阜陽(yáng)探區(qū)石炭-二疊系烴源巖資源潛力評(píng)價(jià)

徐 行

(昆明理工大學(xué)，云南 昆明 650093)

阜陽(yáng)探區(qū)石炭-二疊系烴源巖資源潛力評(píng)價(jià)

徐 行

(昆明理工大學(xué)，云南 昆明 650093)

上古生界泥巖和煤巖是阜陽(yáng)探區(qū)的主力生烴層。為了明確該套生烴層的資源潛力，對(duì)烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度、類型和成熟度進(jìn)行研究，落實(shí)了優(yōu)質(zhì)烴源巖的分布層位和生烴類型，并估算了資源量。研究表明：上古生界烴源巖主要分布在顏集、倪丘集凹陷和古城低凸起；泥巖總體評(píng)價(jià)為好—差烴源巖，煤巖為差烴源巖；泥巖和煤巖的有機(jī)質(zhì)類型都以III型干酪根為主；烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度具有北高南低的特點(diǎn)，北部顏集凹陷熱演化程度最高，以生成天然氣為主，南部的倪丘集凹陷和古城低凸起烴源巖熱演化程度適中，既可以生油又可以生成天然氣。根據(jù)估算，天然氣資源潛力區(qū)在顏集凹陷和倪丘集凹陷，油資源潛力區(qū)在倪丘集凹陷和古城低凸起。

阜陽(yáng)探區(qū) 烴源巖 有機(jī)質(zhì)豐度 資源量

阜陽(yáng)探區(qū)位于南華北盆地周口坳陷東部，區(qū)域上受南部的大別造山帶和東部的郯廬斷裂控制，形成了顏集凹陷、倪丘集凹陷、三塔集凹陷、臨泉凹陷以及古城低凸起五個(gè)(亞)二級(jí)構(gòu)造單元[1]。該區(qū)現(xiàn)有鉆井21口，其中12口井在古近系和古生界見(jiàn)到了油氣顯示，油氣源對(duì)比證實(shí)，上古生界石炭-二疊系的泥巖、煤巖是本區(qū)主力生烴層[2]。因此，掌握上古生界烴源巖的空間展布特征，落實(shí)優(yōu)質(zhì)烴源巖的分布層位和生烴類型，明確資源潛力，對(duì)阜陽(yáng)探區(qū)下一步的勘探部署具有重要的指導(dǎo)意義。

1 烴源巖發(fā)育特征

阜陽(yáng)探區(qū)鉆井揭示石炭系太原組、二疊系山西組、下石盒子組和上石盒子組暗色泥巖、煤巖，共4套烴源巖層系。據(jù)四套烴源巖微量元素統(tǒng)計(jì)，Sr含量主要分布在40～400 μg/g之間，Sr/Ba在0.5～2.0之間(圖1)，證實(shí)石炭-二疊系烴源巖為海陸過(guò)渡相的淡水—微咸水的沉積環(huán)境。電性上暗色泥巖具有高自然伽馬、高聲波時(shí)差、高中子、低密度和低電阻率特征，煤巖測(cè)井曲線表現(xiàn)為較低自然伽馬、低密度、高電阻率、高中子和高聲波時(shí)差的特征。

從空間展布特征來(lái)看，由于受印支、燕山、喜山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的抬升影響，平面上，石炭-二疊系烴源巖只分布在顏集凹陷、倪丘集凹陷和古城低凸起[3]，總體表現(xiàn)為北厚南薄的特點(diǎn)，顏集凹陷石炭-二疊系烴源巖保存完整，基本未遭受剝蝕，泥巖和煤巖累積厚度可以達(dá)到700 m左右，其次是倪丘集凹陷深凹帶烴源巖累積厚度可以達(dá)到600 m左右，古城低凸起烴源巖保存最差，烴源巖累積厚度只有300 m上下?？v向上，太原組(C2t)暗色泥巖厚度在20～100 m，煤層厚度0～15 m；山西組(P1s)暗色泥巖厚度為20～60 m，煤層厚度0～15 m；下石盒子組(P1x)暗色泥巖厚度為60～80 m，煤層厚度0～15 m；上石盒子組(P2s)暗色泥巖厚度為100～500 m，煤層厚度5～20 m。

圖1 鳳凰1井上古生界烴源巖微量元素縱向分布

表1 石炭-二疊系泥巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2 生烴指標(biāo)評(píng)價(jià)

