姚永梅,劉 明

(中國(guó)石化江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，湖北武漢 430223)

油浸對(duì)烴源巖地化指標(biāo)的影響分析
——以王云12井油浸泥巖為例

姚永梅,劉 明

(中國(guó)石化江漢油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，湖北武漢 430223)

對(duì)江漢盆地潛江凹陷王場(chǎng)地區(qū)油浸泥巖樣品洗油處理前、后分別進(jìn)行了巖石熱解、總有機(jī)碳及氯仿瀝青“A”、 總烴含量、飽和烴等地球化學(xué)指標(biāo)分析測(cè)試，分析了油浸對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，認(rèn)為潛江組鹽韻律層中的油浸對(duì)有機(jī)地化樣品的有機(jī)碳分析結(jié)果影響不大，但對(duì)生烴潛量、氯仿瀝青“A”含量和烴含量影響較大，以有機(jī)碳的豐度作為評(píng)價(jià)基礎(chǔ)指標(biāo)更加符合實(shí)際；王云12井Eq4井段2 307.04～2 324.04 m的烴源巖主要為差-非烴源巖，本地生油較少，烴源巖中的油浸主要為洼陷內(nèi)的成熟油運(yùn)移的結(jié)果，這對(duì)認(rèn)識(shí)潛江組鹽間頁(yè)巖油勘探潛力具有指導(dǎo)作用。

江漢盆地；潛江凹陷；油浸泥巖；烴源巖;巖石熱解；總有機(jī)碳；地化指標(biāo)

1 前言

潛江凹陷位于江漢盆地中部，是盆地內(nèi)最重要的生烴凹陷。潛江組沉積時(shí)期，由于古氣候干、濕頻繁交替，古鹽湖水體呈咸、淡周期性頻繁變化，整個(gè)潛江組地層表現(xiàn)出多韻律的層序結(jié)構(gòu)，具有縱向上陸源碎屑機(jī)械沉積和化學(xué)蒸發(fā)沉積同時(shí)或交替進(jìn)行的顯著特點(diǎn)，形成鹽韻律和砂泥巖段頻繁交互的沉積特征[1]。兩個(gè)鹽韻律間發(fā)育多種巖石類(lèi)型，通常認(rèn)為鹽間層既是烴源層，又是儲(chǔ)集層[2]。在烴源巖區(qū)砂巖儲(chǔ)層欠發(fā)育，大量油氣滯留在泥頁(yè)巖系統(tǒng)中，形成了非常豐富的鹽間頁(yè)巖油資源[3]。

由于受上下鹽層阻隔，鹽間層生成的油氣大都滯留在其中，造成了在鹽韻律層的下部存在不同程度的“油浸”現(xiàn)象。按常規(guī)方法分析的鹽間烴源巖樣品，所測(cè)得的熱解生烴潛量值、氯仿瀝青“A”等數(shù)據(jù)都異常高，使用這一結(jié)果進(jìn)行烴源巖評(píng)價(jià)及油氣資源量計(jì)算的結(jié)果偏高。但實(shí)際情況是，多數(shù)鹽韻律的試油結(jié)果并不理想。所以，對(duì)鹽間油浸泥巖的正確認(rèn)識(shí)已成為認(rèn)識(shí)潛江組鹽間頁(yè)巖油勘探潛力的關(guān)鍵問(wèn)題。針對(duì)這一實(shí)際，通過(guò)對(duì)王云12井Eq4鹽間烴源巖有機(jī)地化樣品的分析方法和分析結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)的對(duì)比和研究，取得了新的認(rèn)識(shí)和成果。

2 樣品分析方法

2.1 樣品的選取

本次研究的樣品是王云12井Eq4井段2 307.04～2 324.04 m取心巖樣，巖性主要為油浸云質(zhì)泥巖、鈣芒硝質(zhì)泥巖或花斑狀泥質(zhì)鈣芒硝巖等共計(jì)17塊。

2.2 樣品的處理和分析方法

樣品表面經(jīng)處理后，去除表面的臘封、筆跡、污物等雜質(zhì)，均勻分成兩份。

一份原樣直接細(xì)碎至粒徑0.18 mm，再進(jìn)行有機(jī)碳、熱解、氯仿瀝青“A”、族組分、飽和烴色譜、飽和烴色質(zhì)分析。

另一份原樣，先粗碎至粒徑3～5 mm，然后進(jìn)行洗油，洗油后的樣品再細(xì)碎至粒徑0.18 mm，之后再進(jìn)行有機(jī)碳，熱解、氯仿瀝青“A”、族組分、飽和烴色譜、飽和烴色質(zhì)分析。

