陳喜玲

(中油遼河油田公司，遼寧 盤錦 124010)

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)構(gòu)造上位于中朝地臺(tái)燕山臺(tái)褶帶遼西臺(tái)陷朝陽穹褶斷東南段［1］，海拔一般在300 m左右。建昌地區(qū)地層發(fā)育較齊全，盆地基底為太古界—下元古界中、深變質(zhì)巖系，自下而上發(fā)育中新元古界、古生界和中生界3套沉積蓋層［2］。其中，中新元古界是本次研究的重點(diǎn)。各時(shí)代地層層序、地層名稱和主要巖性特征見圖1。

該區(qū)中新元古界分布廣泛，地層層序齊全，其沉積特征及含化石情況均可與華北相應(yīng)各標(biāo)準(zhǔn)剖面對(duì)比。因此，采用薊縣剖面分層和命名系統(tǒng)［3］。就其層序而言，由中新元古界長城系常州溝組至青白口系景兒峪組，均有出露。

2 構(gòu)造特征

建昌地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)大體可分為2期［4］:在晚三疊世以前，為穩(wěn)定的地臺(tái)發(fā)展階段;從晚三疊世開始，燕遼褶皺帶開始活動(dòng)，該區(qū)開始進(jìn)入強(qiáng)烈的造山活動(dòng)階段［5］，并伴隨多期巖漿活動(dòng)。

長城系—三疊世為穩(wěn)定地臺(tái)期，該階段所有的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)均為升降運(yùn)動(dòng)，而且每次隆起的幅度很小，各地區(qū)之間為平行不整合，上下層位間的缺失與超覆現(xiàn)象均不明顯。

造山活動(dòng)階段始于中三疊世末到早白堊世末期的131 Ma內(nèi)，共發(fā)生了較強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)6次，平均間隔為20 Ma。印支二幕、燕山一幕、燕山二幕均產(chǎn)生強(qiáng)烈褶皺與推覆活動(dòng)，造成上下層位間的角度不整合。印支運(yùn)動(dòng)二幕發(fā)生在中、晚三疊世之間，是該區(qū)第1次造山運(yùn)動(dòng)，以塑性褶皺運(yùn)動(dòng)為主，在水平擠壓強(qiáng)烈的地區(qū)可見直立褶曲、倒轉(zhuǎn)褶曲和平臥褶曲。燕山運(yùn)動(dòng)一幕主構(gòu)造線方向?yàn)闁|西向，以剛性形變?yōu)橹?，產(chǎn)生了大規(guī)模推覆構(gòu)造和新生的褶皺。燕山運(yùn)動(dòng)二幕主構(gòu)造線方向?yàn)楸睎|向，褶皺強(qiáng)度由過去的西強(qiáng)東弱轉(zhuǎn)變?yōu)闁|強(qiáng)西弱，前期的北東向走滑斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)槟鏇_斷裂，并控制著褶皺變形。

3 烴源巖特征

該區(qū)中新元古界烴源巖主要分布在洪水莊組和鐵嶺組［6］。

3.1 烴源巖分布與厚度

(1)洪水莊組。以黑灰色、灰黑色頁巖為主。厚度變化較大，凌源—寬城一帶最厚，達(dá)183.70 m。沿此帶向四周減薄。承德上杖子鄉(xiāng)滿杖子剖面厚度為96.90 m，建昌老達(dá)杖子、色杖子、谷杖子剖面厚度分別為 114.40、71.60、71.55 m，建平惠家溝剖面厚度為92.60 m，喀左轆轤井、揚(yáng)大門、北洞剖面厚度分別為89.75、92.30、59.90 m，朝陽瓦房子、鐵匠爐剖面厚度分別為90.07、59.50 m，韓1井揭示洪水莊組總厚度為83.00 m，泥頁巖厚度為65.50 m，顏色為黑色、灰黑色。該組由于較為發(fā)育的頁巖廣泛分布，不僅可作為一套較好的生油巖， 而且還可為一套好的蓋層。

