吳文祥,張海翔,李占東,梁 鵬,劉 賽,李 萌,鮑儲(chǔ)慧

(1.東北石油大學(xué) 石油工程學(xué)院,黑龍江 大慶 163318； 2.東北石油大學(xué) 提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163318)

層序地層地球化學(xué)方法在烴源巖評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

——以海拉爾盆地貝爾凹陷為例

吳文祥1,2,張海翔1,2,李占東1,2,梁 鵬1,劉 賽1,李 萌1,鮑儲(chǔ)慧1

(1.東北石油大學(xué) 石油工程學(xué)院,黑龍江 大慶 163318； 2.東北石油大學(xué) 提高油氣采收率教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 大慶 163318)

貝爾凹陷是海拉爾盆地富油凹陷之一，其中SQ2層序湖侵體系域發(fā)育的暗色泥巖、泥灰?guī)r、油頁(yè)巖和含鈣泥巖沉積組合是優(yōu)質(zhì)烴源巖，但此前一直被忽視。依據(jù)實(shí)測(cè)有機(jī)碳含量(TOC)、氯仿瀝青“A”含量、生烴潛量(S1+S2)、鏡質(zhì)體反射率(Ro)以及測(cè)井曲線(xiàn)預(yù)測(cè)的有機(jī)碳含量，運(yùn)用層序地層地球化學(xué)分析方法，在層序格架內(nèi)對(duì)貝爾凹陷烴源巖進(jìn)行了精細(xì)研究，明確了主力烴源巖和優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育層序(體系域)和規(guī)模，并計(jì)算了主力源巖和優(yōu)質(zhì)源巖的生烴與排烴量。研究認(rèn)為,貝爾凹陷SQ2和SQ3層序烴源巖TOC、氯仿瀝青“A”與S1+S2多數(shù)達(dá)到好源巖級(jí)別以上，偏油性有機(jī)質(zhì)所占比重較大，是研究區(qū)的主力烴源巖；主力烴源巖內(nèi)部非均質(zhì)性較強(qiáng)，優(yōu)質(zhì)烴源巖主要發(fā)育在湖侵體系域和高位域的早期，SQ2層序的湖侵體系域優(yōu)質(zhì)烴源巖最為發(fā)育。生烴與排烴量計(jì)算結(jié)果表明，SQ2層序生油與排油量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，并且其內(nèi)部的優(yōu)質(zhì)烴源巖對(duì)生油、排油量的貢獻(xiàn)比例分別高達(dá)84%和93%。結(jié)合油源對(duì)比研究，認(rèn)為SQ2層序的優(yōu)質(zhì)烴源巖是凹陷內(nèi)主力的烴源巖。運(yùn)用層序地層地球化學(xué)方法對(duì)烴源巖評(píng)價(jià)，可以指導(dǎo)勘探程度較高的區(qū)塊油氣勘探，同時(shí)對(duì)勘探程度低、鉆井少、源巖取樣少的含油氣盆地的烴源巖評(píng)價(jià)工作更為有效。

優(yōu)質(zhì)烴源巖；測(cè)井；地球化學(xué);貝爾凹陷；海拉爾盆地

層序地層學(xué)已廣泛應(yīng)用于盆地的油氣勘探工作中，特別是在等時(shí)層序地層格架中進(jìn)行沉積體系分析，預(yù)測(cè)生油層、儲(chǔ)層和蓋層的分布等方面，開(kāi)展了卓有成效的工作，并取得了豐碩的成果[1-2]。然而，層序地層學(xué)在烴源巖分布與預(yù)測(cè)以及烴源巖評(píng)價(jià)等方面應(yīng)用相對(duì)較少，這方面的理論研究也相對(duì)薄弱[3]。近年來(lái)，層序地層地球化學(xué)研究日益受到重視，它將傳統(tǒng)以組段為單元的烴源巖評(píng)價(jià)，細(xì)化到層序、體系域級(jí)別，從而提高了烴源巖評(píng)價(jià)精度[4]。實(shí)際上，在一個(gè)完整的層序中，縱向上有機(jī)質(zhì)含量分布具有明顯的規(guī)律性，凝縮段(密集段)附近的沉積速率較低，有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)最高，而由凝縮段向上或向下，有機(jī)質(zhì)含量逐漸降低[5]。

