銀額盆地艾西凹陷烴源巖地球化學(xué)特征及資源潛力

張亞雄，陳治軍，高怡文，王小多，韓長(zhǎng)春，李子梁

1.中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 102206；2.陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，西安 710075；3.長(zhǎng)江大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院，武漢 430100

銀額盆地是中國(guó)北方中生界斷陷盆地的典型代表，盆地由31個(gè)中小型凹陷構(gòu)成[1]。這些凹陷具有相似的沉積構(gòu)造演化史，具有相似的烴類生成、運(yùn)移和聚集特征[2]。但每個(gè)凹陷作為獨(dú)立的沉積單元，烴源巖的發(fā)育程度差異很大[3]。這源于陸相烴源巖形成環(huán)境的復(fù)雜性，凹陷的形態(tài)、邊界斷裂的活動(dòng)性、古氣候、事件沉積等特定地質(zhì)環(huán)境均有可能對(duì)烴源巖的形成起控制作用[4]。同時(shí)，中國(guó)北方中生界斷陷盆地的勘探實(shí)踐表明，烴源巖(特別是優(yōu)質(zhì)烴源巖)的發(fā)育程度對(duì)油氣的分布和凹陷的勘探成效起決定性作用[5]。在這些區(qū)域開展勘探研究工作，烴源巖研究是最基礎(chǔ)、也是最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。銀額盆地艾西凹陷的油氣勘探始于2016年，相繼完鉆的2口探井取得了一定的勘探成果。如部分井段發(fā)育好的烴源巖，表明研究區(qū)具備油氣成藏的物質(zhì)基礎(chǔ)。再如局部井段見到了良好的油氣顯示，預(yù)示著研究區(qū)具有一定的油氣勘探潛力。但該區(qū)油氣勘探方面的研究均未開展，烴源巖特征、油氣資源潛力等尚不明朗。

本次基于研究區(qū)2口探井全井段泥巖的地球化學(xué)錄井資料和關(guān)鍵烴源巖樣品的測(cè)試分析資料，對(duì)艾西凹陷烴源巖開展地球化學(xué)特征研究，分析烴源巖的沉積環(huán)境，預(yù)測(cè)有效烴源巖的分布，在此基礎(chǔ)上開展油氣資源潛力分析，研究成果可為該區(qū)的勘探?jīng)Q策和勘探部署提供科學(xué)的依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

銀額盆地是在前寒武系結(jié)晶地塊和古生界褶皺基底基礎(chǔ)上發(fā)育起來(lái)的中生代—新生代沉積盆地，位于塔里木、西伯利亞、哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾和華北4個(gè)板塊的結(jié)合部位[3]。早白堊世以來(lái)，盆地經(jīng)歷了裂陷、斷—拗轉(zhuǎn)換、拗陷、反轉(zhuǎn)4個(gè)演化階段[1]。

艾西凹陷位于銀額盆地蘇紅圖坳陷的東部(圖1)，鉆井揭示的沉積地層自下而上有二疊系、白堊系和第四系。主要的沉積地層為白堊系，其自下而上可劃分為巴音戈壁組一段(K1b1)、二段(K1b2)、三段(K1b3)、蘇紅圖組(K1s)、銀根組(K1y)和烏蘭蘇海組(K2w)。白堊系以湖相和三角洲相沉積為主(圖2)，泥巖發(fā)育程度較好[6]。

圖1 銀額盆地艾西凹陷構(gòu)造分區(qū)(a)、構(gòu)造位置(b)和A2井綜合柱狀圖(c)

圖2 銀額盆地艾西凹陷A1井部分井段泥巖巖心照片

A1井和A2井各層段均有厚度較大的泥巖發(fā)育，且總體來(lái)看，A1井的泥巖發(fā)育程度好于A2井(表1，圖1)。這些泥巖主要為形成于湖相和三角洲相的粉砂質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖、含灰泥巖等，顏色有褐色、棕色、雜色、灰色、灰黑色等，其中灰色、灰黑色等顏色的泥巖稱為暗色泥巖，可作為潛在烴源巖。A1井泥巖主要發(fā)育于K2w、K1y、K1s、K1b3和K1b1，累計(jì)厚度均達(dá)50 m以上；暗色泥巖主要發(fā)育于K1y、K1s、K1b3和K1b1，累計(jì)厚度分別為92，73，60，58 m。A2井泥巖主要發(fā)育于K2w、K1y、K1s和K1b3，累計(jì)厚度在81～420 m；暗色泥巖主要發(fā)育于K2w、K1s，K1b3，累計(jì)厚度分別為194，122，77 m。

