鄧南濤,張枝煥,鮑志東,王付斌,梁全勝,李文浩,陸 騁,趙雙豐,羅夢(mèng)姣
(1.中國(guó)石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,北京 102249;2.中國(guó)石油大學(xué)油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102249;
3.中國(guó)石油化工股份有限公司華北分公司,河南鄭州 450006;4.陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院,陜西西安 710075)
鄂爾多斯盆地南部延長(zhǎng)組有效烴源巖地球化學(xué)特征及其識(shí)別標(biāo)志
鄧南濤1,2,張枝煥1,2,鮑志東1,2,王付斌3,梁全勝4,李文浩1,2,陸 騁3,趙雙豐1,2,羅夢(mèng)姣1,2
(1.中國(guó)石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,北京 102249;2.中國(guó)石油大學(xué)油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102249;
3.中國(guó)石油化工股份有限公司華北分公司,河南鄭州 450006;4.陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院,陜西西安 710075)
在烴源巖和原油生物標(biāo)志物特征精細(xì)剖析、類型劃分與對(duì)比的基礎(chǔ)上,確定鄂爾多斯盆地南部地區(qū)延長(zhǎng)組有效烴源巖主要為長(zhǎng)7油頁巖和長(zhǎng)7暗色泥巖,結(jié)合烴源巖的生烴潛力和測(cè)井響應(yīng)特征,建立有效烴源巖的生物標(biāo)志物參數(shù)、常規(guī)地球化學(xué)評(píng)價(jià)參數(shù)、測(cè)井電性參數(shù)三級(jí)識(shí)別標(biāo)志,即8β(H)-升補(bǔ)身烷/8β(H)-補(bǔ)身烷<2,w(TOC)>1.6%,S1+S2>4 mg/g,IH>170 mg/g,GR>120 API,Δt>260 μs/m,RT>15 Ω·m,CNL>25%,并根據(jù)地化參數(shù)與電性參數(shù)之間的相關(guān)性,采用多元回歸的方法建立w(TOC)及IH的測(cè)井計(jì)算公式,從而實(shí)現(xiàn)從有限巖心的地球化學(xué)信息到全區(qū)全井段測(cè)井信息的銜接。
鄂爾多斯盆地南部;生物標(biāo)志物;地球化學(xué)特征;油源對(duì)比;有效烴源巖;識(shí)別標(biāo)志
鄂爾多斯盆地南部已成為鄂爾多斯盆地勘探的熱點(diǎn)和重點(diǎn)地區(qū)之一。長(zhǎng)7油層組底部的油頁巖和局部較為發(fā)育的長(zhǎng)9油層組頂部的頁巖是盆地內(nèi)主力烴源巖[1-4],但對(duì)于研究區(qū)乃至整個(gè)鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組缺乏有效烴源巖的地球化學(xué)特征尤其是識(shí)別標(biāo)志等方面的系統(tǒng)研究,有效烴源巖的空間展布規(guī)律尚不明確[5-11]。筆者對(duì)研究區(qū)烴源巖和原油進(jìn)行系統(tǒng)采樣并進(jìn)行相關(guān)的地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析,開展鄂南探區(qū)上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組生烴條件和油源的研究,在此基礎(chǔ)上結(jié)合烴源巖測(cè)井響應(yīng)特征建立鄂南探區(qū)延長(zhǎng)組有效烴源巖的生物標(biāo)志化物參數(shù)、常規(guī)地化評(píng)價(jià)參數(shù)、測(cè)井電性參數(shù)三級(jí)識(shí)別標(biāo)志,從而實(shí)現(xiàn)從有限巖心的地球化學(xué)信息到全區(qū)全井段測(cè)井信息的銜接,為定量精細(xì)描述鄂南探區(qū)有效烴源巖空間分布規(guī)律奠定基礎(chǔ)。