海拉爾盆地是大慶油田外圍最大的一個(gè)含油氣盆地，而貝爾凹陷是該盆地最有潛力的富油凹陷之一。目前探區(qū)內(nèi)鉆井稀少、分布不均，烴源巖化驗(yàn)數(shù)據(jù)有限且離散，尤其是凹陷的中心部位，鉆井資料較少，給區(qū)域范圍內(nèi)烴源巖的評(píng)價(jià)研究帶來(lái)困難。隨著油田勘探工作的深入，貝爾凹陷的資源量與已提交的儲(chǔ)量表現(xiàn)出極大矛盾，全國(guó)第三次資源評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)資源量為1.63×108t，而現(xiàn)已提交探明儲(chǔ)量為1.59×108t，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量2 337×104t，且有多口井獲新的工業(yè)發(fā)現(xiàn)，預(yù)計(jì)資源探明率將超過(guò)100%，顯然存在矛盾。為進(jìn)一步落實(shí)油氣資源，亟需對(duì)凹陷內(nèi)的烴源巖，尤其是優(yōu)質(zhì)烴源巖重新開(kāi)展評(píng)價(jià)研究。

優(yōu)質(zhì)烴源巖比普通烴源巖具有更強(qiáng)的生排烴能力，在油氣成藏中往往起著關(guān)鍵性的控制作用[6]。前人已對(duì)貝爾凹陷烴源巖特征進(jìn)行過(guò)研究，在南屯組一段發(fā)現(xiàn)了一套巖性以暗色泥巖為主、有機(jī)質(zhì)豐度高、類(lèi)型好、生烴潛力可達(dá)到普通烴源巖六倍以上的優(yōu)質(zhì)烴源巖[7-8]。但受分析資料和技術(shù)方法所限，對(duì)優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育位置和空間分布特征的研究一直未能深入。烴源巖測(cè)井評(píng)價(jià)方法[9-11]和層序地層地球化學(xué)研究方法[12-13]為精細(xì)評(píng)價(jià)優(yōu)質(zhì)烴源巖的分布特征提供了技術(shù)手段。其中，烴源巖測(cè)井解釋方法通過(guò)建立測(cè)井曲線(xiàn)與實(shí)測(cè)地化指標(biāo)(有機(jī)碳為主)的定量關(guān)系，可以獲得縱向上連續(xù)分布的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，提高烴源巖評(píng)價(jià)的垂向分辨率；層序地層地球化學(xué)方法在層序地層格架基礎(chǔ)上，以層序或體系域?yàn)閱卧獊?lái)進(jìn)行烴源巖評(píng)價(jià)，它比以組、段為研究單元的傳統(tǒng)方法能更加精細(xì)地刻畫(huà)烴源巖發(fā)育的非均質(zhì)性，進(jìn)而為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)烴源巖體積和生烴量14]、提高油氣成因分類(lèi)的精度[15]奠定了基礎(chǔ)。

本次將層序地層地球化學(xué)方法應(yīng)用于海拉爾盆地貝爾凹陷，在利用測(cè)井方法獲取單井連續(xù)分布有機(jī)碳的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了不同層序和同一層序不同體系域內(nèi)烴源巖的發(fā)育特征，明確了優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育的層序和體系域，以及其對(duì)生油、排油量的貢獻(xiàn)，不僅為研究區(qū)資源潛力再認(rèn)識(shí)提供依據(jù)，同時(shí)對(duì)勘探程度低、鉆井少、源巖取樣少的含油氣盆地?zé)N源巖評(píng)價(jià)工作提供有效方法。

