弋陽(yáng)盆地?zé)N源巖評(píng)價(jià)及分布研究

施 琰,于曉闖,陸 英,周進(jìn)峰

(1.中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院；2.中國(guó)石化江蘇石油工程有限公司地質(zhì)測(cè)井處，江蘇 揚(yáng)州 225009)

弋陽(yáng)盆地?zé)N源巖評(píng)價(jià)及分布研究

施 琰1,于曉闖2,陸 英1,周進(jìn)峰1

(1.中國(guó)石化江蘇油田分公司勘探開發(fā)研究院；2.中國(guó)石化江蘇石油工程有限公司地質(zhì)測(cè)井處，江蘇 揚(yáng)州 225009)

通過露頭及井下樣品地化資料，對(duì)弋陽(yáng)盆地冷水塢組烴源巖進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并結(jié)合鉆井、地震、沉積相等對(duì)有效烴源巖的分布進(jìn)行預(yù)測(cè)。研究表明，該區(qū)烴源巖以湖相暗色泥巖為主，有機(jī)質(zhì)豐度較高，有機(jī)質(zhì)類型好，主要為Ⅰ、Ⅱ1型，有機(jī)質(zhì)熱演化程度中等，總體達(dá)到成熟階段。冷水塢組有效烴源巖的平面分布廣泛，具有東薄西厚的特征，探區(qū)內(nèi)存在三個(gè)厚度中心，最厚可達(dá)400 m。盆地資源潛力較大，貴溪次凹和桂林次凹是下步勘探有利區(qū)帶。

烴源巖評(píng)價(jià) 烴源巖分布 有利區(qū)帶 冷水塢組 弋陽(yáng)盆地

弋陽(yáng)盆地位于江西省東北部，盆地北東東走向，面積3 600 km2。該盆地以汪二低凸起為界，劃分為東西鉛山和鷹潭兩個(gè)凹陷。盆地總體勘探程度較低，目前已有二維地震3條125 km，1:10萬(wàn)重力測(cè)區(qū)4 200 km2，鉆井40口，總進(jìn)尺35 000 m，除G12井(井深2 243.19 m)外，其余均為淺井，主要工作量集中在鷹潭凹陷。

作為新登記區(qū)塊，前人對(duì)盆地?zé)N源巖已做過一些分析評(píng)價(jià)，但對(duì)其分布和資源潛力未做系統(tǒng)研究。因此，通過新一輪野外踏勘和采樣分析，結(jié)合收集到的井下樣品地化數(shù)據(jù)，對(duì)盆地?zé)N源巖進(jìn)行再評(píng)價(jià)。最終依據(jù)地震、重力等資料對(duì)烴源巖的分布和資源潛力進(jìn)行預(yù)測(cè)，并結(jié)合已鉆井油氣顯示特征，明確下步勘探方向。

1 地層發(fā)育特征

弋陽(yáng)盆地是古生代海相盆地及印支—燕山早期(T3-J)準(zhǔn)前陸盆地上形成的白堊系斷坳型陸相沉積盆地，盆地內(nèi)白堊紀(jì)地層基本齊全，自下而上依次為下統(tǒng)打鼓頂組(K1d)、鵝湖嶺組(K1e)、冷水塢組(K1l)及上統(tǒng)周家店組(K2z)、南雄組(K2n)，各組之間呈不整合接觸關(guān)系。其中，K1l2為盆地的主要生油層段，巖性主要為黃綠、灰綠、灰、深灰、灰黑色泥巖，局部夾灰白色砂巖、泥質(zhì)粉砂巖；而該組下部的K1l1和上部K1l3均為紫紅色泥巖與粉砂巖、砂礫巖的不等厚互層[1-7]。

縱向上，據(jù)8口鉆穿K1l的井揭示，該組厚325～738 m。

經(jīng)地震資料解釋本組具有南厚北薄的特征，以NYY52測(cè)線地震地質(zhì)解釋剖面為例，剖面中YY212測(cè)線以南地層較厚，最厚處大于1 400 m，YY212測(cè)線以北K1l小于1 200 m(圖1)。

圖1 弋陽(yáng)盆地NYY52線地震地質(zhì)解釋剖面

平面上，據(jù)地震、重力等資料綜合解釋成果，盆地內(nèi)K1l具有西厚東薄，呈環(huán)帶狀分布的特征，并且探區(qū)內(nèi)存在三個(gè)厚度中心，分別是貴溪南、貴溪北和鷹潭西，其中貴溪南K1l最厚，厚可達(dá)1 400 m(圖2)。