鄂爾多斯盆地是一個(gè)沉積穩(wěn)定、坳陷遷移、扭動(dòng)明顯的多旋回克拉通疊加盆地,在三疊紀(jì)總體為一西翼陡窄東翼寬緩的不對(duì)稱南北向矩形盆地,盆地邊緣斷裂褶皺較發(fā)育,而盆地內(nèi)部構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單,地層平緩,盆地自中生代以來,長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展,后期構(gòu)造變動(dòng)微弱。上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組的沉積經(jīng)歷了湖盆由發(fā)生、發(fā)展、消亡的整個(gè)地史演化階段,沉積了一套完整的進(jìn)積—垂向加積—退積的沉積序列組成的砂泥巖地層,其自下而上包括第一段(長(zhǎng)10油組)、第二段(長(zhǎng)9、長(zhǎng)8油組)、第三段(長(zhǎng)7、長(zhǎng)6、長(zhǎng)4+5油組)、第四段(長(zhǎng)3、長(zhǎng)2油組)、第五段(長(zhǎng)1油組)等5個(gè)巖性段、10個(gè)油層組[12-13]。
圖1 研究區(qū)地理位置Fig.1 Geographic location of study area
鄂爾多斯盆地南部地區(qū)主要包括鎮(zhèn)涇、彬長(zhǎng)、旬宜、富縣4個(gè)勘探區(qū)塊,探區(qū)總面積13 129.6 km2(圖1),據(jù)三次資源評(píng)價(jià)成果,探區(qū)石油資源量為10.69×108t,占盆地總資源量的12.45%,石油資源探明率僅2.36%。鄂南探區(qū)內(nèi)延長(zhǎng)組油氣分布廣泛,研究區(qū)油層主要分布在長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6、長(zhǎng)8及長(zhǎng)9油層組。
對(duì)研究區(qū)系統(tǒng)采集烴源巖和原油樣品,每個(gè)區(qū)塊根據(jù)構(gòu)造及油藏分布特征進(jìn)行取樣,選取代表井,對(duì)重點(diǎn)層位密集取樣,兼顧其他層位,樣品分布情況見表1。
表1 不同類型烴源巖樣品分布個(gè)數(shù)Table 1 Sample numbers of source rocks in different formation
樣品測(cè)試工作在中國(guó)石油大學(xué)(北京)重質(zhì)油國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成,主要開展了烴源巖樣品的熱解分析、有機(jī)碳和顯微組分的測(cè)定,選擇部分具代表性的樣品進(jìn)行氯仿瀝青“A”萃取和族組分分離,并對(duì)飽和烴和芳烴餾分進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜分析。氣相色譜-質(zhì)譜分析采用Finnigan公司DSQ型GC-MS分析系統(tǒng),色譜-質(zhì)譜分析條件為:載氣為99.9999%的氦氣,進(jìn)樣口溫度為300℃,傳輸線溫度為300℃,色譜柱為HP-5MS彈性石英毛細(xì)柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm),升溫程序?yàn)槌鯗?0℃恒溫1 min),20℃開始以20℃/min升溫至120℃,以4℃/min升溫至250℃,再以3℃/min升溫至310℃,保持30 min,載氣流速為1 mL/min,采用EI(70 eV)電子轟擊方式,燈絲電流為100 μA,倍增器電壓為1200 eV,全掃描。
鄂南探區(qū)延長(zhǎng)組不同油層組烴源巖部分評(píng)價(jià)參數(shù)分布見表2,其中長(zhǎng)7油層組烴源巖性質(zhì)最好,長(zhǎng)7油層組暗色泥巖,油頁巖和碳質(zhì)泥巖有機(jī)碳含量平均值分別為2.92%、12.90%和5.13%,生烴潛量參數(shù)S1+S2平均值分別為9.23、76.12和11.01 mg/ g,均達(dá)到很好的烴源巖標(biāo)準(zhǔn),氫指數(shù)(IH)平均值分別為194、590和204 mg/g,其中油頁巖有機(jī)質(zhì)類型最好,次為暗色泥巖,碳質(zhì)泥巖有機(jī)質(zhì)類型最差,烴源巖均主要發(fā)育在成熟作用階段;長(zhǎng)4+5、長(zhǎng)6、長(zhǎng)8和長(zhǎng)9油層組主要發(fā)育暗色泥巖,其有機(jī)質(zhì)豐度均達(dá)到好的烴源巖標(biāo)準(zhǔn),但有機(jī)質(zhì)類型較差,烴源巖主要處于成熟作用階段,比較而言,長(zhǎng)6和長(zhǎng)8和長(zhǎng)9油層組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高于長(zhǎng)4+5油層組烴源巖,有機(jī)質(zhì)類型也稍好于長(zhǎng)4+5油層組烴源巖。
表2 延長(zhǎng)組不同油層組烴源巖評(píng)價(jià)部分參數(shù)分布Table 2 Distribution of some parameters used in source rocks evaluation from different oil zones in Yanchang formation