表1 銀額盆地艾西凹陷泥巖厚度統(tǒng)計(jì)

2 樣品與測(cè)試分析

本研究地化錄井資料的樣品來(lái)源于A1井和A2井全井段泥巖的巖屑和巖心樣品，A1井樣品數(shù)為278個(gè)，A2井樣品數(shù)為114個(gè)。對(duì)于泥巖厚度大于2 m的井段，每隔2 m取1個(gè)樣；對(duì)于泥巖厚度小于2 m的井段，每層取1個(gè)樣；對(duì)于有取心的泥巖，加大取樣密度，每隔0.5 m取1個(gè)樣。在鉆井現(xiàn)場(chǎng)對(duì)樣品開展巖石熱解分析，采用的儀器為YY3000A型油巖綜合評(píng)價(jià)儀，分析方法參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖石熱解分析：GB/T 18602—2012》[7]。為了使得生烴反應(yīng)徹底，樣品粉碎后的粒徑應(yīng)為0.07～0.15 mm。同時(shí)，樣品從地下采出后第一時(shí)間開展分析，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度也有了很大的提升。

除以上樣品外，采集了A1井部分烴源巖的巖心樣品，在實(shí)驗(yàn)室開展了系統(tǒng)的有機(jī)地球化學(xué)測(cè)試分析。樣品數(shù)為5個(gè)，其中K1y1個(gè)，K1s1個(gè)，K1b32個(gè)，K1b11個(gè)。對(duì)樣品開展的測(cè)試分析項(xiàng)目包括有機(jī)碳含量測(cè)定、巖石中氯仿瀝青及族組分分析、干酪根元素分析、干酪根碳同位素分析、干酪根鏡質(zhì)體反射率測(cè)定、飽和烴氣相色譜分析、生物標(biāo)志物色譜—質(zhì)譜分析等，測(cè)試分析由長(zhǎng)江大學(xué)地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成。干酪根元素分析所用儀器為L(zhǎng)ECO Truspect元素分析儀，檢測(cè)溫度23 ℃，相對(duì)濕度65%。碳同位素測(cè)試所用的儀器為GV Isoprime穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定2次以上，取平均值，分析精度優(yōu)于±0.20‰[3]。GC-MS測(cè)試使用HP6890-GC/5973 MSD色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析，色譜柱為HP-5MS 30 m×0.25 mm×0.5 μm，質(zhì)譜檢測(cè)方式為多離子檢測(cè)。

3 烴源巖地球化學(xué)特征

3.1 有機(jī)質(zhì)豐度

K1b1泥巖總有機(jī)碳含量ω(TOC)為0.28%～2.36%，平均為0.67%；獲得了1個(gè)樣品的氯仿瀝青“A”資料，其值為0.068%；S1+S2平均為2.24 mg/g；參照陸相烴源巖有機(jī)質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[8]，泥巖主要為中等—好的烴源巖(圖3，表2)。K1b2泥巖ω(TOC)為0.27%～1.83%，平均為0.78%，S1+S2平均為2.82 mg/g，泥巖主要為中等有機(jī)質(zhì)豐度的烴源巖。K1b3泥巖ω(TOC)為0.35%～1.77%，平均為0.74%，氯仿瀝青“A”含量平均為0.062%，S1+S2平均為3.19 mg/g，泥巖有機(jī)質(zhì)豐度較高，中等—好的烴源巖占比很大。K1s泥巖ω(TOC)為0.01%～2.67%，平均為0.25%；獲得1個(gè)樣品的氯仿瀝青“A” 數(shù)據(jù)，其值為0.042%；S1+S2平均為0.18 mg/g，雖然少數(shù)樣品有機(jī)質(zhì)豐度較高，但K1s泥巖整體為非—差烴源巖。K1y泥巖ω(TOC)為0.03%～0.62%，平均為0.17%；獲得了1個(gè)樣品的氯仿瀝青“A”數(shù)據(jù)，其值為0.009%；熱解參數(shù)S1+S2平均為0.08 mg/g，K1y泥巖有機(jī)質(zhì)豐度極低，也基本為非烴源巖。K2w泥巖ω(TOC)為0.01%～2.57%，平均為0.34%，熱解參數(shù)S1+S2平均為0.80 mg/g，雖然極少數(shù)樣品有機(jī)質(zhì)豐度較高，但K2w泥巖基本為非烴源巖(圖3，表2)。