圖2 弋陽(yáng)盆地K1l殘留厚度

2 烴源巖地化特征

盆地有24口井鉆至K1l，但鉆探時(shí)間久遠(yuǎn)，資料缺乏。目前僅有包括YP1井、YD-2井在內(nèi)的14口井312個(gè)烴源巖地化數(shù)據(jù)。本輪野外踏勘累計(jì)觀察露頭點(diǎn)144處，采樣145件，其中烴源巖地化樣品65件。

2.1有機(jī)質(zhì)豐度

主要選取有機(jī)碳和氯仿瀝青“A”法對(duì)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度進(jìn)行評(píng)價(jià)[8-11]。

井下地化數(shù)據(jù)顯示，盆地南部的YD-2井暗色泥巖樣品TOC值0.7%～2.09%，平均值1.38%；氯仿瀝青“A”0.07%～0.434%，平均值0.18%。盆地北部的YP1井暗色泥巖樣品TOC值0.6%～1.33%，平均值0.88%，氯仿瀝青“A”0.057%～0.212%，平均值0.09%(表1)。有機(jī)質(zhì)豐度較高，且YD-2井高于YP1井。

表1 弋陽(yáng)盆地井下與露頭烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度統(tǒng)計(jì)

已完成的36個(gè)野外露頭樣品中TOC和氯仿瀝青“A”達(dá)到中等以上烴源巖標(biāo)準(zhǔn)的均占36%，其暗色泥巖TOC值0.64%～4.32%，平均值1.37%，氯仿“A”0.055%～0.251%，平均值0.144%(表1)。露頭樣品中地化指標(biāo)最好的是鉛山南部和貴溪西南的3個(gè)樣品，TOC值2.37%～4.32%，均大于2%；氯仿瀝青“A”值0.126 9%～0.250 7%，生烴潛力(S1+S2)14.6～29.6 mg/g，均大于10 mg/g，有機(jī)質(zhì)豐度高(表2)，這三個(gè)樣品均分布在盆地南部。

表2 野外露頭K1l烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度

總之，盆地內(nèi)烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度較高，能夠達(dá)到中等—好烴源巖的標(biāo)準(zhǔn)，就目前資料而言，盆地南部烴源巖較北部好。

2.2有機(jī)質(zhì)類型

有機(jī)質(zhì)類型主要通過干酪根鏡檢和巖石熱解方法來(lái)判定。

圖3 弋陽(yáng)盆地巖石熱解HI與Tmax交會(huì)圖

據(jù)干酪根鏡檢結(jié)果，YD-2井、YP1井鏡檢類型指數(shù)均較高，其中YD-2井類型指數(shù)82.25～94.67，平均88.8；YP1井類型指數(shù)74.42～86.42，平均81.1；露頭烴源巖樣品類型指數(shù)82.34%～98.67%。干酪根組份中的腐泥組無(wú)定形含量較高，一般在85%～98%之間，說(shuō)明有機(jī)質(zhì)母質(zhì)以低等浮游生物為主，干酪根類型以Ⅰ型為主，少量Ⅱ型。

從巖石熱解HI與Tmax交會(huì)圖來(lái)看(圖3)，YD-2、YP1井有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ型為主，部分Ⅰ型。露頭樣品以Ⅱ2型為主，部分Ⅰ、Ⅱ1型。而且，露頭樣品有機(jī)質(zhì)豐度最高的三個(gè)(鉛山南和貴溪西南)其氫指數(shù)(HI)597～767，均大于500；降解率(Dr)51～65，均大于40，達(dá)到Ⅰ型干酪根?？傊?，弋陽(yáng)盆地的有機(jī)質(zhì)干酪根以Ⅰ、Ⅱ1型為主，部分Ⅱ2型，有機(jī)質(zhì)類型好。

2.3有機(jī)質(zhì)成熟度

有機(jī)質(zhì)成熟度主要通過巖石熱解峰溫(Tmax)和鏡質(zhì)體反射率(Ro)兩個(gè)參數(shù)來(lái)分析[8-11]。

盆地南部的YD-2井烴源巖巖石熱解峰溫Tmax值437～456 ℃，平均441 ℃，而且該井有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ-Ⅱ1為主，因此判斷該井烴源巖處于低熟—成熟階段；北部的YP1井Tmax值399～496 ℃，平均449 ℃，除Tmax值399 ℃的一個(gè)樣品外，其余均達(dá)到低熟—成熟階段?？傮w熱演化程度中等，而且YP1井較YD-2井演化程度略高。

