川東南涪陵地區(qū)涼高山組湖相頁(yè)巖生烴潛力評(píng)價(jià)

李 斌 ，吉 鑫，彭 軍，張 昆，魏祥峰

1.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610500；2.油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·西南石油大學(xué)，四川 成都 610500；3.中國(guó)石化勘探分公司，四川 成都 610041

引言

陸相頁(yè)巖油作為中國(guó)非常規(guī)油氣的重要接替領(lǐng)域已經(jīng)受到廣泛關(guān)注[1-3]。近年來(lái)，隨著涪陵地區(qū)泰頁(yè)1 井、平安1 井等探井在四川盆地涼高山組頁(yè)巖中獲得高產(chǎn)油氣流，揭開(kāi)了四川盆地陸相頁(yè)巖油勘探開(kāi)發(fā)的序幕[4]。前人對(duì)川東南涪陵地區(qū)涼高山組的沉積特征、構(gòu)造特征等進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其發(fā)育三角洲－湖泊沉積環(huán)境并且區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定[2-5]，但受勘探程度的影響，對(duì)涼高山組不同沉積環(huán)境頁(yè)巖的有機(jī)地化特征及生烴潛力還認(rèn)識(shí)不清，制約了對(duì)涼高山組頁(yè)巖的資源評(píng)價(jià)。

本文以油氣地球化學(xué)和成藏動(dòng)力學(xué)理論為指導(dǎo)，借助數(shù)值模擬手段，開(kāi)展涼高山組湖相烴源巖地化特征和熱演化“四史”關(guān)系研究，查明川東南地區(qū)涼高山組陸相頁(yè)巖的生排烴特征和資源潛力，為該區(qū)陸相頁(yè)巖油氣的勘探開(kāi)發(fā)提供指導(dǎo)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

涪陵地區(qū)位于川東褶皺帶萬(wàn)縣復(fù)向斜帶拔山寺向斜，西鄰大池干復(fù)背斜、東鄰方斗山復(fù)背斜，構(gòu)造呈北東向延伸（圖1）。涼高山組自上而下劃分為涼三段、涼二段和涼一段3 個(gè)亞段，主要由灰黑色泥巖、灰色泥巖和泥質(zhì)粉砂巖組成，并夾有砂巖及泥灰?guī)r等韻律層，是涪陵地區(qū)頁(yè)巖油形成及聚集的主力層段（圖2）。

圖1 川東南涪陵地區(qū)位置及區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖Fig.1 Location and regional geological structure of Fuling Area,southeastern Sichuan

圖2 川東南涪陵地區(qū)涼高山組地層綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of Lianggaoshan Formation in Fuling Area,southeastern Sichuan

涼高山組頁(yè)巖廣泛分布在半深湖及淺湖沉積環(huán)境（圖3），縱向上烴源巖層系主要分布于涼高山組二段和涼高山組一段[2-5]。其中，涼二下亞期和涼一上亞期，盆地內(nèi)各凹陷相對(duì)穩(wěn)定，后期破壞較少，廣泛分布了優(yōu)質(zhì)泥頁(yè)巖。

圖3 涪陵地區(qū)涼二下段 涼一上段沉積相圖Fig.3 Sedimentary facies of the Lower Member of Liang 2 to the Upper Member of Liang 1 in Fuling Area

2 烴源巖有機(jī)地化特征

區(qū)域研究顯示，川東南涪陵地區(qū)中侏羅統(tǒng)涼高山組為三角洲－湖泊沉積環(huán)境，發(fā)育灰黑色泥頁(yè)巖烴源巖，具有良好的生烴條件[6]，涼高山組有效烴源巖厚度為30～70 m，多口探井在涼高山組頁(yè)巖段均具有較好的油氣顯示。

2.1 有機(jī)質(zhì)豐度

烴源巖的有機(jī)質(zhì)是形成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)，其在巖石中的含量決定了巖石的生烴能力，通常采用總有機(jī)碳含量（ITOC）、氯仿瀝青“A”及巖石熱解生烴潛量作為有機(jī)質(zhì)豐度的評(píng)價(jià)參數(shù)[7-8]。

