漠河盆地二十二站組烴源巖評價

鄧 磊，文志剛

長江大學資源與環(huán)境學院，湖北 武漢

漠河盆地二十二站組烴源巖評價

鄧 磊，文志剛

長江大學資源與環(huán)境學院，湖北 武漢

http://dx.doi.org/10.12677/jogt.2016.383022

Received: Mar. 24th, 2016; accepted: Apr. 24th, 2016; published: Sep. 15th, 2016

Copyright ? 2016 by authors, Yangtze University and Hans Publishers Inc.

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漠河盆地中侏羅統(tǒng)暗色泥巖發(fā)育，但勘探程度相對較低，區(qū)內烴源巖缺乏系統(tǒng)的認識及有效的評價。以石油地質學及油氣地球化學理論為指導，綜合有機質豐度、類型、成熟度等指標，有效評價了漠河盆地二十二站組烴源巖。研究表明：區(qū)內暗色泥巖表現(xiàn)為高總有機碳質量分數(shù)(w(TOC))特征，平均為1.37%，基本達到了中等–好烴源巖標準；有機質類型主要為II～III型；有機質演化普遍處于成熟階段–過成熟階段，且由東至西有機質演化程度逐漸增強。

烴源巖，有機質，二十二站組，漠河盆地

1. 引言

漠河盆地是中國勘探程度相對較低，但含油氣遠景相對較高的盆地之一。前人對其研究程度較低，基礎資料極為匱乏。20世紀90年代以來，以中石油大慶油田有限責任公司為代表的少數(shù)企業(yè)及研究單位對其進行了初步的油氣資源調查，但未形成系統(tǒng)的認識，對生烴源巖的研究也多集中在漠河組，而忽視了區(qū)內另一套潛在的烴源巖——二十二站組[1]-[3]。筆者在區(qū)域地質調查及有機地球化學分析的基礎上，系統(tǒng)剖析了漠河盆地二十二站組烴源巖的豐度、類型、分布及有機地球化學特征，為區(qū)內油氣資源的有效勘探提供地質依據(jù)。

2. 區(qū)域地質

漠河盆地位于中國最北端，黑龍江省西北部，與北部俄羅斯境內的上阿穆爾盆地相連，為同一盆地。區(qū)域構造位于黑龍江中小地塊群中的興安–內蒙地槽褶皺帶額爾古納地塊，其西北端為蒙古–鄂霍茨克褶皺帶，東南端為大興安嶺地塊(圖1)，屬于上黑龍江中生代斷(坳)陷帶，為一構造殘留盆地[4]-[6]。盆地呈東西向展布，面積約 21,500 km2，森林覆蓋率高，水系發(fā)育，常年低溫，為國內三大多年凍土區(qū)之一。

區(qū)內發(fā)育的巨厚層陸源碎屑巖沉積主要形成于中侏羅世，自下而上依次為繡峰組、二十二站組、漠河組、開庫康組[7]，其中二十二站組頂部與漠河組構成區(qū)內主要的近源緩坡型沉積體系(辮狀河三角洲–湖泊沉積體系)，暗色泥巖相對較為發(fā)育，為潛在的烴源巖層系[8]-[10]。

Figure 1. The tectonic location of Mohe Basin圖1. 漠河盆地大地構造位置圖

3. 有機質豐度

共采集二十二站組暗色泥巖樣品47塊(露頭樣品7塊，巖心樣品40塊) (圖2)。露頭樣品中，其總有機碳質量分數(shù)(w(TOC))為0.07%～2.34% (平均0.76%)；生烴潛量(w(S1+ S2))為0.01～0.86 mg/g (平均0.33 mg/g)。巖心樣品中，暗色泥巖w(TOC)與露頭樣品相比有明顯的升高，介于0.06%～9.46%之間，集中分布于0.53%～1.69%，平均為1.46%；而氯仿瀝青“A”質量分數(shù)(w(“A”))、總烴含量(w(HC))、w(S1+ S2)均偏低，平均分別為0.007%、16.46 μg/g、0.17 mg/g。由于研究區(qū)構造活動較為頻繁，部分烴源巖存在輕微變質的現(xiàn)象，導致其熱演化程度偏高，故選擇受影響相對較弱的w(TOC)作為烴源巖豐度評價的主要指標，w(“A”)、w(HC)、w(S1+ S2)加以輔助判斷。結合上述樣品w(TOC)分布(圖3)，判斷區(qū)內二十二站組烴源巖基本達到了中等–好烴源巖標準。

在區(qū)域上，研究區(qū)西部二十二站組烴源巖w(TOC)平均為1.08%，綜合評價為中等–差烴源巖；中部地區(qū)局部區(qū)域發(fā)育濱淺湖–半深湖相，沉積了中厚層泥巖，其w(TOC)平均為1.88%，局部地區(qū)最高可達2.28%，基本達到好–最好烴源巖標準；東部地區(qū)多為林區(qū)覆蓋，樣品采集有限，w(TOC)平均僅為0.34%，綜合評價為差–非烴源巖。