圖1 建昌地區(qū)地層綜合柱狀圖

(2)鐵嶺組。主要為灰色、淺灰色泥云巖，灰色云巖夾頁巖，局部見柱狀疊層石?？ψ筠A轤井鐵嶺組厚度最大，達(dá)377.34 m，自轆轤井向南厚度減薄，喀左揚(yáng)大門為334.80 m，凌源老莊戶為275.80 m，蘇杖子為196.10 m，候杖子為167.00 m，喀左北洞為197.70 m，黃家店為114.40 m。轆轤井東部的建昌色杖子、喀左南杜家窩鋪、歪脖溝、朝陽鐵匠爐、鳳凰山等地，受芹峪上升的影響，缺失中上部層位及其上面的青白口系，厚度變薄，各地厚度依次為 61.70、43.10、32.20、14.10、13.20 m;鐵嶺組二段是主要生油巖，厚度一般為50.00 m左右。該組段是工區(qū)范圍內(nèi)見油苗、瀝青最多的層位，顯示有較好的生油條件。

3.2 烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度

烴源巖在生油門限前未大量生烴、排烴時(shí)的有機(jī)質(zhì)含量(有機(jī)碳、生烴潛量等)稱為原始有機(jī)質(zhì)豐度，而通常所測(cè)得的是烴源巖生排烴后的殘余有機(jī)質(zhì)含量。根據(jù)干酪根生烴理論，熱降解生烴反應(yīng)主要發(fā)生在深成作用階段。隨著烴源巖埋藏深度的不斷增加，經(jīng)受的地溫越來越高，當(dāng)達(dá)到生油門限溫度時(shí)，干酪根開始熱降解大量生排烴。由于油氣的排出，有機(jī)質(zhì)含量不斷降低。對(duì)高成熟—過成熟烴源巖來說，若用殘余總有機(jī)碳含量進(jìn)行烴源巖評(píng)價(jià)或預(yù)測(cè)油氣資源量可能會(huì)失真，因此需要恢復(fù)原始有機(jī)質(zhì)豐度。

不同類型、不同演化階段有機(jī)質(zhì)損失量不同，恢復(fù)系數(shù)也不同［7］(圖2)。

圖2 烴源巖有機(jī)碳恢復(fù)系數(shù)

根據(jù)遼西露頭和韓1井的測(cè)試資料，該區(qū)干酪根以I型為主，于是選取I型干酪根下限對(duì)應(yīng)的恢復(fù)系數(shù)2.2進(jìn)行有機(jī)碳恢復(fù)(表1)。

3.3 烴源巖有機(jī)質(zhì)類型

根據(jù)干酪根碳同位素特征［8］，韓1井霧迷山組、洪水莊組及鐵嶺組有機(jī)質(zhì)類型為Ⅰ型(表2)。

3.4 烴源巖成熟度

由于中新元古界高等植物不發(fā)育，因而有機(jī)質(zhì)成熟度重要指標(biāo)Ro難以測(cè)得，且熱解法精度有限［9］，故本次研究采用拉曼反射率法。利用精巧型多功能全自動(dòng)顯微激光拉曼光譜儀對(duì)楊1井和韓1井的2個(gè)樣品進(jìn)行對(duì)比檢驗(yàn)(表3)。

表1 韓1井中新元古界烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度

表2 中新元古界烴源巖干酪根同位素與類型

表3 筆石拉曼反射率測(cè)定結(jié)果

利用拉曼光譜測(cè)試出來有機(jī)質(zhì)微粒體和瀝青反射率可以等效于鏡質(zhì)體反射率，因而實(shí)驗(yàn)樣品瀝青成熟度為1.89% ～3.17%，總體在2%以上;有機(jī)質(zhì)微粒體成熟度為3.0%～3.3%。有機(jī)質(zhì)微粒體和瀝青拉曼光譜反射率顯示，該區(qū)成熟度均在2% ～3%，有機(jī)質(zhì)演化程度屬于過成熟階段。

通過有機(jī)質(zhì)豐度、類型及成熟度的研究，得出以下結(jié)論。

(1)洪水莊組?？傮w上以深灰色、灰黑色的頁巖為主，其恢復(fù)前平均有機(jī)碳為1.41%，恢復(fù)后平均有機(jī)碳含量為2.553%，瀝青“A”含量平均為0.014%，豐度值較高，為很好的生油巖。