圖3 銀額盆地艾西凹陷泥巖TOC含量分布頻率

表2 銀額盆地艾西凹陷泥巖地球化學(xué)數(shù)據(jù)

整體來(lái)看，研究區(qū)有機(jī)質(zhì)豐度較高的烴源巖主要發(fā)育于巴音戈壁組，這與盆地其他取得較好勘探效果的凹陷具有相似性，如哈日凹陷，其主力烴源巖主要為K1b1和K1b2泥巖[15]。

3.2 有機(jī)質(zhì)類型

氫指數(shù)(IH)、Tmax等巖石熱解參數(shù)可對(duì)烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型進(jìn)行有效判別[9-10]，可參照前人建立的圖版對(duì)烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型進(jìn)行劃分[3]。但如果烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度極低，熱解過程中的S2峰不明顯，會(huì)導(dǎo)致Tmax值存在異常(異常高或異常低)[11]，這種情況下利用IH—Tmax圖版法不能對(duì)烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型做出有效判別。本次對(duì)TOC含量小于0.6%的樣品做剔除處理，在此基礎(chǔ)上利用IH—Tmax圖版法對(duì)烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型進(jìn)行了劃分(圖4a)?？梢钥闯觯篕2w烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ2—Ⅲ型，K1y和K1s烴源巖以Ⅲ型為主，K1b3烴源巖主要為Ⅱ1—Ⅱ2型，K1b2和K1b1烴源巖主要為Ⅱ2—Ⅲ型。同時(shí)，K1b3烴源巖有機(jī)質(zhì)類型雖然整體偏腐殖型，但存在一定的特殊性，表現(xiàn)為跨度相對(duì)較大、部分樣品類型較好(為Ⅱ1型)，說明該段烴源巖在局部井段可能存在水生生物的優(yōu)勢(shì)生源貢獻(xiàn)，反映出湖相烴源巖復(fù)雜多變性。

本次還獲取了部分層段烴源巖干酪根H/C原子比和δ13C數(shù)據(jù)，參照相關(guān)圖版可以看出：K1y、K1s、K1b3和K1b1烴源巖以Ⅲ型干酪根為主(圖4b)，在有機(jī)質(zhì)母源輸入方面這些層段均具有高等植物占據(jù)優(yōu)勢(shì)的特征，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)類型偏腐殖型。對(duì)于這種有機(jī)質(zhì)母源輸入的推論，生物標(biāo)志化合物資料也能夠提供有利的證據(jù)。一般情況下，C27甾烷來(lái)源于低等水生生物和藻類，C29甾烷來(lái)源于陸源高等植物，通常運(yùn)用ααα20R-C27、ααα20R-C28和ααα20R-C29規(guī)則甾烷的分布特征來(lái)判斷生源輸入[9,12]。K1y、K1s、K1b3和K1b1烴源巖ααα20R-C27、ααα20R-C28和ααα20R-C29規(guī)則甾烷的分布呈現(xiàn)反“L”型或不對(duì)稱“V”字形，指示各層段烴源巖的有機(jī)質(zhì)生源主要為高等植物(圖5)。K1y烴源巖C29甾烷/C27甾烷值為1.67，K1s烴源巖C29甾烷/C27甾烷值為1.69，K1b3烴源巖C29甾烷/C27甾烷值為1.71～4.46，K1b1烴源巖C29甾烷/C27甾烷值為1.40，亦指示各層段烴源巖的生源主要為高等植物。