4.1 烴源巖類型劃分
鄂爾多斯盆地長(zhǎng)慶探區(qū)關(guān)于烴源巖生物標(biāo)志物特征方面的研究[14]主要根據(jù)C30重排藿烷含量區(qū)分不同類型烴源巖。研究表明,鄂南探區(qū)烴源巖中補(bǔ)身烷系列化合物,尤其8β(H)-補(bǔ)身烷和生烴潛力有著明顯的相關(guān)性,能非常好地表征常規(guī)地化評(píng)價(jià)參數(shù)w(TOC)、S1+S2和氫指數(shù)。根據(jù)補(bǔ)身烷系列化合物和C30重排藿烷分布特征,結(jié)合Pr/Ph等其他生物標(biāo)志物參數(shù)劃分烴源巖和原油類型,并進(jìn)行精細(xì)的油源對(duì)比。
根據(jù)Pr/Ph的分布特征,鄂爾多斯盆地南部三疊系延長(zhǎng)組烴源巖可劃分為A、B兩大類(圖2),結(jié)合C30重排藿烷和8β(H)-補(bǔ)身烷的特征以及其他生物標(biāo)志物參數(shù),A類烴源巖又可細(xì)分為A1、A2、A3、A4四亞類(圖2)。各亞類烴源巖生物標(biāo)志物特征的差異主要為C30重排藿烷和8β(H)-補(bǔ)身烷相對(duì)含量(圖3、4),其中A1類烴源巖C30重排藿烷含量很低,C30重排藿烷/C30藿烷小于0.3,8β(H)-升補(bǔ)身烷/8β(H)-補(bǔ)身烷<2,8β(H)-補(bǔ)身烷含量較高,且高于8α(H)-補(bǔ)身烷含量;A2類烴源巖C30重排藿烷/C30藿烷為0.3~0.5,8β(H)-升補(bǔ)身烷/8β (H)-補(bǔ)身烷<2,8β(H)-補(bǔ)身烷含量較高,但低于8α(H)-補(bǔ)身烷含量;A3類烴源巖C30重排藿烷/C30藿烷大于0.5,8β(H)-升補(bǔ)身烷/8β(H)-補(bǔ)身烷<2,8β(H)-補(bǔ)身烷含量較高,但低于8α(H)-補(bǔ)身烷含量;A4和B類烴源巖C30重排藿烷/C30藿烷<0.6, 8β(H)-升補(bǔ)身烷/8β(H)-補(bǔ)身烷>2。
圖2 鄂爾多斯盆地南部延長(zhǎng)組各類烴源巖部分生物標(biāo)志參數(shù)分布Fig.2 Distribution of some biomarker parameters of hydrocarbon source rocks in Yanchang formation of the southern Ordos Basin
圖3 鄂爾多斯盆地南部延長(zhǎng)組不同類型烴源巖C30重排藿烷分布特征Fig.3 Distribution characteristics of C30diahopane from different source rocks in Yanchang formation of the southern Ordos Basin
圖4 鄂爾多斯盆地南部延長(zhǎng)組不同類型烴源巖8β(H)-補(bǔ)身烷重排藿烷分布特征Fig.4 Distribution characteristics of 8β(H)-drimanes diahopane from different source rocks in Yanchang formation of the southern Ordos Basin
不同類型烴源巖分布上存在一定的差別,A1類烴源巖為油頁巖,主要分布在各個(gè)區(qū)塊的長(zhǎng)7油層組;A2和A3類烴源巖巖性主要為暗色泥巖,其分布較為局限,其中A2類烴源巖主要分布在鎮(zhèn)涇、旬宜和富縣地區(qū)的長(zhǎng)7油層組,A3類烴源巖主要發(fā)育在富縣地區(qū)的長(zhǎng)7油層組,以及旬宜和富縣地區(qū)長(zhǎng)8油層組;A4類和B類烴源巖分布較為廣泛,全區(qū)各層位皆有分布,其中A4類烴源巖巖性為暗色泥巖,B類烴源巖巖性以碳質(zhì)泥巖為主。
4.2 原油類型劃分
參照烴源巖分類標(biāo)準(zhǔn),可將研究區(qū)原油分為以下3種類型(圖5)。3類原油重排藿烷含量存在明顯的差別,其中第Ⅰ類油C30重排藿烷/C30藿烷值較低,為0.01~0.36,第Ⅱ油C30重排藿烷/C30藿烷值較高,為0.36~0.48,第Ⅲ類油C30重排藿烷/C30藿烷值最高,為0.64~3.53。3類原油8β(H)-補(bǔ)身烷含量均較高,且8β(H)-升補(bǔ)身烷/8β(H)-補(bǔ)身烷均小于2,Ⅰ類油8β(H)-補(bǔ)身烷含量高于8α(H)-補(bǔ)身烷含量,其他兩類都低于8α(H)-補(bǔ)身烷含量。第Ⅰ類原油在研究區(qū)廣泛分布,延長(zhǎng)組各油層組幾乎均有Ⅰ類原油,第Ⅱ、第Ⅲ類原油分布較為局限,第Ⅱ類原油主要分布在鎮(zhèn)涇區(qū)塊的長(zhǎng)8油層組及富縣地區(qū)的長(zhǎng)6油層組;第Ⅲ類原油分布在旬宜地區(qū)的長(zhǎng)6、長(zhǎng)7油層組及富縣的長(zhǎng)9油層組。
