鄂爾多斯盆地旬邑長(zhǎng)7烴源巖地球化學(xué)特征

段昕婷，賀永紅，鄧南濤，師清高，龔建濤

鄂爾多斯盆地旬邑長(zhǎng)7烴源巖地球化學(xué)特征

段昕婷1，賀永紅1，鄧南濤1，師清高2，龔建濤2

（1.陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究院，西安 710075；2.延長(zhǎng)油田股份有限公司，陜西 延安 716000）

為了研究鄂爾多斯盆地旬邑地區(qū)長(zhǎng)7烴源巖地球化學(xué)特征及分布規(guī)律，采集研究區(qū)具有代表性的樣品，對(duì)其開展各項(xiàng)地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，旬邑地區(qū)烴源巖厚度及有機(jī)質(zhì)豐度分布明顯受沉積環(huán)境的控制，東北部和西北部是長(zhǎng)7烴源巖的主要發(fā)育區(qū)，其有機(jī)質(zhì)豐度較高，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ-Ⅱ1型為主，熱演化程度較高，有機(jī)質(zhì)總體達(dá)到成熟階段，生油潛力大，為研究區(qū)主力烴源巖。

鄂爾多斯盆地；烴源巖；地球化學(xué)；旬邑地區(qū)

鄂爾多斯盆地是一個(gè)大型中生代內(nèi)陸坳陷型盆地，油氣資源豐富。旬邑地區(qū)位于鄂爾多斯盆地南部，行政區(qū)劃屬陜西省咸陽(yáng)市旬邑縣境內(nèi)，大地構(gòu)造位置處于鄂爾多斯盆地一級(jí)構(gòu)造單元渭北隆起與伊陜斜坡的結(jié)合部，地表起伏較大，地貌上為黃土塬，總體上呈現(xiàn)出“南高北低、東高西低”的構(gòu)造格局， 旬邑地區(qū)在長(zhǎng)7湖侵、缺氧和有機(jī)質(zhì)豐富的背景下形成的的暗色泥巖、頁(yè)巖、油頁(yè)巖是研究區(qū)良好的生油巖系，它們分布面積大，是延長(zhǎng)組的主力烴源巖，為該區(qū)的油氣形成提供了豐富的油源［1-3］。受烴源巖控制，離長(zhǎng)7烴源巖越近，沉積的砂巖捕獲的油氣相對(duì)較多，形成的油藏也越多，油藏基本上都分布在烴源巖厚值區(qū)以及較厚值區(qū)，說明油源對(duì)油氣的分布具有一定的控制作用，油藏分布具有“近源”的特征［4-7］，因此為了深入研究該區(qū)油氣藏成藏過程及油氣分布規(guī)律進(jìn)而預(yù)測(cè)石油勘探有利區(qū)，對(duì)該區(qū)長(zhǎng)7烴源巖地球化學(xué)特征及分布規(guī)律的研究就顯得十分必要，本文在前人研究基礎(chǔ)上，對(duì)該地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)7烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度、類型、熱演化程度和分布特征等進(jìn)行研究，以期為旬邑地區(qū)延長(zhǎng)組深入進(jìn)一步進(jìn)行石油勘探部署提供可靠地質(zhì)依據(jù)。

圖1　旬邑地區(qū)長(zhǎng)7烴源巖典型樣品有機(jī)質(zhì)豐度分布直方圖

1　烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度

有機(jī)質(zhì)豐度是烴源巖質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)重要的方面，有多項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)可供參考，常用總有機(jī)碳（TOC%）、氯仿瀝青“A”含量、烴含量、熱解產(chǎn)烴潛量（S1+S2）等指標(biāo)描述有機(jī)質(zhì)豐度。本次根據(jù)陸相烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)指標(biāo)［8］，利用新做的化驗(yàn)分析資料，對(duì)旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。從旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組烴源巖樣品的有機(jī)質(zhì)豐度數(shù)據(jù)分析看（表1，圖1），X40、41、52、55井長(zhǎng)7烴源巖巖樣中，總有機(jī)碳、氯仿瀝青“A”、總烴含量均有超過50%的樣品達(dá)到好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)烴潛量也有近50%的樣品達(dá)到好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)，少數(shù)為中等-差級(jí)別?？傮w可評(píng)價(jià)為好烴源巖。