2.1.1 總有機(jī)碳含量

總有機(jī)碳含量指存在于有機(jī)質(zhì)中的碳占巖石質(zhì)量的百分比。涪陵地區(qū)9 口鉆井168 個(gè)涼高山組樣品分析顯示，總有機(jī)碳含量在0.05%～3.58%，平均1.11%?？v向上，涼二段下亞段巖芯總有機(jī)碳含量最高，在0.32%～3.58%，平均1.57%；涼一段上亞段次之，總有機(jī)碳含量在0.22%～1.94%，平均0.81%，其余層段總有機(jī)碳含量平均值均小于0.50%。對(duì)比表明，涼二段下亞段、涼一段上亞段總有機(jī)碳含量相對(duì)較高，有機(jī)質(zhì)豐度較高（表1）。

表1 涪陵地區(qū)典型井不同層段、不同沉積相總有機(jī)碳含量對(duì)比Tab.1 TOC content of different layers and different sedimentary facies of typical wells in Fuling Area

2.1.2 氯仿瀝青“A”

氯仿瀝青“A”反映巖石中可溶有機(jī)質(zhì)的含量，通常用占巖石質(zhì)量的百分比來(lái)表示，中國(guó)中生代－新生代湖相主力烴源巖的氯仿瀝青“A”一般在0.100%以上[9]。對(duì)涪陵地區(qū)不同沉積環(huán)境的28 個(gè)頁(yè)巖樣品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)涼高山組頁(yè)巖氯仿瀝青“A”值分布在0.008%～1.930%，其中，9 個(gè)濱湖相樣品的平均為0.120%，10 個(gè)淺湖相樣品的平均為0.230%，9 個(gè)半深湖相樣品的平均為0.680%，整體平均為0.340%，整體為良好烴源巖，且隨著水體變深，氯仿瀝青“A”的值逐漸增大（圖4）。

圖4 涼高山組實(shí)測(cè)氯仿瀝青“A”含量Fig.4 Content of chloroform asphalt “A” in Lianggaoshan Formation

巖石Rock-Eval 熱解儀分析得到的S1和S2分別為殘留烴和裂解烴，可以反映烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度[10]。從涪陵地區(qū)涼高山組30 個(gè)烴源巖樣品熱解結(jié)果（圖5）可以看出，10 個(gè)濱湖相頁(yè)巖樣品的巖石平均生烴潛量為3.32 mg/g，10 個(gè)淺湖相頁(yè)巖樣品的巖石平均生烴潛量為4.22 mg/g，而10 個(gè)半深湖相頁(yè)巖樣品的平均生烴潛量最大，為4.69 mg/g，整體來(lái)看，川東南涪陵地區(qū)涼高山組不同沉積環(huán)境頁(yè)巖生烴潛量的平均值為4.08 mg/g，為中等烴源巖。

圖5 涼高山組不同沉積環(huán)境頁(yè)巖生烴潛量直方圖Fig.5 Hydrocarbon generation potential of shale in different sedimentary environments of Lianggaoshan Formation

2.2 有機(jī)質(zhì)類型

2.2.1 顯微組分

顯微組分特征是劃分有機(jī)質(zhì)類型的重要依據(jù)。涪陵地區(qū)涼高山組頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)顯微組分以殼質(zhì)組、鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組為主。以涪陵地區(qū)TY1 井涼二段－涼一段的烴源巖樣品為例，鏡下顯示其有機(jī)質(zhì)以鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組為主，且存在少量固體瀝青。其中，鏡質(zhì)組具有較清晰的木質(zhì)結(jié)構(gòu)，在顯微鏡下呈現(xiàn)板塊狀、不規(guī)則或規(guī)則的條帶狀，顏色大多為橙紅色至紅褐色，透明至半透明（圖6a，圖6b）；惰質(zhì)組在顯微鏡透射光下為黑色不透明，呈現(xiàn)斷塊狀、碎片狀和卵圓狀（圖6c，圖6d）；殼質(zhì)組在顯微鏡下呈現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)帶狀，外緣平滑，內(nèi)緣呈鋸齒狀、波紋狀（圖6e，圖6f）。瀝青在顯微鏡下呈現(xiàn)多種狀態(tài)：有些礦物瀝青基質(zhì)幾乎無(wú)熒光，有些則呈較弱熒光，有些固體瀝青沿巖石裂縫充填（圖6g，圖6h），礦物瀝青基質(zhì)中見(jiàn)少量殼質(zhì)組。