3 結(jié)果及討論

3.1 巖石熱解分析比對(duì)

以王云12井2 317.24 m的灰褐色油浸云質(zhì)泥巖熱解譜圖(圖1)為例，可以明顯發(fā)現(xiàn)，樣品洗油前S1(游離烴)為2.94%，明顯高于2.22%的S2(熱解烴)，洗油后S1下降約7倍，僅為0.42%，而S2下降很少。通常情況下，從熱解分析譜圖可較直觀地表現(xiàn)出是否存在油浸，如果熱解譜圖中S1明顯大于S2，可大致判斷有油浸現(xiàn)象。在王云12井Eq4的全部樣品中，其未經(jīng)洗過(guò)油的樣品，熱解S1均大于S2，說(shuō)明樣品普遍發(fā)生了油浸。

圖1 樣品洗油前后烴源巖熱解譜圖對(duì)比

而從每個(gè)樣品的洗油前后的分析結(jié)果對(duì)比圖(圖2)上可以看出，洗油前各個(gè)樣品的生烴潛量均較高，而在洗油后，各樣品的生烴潛量明顯降低，降低程度最高可達(dá)80%以上?？梢?jiàn)，由于油浸污染，樣品生烴潛量結(jié)果明顯偏高，從而可使對(duì)烴源巖級(jí)別的判斷失真。

圖2 樣品洗油前后巖石熱解生烴潛量對(duì)比

3.2 總有機(jī)碳及氯仿瀝青“A”分析比對(duì)

從表1的測(cè)試結(jié)果可以看出，經(jīng)洗油后的樣品與常規(guī)方法分析的每塊樣品總有機(jī)碳(TOC)結(jié)果變化并不太大。大部分樣品有不同程度的降低，有些樣品略有上升，但升幅并不大。分析有機(jī)碳結(jié)果有所降低的主要原因，可能是由于樣品含油量的不同，在酸處理過(guò)程中，可溶有機(jī)質(zhì)部分損失量的不同所導(dǎo)致。但總體來(lái)看，洗油前后的有機(jī)碳分析結(jié)果還是較為一致的，按有機(jī)碳評(píng)價(jià)指標(biāo)，在烴源巖級(jí)別上差異并不大。以本井來(lái)看，本輪次取心樣品均為非-差烴源巖。

表1 王云12井Eq4鹽間烴源巖洗油前后有機(jī)質(zhì)豐度對(duì)比

從表1中還可以看出，洗油前氯仿瀝青“A”含量高，均在0.1%以上，最高達(dá)0.5834%,平均值為0.3209%，按此級(jí)別，判斷出烴源巖均為好-最好烴源巖。但洗油后，樣品的氯仿瀝青“A”下降幅度較大，多位于0.1%以下，平均值僅為0.0785%，綜合判斷為差-好烴源巖，多為中等烴源巖。這是由于通過(guò)洗油，將樣品中游離的油清洗了出來(lái)，這些油并不是烴源巖本身生成的油，不能代表烴源巖的生烴能力。從以上分析，可以看出洗油前后對(duì)有機(jī)碳影響小而對(duì)氯仿瀝青“A”則較大。

3.3 總烴含量分析對(duì)比

從烴源巖總烴含量分析結(jié)果(圖3)對(duì)比分析來(lái)看，洗油前后對(duì)分析結(jié)果影響也較大，洗油前表現(xiàn)為總烴含量較高，最高可達(dá)4 900×10-6，為好-最好烴源巖；而洗油后，總烴含量明顯降低，大多數(shù)為差-中等級(jí)別的烴源巖。這是因?yàn)闃悠方?jīng)洗油后，氯仿優(yōu)先洗出了油中的飽和烴和芳烴部分，而作為非烴、瀝青質(zhì)等極性較強(qiáng)組分則不易被洗脫，進(jìn)一步粉碎后，這些組份才能抽提出來(lái)，致使洗油后的樣品非烴、瀝青質(zhì)較高而總烴相對(duì)很低，可見(jiàn)洗油前后對(duì)總烴含量結(jié)果影響也很大。