圖5 不同類型原油的部分生物標(biāo)志物參數(shù)Fig.5 Distribution profile of characteristics of some biomarkers in different crude oils
C30重排藿烷/C29降藿烷與Pr/Ph的相關(guān)圖和8β(H)-升補(bǔ)身烷/8β(H)-補(bǔ)身烷與8β(H)-補(bǔ)身烷/8α(H)-補(bǔ)身烷的相關(guān)圖(圖6)表明,中生界原油與A4、B類烴源巖存在明顯的差別,基本排除這兩類烴源巖的油源貢獻(xiàn)。從圖7可以看出,研究區(qū)中生界Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類原油分別與A1、A2、A3類烴源巖有很好的相關(guān)性,表明這3類原油分別來源于這3類烴源巖。目前在研究區(qū)長(zhǎng)8油層組的暗色泥巖和部分長(zhǎng)7暗色泥巖都為A3類烴源巖,生物標(biāo)志化合物分布特征對(duì)比(圖8)表明,Ⅲ類原油的地球化學(xué)特征更接近于長(zhǎng)7暗色泥巖。主要表現(xiàn)為:Ⅲ類原油和長(zhǎng)7暗色泥巖中C30重排藿烷豐度均很高,但C30重排藿烷相對(duì)豐度低于C30藿烷,而長(zhǎng)8暗色泥巖中C30重排藿烷相對(duì)豐度明顯高于C30藿烷;Ⅲ類原油Pr/Ph及甾烷分布特征與長(zhǎng)7暗色泥巖接近,而與長(zhǎng)8黑色泥巖存在一定的差別,因此推測(cè)Ⅲ類原油主要來源于長(zhǎng)7暗色泥巖。以上分析表明鄂南探區(qū)上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組長(zhǎng)7油頁巖和長(zhǎng)7暗色泥巖為有效烴源巖,其中油源貢獻(xiàn)最大的是A1類烴源巖,即長(zhǎng)7油頁巖。
圖6 鄂爾多斯盆地南部地區(qū)中生界原油與烴源巖中部分生物標(biāo)志物參數(shù)Fig.6 Comparison of some biomarker parameters between crude oil in the Mesozoic and hydrocarbon source rocks in the southern Ordos Basin
圖7 鄂爾多斯盆地南部地區(qū)中生界原油與A類烴源巖中部分生物標(biāo)志物參數(shù)Fig.7 Comparison of some biomarker parameters between crude oil in the Mesozoic and type A hydrocarbon source rocks in the southern Ordos Basin
6.1 有效烴源巖地球化學(xué)特征
不同類型的烴源巖生烴潛力差異明顯(表3), A1類有效烴源巖有機(jī)碳含量為3.9%~22.5%,平均值為12.9%,S1+S2為27.1~120.1 mg/g,平均值為76.1 mg/g,為很好的烴源巖;A2類有效烴源巖有機(jī)碳含量為1.8%~5.9%,平均值為3.7%,S1+ S2為6.0~32.9 mg/g,平均值為16.5 mg/g,為很好的烴源巖;A3類有效烴源巖有機(jī)碳含量為2.1%~4.9%,平均值為3.6%;S1+S2為8.1~16.2 mg/ g,平均值為11.6 mg/g,也達(dá)到好的烴源巖標(biāo)準(zhǔn);A4類和B類烴源巖也具有較好的生烴潛力,為研究區(qū)一套潛在烴源巖。
A1類有效烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型最好,以Ⅰ型為主,A2,A3類有效烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ1為主(圖9)。A4類和B類烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ2和Ⅲ型為主。A類有效烴源巖顯微組分的殼質(zhì)組和礦物瀝青組分含量占全巖顯微組分的70%以上(圖10),達(dá)到了好或較好的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),且Ro普遍大于0.6%,已進(jìn)入大量生烴階段。A4、B類烴源巖顯微組分中殼質(zhì)組和礦物瀝青組分含量低于全巖顯微組分的60%。
圖8 Ⅲ類原油與長(zhǎng)8暗色泥巖和長(zhǎng)7泥巖的生物標(biāo)志化合物Fig.8 Biomarker comparison of crude oil in typeⅢand dark mudstone in Chang 8 formation, and comparison of crude oil in typeⅢand dark mudstone in Chang 7 formation