2.1 有機(jī)質(zhì)豐度

烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度是評(píng)價(jià)生烴潛力的重要參數(shù)，由于石炭-二疊系暗色泥巖和煤巖，形成環(huán)境、物質(zhì)來(lái)源、物質(zhì)組成與第三系存在較大差異，因此，其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和研究方法略有不同。本文參照王延斌在渤海灣盆地石炭-二疊系烴源巖研究中制定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表1、表2)[4]。

表2 石炭-二疊系煤巖的有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

泥巖：根據(jù)阜陽(yáng)探區(qū)石炭-二疊系烴源巖有機(jī)碳和氯仿瀝青“A”含量分布區(qū)間，P2s計(jì)54個(gè)有機(jī)碳含量樣品點(diǎn)，33個(gè)樣品點(diǎn)有機(jī)碳含量小于0.5%，12個(gè)樣品點(diǎn)有機(jī)碳含量在0.5%～1.5%之間；氯仿瀝青“A”含量有12個(gè)樣品點(diǎn)，只有3個(gè)樣品點(diǎn)瀝青“A”含量大于0.1%、3個(gè)樣品點(diǎn)氯仿瀝青“A”含量在0.05%～0.1%之間，其它都小于0.05%，P2s泥巖綜合評(píng)價(jià)為差烴源巖。P1x計(jì)31個(gè)有機(jī)碳樣品點(diǎn)，11個(gè)樣品點(diǎn)有機(jī)碳含量在0.5%～1.5%之間，8個(gè)樣品點(diǎn)有機(jī)碳含量大于3.0%；5個(gè)氯仿瀝青“A”含量樣品點(diǎn)中，2個(gè)樣品點(diǎn)氯仿瀝青“A”含量大于0.1%、2個(gè)含量在0.01%～0.05%之間，P1x泥巖綜合評(píng)價(jià)以好和差烴源巖為主。P1s(下統(tǒng)山西組)計(jì)10個(gè)有機(jī)碳樣品點(diǎn)，5個(gè)有機(jī)碳含量在0.5%～1.5%之間，4個(gè)有機(jī)碳含量在1.5%～3.0%之間；6個(gè)氯仿瀝青“A”含量樣品點(diǎn)中，3個(gè)樣品點(diǎn)氯仿瀝青“A”含量大于0.1%、3個(gè)樣品點(diǎn)含量在0.01%～0.05%之間，P1s泥巖綜合評(píng)價(jià)以好和差烴源巖為主。C2t共有23個(gè)有機(jī)碳樣品點(diǎn)，13個(gè)有機(jī)碳含量在1.5%～3.0%之間，5個(gè)在0.5%～1.5%之間；8個(gè)氯仿瀝青“A”含量樣品點(diǎn)中，4個(gè)樣品點(diǎn)氯仿瀝青“A”含量在0.01%～0.05%之間，C2t泥巖綜合評(píng)價(jià)以中等和差烴源巖為主(圖2)。從泥巖綜合評(píng)價(jià)來(lái)看，P1x、P1s、C2t泥巖有機(jī)質(zhì)豐度高于P2s泥巖。

煤巖：從石炭-二疊系煤巖氯仿瀝青“A”含量直方圖來(lái)看，P2s中，5個(gè)氯仿瀝青“A”含量樣品點(diǎn)，3個(gè)位于0.75%～2.5%之間；P1x中，7個(gè)氯仿瀝青“A”含量樣品點(diǎn)，6個(gè)位于0.75%～2.5%之間；P1s中，6個(gè)氯仿瀝青“A”含量樣品點(diǎn)，全部位于0.75～2.5%之間；C2t2個(gè)氯仿瀝青“A”含量樣品點(diǎn)，全部位于0.75～2.5%之間。綜合評(píng)價(jià)認(rèn)為P2s、P1x、P1s、C2t煤巖都是差烴源巖(圖2)。

a.泥巖有機(jī)碳 b.泥巖氯仿瀝青“A” c.煤巖氯仿瀝青“A”