圖6 TY1 井涼二段一 涼一段頁(yè)巖巖芯及薄片顯微照片F(xiàn)ig.6 Microscopic photos of shale core and thin sheet of Liang 2 and Liang 1 Member of Well TY1

對(duì)涪陵地區(qū)涼高山組19 個(gè)頁(yè)巖樣品進(jìn)行顯微組分定量分析，采用式（1）計(jì)算T值

式中：

T—T值，%；

A－腐泥組含量，%；

B－殼質(zhì)組含量，%；

C—鏡質(zhì)組含量，%；

D－惰質(zhì)組含量，%。

這些樣品的T值見(jiàn)圖7，可以看出，涪陵地區(qū)涼高山組頁(yè)巖干酪根類型以II1型和II2型為主，少量I 型和III 型，表明沉積演化過(guò)程中存在多種類型生源母質(zhì)的混合。其中，II1型和II2型干酪根主要來(lái)源于浮游生物（以浮游植物為主）和微生物的混合物，生油生氣潛力中等，主要發(fā)育在半深湖沉積環(huán)境，而III 型干酪根多發(fā)育在淺湖和濱湖環(huán)境中。

圖7 涼高山組頁(yè)巖干酪根T 值Fig.7 Kerogen T value of shale of Lianggaoshan Formation

2.2.2 巖石熱解

巖石熱解是判識(shí)烴源巖有機(jī)質(zhì)類型的重要依據(jù)之一。通常烴源巖的熱演化程度越高，殘余干酪根的可降解碳就越少，P2峰值減小，且P2峰最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的最大熱解峰溫（Tmax）越大，因此，最大熱解峰溫是良好的成熟度參數(shù)。此外，氫指數(shù)、氧指數(shù)與干酪根的元素組成也有重要關(guān)系，可以借助氫指數(shù)和最大熱解峰溫的交會(huì)圖、氫氧指數(shù)交會(huì)圖來(lái)劃分干酪根的類型。

對(duì)涪陵地區(qū)涼高山組62 個(gè)泥頁(yè)巖樣品的最大熱解峰溫、氫指數(shù)和氧指數(shù)進(jìn)行測(cè)定，繪制最大熱解峰溫與氫指數(shù)交會(huì)圖及氫氧指數(shù)交會(huì)圖（圖8），可以看出，泥頁(yè)巖氫指數(shù)在39～246 mg/g，多數(shù)樣品分布在II1和II2型區(qū)間，少量在III 型分布區(qū)。

圖8 涼高山組頁(yè)巖最大熱解峰溫與氫指數(shù)交會(huì)圖及氫氧指數(shù)交會(huì)圖Fig.8 Intersection map of Tmax-IHI and hydrogen-oxygen index of shale of Lianggaoshan Formation

2.3 有機(jī)質(zhì)成熟度

有機(jī)質(zhì)成熟度是表征烴源巖中有機(jī)質(zhì)經(jīng)歷的熱演化程度，通常采用鏡質(zhì)體反射率（Ro）表示[11-12]。對(duì)涪陵地區(qū)涼高山組27 個(gè)泥頁(yè)巖樣品的鏡質(zhì)體反射率進(jìn)行測(cè)定，鏡質(zhì)體反射率分布于0.98%～1.46%，主要在1.22%～1.38%，平均1.32%，烴源巖大多處于成熟—高成熟演化階段（圖9）。

圖9 涼高山組頁(yè)巖實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體反射率值分布頻率Fig.9 Frequency distribution histogram of measured Ro value of shale of Lianggaoshan Formation