2　烴源巖有機(jī)質(zhì)類型

有機(jī)質(zhì)類型是判斷烴源巖質(zhì)量的一個(gè)重要的方面，有很多指標(biāo)參數(shù)可以進(jìn)行有機(jī)質(zhì)類型分類［9］，本次烴源巖類型評(píng)價(jià)根據(jù)具體資料的情況，主要利用了干酪根碳同位素、元素組成、鏡檢組分相對(duì)含量、熱解氫指數(shù)等指標(biāo)，劃分旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組烴源巖有機(jī)質(zhì)類型（表2）。

表1　旬邑地區(qū)長(zhǎng)7烴源巖典型樣品有機(jī)質(zhì)豐度表

從旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組烴源巖樣品的干酪根分析看，干酪根H/C原子比有80%大于1.0，其中40%大于1.5，少數(shù)在0.8～1.0之間，顯示主要為Ⅱ型和Ⅰ2型有機(jī)質(zhì)，氫指數(shù)HI也有80%大于150mg/g，以Ⅱ型有機(jī)質(zhì)為主的特點(diǎn)。從氯仿瀝青“A”碳同位素看，10個(gè)樣中，9個(gè)樣小于-28‰，4個(gè)樣小于-30‰，總體顯示了含腐殖腐泥型有機(jī)質(zhì)的特點(diǎn)。族組分?jǐn)?shù)據(jù)顯示長(zhǎng)7生油巖飽和烴+芳烴含量高，飽/芳比為0.90～1.71，大部分大于1，顯示腐殖-腐泥混合母質(zhì)類型。

從10個(gè)泥巖樣的干酪根顯微組分分布看（表3），長(zhǎng)7生油巖顯微組分以腐泥組和殼質(zhì)組為主，腐泥組分含量為13%～58%，平均31%，殼質(zhì)組分含量40%～81%，平均59%，鏡質(zhì)組分含量少，分布在1%～29%，平均8.5%，除兩個(gè)樣鏡質(zhì)組分含量為百分二十幾外，大部分小于10%，惰質(zhì)組分則更少，普遍小于7%，有6個(gè)樣未檢測(cè)到惰質(zhì)組分，經(jīng)計(jì)算的類型指數(shù)分布在12～77，平均53，總體也顯示Ⅱ型有機(jī)質(zhì)為主的特征。

表2　旬邑地區(qū)長(zhǎng)7烴源巖典型樣品有機(jī)質(zhì)類型分析表

表3　旬邑地區(qū)長(zhǎng)7烴源巖典型樣品顯微組分析表

3　烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度

有機(jī)質(zhì)熱演化程度是評(píng)價(jià)烴源巖的另一個(gè)重要的指標(biāo)，現(xiàn)在評(píng)價(jià)的參數(shù)有很多，根據(jù)現(xiàn)有的資料，利用熱解Tmax和鏡質(zhì)體反射率（Ro）對(duì)長(zhǎng)7油層組烴源巖進(jìn)行熱演化程度的評(píng)價(jià)［10-13］。

從旬邑地區(qū)長(zhǎng)7油層組烴源巖的熱解Tmax數(shù)據(jù)看（表4），比較集中在441～446之間，顯示為成熟生油階段，考慮到有機(jī)質(zhì)類型，大致相當(dāng)于Ro%為0.7～1.0之間。但是，從該區(qū)長(zhǎng)7油層組烴源巖10個(gè)樣品的鏡質(zhì)體反射率（Ro%）數(shù)據(jù)分析，分布范圍在0.46～0.61之間，比較集中，平均值0.55，較其它成熟度指標(biāo)偏低。