露頭樣品熱解Tmax值大于435 ℃的占74%，一般在435～480 ℃之間，大部分樣品達(dá)到低熟—成熟階段，個(gè)別樣品熱解峰溫高可達(dá)498 ℃，已達(dá)高成熟階段。總體而言，弋陽(yáng)盆地有機(jī)質(zhì)處于成熟生油區(qū)。

另外從鏡質(zhì)體反射率Ro來(lái)分析，YD-2井Ro值0.35%～1.14%，均值0.52%，處于低熟階段。YP1井Ro值0.5%～1.28%，均值0.93%，高于YD-2井，處于成熟階段，與Tmax判定結(jié)果一致，有機(jī)質(zhì)熱演化程度中等。本次露頭樣品Ro測(cè)定，由于鏡下鏡質(zhì)體測(cè)點(diǎn)較少(2～5個(gè)測(cè)點(diǎn))，并且測(cè)得數(shù)據(jù)與熱解Tmax數(shù)據(jù)相關(guān)性差，因此鏡下實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可靠性較差。

綜上所述，弋陽(yáng)盆地K1l烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較高，個(gè)別樣品能達(dá)到“優(yōu)質(zhì)烴源巖”的標(biāo)準(zhǔn)[12-15]，即TOC大于2.0%。而且有機(jī)質(zhì)類型好，為Ⅰ-Ⅱ1型；有機(jī)質(zhì)熱演化程度中等，總體達(dá)到成熟階段，處于生烴有利期。

3 烴源巖分布

盆地K1l2發(fā)育良好烴源巖。經(jīng)統(tǒng)計(jì)YP1井K1l2有效烴源巖(暗色泥巖)的厚度153.49 m，占該段地層24%；YD-2井的K1l2有效烴源巖(暗色泥巖)的厚度36.08 m，僅占地層8.5%。雖然YD-2井比YP1井暗色泥巖厚度小，但前者比后者的烴源巖地化指標(biāo)高，分析與兩口井沉積相帶有關(guān)。YP1井K1l2為扇三角洲前緣前端—淺湖亞相沉積，而YD-2井K1l2則為半深湖亞相沉積。平面上，推測(cè)K1l2沉積時(shí)期，盆地整體以濱淺湖亞相為主，僅在工區(qū)西北部志光—灣里連線以北發(fā)育扇三角洲前緣前端—前扇三角洲泥沉積，工區(qū)中部鷹潭—泗瀝—桂林區(qū)域?qū)侔肷詈詈练e。

綜合單井有效烴源巖厚度、沉積相及K1l地層展布，推測(cè)盆地K1l有效烴源巖分布廣泛，東西厚度差異較大，具有東薄西厚的特征，盆地東部有效烴源厚度一般在0～100 m之間，局部200 m，西部厚度0～300 m，并存在三個(gè)厚度中心，其中，貴溪南、貴溪北兩個(gè)厚度中心可達(dá)400 m(圖4)。

圖4 弋陽(yáng)盆地K1l2有效烴源巖分布及推測(cè)沉積相平面圖

4 下步勘探方向

依據(jù)YD-2井及YP1井的地化分析數(shù)據(jù)，采用氯仿瀝青“A”法粗略計(jì)算弋陽(yáng)盆地K1l生烴量7.17×108t，資源量(0.36～0.72)×108t，資源潛力較大。另?yè)?jù)鉆井及露頭資料，油氣顯示主要見于貴溪次凹和桂林次凹，顯示層位以K1l為主。此外，盆地儲(chǔ)蓋組合以K1l自生自儲(chǔ)型為主，該組合以K1l暗色泥巖為烴源巖，該組砂巖為儲(chǔ)層，組內(nèi)泥巖為蓋層。故貴溪次凹和桂林次凹作為K1l殘留厚度大、有效烴源巖較厚的地區(qū)，是下步勘探的有利區(qū)帶。

5 結(jié)論

(1)K1l烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較高，工區(qū)南部較北部高；烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅰ、Ⅱ1型為主；有機(jī)質(zhì)熱演化程度中等，總體達(dá)成熟階段，烴源條件有利。

(2)盆地K1l有效烴源巖分布廣泛，并具東薄西厚特征，東部有效烴源巖厚度0～100 m，西部0～300 m，西部探區(qū)內(nèi)三個(gè)厚度中心最厚可達(dá)400 m。

(3)弋陽(yáng)盆地資源潛力較大，儲(chǔ)蓋組合有利，貴溪次凹和桂林次凹是下步勘探有利區(qū)帶。

[1] 黃汲清.中國(guó)大地構(gòu)造及其演化[M].北京：科學(xué)出版社,1980：35-38.