統(tǒng)計(jì)不同沉積環(huán)境的27 個(gè)泥頁(yè)巖樣品的鏡質(zhì)體反射率發(fā)現(xiàn)，濱湖相泥頁(yè)巖的鏡質(zhì)體反射率最低，平均值為1.15%，烴源巖處于成熟階段；淺湖相泥頁(yè)巖的鏡質(zhì)體反射率略高于濱湖相，平均值為1.24%，處于成熟階段；而半深湖相泥頁(yè)巖的鏡質(zhì)體反射率最高，平均值為1.39%，處于高成熟階段（圖10）。

圖10 涼高山組不同沉積環(huán)境頁(yè)巖實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體反射率Fig.10 Measured Ro values of shale of Lianggaoshan Formation in different sedimentary environments

3 生烴動(dòng)力學(xué)模擬

生排烴過(guò)程恢復(fù)對(duì)準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)烴源巖的熱演化史及評(píng)價(jià)生烴潛力有著重要意義[13-14]。學(xué)者通常采用物理模擬取得相應(yīng)的排烴參數(shù)，但模擬存在時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高及模擬有效性不足等缺陷，而建立有效的動(dòng)力學(xué)模型并開(kāi)展動(dòng)力學(xué)過(guò)程的數(shù)值模擬在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用較為廣泛[15]。

3.1 初始有機(jī)碳恢復(fù)

由于巖石中的有機(jī)質(zhì)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的演化歷史，原始的有機(jī)質(zhì)豐度已無(wú)法確定，實(shí)測(cè)的有機(jī)碳含量實(shí)質(zhì)上是殘余的有機(jī)碳含量。有學(xué)者認(rèn)為，在高成熟階段，現(xiàn)今殘余有機(jī)碳含量可能只有原來(lái)的二分之一，所以要對(duì)殘余有機(jī)碳含量進(jìn)行恢復(fù)從而得到初始總有機(jī)碳含量[15]。對(duì)烴源巖初始有機(jī)碳恢復(fù)的方法較多，通過(guò)干酪根類型進(jìn)行估算是較為常用的手段[16]，當(dāng)從成熟烴源巖樣品中測(cè)得氫指數(shù)和總有機(jī)碳含量值，初始總有機(jī)碳含量值就可以通過(guò)式（2）進(jìn)行重構(gòu)

式中：

ITOC0—初始總有機(jī)碳含量，%；

p—碳占所生成石油的比例，通常取83%；

IHI—?dú)渲笖?shù)，mg/g；

ITOC—實(shí)測(cè)總有機(jī)碳含量，%；

IHI0—初始?xì)渲笖?shù)，mg/g；

TR—轉(zhuǎn)化系數(shù)，%。

經(jīng)過(guò)恢復(fù)后的涪陵地區(qū)6 口單井涼高山組頁(yè)巖初始總有機(jī)碳含量如表2 所示，可以看出，涪陵地區(qū)涼高山組初始總有機(jī)碳含量最低為1.71%，最高為2.47%，平均初始總有機(jī)碳含量為2.24%，表明該區(qū)涼高山組頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度較高。涪陵地區(qū)涼高山組初始?xì)渲笖?shù)最低為135 mg/g，最高為241 mg/g，平均初始?xì)渲笖?shù)值為204 mg/g。

表2 涼高山組部分井總有機(jī)碳含量和氫指數(shù)Tab.2 Current and initial ITOC and IHI values of some wells of Lianggaoshan Formation

3.2 生烴動(dòng)力學(xué)模型

烴源巖熱演化生烴過(guò)程是一個(gè)在熱力學(xué)作用下的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，是生烴評(píng)價(jià)的關(guān)鍵因素[17]。目前，生烴動(dòng)力學(xué)模型建立的方法較多，如體積動(dòng)力學(xué)法、油氣動(dòng)力學(xué)法及組分動(dòng)力學(xué)法等[17]，本次研究采用體積動(dòng)力學(xué)法[16-18]，根據(jù)湖相烴源巖的初始有機(jī)碳和氫指數(shù)以及油氣轉(zhuǎn)化率等關(guān)鍵參數(shù)建立相應(yīng)的生烴動(dòng)力學(xué)模型。其中，有機(jī)質(zhì)的油氣轉(zhuǎn)化率參考了實(shí)際生產(chǎn)資料，包括XL101、TL202 和TY1 等3 口工業(yè)油氣井的產(chǎn)能（表3），根據(jù)式（3）和式（4）建立了涼高山組II1型、II2型和III 型生烴動(dòng)力學(xué)模型（圖11），為烴源巖生排烴量的模擬提供了準(zhǔn)確依據(jù)。