1 地質(zhì)概況

海拉爾盆地屬于東北亞晚中生代裂谷系的一部分，與蒙古國(guó)的塔木察格盆地實(shí)質(zhì)上是一個(gè)盆地。海拉爾盆地可劃分為“三坳兩隆”五個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元，由16個(gè)凹陷組成[16]。其中貝爾凹陷是海拉爾盆地貝爾湖坳陷的一個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，是盆地內(nèi)比較有勘探潛力的地區(qū)之一，凹陷呈北東向展布，面積3 010 km2。由西到東可劃分為貝西斜坡帶、呼和諾仁構(gòu)造帶、貝西洼槽、蘇德?tīng)柼貥?gòu)造帶、霍多莫爾構(gòu)造帶、貝東北洼槽、貝中洼槽、布勒洪布斯隆起帶、貝東洼槽及巴彥塔拉構(gòu)造帶10個(gè)構(gòu)造單元(圖1)。地層以白堊系為主，自下至上依次為下白堊統(tǒng)銅缽廟組(K1t)、南屯組(K1n)、大磨拐河組(K1d)、伊敏組(K1y)和上白堊統(tǒng)青元崗組(K2q)。白堊系可劃分為5個(gè)二級(jí)層序(Ⅰ—Ⅴ)、8個(gè)三級(jí)層序(SQ1—SQ8)[17]。其中SQ2—SQ5為主要源巖層系，是本次研究的重點(diǎn)。

2 不同層序烴源巖的地球化學(xué)特征

2.1 有機(jī)質(zhì)豐度

有機(jī)質(zhì)豐度是反映有機(jī)質(zhì)生烴能力的重要參數(shù)，有機(jī)碳含量(TOC)、氯仿瀝青“A”和生烴潛量(S1+S2)是常用的豐度評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)本次研究，并結(jié)合前人研究成果[7]，選取了適合研究區(qū)的烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

據(jù)此評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)研究區(qū)不同層序相應(yīng)指標(biāo)的取樣分析結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(圖2)?？梢钥闯?，SQ2層序TOC、氯仿瀝青“A”和S1+S2指標(biāo)均指示有機(jī)質(zhì)豐度以偏好級(jí)別為主，好-很好級(jí)別樣品的頻率平均在61%左右；SQ3層序TOC、氯仿瀝青“A”和S1+S2指標(biāo)也均指示有機(jī)質(zhì)豐度以偏好級(jí)別為主，但好-很好級(jí)別樣品所占比例低于SQ2層序，頻率約為45%；受成熟度影響，盡管SQ4層序和SQ5層序TOC數(shù)值也較高，但氯仿瀝青“A”和S1+S2指標(biāo)偏低，分別屬于中等烴源巖和差-中等烴源巖。

2.2 有機(jī)質(zhì)類(lèi)型

判別有機(jī)質(zhì)類(lèi)型的方法較多，結(jié)合貝爾凹陷實(shí)際分析化驗(yàn)資料，選用“H/C-O/C”、“IH-Tmax”圖版對(duì)不同層序烴源巖的有機(jī)質(zhì)類(lèi)型進(jìn)行研究。

圖1 海拉爾盆地貝爾凹陷構(gòu)造單元?jiǎng)澐峙c地層發(fā)育特征

評(píng)價(jià)參數(shù)非生油巖生油巖類(lèi)別差中等好很好TOC/%<0.40.4～0.60.6～1.01.0～2.0>2.0(S1+S2)/(mg·g-1)<22～66～20>20氯仿瀝青“A”/%<0.0150.015～0.0500.050～0.1000.100～0.200>0.200