(2)鐵嶺組。下部主要為灰色、淺灰色泥云巖，灰色云巖夾頁巖。該組碳酸鹽巖類有機(jī)質(zhì)豐度高，恢復(fù)前有機(jī)碳含量平均為0.2%，恢復(fù)后平均有機(jī)碳含量為0.437%，瀝青“A”含量平均為0.0252%，為好的生油巖。露頭鐵嶺組頁巖類有機(jī)質(zhì)豐度較高，恢復(fù)前有機(jī)碳含量為0.25% ～5.03%，平均為1.73%，瀝青“A”含量為0.01% ～2.82%，平均為0.67%，為很好的生油巖。

4 儲(chǔ)層特征

通過野外露頭及韓1井鉆探成果表明，該區(qū)中新元古界儲(chǔ)集巖主要為碎屑巖［10］和碳酸鹽巖。碎屑巖儲(chǔ)層主要發(fā)育在青白口系龍山組，碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育在薊縣系霧迷山組。

龍山組為一套含海綠石石英砂巖，屬于浪控濱岸相。儲(chǔ)集空間以粒間孔為主，可見溶蝕孔和裂縫，孔隙經(jīng)壓實(shí)及膠結(jié)作用使原始孔隙進(jìn)一步減小，后期溶蝕及構(gòu)造作用小范圍內(nèi)擴(kuò)大了其儲(chǔ)集空間?？紫抖葹?.5% ～18.2%，平均為5.5%，滲透率為 0.006 × 10－3～ 0.097 × 10－3μm2，平均為0.045×10－3μm2，屬特低孔、低滲儲(chǔ)層。但韓 1 井在龍山組儲(chǔ)層中含油豐度達(dá)到中等級(jí)別，說明其仍然可作為一套較好的儲(chǔ)層。

霧迷山組巖性為灰色白云巖，沉積厚度巨大，為典型的碳酸鹽巖臺(tái)地沉積［11］。儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間主要為裂縫。裂縫主要有2種:一種為構(gòu)造縫，部分被礦物充填;一種為溶解縫，半充填。常規(guī)巖心分析孔隙度為1.3% ～4.7%，滲透率有2個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，分別為0.02、8.04 μm2?？紫抖戎灯?，應(yīng)為孔隙及裂縫分布的非均質(zhì)性造成。薄片鑒定面孔率為3%，綜合評(píng)價(jià)為好儲(chǔ)層。韓1井鉆進(jìn)過程中，霧迷山組漏失鉆井液為1205 m3，顯示了其非常優(yōu)越的儲(chǔ)集性能。

5 成藏期次

通過韓1井埋藏史分析，推測(cè)第1次成藏應(yīng)在早印支運(yùn)動(dòng)之前［12－13］，此時(shí)，中新元古界源巖埋深達(dá)到約2500 m左右，有機(jī)質(zhì)進(jìn)入大規(guī)模排烴階段的初期，主要以液態(tài)烴產(chǎn)物為主，后來因早三疊世末的印支運(yùn)動(dòng)被抬升至地表或近地表，形成的油氣藏被破壞。第2次成藏期在侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)，由于中生代裂陷盆地的發(fā)育，中新元古界源巖又一次被深埋，并超過原來曾經(jīng)達(dá)到的最大深度和溫度，烴源巖開始二次生烴，且此時(shí)烴源巖已進(jìn)入高成熟階段，生成濕氣，并在儲(chǔ)層中再次聚集。

龍山組伊利石K－Ar年齡測(cè)定結(jié)果表明，韓1井龍山組沙巖油斑成藏時(shí)間約為120 Ma，即早白堊世。

綜上所述，遼西地區(qū)中新元古界油氣成藏具有原生性、多期沖注的特點(diǎn)，晚期(早白堊世)油氣沖注對(duì)于該區(qū)中新元古界原生油氣藏勘探尤為重要。

6 結(jié)論及建議

(1)建昌地區(qū)中新元古界烴源巖具備生成規(guī)模油氣藏的規(guī)模。

(2)該區(qū)多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致儲(chǔ)層裂縫發(fā)育，具備良好的儲(chǔ)集空間;但多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)早期油氣藏具有一定的破壞作用，同時(shí)對(duì)油氣二次運(yùn)聚起到關(guān)鍵作用。

(3)建議對(duì)該區(qū)開展高精度三維地震采集，以全面了解構(gòu)造對(duì)油氣運(yùn)聚造成的影響，從而實(shí)現(xiàn)建昌地區(qū)中新元古界油氣勘探的突破。

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