表3 部分單井涼高山組產(chǎn)能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表Tab.3 Statistics of productivity data of some wells of Lianggaoshan Formation in Fuling Area

圖11 涼高山組生烴動(dòng)力學(xué)模型（開(kāi)放體系）Fig.11 The hydrocarbon kinetic model of Lianggaoshan Formation（Open system）

式中：mo—實(shí)際生油質(zhì)量，kg；

V—烴源巖體積，m3；

?—孔隙度，%；

ρr—巖石密度，kg/m3；

y—生成石油的相對(duì)質(zhì)量，g/kg；

ko—生油質(zhì)量占生烴總質(zhì)量的比值，%；

mg—實(shí)際生氣質(zhì)量，kg；

kg—生氣質(zhì)量占生烴總質(zhì)量的比值，%。

3.3 熱史模型

鏡質(zhì)體反射率約束下的熱史模型是有機(jī)質(zhì)熱演化恢復(fù)的約束條件。本次研究對(duì)6 口關(guān)鍵井各取5 個(gè)樣品進(jìn)行Ro實(shí)測(cè)值與模擬Ro曲線擬合[19]，從標(biāo)定結(jié)果來(lái)看，擬合程度較高，模擬結(jié)果接近實(shí)際（圖12），熱演化過(guò)程符合地質(zhì)背景。

圖12 涪陵地區(qū)單井鏡質(zhì)體反射率擬合曲線與實(shí)測(cè)值Fig.12 Fitting curve and measured value of single well Ro in Fuling Area

涪陵地區(qū)單井涼高山組頁(yè)巖熱演化模擬發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)涼高山組頁(yè)巖整體在侏羅世晚期開(kāi)始成熟生烴，中侏羅世 早白堊世早期（139.0 Ma）為低成熟－成熟階段，烴源巖處于生油窗階段，早白堊世早期（139.0 Ma）－早白堊世晚期（117.5～11.0 Ma），烴源巖處于濕氣—凝析氣階段（圖13）。受不同地區(qū)構(gòu)造演化的強(qiáng)度影響，涼高山組頁(yè)巖熱演化程度存在一定差異。

圖13 涪陵地區(qū)單井涼高山組頁(yè)巖熱演化史圖Fig.13 Thermal evolution history of shale in Lianggaoshan Formation of single well in Fuling Area

4 生烴潛力評(píng)價(jià)

4.1 頁(yè)巖生烴轉(zhuǎn)化率

評(píng)價(jià)烴源巖生烴潛力的主要指標(biāo)有生烴轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)烴率和生烴總量。其中，生烴轉(zhuǎn)化率指的是能生成烴類的有機(jī)質(zhì)占有機(jī)質(zhì)總量的比值[20-22]。前人對(duì)II 型和III 型干酪根的體積動(dòng)力學(xué)的研究表明，當(dāng)轉(zhuǎn)化系數(shù)為0.5 時(shí)，達(dá)到排烴臨界點(diǎn)[15，23-24]。對(duì)研究區(qū)FY1 井、FY4 井、FY5 井、TL7 井、TL601井和YX1 井生排烴史進(jìn)行模擬，得到這6 口井的頁(yè)巖生烴轉(zhuǎn)化率（圖14）。

圖14 涪陵地區(qū)單井涼高山組頁(yè)巖生烴轉(zhuǎn)化率Fig.14 Hydrocarbon generation conversion rate of shale in Lianggaoshan Formation of single well in Fuling Area