表3 不同類型烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度分布特征Table 3 Distribution characteristics of organic matter abundance in different source rocks
A類(包括A1,A2和A3類)有效烴源巖烴源巖生物標(biāo)志物主要具有如下特征(圖11):正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布特征呈單峰態(tài)前峰型,Pr/Ph值為0.79~1.29,伽馬蠟烷、β-胡蘿卜烷含量都很低,表明該類烴源巖形成于還原到弱還原的淡水-微咸水環(huán)境中;ααα20RC27、ααα20RC28、ααα20RC29甾烷相對(duì)含量主要呈近“V”型或“L”型分布,表明其生源輸入中藻類等水生生物的貢獻(xiàn)較大;重排甾烷/規(guī)則甾烷分布在0.05~0.14,A1類五環(huán)三萜烷烴類化合物中C30藿烷豐度最高,C30重排藿烷含量很低,C29降藿烷含量中等—較高,Ts含量低于或接近于Tm; A2、A3類C30重排藿烷含量從較低到很高都有分布。重排藿烷分布特征表明A1類烴源巖發(fā)育于更加偏還原的環(huán)境;成熟度參數(shù)Ts/(Ts+Tm)值為0.44~0.79,C31升藿烷22S/(22S+22R)值介于0.54~0.58,C29甾烷ααα20S/(20S+20R)值介于0.42~0.47,C29甾烷ββ/(ββ+αα)值介于0.45~0.59,表明烴源巖處于低熟—成熟階段。
圖9 不同類型烴源巖有機(jī)質(zhì)類型Fig.9 Organic matter type in different source rocks
圖10 鄂爾多斯盆地不同類型烴源巖顯微組分相對(duì)含量Fig.10 Relative content of macerals in different source rocks in Yanchang formation of the southern Ordos Basin
圖11 鄂南地區(qū)地部分有效烴源巖飽和烴質(zhì)量色譜Fig.11 Saturates mass chromatogram of effective source rocks in the southern Ordos Basin
6.2 有效烴源巖識(shí)別標(biāo)志
不同類型的烴源巖生物標(biāo)志物特征的差異主要體現(xiàn)在C30重排藿烷和8β(H)-補(bǔ)身烷含量不同,而它們的差異主要反映了烴源巖沉積環(huán)境的差別,影響烴源巖的品質(zhì),因此可以主要通過這兩個(gè)生物標(biāo)志物參數(shù)區(qū)分不同類型的烴源巖。
不同類型的烴源巖的生烴潛力存在差別,對(duì)應(yīng)的常規(guī)地球化學(xué)評(píng)價(jià)參數(shù)w(TOC)、S1+S2、IH、(S1+ S2)/w(TOC)以及顯微組分存在明顯的區(qū)分度。
烴源巖含有豐富的有機(jī)質(zhì),地層中鈾含量與有機(jī)質(zhì)含量有一定的正相關(guān)關(guān)系,因此其放射性較高,自然伽馬測(cè)井值比一般非烴源巖的高;富含有機(jī)質(zhì)的泥巖層,由于導(dǎo)電性較差的干酪根和油氣的出現(xiàn),其電阻率總是比不含有機(jī)質(zhì)的同樣巖性的地層電阻率高;由于有機(jī)質(zhì)的密度較小而黏土質(zhì)礦物的骨架密度相對(duì)較大,因此當(dāng)烴源巖取代巖石骨架時(shí)就會(huì)使地層密度減??;地層中含有機(jī)質(zhì)或油氣時(shí)由于干酪根(或油氣)的聲波時(shí)差大于巖石骨架聲波時(shí)差,就會(huì)造成地層聲波時(shí)差增加,,這些烴源巖的物理性質(zhì)是建立烴源巖電性參數(shù)識(shí)別標(biāo)志的理論基礎(chǔ)[15-18]。
因此據(jù)以上三點(diǎn)可以建立有效烴源巖的生物標(biāo)志物參數(shù)、常規(guī)地球化學(xué)評(píng)價(jià)參數(shù)、測(cè)井電性參數(shù)三級(jí)識(shí)別標(biāo)志(圖12、表4)。
通過常規(guī)地化參數(shù)和電性參數(shù)之間建立的相關(guān)性來看(圖13),由于研究區(qū)的電阻率影響因素較多導(dǎo)致相關(guān)性不明顯,導(dǎo)致用傳統(tǒng)ΔlogR法建立的w (TOC)計(jì)算公式相關(guān)系數(shù)較低;w(TOC)及IH與GR、Δt、CNL的相關(guān)性較好,故可采用GR、Δt、CNL等電性參數(shù)值作為自變量,通過三元回歸分析的方法建立對(duì)應(yīng)計(jì)算公式:w(TOC)計(jì)算=0.0177GR+0.0405AC+0.0855CNL-12.0619,R=0. 82; IH計(jì)算=0.6799GR+3.7072AC+4.2917CNL-908.4873,R=0.85.