從“IH-Tmax”的關(guān)系(圖3)可以看出，不同層序均表現(xiàn)出多種類(lèi)型有機(jī)質(zhì)共存的特征，表明沉積過(guò)程中有機(jī)質(zhì)母來(lái)源有所變化。其中，SQ2層序有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以Ⅱ1型和Ⅱ2型為主，其次為Ⅲ型，少數(shù)別樣品有機(jī)質(zhì)類(lèi)型顯示為Ⅰ型；SQ3層序也以Ⅱ1和Ⅱ2型有機(jī)質(zhì)為主，與SQ2相比，Ⅱ2和Ⅲ型有機(jī)質(zhì)所占比例偏大；SQ4和SQ5層序以Ⅲ型為主，個(gè)別樣品顯示為Ⅱ1型或Ⅱ2型。

干酪根有機(jī)元素是烴源巖中有機(jī)質(zhì)的基本組成，不同母質(zhì)來(lái)源干酪根的有機(jī)元素含量具有一定差別。干酪根元素分析也表明SQ2和SQ3層序的Ⅱ1-Ⅱ2型有機(jī)質(zhì)所占比例較大，SQ4和SQ5層序以偏Ⅲ型有機(jī)質(zhì)為主(圖4)，與“IH-Tmax”圖版判斷結(jié)果一致。

2.3 有機(jī)質(zhì)成熟度

鏡質(zhì)體反射率(Ro)被認(rèn)為是表征烴源巖熱演化程度最可靠的指標(biāo)。貝爾凹陷干酪根的Ro隨埋深增加而呈現(xiàn)規(guī)律性增大(圖5)。SQ2層序Ro均在0.5%以上，表明源巖均進(jìn)入成熟階段，25%樣品的Ro處于0.5%～0.7%，53%樣品的Ro處于0.7%～1.3%，22%樣品的Ro處于1.3%～2.0%，整體處于成熟-高成熟階段；SQ3層序有7%的樣品未達(dá)到成熟階段，25%的樣品處于低成熟階段，60%的樣品處于成熟階段，8%的樣品處于高成熟階段，整體處于成熟階段；SQ4層序有9%的樣品未達(dá)到成熟階段，53%的樣品屬于低成熟階段，38%的樣品處于成熟階段，整體處于低成熟-成熟階段；SQ5層序有25%的樣品未達(dá)到成熟階段，其余75%的樣品均處于低成熟階段。

綜合以上各項(xiàng)指標(biāo)，貝爾凹陷SQ2和SQ3層序的TOC、氯仿瀝青“A”和S1+S2有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo)最好，偏油型的Ⅰ1型和Ⅱ1型有機(jī)質(zhì)出現(xiàn)頻率最高，且成熟度處于生油高峰附近，是凹陷內(nèi)的主力的烴源巖層。同時(shí)，高有機(jī)質(zhì)豐度、Ⅰ型干酪根樣品的出現(xiàn)，暗示SQ2和SQ3層序局部很可能發(fā)育優(yōu)質(zhì)油源巖。

同時(shí)，研究區(qū)SQ2和SQ3層序內(nèi)TOC與氯仿瀝青“A”和S1+S2在表征有機(jī)質(zhì)豐度上比較一致，即高TOC樣品的氯仿瀝青“A”和S1+S2也相對(duì)較高，同時(shí)考慮到TOC的分析樣品相對(duì)較多，其測(cè)井評(píng)價(jià)方法也更加成熟，為此，推選TOC為指標(biāo)來(lái)表征烴源巖性質(zhì)的優(yōu)劣。

圖2 貝爾凹陷不同層序有機(jī)質(zhì)豐度統(tǒng)計(jì)

3 層序格架內(nèi)烴源巖發(fā)育特征

圍繞烴源巖宏觀(guān)、平面和垂向非均質(zhì)性，開(kāi)展不同層序、同一體系域內(nèi)平面和剖面上烴源巖性質(zhì)研究，以明確烴源巖的分布和非均質(zhì)特征，為圈定烴源巖的分別規(guī)模、界定不同豐度烴源巖的平面分布范圍和垂向上的發(fā)育厚度奠定基礎(chǔ)，進(jìn)而更好地預(yù)測(cè)烴源巖體積(質(zhì)量)。