圖2 石炭-二疊系烴源巖有機(jī)碳、氯仿瀝青“A”含量直方圖

2.2 有機(jī)質(zhì)類型

據(jù)古城1井、南6、南11井干酪根顯微組分相對(duì)含量分析，泥巖中主要有機(jī)質(zhì)顯微組分是惰質(zhì)組、鏡質(zhì)組和腐泥組，殼質(zhì)組含量較低；C2t、P1s泥巖中腐泥組相對(duì)含量較高，鏡下可見(jiàn)礦物瀝青基質(zhì)和藻類體，表明C2t、P1s泥巖富含生油物質(zhì)(圖3、圖4)；而P1x、P2s腐泥組含量相對(duì)較低，并且泥巖中藻類體和礦物瀝青基質(zhì)含量很少。煤巖中主要有機(jī)顯微組分是鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組，在鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組中，P1s和P1x煤巖中兩者含量相近，而C2t煤巖中鏡質(zhì)組含量明顯比惰質(zhì)組高，并且C2t煤巖中富氫鏡質(zhì)體含量豐富；煤巖中殼質(zhì)組含量也表現(xiàn)出P1s含量大于C2t的特征(圖4)?？傮w來(lái)看C2t、P1s、P1x、P2s暗色泥巖和煤巖都以Ⅲ型干酪根為主，少量為II型干酪根。

圖3 石炭-二疊系烴源巖有機(jī)質(zhì)顯微組分含量直方圖

圖4 古城1井太原組、下石盒子組有機(jī)質(zhì)顯微組分薄片

圖5 阜陽(yáng)探區(qū)石炭-二疊系烴源巖Ro等值線

2.3 有機(jī)質(zhì)成熟度

阜陽(yáng)探區(qū)石炭-二疊系烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度具有北高南低的特點(diǎn)，由北向南存在三個(gè)熱演化程度不同的地區(qū)：北部的顏集凹陷演化程度最高，據(jù)鳳凰X1井資料，C2t暗色泥巖鏡質(zhì)體反射率Ro平均值為3.1%，P1s、P1x暗色泥巖Ro平均值為2.9%，P2s暗色泥巖Ro平均值為2.3%；石炭-二疊系烴源巖整體上Ro值大于2.0%，以生成天然氣為主(圖5)。

南部的倪丘集凹陷和古城低凸起烴源巖熱演化程度中等，根據(jù)現(xiàn)有鉆井統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，倪丘集凹陷的P2s巖石鏡質(zhì)體反射率Ro為0.62%～1.1%，平均為0.84%；P1x為0.80%～0.88%；P1s為0.78%～0.88%；C2t為0.67%～1.13%，四套生烴層系總體處于成熟階段(圖5)，既可以生油，又可以生成天然氣。

3 資源量估算

根據(jù)烴源巖綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，應(yīng)用盆地模擬技術(shù)，對(duì)阜陽(yáng)地區(qū)石炭-二疊系煤系烴源巖的生烴量及資源量進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過(guò)對(duì)研究工區(qū)不同凹陷、不同層系油氣聚集量的模擬計(jì)算，阜陽(yáng)探區(qū)的天然氣資源量為5 245×108m3，油資源量1.71×108t。

從阜陽(yáng)地區(qū)油氣資源分布來(lái)看，倪丘集凹陷和古城低凸起既可以生油，也可以生氣，主要以生油為主。其中倪丘集凹陷油資源量為1.08×108t，氣資源量為1 275.21×108m3。古城低凸起油資源量為0.63×108t，氣資源量為210.66×108m3；顏集凹陷則以生氣為主，氣資源量達(dá)3 759×108m3。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)通過(guò)石炭-二疊系烴源巖的綜合評(píng)價(jià)，認(rèn)為P1x、P1s、C2t泥巖總體為好—差烴源巖，P2s泥巖為差烴源巖；P2s、P1x、P1s、C2t煤巖均為差烴源巖。

(2)石炭-二疊系泥巖和煤巖的有機(jī)質(zhì)類型都以III型干酪根為主，少量為II型干酪根。烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度具有北高南低的特點(diǎn)，北部顏集凹陷熱演化程度最高，以生成天然氣為主，南部的倪丘集凹陷和古城低凸起烴源巖熱演化程度適中，既可以生油又可以生成天然氣。

(3)資源量估算結(jié)果表明，阜陽(yáng)探區(qū)石炭-二疊系烴源巖天然氣資源潛力區(qū)在顏集凹陷和倪丘集凹陷，油資源潛力區(qū)在倪丘集凹陷和古城低凸起。

[1] 張國(guó)偉，張本仁，袁學(xué)誠(chéng)，等.秦嶺造山帶與大陸動(dòng)力學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2001：421-805.