圖12 不同類型烴源巖典型參數(shù)相關(guān)圖Fig.12 Correlation diagram of typical parameters in different source rocks
圖13 不同類型烴源巖w(TOC)、IH與測(cè)井電性參數(shù)Fig.13 Correlation diagram of w(TOC),IHand log electrical parameters in different source rocks
圖14 計(jì)算w(TOC)、IH與實(shí)測(cè)w(TOC)、IH相關(guān)圖Fig.14 Correlation diagram of calculated w(TOC)and IHwith measured ones
表4 延長(zhǎng)組不同類型烴源巖識(shí)別標(biāo)志Table 4 Identification marks of different types of source rocks in Yanchang formation
應(yīng)用上述公式計(jì)算鎮(zhèn)涇地區(qū)部分采樣點(diǎn)的w (TOC)、IH,并與實(shí)測(cè)w(TOC)、IH進(jìn)行對(duì)比(圖14),發(fā)現(xiàn)二者基本吻合。
本次研究中沒有發(fā)現(xiàn)能與油樣具有較好親緣關(guān)系的長(zhǎng)9烴源巖(皆為A4類或者B類)。從建立的有效烴源巖電性標(biāo)準(zhǔn)識(shí)別出的長(zhǎng)9可能存在的有效烴源巖來看,它的厚度相比長(zhǎng)7油層組非常薄,平面分布也非常局限,說明長(zhǎng)9烴源巖即使存在油源貢獻(xiàn)也是少量的,遠(yuǎn)少于長(zhǎng)7油頁巖的油源貢獻(xiàn),即鄂爾多斯盆地南部鎮(zhèn)涇地區(qū)延長(zhǎng)組深層長(zhǎng)9原油主要來源于長(zhǎng)7油頁巖。對(duì)于鄂爾多斯盆地南部整個(gè)探區(qū),富縣區(qū)塊因最毗鄰延安—志丹地區(qū)長(zhǎng)9生烴中心,長(zhǎng)9油層組存在具有油源貢獻(xiàn)的烴源巖的可能性最大。
(1)鄂南探區(qū)烴源巖中補(bǔ)身烷尤其8β(H)-補(bǔ)身烷相對(duì)含量與烴源巖的生烴潛力有著十分明顯的影響,與烴源巖品質(zhì)之間具有正相關(guān)性,結(jié)合常用的由C30重排藿烷相對(duì)含量劃分烴源巖和原油類型進(jìn)行油源對(duì)比具有較好的適用性,不同類型烴源巖生物標(biāo)志物特征,生烴潛力及測(cè)井電性特征差異明顯。
(2)延長(zhǎng)組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類原油分別與A1、A2、A3類烴源巖有很好的相關(guān)性,表明這3類原油分別來源于這3類烴源巖,即鄂爾多斯盆地南部地區(qū)延長(zhǎng)組長(zhǎng)7油頁巖和長(zhǎng)7暗色泥巖為有效烴源巖,其中油源貢獻(xiàn)最大的為A1類烴源巖,即長(zhǎng)7油頁巖。
(3)根據(jù)有效烴源巖生物標(biāo)志化合物和常規(guī)地球化學(xué)特征建立了延長(zhǎng)組有效烴源巖的生物標(biāo)志化合物-常規(guī)地化-電性三級(jí)識(shí)別標(biāo)志,即8β(H)-升補(bǔ)身烷/8β(H)-補(bǔ)身烷<2,w(TOC)>1.6%,S1+S2>4 mg/g,IH>170 mg/g,GR>120 API,Δt>260 μs/m, RT>18 Ω·m,CNL>27%,根據(jù)地化參數(shù)與電性參數(shù)之間的相關(guān)性建立了w(TOC)及IH的測(cè)井計(jì)算公式,從而實(shí)現(xiàn)了從有限巖心的地球化學(xué)信息到全區(qū)全井段測(cè)井信息的銜接。
[1] 張文正,楊華,楊奕華,等.鄂爾多斯盆地長(zhǎng)7優(yōu)質(zhì)烴源巖的巖石學(xué)、元素地球化學(xué)特征及發(fā)育環(huán)境[J].地球化學(xué),2008,37(1):59-64.
ZHANG Wen-zheng,YANG hua,YANG Yi-hua,et al. Petrology and element geochemistry and development environment of Yanchang formation Chang-7 high quality source rocks in Ordos Basin[J].Geochemica,2008,37 (1):59-64.
[2] 張文正,楊華,李劍鋒,等.論鄂爾多斯盆地長(zhǎng)-7段優(yōu)質(zhì)油源巖在低滲透油氣成藏富集中的主導(dǎo)作用:強(qiáng)生排烴特征及機(jī)理分析[J].石油勘探與開發(fā),2006,33 (3):289-293.
ZHANG Wen-zheng,YANG Hua,LI Jian-feng,et al. Leading effect of high-class source rock of Chang 7 in Ordos Basin on enrichment of low permeability oil-gas accumulation:hydrocarbon generation and expulsion mechanism[J].Petroleum Exploration and Development, 2006,33(3):289-293.
