陳麗祥，周曉光，付 鑫，劉軍釗，王啟明

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渤海灣盆地沙南凹陷東次洼孔店組生烴潛能評(píng)價(jià)

陳麗祥，周曉光，付 鑫，劉軍釗，王啟明

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300451）

借鑒勝利油田濟(jì)陽(yáng)坳陷孔二段發(fā)育的暗色泥巖具有較好地生烴能力的成熟經(jīng)驗(yàn)，對(duì)渤海灣盆地沙南凹陷孔店組生烴能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)研究，結(jié)果表明，沙南凹陷東次洼孔二段平均厚度200 m，以深灰色及灰黑色泥巖為主，夾薄層的細(xì)砂巖、粉砂巖；地震相上表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅、較連續(xù)反射特征；古生物化石組合整體表現(xiàn)為溫暖潮濕的亞熱帶氣候，水體較淺的淡水湖泊沉積。東次洼孔二段烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高，類型較好，具備較好的生烴潛能。

渤海灣盆地；沙南凹陷東次洼；孔二段；生烴潛能

沙南凹陷位于渤海灣盆地西部， 東臨渤中凹陷，北靠沙壘田凸起， 西與歧口凹陷毗鄰，南部為埕北低凸起和埕子口凸起，凹陷分為西次洼和東次洼（圖1）。20世紀(jì)70年代末以來(lái)，在沙南凹陷鉆探了多個(gè)構(gòu)造，發(fā)現(xiàn)了部分儲(chǔ)量，但整體勘探效果不佳。前人研究認(rèn)為沙南凹陷只發(fā)育東三段、沙一段和沙三段三套烴源巖，而對(duì)孔店組的研究比較欠缺。本文通過(guò)巖性、古生物及地震相特征分析，系統(tǒng)總結(jié)了沙南凹陷孔店組的沉積特征，明確了孔店組及孔二段地層分布規(guī)律，對(duì)東次洼孔二段生烴潛能進(jìn)行了評(píng)價(jià)[1–2]。

1 沙南凹陷孔店組沉積特征

1.1 巖石學(xué)特征

沙南凹陷共有9口井鉆遇孔店組地層，但東、西次洼的巖性差別較大。西次洼為紫紅色泥巖、凝灰質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r的不等厚互層，其重礦物組合中磁鐵礦、石榴子石、綠簾石含量高，鋯石含量低，表現(xiàn)為近源扇三角洲沉積特征；東次洼以深灰色及灰黑色泥巖為主，夾薄層的細(xì)砂巖、粉砂巖，其重礦物中石榴子石、褐鐵礦、白鈦礦含量高，尤其是鋯石含量相對(duì)特別高，整體表現(xiàn)為沉積物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離搬運(yùn)、砂巖分選較好、磨圓為次圓的沉積特征，為扇三角洲前緣遠(yuǎn)端沉積。東次洼孔店組弱還原–還原的沉積環(huán)境更有利于發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖。

1.2 古生物特征

沙南凹陷孔店組孢粉化石特征表明東西次洼孔店組存在明顯的差異。西次洼孔店組亞三孔粉屬、庫(kù)盤尼粉屬、高騰粉屬、姚金娘粉屬等孢粉化石含量較高，見(jiàn)水龍骨單縫孢屬蕨類化石，杉科分子也有一定含量，整體表現(xiàn)為干旱蒸發(fā)的古氣候環(huán)境；而東次洼孔店組山核桃粉屬、樺粉屬、擬樺粉屬、擬榛粉屬含量較高，見(jiàn)鷹粉屬、三角孢屬典型孢粉化石，表現(xiàn)為溫暖潮濕的古氣候環(huán)境。這種古氣候環(huán)境的差異對(duì)烴源巖的發(fā)育造成較大的影響，東次洼溫暖潮濕的環(huán)境同樣更有利于發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖，生烴潛力較大[3–4]。

1.3 地層分布特征

通過(guò)對(duì)沙南凹陷鉆遇孔店組地層的9口井層位標(biāo)定，可以看出西次洼孔店組表現(xiàn)為中弱振幅、空白雜亂、不連續(xù)反射特征，局部在其下部見(jiàn)中強(qiáng)振幅、較連續(xù)反射；而東次洼孔店組分為上下兩套，下部表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅、較連續(xù)反射特征（圖2）。

通過(guò)對(duì)研究區(qū)的構(gòu)造活動(dòng)、湖平面變化的研究，結(jié)合大量地震剖面的分析，認(rèn)為孔三段沉積時(shí)期，整個(gè)沙南凹陷基本出露地表，沒(méi)有接受沉積；到孔二段沉積期，隨著水位的不斷上升，東次洼受斷層活動(dòng)作用的影響，基底地勢(shì)相對(duì)較低，是當(dāng)時(shí)的沉積中心，沉積了較厚的孔二段地層；而西次洼整體受構(gòu)造活動(dòng)影響較弱，基底地勢(shì)相對(duì)較高，基本沒(méi)有接受孔二段沉積；到孔一段沉積前期，水位的上升淹沒(méi)了整個(gè)凹陷，孔一段普遍沉積，分布范圍較廣；到沉積后期，受擠壓引力場(chǎng)的作用，發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)，孔一段遭受剝蝕。從縱向上看，西次洼以孔一段沉積為主，東次洼以孔二段沉積為主[5–7]。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置

圖2 沙南凹陷東西次洼孔店組地震剖面

從平面上來(lái)看，孔店組地層分布較為局限，主要在東西次洼沉積，且東次洼沉積厚度大于西次洼，東次洼最大厚度達(dá)到500 m左右（圖3a）。而孔二段地層主要在東次洼沉積，平均厚度大于200 m，最大厚度達(dá)到500 m左右（圖3b）。