[2] 余心起，舒良樹，鄧平，等.中國(guó)東南部侏羅紀(jì)—第三紀(jì)陸相沉積地層沉積特征[J].地層學(xué)雜志，2003.27(3)：254-263.

[3] 馬力，陳煥疆，甘克文，等.中國(guó)南方大地構(gòu)造和海相油氣地質(zhì)[M].北京：地質(zhì)出版社,2004:129-144.

[4] 江西省地質(zhì)礦產(chǎn)局.江西省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社，1984:286-297.

[5] 李曉勇.江西信江盆地演化及重要地質(zhì)事件與證據(jù)[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2009.32(4)：324-329.

[6] 江新勝，潘忠習(xí)，徐金沙，等.江西信江盆地晚白堊世風(fēng)成沙丘的發(fā)現(xiàn)及其古風(fēng)向[J].地質(zhì)通報(bào)，2006.25(7)：833-838.

[7] 張志，廖群安.江西信江白堊紀(jì)陸相盆地地質(zhì)作用與構(gòu)造演化[J].中國(guó)區(qū)域地質(zhì)，2000.19(1)：38-42.

[8] 盧雙舫，張敏，薛海濤，等.油氣地球化學(xué)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2008：200-225.

[9] 盧雙舫，胡慧婷，劉海英，等.英臺(tái)斷陷深層的氣源條件及勘探潛力[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)：地球科學(xué)版，2010，40(4)：912-920.

[10] 母國(guó)妍，鐘寧寧，劉寶，等.湖相泥質(zhì)烴源巖的定量評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用[J].石油學(xué)報(bào)，2013，31(2)：218-230.

[11] 柳少鵬，周世新，王保忠，等.烴源巖評(píng)價(jià)參數(shù)與油頁(yè)巖品質(zhì)指標(biāo)內(nèi)在關(guān)系探討[J].天然氣地球科學(xué)，2012，23(3)：561-569.

[12] 曾憲章，梁狄剛.中國(guó)陸相原油和生油巖生物標(biāo)志物[M].蘭州：甘肅省科學(xué)技術(shù)出版社:1989:225-241.

[13] 傅家謨，盛國(guó)英.中國(guó)主要含油氣盆地沉積類型的有機(jī)地球化學(xué)特征[M].有機(jī)地球化學(xué)論文集,北京：科學(xué)出版社,1986:34-45.

[14] 王軍，王坤，崔紅莊，等.六盤山盆地白堊系烴源巖發(fā)育特征與勘探方向[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2014.34(6)：724-729.

[15] 盧雙舫，馬延伶，曹瑞成，等.優(yōu)質(zhì)烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用：以海拉爾盆地烏爾遜凹陷為例[J].地球科學(xué)(中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào))，2010，37(3)：535-544.

(編輯 曹征遠(yuǎn))

Evaluation and distribution of source rocks in Yiyang Basin

Shi Yan1，Yu Xiaochuang2，Lu Ying1，Zhou Jinfeng1

(1.Exploration&DevelopmentResearchInstitudeofJiangsuOilfeildCompany，SINOPEC,Yangzhou225009，China； 2.DepartmentofGeologicalLoggingofJiangsuPetroleumEngineeringCo.，Ltd.，SINOPEC，Yangzhou225009，China)

By analyzing geochemical data of outcrop and core samples，source rocks of Lengshuiwu Formation in Yiyang Basin were comprehensively evaluated.And then combined with data of drilling，seismic，and sedimentary facies，the distribution of the source rocks was predicted.Study results showed that the main source rocks are lacustrine dark mudstones in the basin，which are characterized by higher abundance and better type of organic matters including mainly typeⅠand typeⅡ1Kerogens，and a moderate degree of thermal evolution being in mature stage in total.The effective source rocks are widely distributed and have characteristics of being thin in the east and thick in the west.There are three centers of thickness where the maximum thickness is 400 m in the exploration area.The basin has higher resource potential.Moreover，Guixi and Guilin sub-sag are the next favorable exploration areas.

source rock evaluation；source rock distribution；favorable zone；Lengshuiwu Formation；Yiyang Basin

TE122.1

A

2015-03-16；改回日期2015-06-25。

施琰(1982—)，女，工程師，碩士研究生，現(xiàn)從事油氣勘探地質(zhì)研究工作。電話：0514-87760723，E-mail:shiyan.jsyt@sinopec.com。

攻關(guān)項(xiàng)目：江蘇油田分公司(JS 15002)。

10.16181/j.cnki.fzyqc.2015.03.002