[3] 楊華,張文正.論鄂爾多斯盆地長(zhǎng)-7段優(yōu)質(zhì)油源巖在低滲透油氣成藏富集中的主導(dǎo)作用:地質(zhì)地球化學(xué)特征[J].地球化學(xué),2005,34(2):147-154.
YANG Hua,ZHANG Wen-zheng.Leading effect of the seventh member high-quality source rock of Yanchang formation in Ordos Basin during the enrichment of low-penetrating oil-gas accumulation:geology and geochemistry [J].Geochemica,2005,34(2):147-154.
[4] 張文正,楊華,李善鵬.鄂爾多斯盆地長(zhǎng)-9~1湖相優(yōu)質(zhì)烴源巖成藏意義[J].石油勘探與開發(fā),2008,35 (5):557-562.
ZHANG Wen-zheng,YANG Hua,LI Shan-peng.Hydrocarbon accumulation significance of Chang-9~1 highquality lacustrine source rocks of Yanchang formation,Ordos Basin[J].Petroleum Exploration and Development, 2008,35(5):557-562.
[5] 段毅,吳保祥,張輝,等.鄂爾多斯盆地西峰油田原油地球化學(xué)特征及其成因[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2006,80(2): 301-310.
DUAN Yi,WU Bao-xiang,ZHANG Hui,et al.Geochemistry and genesis of crude oils of the Xifeng Oilfield in the Ordos Basin[J].Acta Geologica Sinica,2006,80 (2):301-310.
[6] 郭艷琴,李文厚,陳全紅,等.鄂爾多斯盆地安塞-富縣地區(qū)延長(zhǎng)組-延安組原油地球化學(xué)特征及油源對(duì)比[J].石油與天然氣地質(zhì),2006,27(2):218-224.
GUO Yan-qin,LI Wen-hou,CHEN Quan-hong,et al. Geochemical behaviors of oil and oil-source correlation in Yanchang Yan?an formations in Ansai-Fuxian area,Ordos Basin[J].Oil&Gas Geology,2006,27(2):218-224.
[7] 王震,李仲東,惠寬洋,等.鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)中生界油氣成藏主控因素分析[J].斷塊油氣田,2007, 3(3):25-27.
WANG Zhen,LI Zhong-dong,HUI Kuan-yang,et al.A-nalysis of main control factor of mesozoic oil and gas accumulation in Ordos Basin of Zhenjing region[J].Fault-Block Oil&Gas Field,2007,3(3):25-27.
[8] 丁曉琪,張哨楠,謝世文,等.鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)涇地區(qū)中生界成藏系統(tǒng)[J].石油與天然氣地質(zhì),2011,32 (2):157-164.
DING Xiao-qi,ZHANG Shao-nan,XIE Shi-wen,et al. Hydrocarbon accumulation system of the Mesozoic in Zhenjing Oilfield,the Ordos Basin[J].Oil&Gas Geology,2011,32(2):157-164.
[9] 張?jiān)葡?陳純芳,宋艷波.鄂爾多斯盆地南部中生界烴源巖特征及油源對(duì)比[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2012,34 (2):173-177.
ZHANG Yun-xia,CHEN Chun-fang,SONG Yan-bo. Features of mesozoic source rocks and oil-source correlation in southern Ordos Basin[J].Petroleum Geology& Experiment,2012,34(2):173-177.
[10] 趙彥德,羅安湘,孫柏年.鄂爾多斯盆地西南緣三疊系烴源巖評(píng)價(jià)及油源對(duì)比[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào), 2012,48(3):1-5.
ZHAO Yan-de,LUO An-xiang,SUN Bai-nian.Hydrocarbon source evaluation and oil source contrast of the triassic system in southwest margin,Ordos Basin[J]. Journal of Lanzhou University(Natural Sciences), 2012,48(3):1-5.
[11] 韓宗元,苗建宇,布占琦.鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)原地區(qū)中生界延長(zhǎng)組、延安組烴源巖地球化學(xué)特征對(duì)比分析[J].現(xiàn)代地質(zhì),2007,21(3):532-537.
HAN Zong-yuan,MIAO Jian-yu,BU Zhan-qi.The comparative study on organic geochemical characters of the mesozoic source rocks in T-3y and J-2y of Zhenyuan in Ordos Basin[J].Geoscience,2007,21(3):532-537.
[12] 何自新.鄂爾多斯盆地演化與油氣[M].北京:石油工業(yè)出版社,2003:80-105.
[13] 武富禮,李文厚,李玉宏,等.鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組三角洲沉積及演化[J].古地理學(xué)報(bào),2004,6 (3):307-315.
