烴指數(shù)為0.5～2.0，具有一定的生烴潛力。中下侏羅統(tǒng)的頁巖與煤層在QL-2井、QM-1井及K-1D井，有機(jī)碳含量都比較高，最高的QL-2井達(dá)到了1.94%，煤含量為38.97%，具有比較好的生烴潛力。

震旦系碳酸鹽巖及頁巖的顯微組分中腐泥組含量很低，殼質(zhì)組含量較高(達(dá)80%以上)，有機(jī)質(zhì)類型都屬于Ⅱ2型。古生界的顯微組分中腐泥組含量很低，殼質(zhì)組含量較高(達(dá)80%以上)，有機(jī)質(zhì)類型都屬于Ⅱ2型。中下侏羅統(tǒng)的顯微組分中腐泥組含量很低，QL-2殼質(zhì)組含量有些才20%，鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組含量較高，有機(jī)質(zhì)類型屬于Ⅱ2 — Ⅲ型。白堊系下統(tǒng)的泥質(zhì)巖類的顯微組分中腐泥組含量很低，B-6井和J-1井殼質(zhì)組含量偏高，所以有機(jī)質(zhì)類型都屬于Ⅱ1 — Ⅱ2型。

60%以上的震旦系烴源巖R0值介于0.8～1.2，即60%以上的烴源巖都進(jìn)入了成熟帶，另外30%以上的烴源巖屬于低成熟帶。中生界有25%以上的R0值介于1.2～1.35，屬于高成熟帶；35%的R0值介于0.8～1.2，屬于成熟帶；35%的R0值介于0.5～0.8，屬于低成熟帶。鏡質(zhì)體反射率高的主要是C-1井，位于埕北低凸起上。中下侏羅統(tǒng)R0值均介于0.5～0.6，屬于低成熟帶。白堊系下統(tǒng)有70%以上的R0值介于0.5～0.6，屬于低成熟帶，有30%左右的R0值小于0.5，屬于未成熟帶。

2 前第三系油源貢獻(xiàn)

通過前第三系烴源巖的特征對比分析，認(rèn)為烴源條件較好的應(yīng)該是石炭系 — 二疊系，中下侏羅統(tǒng)、白堊系下統(tǒng)三套地層。

目前發(fā)現(xiàn)的油氣藏中，只有QN-1井和K-2井的分析數(shù)據(jù)表明中生界對生油有貢獻(xiàn)。

將QN-1井的E3S1凝析油與下部K巖屑進(jìn)行油巖對比，甾烷α，αRC27C29對比值趨于一致，表明其母源性質(zhì)一致；γ-蠟烷C30αβ霍烷對比值相近，表明沉積環(huán)境一致；最后反映出成熟度的指標(biāo)甾烷C29ααS(S+R)對比值相同。這些相似性表明烴源巖和原油具有親緣關(guān)系[7]，該井的E3S1原油甾烷、霍烷分布特征與其下部的K巖屑對比結(jié)果較好，說明沙一段凝析油來自中生界烴源巖。Q構(gòu)造油源對比見圖1，渤海海域中生界油源對比結(jié)果見表1。

圖1 Q構(gòu)造油源對比圖

井號樣品層位甾烷α,αRC27∕C29γ-蠟烷∕C30αβ霍烷∑4-甲基C30甾烷∕∑C29甾烷甾烷C29ααS∕(S+R)抽提物中碳同位素Pr∕PhQN-1原油E3S10.640.500.110.20—0.92QN-1巖屑K10.630.510.130.20——K-2原油E3S21.010.230.340.33—1.30K-1D原油J1.200.150.350.26-27.101.29KL-1巖屑E3S21.550.130.240.39-27.041.37K-1D巖屑J1.060.210.150.17—0.47

由圖1和表1可知，對于K構(gòu)造沙二段和侏羅系的原油，甾烷α，αRC27C29，γ-蠟烷C30αβ霍烷對比值與侏羅系的指標(biāo)相似，母源性質(zhì)和沉積環(huán)境上具有親緣關(guān)系，因此K構(gòu)造原油來源于歧口凹陷成熟度較高的沙三段及中生界烴源巖，屬于混合油。

3 與陸地油田烴源巖指標(biāo)的對比

對所測石炭 — 二疊系生烴指標(biāo)的結(jié)果與周邊地區(qū)進(jìn)行比較(表2)，可以看出：

(1)埕北低凸起及渤西地區(qū)的石炭 — 二疊系含煤系地層中的泥巖有機(jī)碳含量稍低于周邊地區(qū)，但總烴含量比較高。

(2)同一坳陷不同時代烴源巖相比，二疊系下石盒子組泥巖有機(jī)質(zhì)豐度最低，太原組和山西組有機(jī)質(zhì)豐度較高。

(3)從地區(qū)差異看，黃驊和冀中坳陷煤系烴源巖的質(zhì)量較濟(jì)陽坳陷更好[8]。濟(jì)陽坳陷烴源巖生烴潛量較低，以差生油巖類型為主，這與濟(jì)陽坳陷烴源巖熱演化程度有很大關(guān)系。這是因為濟(jì)陽坳陷烴源巖殘留有機(jī)碳的含量并不低，只是熱演化程度高，有機(jī)碳的數(shù)量有所減少。當(dāng)然也不排除沉積相差異所引起的烴源巖質(zhì)量變化。由此我們推斷渤海的石炭 — 二疊系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度至少與濟(jì)陽坳陷相當(dāng)。

表2 渤海灣盆地周邊石炭 — 二疊系煤系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度統(tǒng)計表

4 結(jié) 語

本次研究對渤海海域前第三系烴源巖分布及其地球化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)的評價，認(rèn)為石炭系 — 二疊系、中下侏羅統(tǒng)及白堊系下統(tǒng)三套地層是前第三系烴源條件較好的地層，具有可觀的生烴潛力。

渤海海域前第三系烴源巖對油氣藏的成藏有一定貢獻(xiàn)，根據(jù)生物標(biāo)志化合物指標(biāo)分析進(jìn)行原油與烴源巖對比，Q構(gòu)造的原油甾烷α，αRC27C29、γ-蠟烷C30αβ霍烷、甾烷C29ααS(S+R)指標(biāo)對比值與白堊系烴源巖極為相似，其沙一段原油來源于白堊系烴源巖；K構(gòu)造沙二段和侏羅系的原油甾烷α，αRC27C29，γ-蠟烷C30αβ霍烷對比值與侏羅系及古近系沙三段烴源巖的指標(biāo)相似，母源性質(zhì)和沉積環(huán)境上具有親緣關(guān)系，其構(gòu)造原油為歧口凹陷成熟度較高的沙三段及中生界烴源巖，屬于混合油。

此外，在評價石炭 — 二疊系烴源巖生烴指標(biāo)的基礎(chǔ)上，對比了渤海海域與鄰近坳陷相同地層烴源巖豐度指標(biāo)，認(rèn)為渤海海域的石炭 — 二疊系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度至少與濟(jì)陽坳陷相當(dāng)。

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