圖4 銀額盆地艾西凹陷烴源巖有機(jī)質(zhì)類型

圖5 銀額盆地艾西凹陷A1井不同層段烴源巖生物標(biāo)志化合物譜圖

3.3 有機(jī)質(zhì)成熟度

烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度評(píng)價(jià)常用的參數(shù)有鏡質(zhì)體反射率(Ro)、巖石熱解參數(shù)(Tmax)、生物標(biāo)志化合物成熟度參數(shù)等[9]。同樣基于低有機(jī)質(zhì)豐度會(huì)引起Tmax值異常的考慮，在運(yùn)用參數(shù)Tmax評(píng)價(jià)烴源巖成熟度時(shí)，對(duì)TOC含量小于0.6%的樣品做剔除處理。本研究的Tmax數(shù)據(jù)來(lái)自于A1井和A2井全井段泥巖，由于A井的構(gòu)造位置位于南洼槽靠近凹陷邊緣位置，A2井的構(gòu)造位置位于中洼槽靠近洼槽帶位置，在連續(xù)取樣的情況下，同一層段的樣品覆蓋深度范圍大，Tmax數(shù)據(jù)的代表性較好。Ro數(shù)據(jù)來(lái)自于A1井，雖然樣品數(shù)只有5個(gè)，但樣品分布的層位多，靠近中部的構(gòu)造位置使得數(shù)據(jù)能夠較為真實(shí)地反映出各研究層段烴源巖的平均熱演化程度。Ro和Tmax資料顯示，K2w烴源巖Tmax為421～442 ℃，平均為432 ℃，烴源巖主要為未成熟烴源巖。K1y1個(gè)烴源巖樣品的Ro值為0.34%，Tmax平均為434 ℃，烴源巖也以未成熟為主。K1s1個(gè)烴源巖樣品的Ro值為0.52%，Tmax平均為438 ℃，烴源巖處于低成熟熱演化階段。K1b3烴源巖Ro平均為0.74%，Tmax平均為441 ℃，烴源巖基本達(dá)到了成熟熱演化階段。K1b2烴源巖Tmax平均為443 ℃，烴源巖也達(dá)到了成熟熱演化階段。K1b11個(gè)烴源巖樣品的Ro值為1.00%，Tmax平均為445 ℃，烴源巖亦以成熟烴源巖為主(表2)。

前人利用熱解參數(shù)PI[計(jì)算公式為S1/(S1+S2)]和Tmax建立了評(píng)價(jià)烴源巖熱演化程度的方法[10]，參照該圖版對(duì)研究區(qū)烴源巖的成熟度進(jìn)行了判定?？梢钥闯觯琄2w、K1y和K1s烴源巖以未成熟烴源巖為主，K1b3、K1b2和K1b1烴源巖以成熟烴源巖為主。同時(shí)，K1b2和K1b1烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅲ型為主，處于生氣區(qū)；K1b3烴源巖有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ1—Ⅱ2型，部分處于生油窗，部分處于生氣區(qū)(圖6a)。

甾烷異構(gòu)化參數(shù)C29甾烷ααα20S/20(R+S)和C29甾烷αββ/(ααα+αββ)的值隨著成熟度的增加而升高，被廣泛地應(yīng)用于成熟度評(píng)價(jià)研究中[12]。C29甾烷成熟度參數(shù)C29αββ/(ααα+αββ)和C29ααα20S/20(R+S)同樣指示：K1y烴源巖為未成熟烴源巖，K1s烴源巖為低成熟烴源巖，K1b3和K1b1烴源巖達(dá)到成熟熱演化階段(圖6b)。

圖6 銀額盆地艾西凹陷烴源巖熱演化特征

4 烴源巖沉積環(huán)境特征

4.1 古氣候

沉積巖的微量元素特征對(duì)沉積古環(huán)境有很好的指示作用，喜干型元素(Sr)與喜濕型元素(Cu)的比值可以反映古氣候，Sr/Cu值小于10指示溫暖濕潤(rùn)氣候，Sr/Cu值大于10表示干燥炎熱氣候[13]。研究區(qū)K1y、K1s、K1b3，K1b1烴源巖的Sr/Cu值分別為5.16，5.79，5.84，3.42，表明烴源巖沉積期古氣候溫暖濕潤(rùn)。

4.2 古鹽度

伽馬蠟烷是異常鹽度或穩(wěn)定水體分層的標(biāo)志，也被認(rèn)為是咸水還原環(huán)境的標(biāo)志物[9]。K1y、K1s、K1b3，K1b1烴源巖的伽馬蠟烷指數(shù)(伽馬蠟烷/C30藿烷)分別為0.02，0.21，0.08，0.03，伽馬蠟烷含量并不高，烴源巖應(yīng)該形成于淡水沉積環(huán)境，且沉積水體分層不明顯。

一般情況下，微量元素Sr/Ba、Sr與古鹽度呈現(xiàn)正相關(guān)性，可作為古鹽度判別的靈敏指標(biāo)[14]。從研究區(qū)烴源巖Sr/Ba與Sr的相關(guān)關(guān)系來(lái)看，K1y、K1s、K1b3和K1b1烴源巖主要形成于淡水環(huán)境(圖7)。