3.1 烴源巖宏觀(guān)非均質(zhì)性

受構(gòu)造、沉積及物源供給等影響，不同層序內(nèi)烴源巖的性質(zhì)和分布規(guī)模不一。SQ1層序沉積時(shí)期為盆地裂陷初期，斷塊差異沉降，沉降速率較小，表現(xiàn)為“窄盆淺水”的特征，烴源巖分布非常局限；SQ2層序沉積時(shí)期為強(qiáng)烈裂陷期，斷裂持續(xù)活動(dòng)，構(gòu)造分異較大，斷陷分割性強(qiáng)，發(fā)生第一次大規(guī)模水進(jìn)，表現(xiàn)為“深盆深水”的特征，深湖-半深湖相暗色泥巖的發(fā)育面積達(dá)到最大，烴源巖樣品的生烴指標(biāo)也表明其生烴能力最強(qiáng)；SQ3層序沉積時(shí)期為斷陷鼎盛期，斷裂持續(xù)活動(dòng)，水域面積變大，但SQ3層序沉積時(shí)期水體較淺，表現(xiàn)為“廣盆、淺水”沉積環(huán)境，深湖-半深湖相的暗色泥巖發(fā)育規(guī)模明顯萎縮，濱淺湖相泥巖相對(duì)發(fā)育，有機(jī)質(zhì)豐度整體趨于變低、有機(jī)質(zhì)類(lèi)型開(kāi)始傾向Ⅲ型；SQ4、SQ5層序沉積時(shí)期為斷坳轉(zhuǎn)換期，只有少部分?jǐn)嗔鸦顒?dòng)，沉積范圍進(jìn)一步較大，廣泛發(fā)育濱淺湖相的泥巖，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以Ⅲ型為主，構(gòu)成了盆地重要的區(qū)域性蓋層[17]。由此可見(jiàn)，SQ2層序深湖-半深湖相的暗色泥巖發(fā)育規(guī)模最大，其次是SQ3層序。

圖3 貝爾凹陷不同層序有機(jī)質(zhì)類(lèi)型

3.2 烴源巖平面非均質(zhì)性

體系域?yàn)檠芯客晃镌?、不同沉積位置烴源巖的特征提供了精細(xì)的格架，為缺少鉆井地區(qū)烴源巖預(yù)測(cè)提供了依據(jù)。研究認(rèn)為，貝爾凹陷同一體系域內(nèi)烴源巖性質(zhì)與沉積環(huán)境關(guān)系密切，平面上烴源巖品質(zhì)受沉積相控制特征明顯。深湖-半深湖相暗色泥巖生烴指標(biāo)最好，其次是濱淺湖相，三角洲前緣亞相最差。以SQ2湖侵體系域?yàn)槔?，從其沉積相與烴源巖TOC含量關(guān)系看(圖6)，深湖-半深湖沉積環(huán)境烴源巖有機(jī)碳含量最高，整體在2.0%以上，是研究區(qū)最具潛力的生油巖；濱淺湖亞相有機(jī)碳含量次之，多數(shù)在1.0%～2.0%，屬于中等-好源巖；辮狀河三角洲前緣亞相對(duì)應(yīng)有機(jī)碳含量主要在1.0%以下，屬于差-中等源巖。

3.3 烴源巖垂向非均質(zhì)性

研究區(qū)烴源巖垂向非均質(zhì)性也非常明顯，即使是同一體系域內(nèi)部，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型也存在多樣性,TOC數(shù)值也可相差數(shù)倍，同時(shí)烴源巖樣品較離散，利用離散的實(shí)測(cè)TOC的大平均值表征烴源巖的烴潛力會(huì)掩蓋局部?jī)?yōu)質(zhì)烴源巖。為此，本文借助變系數(shù)ΔlgR方法[11]計(jì)算得到井剖面上連續(xù)的TOC值，對(duì)垂向上源巖的性質(zhì)進(jìn)行精細(xì)刻畫(huà)。