[2] 薛愛(ài)民，金維浚．合肥盆地油氣地質(zhì)及其與大別造山帶構(gòu)造耦合[M].北京：石油工業(yè)出版，2001：1-169.

[3] 萬(wàn)天豐．郯廬斷裂帶的演化與古應(yīng)力場(chǎng)[J].地球化學(xué)，1995，20(5)：527-534.

[4] 王延斌．渤海灣盆地上古生界油氣生成的控制因素[M].北京：地質(zhì)出版社，2000.

(編輯 韓 楓)

水動(dòng)力學(xué)調(diào)整示范區(qū)成效明顯

2015年9月，江蘇油田啟動(dòng)規(guī)模性水動(dòng)力開(kāi)發(fā)調(diào)整工作，在陳堡、瓦莊、高6、黃88、銅莊等五個(gè)中高滲、窄條狀油藏開(kāi)辟水動(dòng)力調(diào)整示范區(qū)。通過(guò)一年多的研究和試驗(yàn)，5個(gè)示范區(qū)年累計(jì)增油11 700 t，遞減和含水上升得到有效控制，地層壓力水平穩(wěn)步回升。其中陳堡油田10月份自然遞減同比下降3.8%，日增油20 t，壓力水平從0.57上升至0.64；高6斷塊目前自然遞減僅3.69%，綜合遞減1.19%，壓力水平從去年同期的0.76上升至0.79；黃88斷塊自然遞減同比下降2.9%，日增油最高達(dá)12.5 t，累計(jì)增油2 500 t。銅莊斷塊調(diào)整前日產(chǎn)油9.5 t,調(diào)整后生產(chǎn)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)變好的態(tài)勢(shì)，日產(chǎn)油最高上升至16.5 t,目前穩(wěn)定在12 t左右。瓦莊油田阜寧組油藏調(diào)整后開(kāi)發(fā)態(tài)勢(shì)也逐漸好轉(zhuǎn)。

一年來(lái)的水動(dòng)力學(xué)調(diào)整示范區(qū)實(shí)踐證明：老油田在不增加新井、不擴(kuò)充井網(wǎng)的情況下，利用水動(dòng)力調(diào)整技術(shù)，釋放了老區(qū)潛能，較好控制了遞減，展示了“水動(dòng)力學(xué)方法”調(diào)整的潛力與前景。同時(shí)，水動(dòng)力學(xué)調(diào)整中形成的以“控強(qiáng)扶弱、優(yōu)化流場(chǎng)”為主要思路，以多向水驅(qū)、動(dòng)態(tài)調(diào)配、調(diào)剖調(diào)堵、注采藕合等為主要手段的低成本開(kāi)發(fā)調(diào)整新模式，對(duì)江蘇油田今后的開(kāi)發(fā)調(diào)整具有較好的指導(dǎo)作用。

(羅鈺涵)

Resource quantity evaluation of the Paleozoic source rocks in Fuyang exploration area

Xu Xing

(KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,China)

The upper Paleozoic mudstone and coal is the main hydrocarbon layer in Fuyang exploration area.In order to clarify the resource potential of the hydrocarbon generation layer,the organic matter abundance,type and maturity of hydrocarbon source rocks were systematically evaluated,to determine the distribution and type of good source rocks and estimate the amount of resources.The research indicated that the Paleozoic source rock is mainly distributed in Yanji Sag,Niqiuji Sag and Gucheng Bulge;the mudstone is medium-low source rock,and the coal is the bad source rock;the type of organic matter of mudstone and coal is mainly III type;the organic matter maturity of source rock has characteristics of north high and south low,and the organic matter maturity of the northern part is the highest,to generate natural gas basicly;the organic matter maturity of the southern Niqiuji Sag and Gucheng Bulge source rock is moderate,and the oil and natural gas can be generated.Based on the estimation,the natural gas resource potential area is located in Niqiuji Sag and Yanji Sag,and the oil resource potential area is located in Niqiuji Sag and Gucheng Bulge.

Fuyang exploration area;hydrocarbon source rock;richness of organic matter;resource amount

2016-03-26；改回日期：2016-08-13。

徐行(1991—)，碩士在讀，昆明理工大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)。電話：18487147638，E-mail:479894170@qq.com。

10.16181/j.cnki.fzyqc.2016.04.002

TE155

A