圖7 銀額盆地艾西凹陷烴源巖Sr/Ba與Sr的相關(guān)關(guān)系底圖據(jù)文獻(xiàn)[14]。

4.3 古氧化還原環(huán)境

姥鮫烷(Pr)和植烷(Ph)是類異戊二烯烷烴中常見的化合物，盡管成熟度對(duì)他們的豐度有一定的影響，但Pr/Ph依然是指示烴源巖沉積古環(huán)境的有效指標(biāo)[3]。PETERS等[15]提出了烴源巖中的Pr/Ph>3可能指示為氧化條件的沉積環(huán)境；而Pr/Ph<0.6時(shí)，則指示高鹽度的還原沉積環(huán)境；介于0.8～2.5之間，若無(wú)其他證據(jù)則不適合用Pr/Ph確定生油巖的古環(huán)境。K1y、K1s、K1b1烴源巖分別獲得了1個(gè)樣品的數(shù)據(jù)，Pr/Ph值分別為1.39，2.32，2.22，K1b3烴源巖的Pr/Ph值為1.53～1.55，平均為1.54。它們的Pr/Ph基本介于0.8～2.5之間，結(jié)合nC17和nC18對(duì)烴源巖沉積環(huán)境進(jìn)行識(shí)別，可以看出研究區(qū)各層段烴源巖的沉積古環(huán)境為偏氧化環(huán)境(圖8)。

圖8 銀額盆地艾西凹陷不同層段烴源巖Ph/nC18與Pr/nC17相關(guān)關(guān)系

U/Th值可判斷沉積環(huán)境的氧化—還原狀態(tài)，含氧環(huán)境中沉積巖的U/Th值一般小于0.75，缺氧環(huán)境中沉積巖的U/Th比值一般大于1.25[14]。研究區(qū)K1y、K1s、K1b3和K1b1烴源巖的U/Th值分別為0.31，0.29，0.25，0.29，表明烴源巖的沉積古環(huán)境主要為氧化環(huán)境。δU的計(jì)算公式為δU=2×U/(Th/3+U)，氧化水體環(huán)境中沉積巖的δU小于1，缺氧還原環(huán)境中沉積巖的δU大于1[13]。研究區(qū)K1y、K1s、K1b3和K1b1烴源巖的δU值分別為0.96，0.93，0.86，0.93，表明烴源巖的沉積古環(huán)境為含氧環(huán)境。V/Cr值也能反映水體的氧化還原環(huán)境，V/Cr值小于2為含氧環(huán)境，V/Cr值為2～4.25代表貧氧環(huán)境，V/Cr值大于4.25時(shí)為缺氧環(huán)境[16]。研究區(qū)K1y、K1s、K1b3和K1b1烴源巖的V/Cr值分別為0.80，1.14，1.35，1.18，也表明烴源巖的沉積古環(huán)境為含氧環(huán)境。

5 有機(jī)質(zhì)富集控制因素

參照前人的研究成果，古氣候?qū)τ袡C(jī)質(zhì)富集會(huì)產(chǎn)生一定的影響[14]。古氣候指標(biāo)Sr/Cu顯示，哈日凹陷白堊系烴源巖沉積的古氣候整體為溫暖濕潤(rùn)，且Sr/Cu與TOC含量的相關(guān)性不明顯，這可能受控于樣品數(shù)量少、樣品的沉積古氣候條件相近等原因，規(guī)律難以呈現(xiàn)(圖9a)。伽馬蠟烷/C30藿烷與TOC含量呈正相關(guān)關(guān)系，表明沉積古鹽度越高越有利于有機(jī)質(zhì)富集(圖9b)。一些指示古氧化還原環(huán)境的指標(biāo)，如U/Th、Ni/Co、V/Cr、V/(V+Ni)等，他們與TOC含量呈正相關(guān)關(guān)系(圖9c-f)，表明還原性越強(qiáng)的環(huán)境越有利于有機(jī)質(zhì)富集，因?yàn)檫€原性較強(qiáng)的缺氧環(huán)境為有機(jī)質(zhì)的富集提供了良好的保存條件。Cd、Cu、Zn等元素被稱為營(yíng)養(yǎng)型元素，通?？勺鳛楣派a(chǎn)力有效替代指標(biāo)[17]，它們與TOC含量呈正相關(guān)關(guān)系(圖9g-i)，表明古生產(chǎn)力越高，有機(jī)質(zhì)越富集?？傮w來(lái)說，有利于有機(jī)質(zhì)富集的沉積環(huán)境為鹽度較高、還原性較強(qiáng)的環(huán)境，高生產(chǎn)力是有機(jī)質(zhì)富集的主要控制因素。