變系數(shù)ΔlgR技術(shù)依據(jù)沉積特征的差異，分區(qū)域選取代表井重新厘定經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，對(duì)陸相非均質(zhì)性強(qiáng)、有機(jī)質(zhì)豐度偏低地層的TOC含量測(cè)井效果較好。經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證，該方法能夠?qū)ρ芯繀^(qū)TOC含量大于1%地層進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

以B13井為例，測(cè)井方法計(jì)算的TOC值與實(shí)測(cè)值的趨勢(shì)吻合較好，雖然對(duì)實(shí)測(cè)TOC小于1.0%部分誤差較偏大，但不影響對(duì)源巖性質(zhì)的判別(圖7)。從該井地化指標(biāo)的垂向變化看，TOC含量大于2.0%，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型傾向Ⅰ型的主力烴源巖集中發(fā)育在湖侵體系域和高水位體系域的早期，尤其是SQ2湖侵體系域主力源巖最發(fā)育，而低水位體系域和高水位體系域晚期

圖4 貝爾凹陷不同層序暗色泥巖干酪根元素類(lèi)型

圖5 貝爾凹陷烴源巖鏡質(zhì)體反射率與埋深關(guān)系

TOC含量多數(shù)不足2.0%，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型也更傾向Ⅲ型。此外，SQ2湖侵體系域內(nèi)部烴源巖的非均質(zhì)特征也較為明顯，不僅有機(jī)質(zhì)類(lèi)型具有混雜特征，并且局部源巖(TOC接近6.0%，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以Ⅰ型和Ⅱ1型為主)TOC數(shù)值是其余部分的三倍，而根據(jù)測(cè)井方法計(jì)算的井剖面上連續(xù)的TOC值，不僅能夠直觀(guān)地展現(xiàn)出高豐度烴源巖的垂向分布，進(jìn)一步結(jié)合相應(yīng)的界限值，也可計(jì)算出不同豐度級(jí)別源巖的厚度。

4 層序格架內(nèi)烴源巖的生油與排油特征

4.1 烴源巖的排油特征

理論上不同有機(jī)質(zhì)豐度和類(lèi)型烴源巖的排烴能力不同，排烴能力越強(qiáng)的烴源巖對(duì)成藏越有利。根據(jù)物質(zhì)平衡原理，利用單位質(zhì)量烴源巖的生油量與殘油量的差可計(jì)算單位烴源巖的排油量，通過(guò)單位質(zhì)量烴源巖排油量與TOC、有機(jī)質(zhì)類(lèi)型的關(guān)系可以得到不同類(lèi)型烴源巖的排油特征[6]。從圖8可以看出，原始有機(jī)碳含量(TOC0)在3.0%處排油量突增，之后近似呈指數(shù)趨勢(shì)增大，說(shuō)明TOC0大于3.0%(有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以Ⅰ和Ⅱ1型為主)的優(yōu)質(zhì)烴源巖的排烴特征非常值得關(guān)注。為方便應(yīng)用，將TOC0=3.0%轉(zhuǎn)化成現(xiàn)今TOC含量，對(duì)應(yīng)的TOC值約為2.0%[22]。

圖6 貝爾凹陷SQ2湖侵體系域沉積相與有機(jī)碳含量

圖7 貝爾凹陷和B13井層序格架中烴源巖發(fā)育特征

圖8 貝爾凹陷單位質(zhì)量烴源巖排油量與原始有機(jī)質(zhì)豐度的關(guān)系

4.2 烴源巖的生油與排油量

在烴源巖平面分布特征和垂向厚度分布的基礎(chǔ)上，以體系域?yàn)閱卧?，通過(guò)烴源巖的面積與厚度的乘積，并進(jìn)行相應(yīng)的單位轉(zhuǎn)化和體系域之間的累加，即可得到SQ2、SQ3層序烴源巖的總質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)烴源巖的質(zhì)量(圖9)。進(jìn)而可以計(jì)算得到SQ2和SQ3烴源巖和優(yōu)質(zhì)烴源巖的生油與排油量(圖10)。

