江陵凹陷虎4井荊沙組油源探討

馮志平，汪小泓，付進梅（江漢油田分公司勘探開發(fā)研究院，湖北 潛江433124）

江陵凹陷虎4井荊沙組油源探討

馮志平，汪小泓，付進梅（江漢油田分公司勘探開發(fā)研究院，湖北 潛江433124）

江陵凹陷虎4井荊沙組2個層段產(chǎn)出的高成熟輕質原油，其基本特征是：飽和烴含量高，非烴和瀝青質含量低；植烷優(yōu)勢，富含C19～C29三環(huán)萜烷、伽馬蠟烷和C29ααα－20R甾烷，C29甾烷的兩個異構化參數(shù)值均大于0.50，表明其油源來源于高成熟演化階段。油源對比結果表明：虎4井荊沙組兩種不同成因類型原油都是來自該區(qū)或梅槐橋、虎渡河生油洼陷內下伏新溝嘴組下段Ⅱ油組高成熟烴源巖，是高成熟油經(jīng)側向和垂向運移聚集的結果。

江陵凹陷；荊沙組；油源對比；生物標志物

近年來，江陵凹陷中西部彌陀寺地區(qū)相繼在虎2井、虎3井新溝嘴組（Ex）下段Ⅱ油組獲得工業(yè)油流，2009年該區(qū)虎4井又在荊沙組（Ej）紅層2482.6～2484.8m和2556～2559m共2個層段中獲得了高產(chǎn)油流，從而使江陵凹陷荊沙組次生油藏的勘探取得了突破性的進展，開辟了在新層系荊沙組找油的新局面。研究虎4井荊沙組原油的油源，可以為江陵凹陷荊沙組次生油藏的勘探提供科學依據(jù)。

1 虎4井荊沙組原油的地球化學特征及分類

根據(jù)現(xiàn)有分析資料表明，虎4井荊沙組的兩層原油具有以下基本特征：①原油物理性質好，為低密度（分別為0.81、0.78g/cm3）和低粘度（分別為3.54、8.30mPa·s）的輕質油。②在原油族組成中，飽和烴含量高（分別為71%、82%），“非烴＋瀝青質”含量低（分別小于4%、3.5%）。③在類異戊二烯烷烴中植烷占優(yōu)勢，Pr/Ph值均小于0.70，表明這兩層原油都形成于還原環(huán)境［1］。④在C27～C29正常甾烷組成中，都以C29ααα－20R甾烷略占優(yōu)勢（分別為41.09%、42.51%），C27ααα－20R甾烷稍低（分別為29.13%、34.71%）表明這兩層原油的成油母質既含陸源高等植物生源，也含有較多的菌藻類生源。C29甾烷20S/（20S＋20R）和C29甾烷ββ/（ββ＋αα）兩個成熟度參數(shù)都大于0.5，表明這兩層原油都為高成熟油。伽馬蠟烷/αβC30（伽馬蠟烷指數(shù)），上一層原油為0.62，顯示其成油環(huán)境為半咸水湖相；下一層原油為1.77，顯示其成油環(huán)境為咸水湖相［2，3］。

根據(jù)彌陀寺地區(qū)高成熟原油的地化特征，該區(qū)高成熟原油可劃分為兩種成因類型：

1）半咸水湖相混合型或偏腐殖型有機質形成的高成熟原油，其伽馬蠟烷指數(shù)小于0.70，為0.39～0.62，正常甾烷中C29≥C27，以 C29ααα－20R甾烷略占優(yōu)勢，其相對含量為34.76%～42.51%（表2），虎2井Ex下段Ⅱ油組原油和虎4井Ej上層（2482.6～2484.8m）原油屬于此類（圖1）。

2）咸水湖相偏腐殖型有機質形成的高成熟原油，其伽馬蠟烷指數(shù)大于1，為1.13～1.77，正常甾烷C29＞C27，以C29ααα－20R甾烷占優(yōu)勢，其相對含量為37.33%～41.09%（表2），虎3井Ex下段Ⅱ油組原油和虎4井Ej下層（2556～2559m）原油屬于此類（圖1）。

表1 陵93X井Ex下段Ⅱ油組烴源巖有機碳（TOC）和氯價瀝青“A”含量數(shù)據(jù)表

2 油源條件分析

彌陀寺地區(qū)荊沙組為一套紅色碎屑巖沉積，不具備生油條件。下伏新溝嘴組下段沉積時處于三角洲前緣淺湖～半深湖相帶，暗色泥巖發(fā)育，有效烴源巖厚度大于100m。從陵93X井Ex下段Ⅱ油組主力烴源巖來看，烴源巖有機質豐度高，有機碳含量均大于1%、最高可達1.62%，可溶有機質豐富，氯仿瀝青“A”含量均大于0.10%、最高可達0.2746%（表1），處于高成熟演化階段，且為半咸水湖相和咸水湖相還原沉積環(huán)境，具有較好的生烴能力，應是研究區(qū)的主要油源巖。應用生物標志物對研究區(qū)內兩種成因類型的高成熟原油進行了油源對比，結果表明：其油源來自該區(qū)或梅槐橋洼陷內的Ex下段Ⅱ油組高成熟烴源巖。