圖9 銀額盆地艾西凹陷烴源巖沉積環(huán)境指標(biāo)與TOC之間的關(guān)系

6 資源潛力分析

6.1 有效烴源巖分布特征

有效烴源巖是指既有油氣生成又有油氣排出的巖石，它對(duì)油氣成藏的研究意義重大[18]?！坝行N源巖控藏”理論為中國(guó)陸相油氣勘探理論的重要組成部分，該理論的科學(xué)之處是既考慮了烴源巖的生烴有效性又明確了烴源巖的排烴有效性[19]。如何確定烴源巖為有效烴源巖?通常的做法是借鑒前人確定的TOC含量作為有效烴源巖識(shí)別的下限標(biāo)準(zhǔn)[20]。但前人建立的有效烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)千差萬(wàn)別，且套用他區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)不能對(duì)研究區(qū)的有效烴源巖做出客觀地評(píng)價(jià)，因?yàn)闊N源巖非均質(zhì)性極強(qiáng)、區(qū)域差異性無(wú)處不在。

近年來(lái)，有學(xué)者探索出了一種利用有機(jī)碳含量與烴指數(shù)包絡(luò)線確定有效烴源巖的方法，得到了廣泛地應(yīng)用[21]。定義“烴指數(shù)”為單位有機(jī)質(zhì)殘留烴的含量，計(jì)算公式為S1/ω(TOC)，認(rèn)為隨著有機(jī)碳含量的增大烴指數(shù)呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)，S1/ω(TOC)開始降低的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的ω(TOC)值就是該區(qū)有效烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度下限值，這是因?yàn)闊N源巖的大量排烴是從S1/ω(TOC)降低開始的[21]。從圖10可以看出，艾西凹陷烴源巖S1/ω(TOC)開始降低的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的ω(TOC)值為0.85%，厘定研究區(qū)有效烴源巖的ω(TOC)下限值為0.85%。

圖10 銀額盆地艾西凹陷烴源巖ω(TOC)與S1/ω(TOC)相關(guān)關(guān)系

依據(jù)本研究建立的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)研究區(qū)2口鉆井的有效烴源巖進(jìn)行了識(shí)別(表3)。整體上，研究區(qū)2口井有效烴源巖的發(fā)育程度較差，且多為薄層狀。A1井有效烴源巖主要發(fā)育在K1b2和K1b1，累計(jì)厚度分別為29 m和34 m。A2井有效烴源巖主要發(fā)育在K1b3和K1b2，累計(jì)厚度分別為22 m和13 m。

表3 銀額盆地艾西凹陷單井有效烴源巖厚度統(tǒng)計(jì)

根據(jù)單井有效烴源巖展布特征，參考沉積相展布特征對(duì)研究區(qū)有效烴源巖的平面分布進(jìn)行了預(yù)測(cè)，K1b3、K1b2和K1b1有效烴源巖在南凹漕帶、中南凹漕帶、北凹漕帶和西凹漕帶均具有一定面積的分布(圖11)。K1b3有效烴源巖主要分布在南凹漕帶、北凹漕帶和西凹漕帶，其中北凹漕帶的厚度最大，最厚達(dá)60余米，有效烴源巖在中凹漕帶不發(fā)育。K1b2有效烴源巖在4個(gè)凹漕帶均有分布，其中北凹漕帶的厚度最大，最厚達(dá)70余米。K1b1有效烴源巖整體發(fā)育程度較差，主要分布在中凹漕帶和南凹漕帶，最大厚度為40余米。