模擬結(jié)果表明，涪陵地區(qū)涼高山組頁(yè)巖從燕山運(yùn)動(dòng)晚期（171.0 Ma）開(kāi)始生烴，達(dá)到最大生烴轉(zhuǎn)化率的時(shí)間和最大生烴轉(zhuǎn)化率存在差異，其中，濱湖相頁(yè)巖生烴轉(zhuǎn)化率于燕山運(yùn)動(dòng)晚期（115.0 Ma）達(dá)到最大，為65%；淺湖相頁(yè)巖生烴轉(zhuǎn)化率于燕山運(yùn)動(dòng)中期（145.0 Ma）達(dá)到最大，其最大轉(zhuǎn)化率為96.5%；而半深湖相頁(yè)巖生烴轉(zhuǎn)化率于155.0 Ma 達(dá)到最大，為98.2%?？傮w來(lái)看，涪陵地區(qū)涼高山組頁(yè)巖生烴轉(zhuǎn)化率為65.0%～98.2%，平均為92.1%，生烴轉(zhuǎn)化率較高。其中，濱湖相頁(yè)巖的生烴轉(zhuǎn)化率低，淺湖相和半深湖相的生烴轉(zhuǎn)化率高。

4.2 頁(yè)巖產(chǎn)烴率

產(chǎn)烴率指烴源巖生成烴類的速率，是盆地模擬計(jì)算油氣資源的一項(xiàng)非常重要的參數(shù)[24-26]。涪陵地區(qū)涼高山組頁(yè)巖產(chǎn)烴率模擬結(jié)果顯示，涼高山組頁(yè)巖產(chǎn)烴具有“單峰”型特征，從燕山運(yùn)動(dòng)晚期（171.0 Ma）開(kāi)始產(chǎn)烴，其中，濱湖相泥巖于燕山運(yùn)動(dòng)中期（155.0 Ma）達(dá)到產(chǎn)烴高峰，而淺湖相頁(yè)巖和半深湖頁(yè)巖均于161.0 Ma 達(dá)到產(chǎn)烴高峰。

不同沉積環(huán)境頁(yè)巖的最大產(chǎn)烴率存在差異，其中，濱湖相頁(yè)巖最大產(chǎn)烴率僅為5.15 mg/（g·Ma）；淺湖相泥頁(yè)巖的最大產(chǎn)烴率高于濱湖相頁(yè)巖，在16.59～16.91 mg/（g·Ma）；而半深湖相頁(yè)巖的最大產(chǎn)烴率最高，為17.40～18.50 mg/（g·Ma）。

總體來(lái)看，涪陵地區(qū)涼高山組頁(yè)巖的最大產(chǎn)烴率的平均值在15.48 mg/（g·Ma），生烴時(shí)間持續(xù)25.0～40.0 Ma（圖15）。

圖15 涪陵地區(qū)單井涼高山組頁(yè)巖產(chǎn)烴率Fig.15 Source rock hydrocarbon production rate of shale in Lianggaoshan Formation of single well in Fuling Area

4.3 烴源巖生烴量

生烴量指的是單元體積的烴源巖生成的烴類總量[25-27]。對(duì)涪陵地區(qū)涼高山組頁(yè)巖進(jìn)行生烴量模擬，可以看出，不同沉積環(huán)境的烴源巖的生烴量也存在差異，其中，濱湖相泥巖的單元體積（單元體積=1 km2×43.8 m，43.8 m 為涼高山烴源巖平均有效厚度）生烴總量最低，僅為63.0×104t；淺湖相泥巖的單元體積生烴總量在（115.0～120.0）×104t，平均為117.5×104t；而半深湖相泥巖的單元體積生烴總量最大，為（137.0～144.0）×104t，平均為141.0×104t。涪陵地區(qū)涼高山組頁(yè)巖的平均單元體積生烴總量為120.5×104t；單元體積生油量為（19.0～86.0）×104t，平均60.8×104t；單元體積生氣量為（44.0～73.0）×104t，平均59.7×104t（圖16）。

圖16 涪陵地區(qū)單井涼高山組頁(yè)巖生烴量Fig.16 Hydrocarbon production of shale in Lianggaoshan Formation of single well in Fuling Area

4.4 生烴潛力綜合評(píng)價(jià)