圖1 彌陀寺地區(qū)高成熟原油伽馬蠟烷指數(shù)與pr/ph關系圖

表2 彌坨寺地區(qū)高成熟原油與烴源巖甾烷、萜烷參數(shù)對比

2.1 類異戊二烯烷烴比

在類異戊二烯烷烴組成中，研究區(qū)內兩種成因類型的原油與虎2井、陵93X井Ex下段Ⅱ油組烴源巖都具有較好的可比性。在Pr/Ph、Pr/nC17和Ph/nC18三角圖上（圖2），油和巖的點群分布較為接近，表明它們都形成于穩(wěn)定的還原沉積環(huán)境，具有成因聯(lián)系。

2.2 萜烷、甾烷對比

1）在正常甾烷組成中，研究區(qū)內半咸水湖相的油、巖和咸水湖相的油、巖都具有C2920R≥C2720R的分布特征（表2），油和巖的點群分布比較集中（圖3），C29甾烷20S/（20S＋20R）都大于0.49，表明半咸水湖相的油與巖、咸水湖相的油與巖的成烴母質較為接近、成熟度相同，具有親緣關系。

2）在萜烷的組成中，半咸水湖相的虎2井Ex下段Ⅱ油組原油和虎4井Ej2482.6～2484.8m原油伽馬蠟烷指數(shù)為0.39和0.62，這與虎2井Ex下段Ⅱ油組半咸水湖相的高成熟烴源巖伽馬蠟烷指數(shù)值0.56非常接近，說明它們具有成因關系；而咸水湖相的虎3井Ex下段Ⅱ油組原油和虎4井Ej下層2556～2559m原油與陵93X井Ex下段Ⅱ油組咸水湖相的高成熟烴源巖，伽馬蠟烷/指數(shù)均大于1，也具有成因關系。

對比結果表明，研究區(qū)內Ex下段Ⅱ油組和Ej組兩種不同成因類型的高成熟油，都與該區(qū)半咸水湖相和咸水湖相的兩類高成熟烴源巖具有成因聯(lián)系，明顯具有自生自儲和下生上儲的特征。

另據(jù)實際地質條件，研究區(qū)的西南部，為梅槐橋生油洼陷。該洼陷咸水湖相沉積的高成熟烴源巖發(fā)育，因此，一部分油源有可能來自于梅槐橋、虎渡河深洼陷內咸水湖相的高成熟烴源巖。

綜上所述，虎4井Ej組發(fā)現(xiàn)的兩層高成熟原油的油源主要來自該區(qū)和梅槐橋、虎渡河生油洼陷內Ex下段Ⅱ油組的半咸水和咸水湖相的高成熟烴源巖，是石油經(jīng)側向運移和沿斷層垂向運移到Ej形成的次生油藏。

圖2 彌陀寺地區(qū)高成熟原油和烴源巖Pr/Ph、Pr/nC17、Ph/nC18相對組成

圖3 彌坨寺地區(qū)高成熟原油與烴源巖甾烷相對組成對比

3 結 論

1）虎4井Ej組的兩層原油都屬于高成熟的輕質油，飽和烴含量高，非烴和瀝青質含量低，植烷占優(yōu)勢，富含C19～C29三環(huán)萜烷、伽馬蠟烷和C29ααα－20R甾烷。C29甾烷的兩個異構化參數(shù)值均大于0.50，表明其油源來源于高成熟演化階段。其油源盡管都來自Ex下段Ⅱ油組高豐度的好烴源巖，但在成油環(huán)境上具有明顯的差別性，是半咸水湖相和咸水湖相形成的兩種成因類型的原油。

2）油源對比結果表明，虎4井Ej組兩層高成熟原油其油源主要來自該區(qū)和梅槐橋、虎渡河生油洼陷內的Ex下段Ⅱ油組高成熟烴源巖，是高成熟油經(jīng)過側向運移和沿斷層垂向運移到Ej形成的次生油藏。展示了江陵凹陷尋找Ej次生油藏具有較好的勘探前景。

［1］童小蘭.江陵凹陷荊洲背斜帶原油成熟度的差異及油源分析［J］.石油天然氣學報，2006，28（4）：220～222.

［2］朱揚明.江陵凹陷原油的地球化學特征［J］.江漢石油學院學報，1995，17（2）：26～32.

［3］劉瓊.江漢盆地西南緣油氣運移及其成藏模式［J］.石油實驗地質，2007，29（5）：466～471.

On the Oil Sources of Jinsha Formation of Well Hu4in Jianglin Depression

FENG Zhi－ping，WANG Xiao－h(huán)ong，F(xiàn)U Jin－mei（Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Jianghan Oilfield Company，SINOPEC，Qianjiang433124，Hubei，China）

The high－maturity light crude oil produced in two intervals of Jinsha Formation of Well Hu 4in Jianglin Depression was characterized by high saturation and low asphaltene content，low pristine to phytane ratio，rich C19－C29tricyclic terpanes，gammacerane and C29ααα－20Rsterane.The two isomerization parameters of C29sterane were both over 0.50.It indicates that the oil source comes from the evolutionary stage of high maturity.The oil source correlation results reveal that the crude oil with two different origins of Jinsha Formation of Well Hu 4comes from high maturity source rock in this area or that of oil zoneⅡof the lower member of underlying Xingouzui Formation in Meihuaiqiao Oil Generation Sag，and is the result of lateral and vertical migration and accumulation of high maturity oil.

Jianglin Depression；Jinsha Formation；oil source correlation；biomarker

TE122.114

A

1000－9752（2010）05－0180－03

2010－07－22

馮志平（1967－），男，1990年大學畢業(yè)，高級工程師，現(xiàn)主要從事有機地球化學的分析和研究工作。

［編輯］ 宋換新