圖3 沙南凹陷地層等厚圖

2 孔二段生烴潛能

渤海灣盆地陸上油區(qū)的濟(jì)陽(yáng)坳陷及黃驊坳陷孔店組（特別是孔二段暗色泥巖）都已被前人所證實(shí)為一套優(yōu)質(zhì)烴源巖，具有較大的生烴潛力，為所在勘探區(qū)的主力烴源巖。本次研究選擇沙南凹陷東次洼沉積較厚的孔二段暗色泥巖為研究對(duì)象，參照烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合陸上油區(qū)已有的成果與認(rèn)識(shí)，開展研究區(qū)孔二段烴源巖綜合評(píng)價(jià)，揭示其生烴潛力，同時(shí)也為渤海海域其他凹陷孔店組烴源巖評(píng)價(jià)提供參考[8–11]。

2.1 烴源巖地球化學(xué)特征

烴源巖的地球化學(xué)特征主要包括暗色、灰色泥巖有機(jī)碳含量（） 、總烴干酪根類型和組分含量等指標(biāo)，是烴源巖評(píng)價(jià)的重要參數(shù)。通過(guò)分析得出，沙南凹陷東次洼孔二段烴源巖類型主要為深灰色及灰黑色泥巖，其有機(jī)碳含量（）大于1.5%，有機(jī)質(zhì)豐度高（圖4）；干酪根類型以Ⅱ2型為主，還有Ⅱ1—Ⅲ型，組分以混合型為主，有機(jī)質(zhì)類型較好（圖5）；生烴潛量（1+2）為2.03～14.59 mg/g， 大于4.00 mg/g 的烴源巖占60%；總烴含量平均為2 850 μg/ g，且往東次洼沉積中心，隨著深度的逐漸增加，烴源巖越優(yōu)質(zhì)[12–13]。

圖4 沙南凹陷東次洼孔二段烴源巖有機(jī)碳分布

圖5 沙南凹陷東次洼孔二段烴源巖有機(jī)質(zhì)組分

2.2 烴源巖成熟度評(píng)價(jià)

烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度是衡量烴源巖實(shí)際生烴能力的重要指標(biāo)之一，而鏡質(zhì)體反射率（o）是評(píng)價(jià)烴源巖成熟度的最好指標(biāo)。從研究區(qū)30個(gè)鏡質(zhì)體反射率數(shù)據(jù)來(lái)看，沙南凹陷東次洼孔二段o為0.50% ~ 1.08% （A井）， 有機(jī)質(zhì)進(jìn)入低成熟–成熟階段；而在孔二段沉積中心，o為0.62% ~ 1.24% （B井），o值大于0.80% 的面積達(dá)到東次洼面積的30%， 有機(jī)質(zhì)進(jìn)入成熟–高成熟階段。因此整個(gè)東次洼孔二段烴源巖達(dá)到成熟的面積占次洼總面積約70%，成熟烴源巖的分布廣。

2.3 烴源巖綜合評(píng)價(jià)

烴源巖是油氣生成的必要物質(zhì)基礎(chǔ)，烴源巖的厚度、有機(jī)質(zhì)類型及豐度是沉積盆地?zé)N源巖研究與評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。本文選用巖石有機(jī)碳含量、干酪根類型和組分、總烴含量等指標(biāo)對(duì)渤海灣盆地沙南凹陷東次洼孔二段烴源巖進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。東次洼孔二段烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高、類型好，暗色泥巖平均厚度大于200 m，最大達(dá)500 m，烴源巖厚度大，大部分烴源巖都已經(jīng)進(jìn)入成熟–高成熟階段（表1）。綜合評(píng)價(jià)認(rèn)為東次洼孔二段是一套較好–好烴源巖。

表1 沙南凹陷東次洼孔二段烴源巖綜合評(píng)價(jià)

凹陷次洼TOC/%總烴量/（μg·g-1）S1+S2/（mg·g-1）干酪根類型 干酪根組分Ro/%暗色泥巖厚度/ m綜合評(píng)價(jià) 沙南凹陷東次洼>1.5%平均2 8502.03～14.594.00Ⅱ2混合型0.50～1.240.800～500200較好–好烴源巖

基于上述的研究，本區(qū)孔二段已發(fā)現(xiàn)成熟烴源巖，且埋深大（3 620~4 010 m），同時(shí)盆地?cái)?shù)值模擬表明，烴源巖生油門限為2 640～2 900 m，因此孔二段烴源巖應(yīng)具備較好的生烴潛能，是東次洼一套潛在的優(yōu)質(zhì)烴源巖。

3 結(jié)論

沙南凹陷孔店組廣泛發(fā)育，西次洼主要沉積孔一段地層，東次洼以孔二段沉積為主，平均厚度大于200 m，最大達(dá)500 m；東次洼孔二段烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高，類型好，厚度大，大部分已進(jìn)入成熟–高成熟階段，是一套較好–好烴源巖。

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編輯：蒲洪果

2017–11–28

陳麗祥，碩士，工程師，1984年生，2011年畢業(yè)于成都理工大學(xué)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，現(xiàn)從事沉積與成藏研究。

“十三五”國(guó)家科技重大專項(xiàng)“渤海海域勘探新 領(lǐng)域及關(guān)鍵技術(shù)研究”（編號(hào)：2016ZX05024003）。

1673–8217（2018）04–0042–04

TE111.115

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