WU Fu-li,LI Wen-hou,LI Yu-hong,et al.Delta sediments and evolution of the Yanchang formation of upper Triassic in Ordos Basin[J].Journal of Palaeogeography,2004,6(3):307-315.
[14] 張文正,楊華,侯林慧,等.鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組不同烴源巖17α(H)-重排藿烷的分布及其地質(zhì)意義[J].中國(guó)科學(xué)(D輯:地球科學(xué)),2009,52(7):965-974.
ZHANG Wen-zheng,YANG Hua,HOU Lin-hui,et al. Distribution and geological significance of 17α(H)-diahopanes from different hydrocarbon source rocks of Yanchang formation in Ordos Basin[J].Science in China (Series D:Earth Sciences),2009,52(7):965-974.
[15] 王貴文,朱振宇,朱廣宇.烴源巖測(cè)井識(shí)別與評(píng)價(jià)方法研究[J].石油勘探與開發(fā),2002,29(4):50-52.
WANG Gui-wei,ZHU Zhen-yu,ZHU Guang-yu.Logging identification and evaluation of Cambrian-Ordovician source rocks in syneclise of Tarim Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2002,29(4):50-52.
[16] 朱光有,金強(qiáng),張林曄.用測(cè)井信息獲取烴源巖的地球化學(xué)參數(shù)研究[J].測(cè)井技術(shù),2003,27(2):104-109.
ZHU Guang-you,JIN Qiang,ZHANG Lin-ye.Using log information to analyse the geochemical characteristics of source rocks in Jiyang depression[J].Well LoggingTechnology,2003,27(2):104-109.
[17] 閆建平,蔡進(jìn)功,趙銘海,等.運(yùn)用測(cè)井信息研究烴源巖進(jìn)展及其資源評(píng)價(jià)意義[J].地球物理學(xué)進(jìn)展, 2009,24(1):270-279.
YAN Jian-ping,CAI Jin-gong,ZHAO Ming-hai,et al. Advances in the study of source rock evaluation by geophysical logging and its significance in resource assessment[J].Progress in Geophysics,2009,24(1):270-279. [18] 朱振宇,劉洪,李幼銘.ΔlogR技術(shù)在烴源巖識(shí)別中的應(yīng)用與分析[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2003,18(4): 647-649.
ZHU Zhen-yu,LIU Hong,LI You-ming.The analysis and application of ΔlogR method in the source rocks identification[J].Progress in Geophysics,2003,18(4): 647-649.
(編輯 劉為清)
Geochemical features and identification marks for efficient source rocks of Yanchang formation in southern Ordos Basin
DENG Nan-tao1,2,ZHANG Zhi-huan1,2,BAO Zhi-dong1,2,WANG Fu-bin3,
LIANG Quan-sheng4,LI Wen-hao1,2,LU Chen3,ZHAO Shuang-feng1,2,LUO Meng-jiao1,2
(1.College of Geoscience in China University of Petroleum,Beijing 102249,China;
2.State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting in China University of Petroleum,Beijing 102249,China;
3.China Petroleum and Chemical Company Limited,north China branch,Zhenzhou 450006,China;
4.Research Institute of Shanxi Yanchang Petroleum(Group)Company Limited,Xi?an 710075,China)
Based on the analysis of the precise biomarker characteristics,type classifications and comparison of crude oil and source rocks,the effective source rocks of Yanchang formation in southern Erdos Basin were considered to be oil shale and mudstone in Chang 7.The identification mark of biomarker-normal geochemical evaluation-log electrical parameters in Yanchang formation of upper Triassic in southern Erdos Basin was established according to the geochemical characteristics and logging characteristics.The parameters are as follows:8β(H)-homodrimane/8β(H)-drimanes<2,w(TOC)>1.6%,S1+S2>4 mg/g,IH>170 mg/g,GR>120 API,Δt>260 μs/m,RT>15 Ω·m,CNL>27%.Logging calculation formula of w (TOC)and IHwas established according to the correlation of geochemical parameters and electrical ones,which has realized the cohesion of geochemical information of limited core to the whole interval logging information.
southern Ordos Basin;biomarkers;geochemical characteristics;oil-source correlation;effective hydrocarbon source rocks;identification marks
P 618
A
1673-5005(2013)02-0135-11
10.3969/j.issn.1673-5005.2013.02.023
2012-08-13
國(guó)家重大專項(xiàng)(2011ZX05002-001-003);中國(guó)石化科研專項(xiàng)(G13KJ-11-ZS-QT-ZJ-0005)
鄧南濤(1983-),男,博士研究生,主要從事油氣成因機(jī)制與分布預(yù)測(cè)研究。E-mail:dengnt2009@vip.qq.com。