從圖9和圖10可以看出，雖然SQ3和SQ2烴源巖質(zhì)量相差不大，但SQ2層序的生油與排油量是SQ3層序生油與排油量的近5倍，說(shuō)明SQ2層序?qū)ω悹柊枷莸纳土康呢暙I(xiàn)較大；同時(shí)，SQ3和SQ2層序優(yōu)質(zhì)烴源巖質(zhì)量分別占各自烴源巖總質(zhì)量的45%和43%，但生油量占各自總生油量的74%和84%，排油量分別占各自總排油量的80%和93%，說(shuō)明質(zhì)量比例并不大的優(yōu)質(zhì)烴源巖對(duì)生油與排油量起主要貢獻(xiàn)。此外，SQ2層

圖9 貝爾凹陷烴源巖和優(yōu)質(zhì)烴源巖質(zhì)量

圖10 貝爾凹陷烴源巖及優(yōu)質(zhì)烴源巖生油與排油量

序優(yōu)質(zhì)烴源巖主要發(fā)育在湖侵體系域(SQ2_TST)，質(zhì)量占該層序所有優(yōu)質(zhì)烴源巖的81%，生、排油量分別占該層序優(yōu)質(zhì)烴源巖生、排油量的82%和90%，說(shuō)明對(duì)貝爾凹陷生油與排油量起主要貢獻(xiàn)的是SQ2湖侵體系域的優(yōu)質(zhì)烴源巖。

油源對(duì)比結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了SQ2層序優(yōu)質(zhì)烴源巖對(duì)油氣成藏起主要貢獻(xiàn)。從B38井甾烷和萜烷的質(zhì)量色譜圖(圖11)可以看出，該井油砂的五環(huán)三萜類(lèi)Ts略小于Tm，伽馬蠟烷含量低，C27-C28-C29ααα-20R甾烷三個(gè)峰呈略不對(duì)稱(chēng)的“V”字形特征，說(shuō)明著相當(dāng)一部分有機(jī)質(zhì)來(lái)源于水生生物，這與湖侵體系域的優(yōu)質(zhì)烴源巖相應(yīng)特征非常接近；而低水位體系域的Tm豐度明顯大于Ts豐度，伽馬蠟烷具有一定的豐度，C27-C28-C29ααα-20R甾烷三個(gè)峰呈明顯不對(duì)稱(chēng)的“V”字形，C29豐度明顯大于C27，這與和B38井油砂的生標(biāo)特征差別較大；高水位體系域Ts含量大于Tm含量，且伽馬蠟烷豐度較高，表明較多的陸源有機(jī)質(zhì)輸入，C27-C28-C29ααα-20R甾烷峰型特征也與B38井原油也有較大的差別。

5 結(jié)論

1) 貝爾凹陷白堊系層序地層格架內(nèi)發(fā)育兩套主力烴源巖，分別對(duì)應(yīng)著SQ2和SQ3層序，地化分析樣品表明主力烴源巖TOC、氯仿瀝青“A”、主烴潛量(S1+S2)等指標(biāo)多數(shù)達(dá)到好源巖級(jí)別，偏油性有機(jī)質(zhì)所占比重較大，且處于成熟-高成熟演化階段。