圖3 洗油前后樣品總烴含量分析結(jié)果對(duì)比

由以上烴源巖豐度評(píng)價(jià)4項(xiàng)基礎(chǔ)項(xiàng)目的分析結(jié)果對(duì)比可見(jiàn)，洗油前后除了有機(jī)碳結(jié)果相差不明顯外，生烴潛量S1+S2、氯仿瀝青“A”和總烴含量均相差較大，影響了對(duì)烴源巖級(jí)別的判斷與研究，說(shuō)明對(duì)油浸樣品，如果不進(jìn)行洗油分析，則應(yīng)主要采用有機(jī)碳的分析數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。樣品經(jīng)洗油后，其結(jié)果更為真實(shí)，通過(guò)對(duì)洗油后王云12井Eq4 2 307.04～2 324.04 m井段鹽間烴源巖評(píng)價(jià)結(jié)果分析(圖4)，本段主要為差-非烴源巖。

圖4 王云12井Eq4烴源巖豐度評(píng)價(jià)分布直方圖

3.4 飽和烴分析對(duì)比

由于洗油前后對(duì)烴源巖中不溶有機(jī)質(zhì)干酪根的鏡下鑒定結(jié)果影響不大，主要表現(xiàn)在對(duì)可溶有機(jī)質(zhì)等參數(shù)的影響，本文重點(diǎn)討論王云12井的油浸在飽和烴參數(shù)和生物標(biāo)志化合物的變化。

通過(guò)對(duì)洗油前后飽和烴的分析可以看出，色譜圖特征整體較為一致，類(lèi)異戊二烯烷烴的分布上都具有很強(qiáng)的植烷優(yōu)勢(shì)，正構(gòu)部分的分布有較弱的奇碳優(yōu)勢(shì)，綜合特征上分析，洗油前后的飽和烴色譜特征基本無(wú)變化。

從洗油前后的質(zhì)量色譜圖上可以看出(圖5)，兩類(lèi)方法所分析的王云12井烴源巖都具有C29>C27> C28的分布特征，即以C29ααα20R占優(yōu)勢(shì)。萜烷組成略有不同，洗油前伽馬蠟烷含量較高，而洗油后伽馬蠟烷含量較低，但從沉積環(huán)境的評(píng)價(jià)分析，均屬于咸水湖相沉積環(huán)境。

圖5 王云12井樣品洗油前后甾烷萜烷對(duì)比

從各個(gè)生物標(biāo)志化合物參數(shù)對(duì)比結(jié)果來(lái)看(表2)，各個(gè)參數(shù)相差不大，表現(xiàn)在母質(zhì)輸入特征、成熟度特征及沉積環(huán)境特征均相近。但從C29甾烷20S/(20S+20R)、αββ/(ααα+αββ)兩項(xiàng)成熟度指標(biāo)分析，在洗油前后參數(shù)變化不大，原油均為成熟原油，且其它地化特征也十分相同。結(jié)合本區(qū)烴源巖R0值僅為0.50%左右的實(shí)際，本區(qū)烴源巖為未成熟烴源巖，不可能生成這些成熟度較高原油。這些烴源巖中所浸入的油均為外來(lái)油，是沉積中心或較深部位運(yùn)移而來(lái)的成熟油，由于本區(qū)生成的未成熟油較為有限，所以在洗油前后的生物標(biāo)志化合物均表現(xiàn)為浸入的成熟油特征。

表2 王云12井烴源巖洗油前后生物標(biāo)志化合物參數(shù)對(duì)比

4 結(jié)論

(1)潛江組鹽韻律層中的油浸對(duì)有機(jī)地化樣品的有機(jī)碳分析結(jié)果影響不大，但對(duì)生烴潛量、氯仿瀝青“A”含量和烴含量影響較大，以有機(jī)碳的豐度作為評(píng)價(jià)基礎(chǔ)指標(biāo)更加符合實(shí)際。

(2)王云12井Eq4井段2 307.04～2 324.04 m的烴源巖主要為差-非烴源巖，本地生油較少，烴源巖中的油浸主要為洼陷內(nèi)的成熟油運(yùn)移的結(jié)果。

[1] 戴世昭.江漢鹽湖盆地石油地質(zhì)[M].北京：石油工業(yè)出版社，1994：90-90.

[2] 江繼綱，彭平安，傅家謨，等.鹽湖油氣的形成、演化和運(yùn)移聚集[M].廣東廣州：廣州科技出版社，2004:91-21.

[3] 吳世強(qiáng)， 唐小山．江漢盆地潛江凹陷陸相頁(yè)巖油地質(zhì)特征[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)( 自然科學(xué)版)，2013，36(3)：282-285.

編輯：吳官生

1673-8217(2015)03-0013-04

2014-12-10

姚永梅，1969年生，2009年畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)地質(zhì)勘查專(zhuān)業(yè)，從事石油及天然氣有機(jī)地球化學(xué)分析測(cè)試工作。

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