圖11 銀額盆地艾西凹陷有效烴源巖厚度分布

6.2 資源量計(jì)算

油氣資源量的計(jì)算方法很多，依據(jù)其主要原理可劃分為體積統(tǒng)計(jì)法、成因評(píng)價(jià)法和歷史—統(tǒng)計(jì)外推法三大類[22]。目前，尚無(wú)一種方法可對(duì)一切條件都能普遍適用，每種方法都有自己的局限性和適用范圍，在實(shí)際研究中需根據(jù)勘探開發(fā)階段、地質(zhì)特征等選取適用的方法。成因法是從油氣生成、運(yùn)移、聚集的成因角度出發(fā)，估算出油氣資源量，也是低勘探程度區(qū)域常采用的方法[22]。艾西凹陷勘探程度較低，選用成因法對(duì)資源量進(jìn)行了估算，采用的公式為[23]：

Q=10 000×K1×K2×S×d×H×A

(1)

式中：Q為油氣資源量，104t；S為有效烴源巖面積，km2；H為有效烴源巖厚度，km；d為烴源巖的巖石密度，108t/km3；A為烴源巖的殘余有機(jī)碳含量，%；K1是烴源巖排油量與殘余油量的比值，無(wú)量綱；K2為烴類聚集系數(shù)，無(wú)量綱。

有效烴源巖的面積從厚度圖直接量取，有效烴源巖的厚度取加權(quán)平均厚度。烴源巖的巖石密度參考密度測(cè)井資料，K1b3、K1b2、K1b1分別取值24×108，25×108，26×108t/km3。由于本研究依據(jù)有效烴源巖計(jì)算資源量，殘余有機(jī)碳含量取剔除非有效烴源巖后的TOC含量平均值。參照前人研究成果[22]，由于研究區(qū)烴源巖類型偏差，排烴系數(shù)和聚集系數(shù)均以取低值為原則，取K1為0.25，取K2值為0.20。計(jì)算出研究區(qū)油氣總資源量為5 091.05×104t(表4)。總體上，研究區(qū)油氣資源量不大，但仍具有一定的勘探潛力。

表4 銀額盆地艾西凹陷各層位資源量計(jì)算

6.3 油氣信息與勘探潛力

研究區(qū)A1井未見任何油氣顯示，但A2井油氣顯示明顯，全井共見4 m/2層的油跡顯示、3 m/2層的油斑顯示和18 m/11層的熒光顯示，油氣顯示集中于K1b3的底部、K1b2的底部和K1b1的上部(圖1，圖12)。K1b3底部油氣顯示段：井深為1 340～1 377 m，巖性為細(xì)砂巖和粉砂質(zhì)白云巖，共見4 m/2層的油跡顯示、3 m/2層的油斑顯示和9 m/4層的熒光顯示，總體油氣顯示較好，但由于未開展試油工作，油氣產(chǎn)能情況未知；K1b2底部油氣顯示段：井深為1 530～1 567 m，巖性為細(xì)砂巖，共見6 m/4層的熒光顯示；K1b1上部油氣顯示段：井深為1 582～1 620 m，巖性為細(xì)砂巖，共見3 m/3層的熒光顯示?；钴S的油氣信息表明研究區(qū)發(fā)生過油氣聚集，具有好的油氣成藏結(jié)果，具備較好的油氣勘探潛力。

圖12 銀額盆地艾西凹陷過A2井地震剖面

7 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)銀額盆地艾西凹陷潛在烴源巖為發(fā)育于K2w、K1y、K1s、K1b3、K1b2和K1b1的泥巖，其中以K1b3、K1b2和K1b1泥巖的有機(jī)質(zhì)豐度為最高，它們的有機(jī)質(zhì)類型均為混合型—腐殖型(Ⅱ—Ⅲ型)，成熟度均達(dá)到了成熟熱演化階段。

(2)烴源巖沉積的古氣候溫暖濕潤(rùn)，沉積古環(huán)境主要為淡水、含氧環(huán)境，陸源高等植物的生源貢獻(xiàn)占據(jù)優(yōu)勢(shì)。有利于有機(jī)質(zhì)富集的沉積環(huán)境為鹽度較高、還原性較強(qiáng)的環(huán)境，高生產(chǎn)力是有機(jī)質(zhì)富集的主要控制因素。

(3)厘定了研究區(qū)有效烴源巖的TOC含量下限值為0.85%，主要發(fā)育于K1b3、K1b2和K1b1，他們?cè)谀习间顜А⒅心习间顜?、北凹漕帶和西凹漕帶具有一定面積的分布。估算出油氣總資源量為5 091.05×104t，結(jié)合活躍的油氣顯示證據(jù)，認(rèn)為研究區(qū)具有較好的油氣勘探潛力。