表4　旬邑地區(qū)長(zhǎng)7烴源巖典型樣品熱成熟度分析表

4　烴源巖分布特征

根據(jù)烴源巖的測(cè)井識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，可以利用研究區(qū)大量的石油鉆孔測(cè)井資料對(duì)長(zhǎng)7烴源巖進(jìn)行識(shí)別和厚度解釋，以此開展長(zhǎng)7烴源巖分布規(guī)律研究。結(jié)果表明旬邑地區(qū)長(zhǎng)7烴源巖厚度分布范圍主要介于20～50m之間，最發(fā)育的地區(qū)累計(jì)厚度可達(dá)60m以上，其分布明顯受沉積環(huán)境的控制，旬邑地區(qū)東北部和西北部因靠近湖盆中央的深湖—半深湖相沉積區(qū)是長(zhǎng)7烴源巖的主要發(fā)育區(qū)，厚度較大約介于30～40m之間，可以作為鄂爾多斯盆地南部非常規(guī)油氣資源（油頁(yè)巖、頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣）勘探的重點(diǎn)區(qū)域，而距離其較近分流河道形成的相對(duì)高孔、高滲的巖性圈閉與低幅度構(gòu)造/斷層/裂縫較發(fā)育的疊加區(qū)是研究區(qū)常規(guī)油氣勘探的重點(diǎn)區(qū)域（圖2）。

圖2　旬邑地區(qū)長(zhǎng)7烴源巖厚度分布圖

5　結(jié)論

1）旬邑地區(qū)總有機(jī)碳（TOC%）、氯仿瀝青“A”含量、烴含量、熱解產(chǎn)烴潛量（S1+S2）等評(píng)價(jià)指標(biāo)反映出長(zhǎng)7烴源有機(jī)質(zhì)豐度較高，總體評(píng)價(jià)為好烴源巖，具有較強(qiáng)的生烴能力。

2）旬邑地區(qū)干酪根碳同位素、元素組成、鏡檢組分相對(duì)含量、熱解氫指數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)分析表明長(zhǎng)7烴源巖有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅰ型和Ⅱ型，少數(shù)接近Ⅲ型有機(jī)質(zhì)，母質(zhì)類型好。

3）旬邑地區(qū)熱解Tmax數(shù)據(jù)比較集中在441～446℃之間，顯示為成熟生油階段，考慮到有機(jī)質(zhì)類型，大致相當(dāng)于Ro%為0.7～1.0之間，演化程度較高，有機(jī)質(zhì)總體達(dá)到成熟階段。

4）旬邑地區(qū)烴源巖分布明顯受沉積環(huán)境的控制，東北部和西北部是長(zhǎng)7烴源巖的主要發(fā)育區(qū)，可作為非常規(guī)油氣資源勘探的重點(diǎn)區(qū)域，距其較近分流河道形成的相對(duì)高孔、高滲的巖性圈閉與低幅度構(gòu)造/斷層/裂縫較發(fā)育的疊加區(qū)則是研究區(qū)常規(guī)油氣勘探的重點(diǎn)區(qū)域。

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Geochemistry of Hydrocarbon Source Rocks of the 7th Member of the Yanchang Formation in Xunyi， Erdos

（1-Shaanxi Yanchang Oil Group Co.， Ltd. Research Institute， Xi'an 710075； 2- Shaanxi Yanchang Oil Group
DUAN Xin-ting1HE Yong-hong1DENG Nan-tao1SHI Qing-gao2GONG Jian-tao2Co.， Ltd.， Xi'an 716000）

Study of geochemistry of hydrocarbon source rocks of the 7th Member of the Yanchang Formation in Xunyi， Erdos indicates that thickness and organic matter abundance of the hydrocarbon source rocks are controlled by sedimentary environment. The most of hydrocarbon source rocks in the 7th Member of the Yanchang Formation are distributed in northeast and northwest and characterized by higher organic matter abundance， higher thermal evolution degree and larger oil generating potential.

Erdos basin； hydrocarbon source rock； geochemistry； Xunyi region

P632

A

1006-0995（2015）04-0625-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.04.035

2015-09-02

段昕婷（1966-），女，陜西渭南人，高級(jí)工程師，主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作