參考陸相泥質(zhì)烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[8]，可以看出，涪陵地區(qū)涼高山組不同沉積相帶頁(yè)巖的生烴潛力存在明顯差異，其中，III 型泥頁(yè)巖生烴潛力最小，其生烴轉(zhuǎn)化率為65.0%，最大產(chǎn)烴率為5.15 mg/（g·Ma），單元生烴總量為65.0×104t，主要發(fā)育在濱湖相中；II2型泥頁(yè)巖生烴潛力高于III 型泥頁(yè)巖，生烴轉(zhuǎn)化率為96.5%，最大產(chǎn)烴率為16.75 mg/（g·Ma），單元生烴總量平均為117.5×104t，其主要發(fā)育在淺湖相中；II1泥頁(yè)巖生烴潛力最大，生烴轉(zhuǎn)化率為98.2%，最大產(chǎn)烴率為18.10 mg/（g·Ma），單元生烴總量平均為141.0×104t，主要發(fā)育在半深湖相中（表4）?？梢钥闯?，半深湖相泥頁(yè)巖是最優(yōu)質(zhì)的烴源巖，在涪陵地區(qū)主要分布于TL7－YX1－TY1 井區(qū)，是該區(qū)最有利的陸相頁(yè)巖油富集區(qū)。淺湖相泥頁(yè)巖次之，在涪陵地區(qū)主要分布于FY4—FY5－TL202 井區(qū)。濱湖相泥頁(yè)巖最差，在涪陵地區(qū)主要分布在FY1－XL1－XL3 井區(qū)。

5 結(jié)論

1）涪陵地區(qū)涼高山組優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖主要分布在涼二下亞段和涼一上亞段，總有機(jī)碳含量平均值分別為1.57%和0.81%，氯仿瀝青“A”含量在0.008%～1.930%，巖石熱解生烴潛量為2.63～5.59 mg/g，具備良好的生烴物質(zhì)基礎(chǔ)。有機(jī)質(zhì)類型主要為II1型和II2型，還存在少量I 型和III 型，鏡質(zhì)體反射率為0.98%～1.46%，處于成熟—高成熟演化階段，生烴條件較好。

2）采用干酪根類型法恢復(fù)了涪陵地區(qū)涼高山組II1型頁(yè)巖的初始平均總有機(jī)碳含量為2.44%，初始?xì)渲笖?shù)為239 mg/g；II2型頁(yè)巖的初始總有機(jī)碳含量為2.20%，初始?xì)渲笖?shù)為185 mg/g；III 型頁(yè)巖的初始總有機(jī)碳含量為1.71%，初始?xì)渲笖?shù)為135 mg/g，表明該區(qū)涼高山組頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度較高。

3）采用體積動(dòng)力學(xué)原理建立了3 種生烴動(dòng)力學(xué)模型，分別是川東南涪陵地區(qū)涼高山組II1型生烴動(dòng)力學(xué)模型、II2型生烴動(dòng)力學(xué)模型及III 型生烴動(dòng)力學(xué)模型。模擬結(jié)果表明，涪陵地區(qū)涼高山組頁(yè)巖平均生烴轉(zhuǎn)化率為92.1%，生烴轉(zhuǎn)化率較高；生烴具有“單峰”特征，最大產(chǎn)烴率平均為15.48 mg/（g·Ma）；烴源巖平均單元體積生烴總量為120.5×104t，其中，單元體積生油總量平均為60.8×104t，單元體積生氣總量平均為59.7×104t。

4）涼高山組頁(yè)巖生烴潛力受沉積環(huán)境影響：從濱湖－淺湖—半深湖，生烴轉(zhuǎn)化率、最大產(chǎn)烴率和生烴總量呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)。其中，半深湖相泥頁(yè)巖是最優(yōu)質(zhì)的烴源巖，其巖性為黑灰－灰黑色泥巖，有機(jī)質(zhì)類型以II1型為主，生烴轉(zhuǎn)化率為98.2%，最大產(chǎn)烴率為18.50 mg（/g·Ma），生烴總量為144 ×104t，在涪陵地區(qū)主要分布于TL7YX1－TY1 井區(qū)，是該區(qū)最有利的陸相頁(yè)巖油富集區(qū)。