4. 有機質類型

通過對漠河盆地侏羅系暗色泥巖樣品熱解參數(shù)的統(tǒng)計與分析，其氫指數(shù)(IH)為2～82.8 mg/g (平均14 mg/g)，干酪根烴降解率(D)為0.29%～7.12% (平均1.71%)，有機質類型以III型為主，少量為II2型。而在區(qū)域上，二十二站組東部、西部有機質類型均為III型，僅中部地區(qū)存在極少樣品為II2型(圖4)。

二十二站組樣品顯微組分分析結果顯示，腐泥組體積分數(shù)為43.7%～83% (平均68.4%)，鏡質組體積分數(shù)為17%～56.3% (平均31.6%)，類型指數(shù)(Ti)為0.5～70.3 (平均44.8)，指示其有機質類型主要以II1、II2型為主。該結論與巖石熱解分析結果存在一定差異，究其原因主要為動力變質作用導致的熱演化差異所致。故綜合判斷，區(qū)內二十二站組暗色泥巖的有機質類型主要為II～III型。

5. 有機質成熟度

由于區(qū)內構造運動頻繁，導致部分巖石的熱演化程度過高。二十二站組烴源巖鏡質體反射率(Ro)為0.73%～2.37% (平均1.28%)，tmax為292℃～567℃ (平均為447℃)，均反映有機質演化處于成熟–過成熟階段。

Figure 2. The position of source rock sample圖2. 漠河盆地烴源巖取樣剖面位置圖

Figure 3. The organic matter abundance distribution frequency of Ershierzhan formation in Mohe Basin圖3. 漠河盆地二十二站組有機質豐度指標分布頻率圖

Figure 4. The D-tmaxand IH-tmaxclassification organic matter of Ershierzhan formation in Mohe Basin圖4. 漠河盆地二十二站組烴源巖D-tmax及IH-tmax有機質類型劃分圖

從平面上來看，研究區(qū)東部地區(qū)樣品Ro為0.73%～1.24% (平均1.07%)，烴源巖演化程度偏低，處在成熟階段；中–西部地區(qū)樣品Ro為0.99%～2.37% (平均1.54%)，有機質演化程度逐漸增高，普遍處于高–過成熟階段。由此判斷，研究區(qū)烴源巖樣品有機質成熟度由東至西逐漸增加，熱化程度逐漸變高。

6. 結論

1) 漠河盆地二十二站組烴源巖w(TOC)相對較高，平均為1.37%，基本達到了中等–好烴源巖標準。而受沉積相控制，研究區(qū)中部發(fā)育深湖–半深湖相沉積，暗色泥巖沉積厚度大，w(TOC)較東、西部地區(qū)高，局部烴源巖可達好–最好標準。

2) 區(qū)內烴源巖雖存在一定的熱演化差異，導致有機質類型變化較大，但仍表現(xiàn)為較為明顯的 II～III型有機質特征。

3) 區(qū)內構造運動頻繁，導致部分烴源巖受動力作用而熱演化程度較高，從而提前進入生排烴期，該趨勢由東至西逐漸增加。

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Source Rock Evaluation of Ershierzhan Formation in Mohe Basin

Lei Deng, Zhigang Wen
School of Resources and Environment, Yangtze University, Wuhan Hubei

The Middle Jurassic dark mudstone was developed in Mohe Basin, but the degree of exploration was relatively low. It was lack of systematic understanding and effective evaluation on source rocks in the area. Guided by the petroleum geology and petroleum geochemical theory, the index of organic matter abundance, type and maturity was comprehensively used for evaluating the source rocks of Ershierzhan Formation in Mohe Basin. Research shows that the dark mudstone has high w(TOC). It is 1.37% in averages, and it reaches the standard of medium-good hydrocarbon source rocks. The organic matter type is II～III. The evolution of organic matter is generally at the mature-over-mature stage, and the evolution of organic matter enhances gradually from the east to the west.

Source Rock, Organic Matter Abundance, Ershierzhan Formation, Mohe Basin

鄧磊(1983-)，男，博士，講師，現(xiàn)主要從事石油地質學方面的教學及研究工作。

2016年3月24日；錄用日期：2016年4月24日；發(fā)布日期：2016年9月15日

文章引用: 鄧磊, 文志剛. 漠河盆地二十二站組烴源巖評價[J]. 石油天然氣學報, 2016, 38(3): 30-34. http://dx.doi.org/10.12677/jogt.2016.383022

中國地質調查局國家海洋地質專項(2014GZH-003-24-5)。