2) 主力烴源內(nèi)局非均質(zhì)特征明顯，源巖品質(zhì)平面上“相控”特征明顯，垂向上優(yōu)質(zhì)烴源巖局部集中發(fā)育。平面上，同一體系域內(nèi)深湖-半深湖相烴源巖生烴指標(biāo)最好，其次是濱淺湖和辮狀河三角洲前緣相。垂向上，垂向上，高位域早期和低位域優(yōu)質(zhì)烴源巖生烴指標(biāo)最好，尤其是SQ2湖侵體系域，部分烴源巖TOC含量接近6.0%，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型接近Ⅰ型，優(yōu)質(zhì)烴源巖最發(fā)育。

3) 烴源巖和優(yōu)質(zhì)烴源巖生油與排油量計(jì)算結(jié)果表明，SQ2層序烴源巖生烴量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其內(nèi)部?jī)?yōu)質(zhì)

圖11 貝爾凹陷不同體系域烴源巖甾烷與萜烷質(zhì)量色譜圖

烴源巖的生烴與排烴貢獻(xiàn)分別高達(dá)84%和93%，對(duì)研究區(qū)生排油量起主要貢獻(xiàn)，并在油源對(duì)比中得到證實(shí)。

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(編輯 董 立)

Sequence stratigraphic geochemistry and its application in evaluation of source rocks:taking Beier sag of Hailar Basin as an example

Wu Wenxiang1,2,Zhang Haixiang1,2,Li Zhandong1,2,Liang Peng1,Liu Sai1,Li Meng1,Bao Chuhui1

(1.InstituteofPetroleumEngineering,NortheastPetroleumUniversityDaqing,Heilongjiang163318,China;2.KeyLaboratoryofMinistryEducationforImprovingOilandGasRecovery,NortheastPetroleumUniversity,Daqing,Heilongjiang163318,Chaina)

Beier sag is one of the prolific sags in Hailar Basin.However,the significance of high quality source rocks consisting of dark mudstone,marl,oil shale and calcareous mudstone,developed in the SQ2 sequence of the transgressive system tract in the sag，had been overlooked in previous studies.Based on various data including the measuredTOC,content of the chloroform asphalt “A”,hydrocarbon generation potential(S1+S2),vitrinite reflectance,as well asTOCfrom log interpretation,a detailed study of the source rocks was carried out in the context of sequence stratigraphic framework by using the geochemical-sequence analysis method to identify and evaluate the system tracts in which the major and quality source rocks had dwelled and calculate the amount of hydrocarbon generation and expulsion of the source rocks.The results show that most indexes includingTOC,chloroform bitumen “A”,S1+S2,and etc.,indicate that the source rocks in SQ2 and SQ3 are good to excellent in quality and dominated by oil-prone organic matter,meaning the two sequences are the major source rocks in the sag.The major source rocks are strongly heterogeneous and the high-quality source rocks were mainly developed in transgressive system tracts and early stage high stand system tracts(especially in SQ2).Calculation of hydrocarbon generation and expulsion from the source rocks shows that the source rocks in SQ2 contributed the most with hydrocarbon generation amount accounting up to 84% of the total and hydrocarbon expulsion amount accounting up to 93% of the total.The SQ2 was therefore considered the most promising home for source rocks in the sag.Evaluation of source rocks wiith geochemistry method can be used not only to guide exploration in brown blocks but also to improve working efficiency of source rock evaluation of green blocks with rare wells and samples.

high-quality source rocks，logging，geochemistry，Beier sag，Hailar basin

2014-08-18;

2015-05-10。

吳文祥(1961—)，男,教授、博士生導(dǎo)師，油藏描述及化學(xué)驅(qū)研究。E-mail：yiliu_0925@163.com。

簡(jiǎn)介：張海翔(1985—)，男，博士生，油藏描述及化學(xué)驅(qū)研究。E-mail：dqpi2014@163.com。

中國(guó)石油科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目(2011D-5006-0101)；東北石油大學(xué)研究生創(chuàng)新科研項(xiàng)目(YJSCX2015-011NEPU)。

0253-9985(2015)04-0701-10

10.11743/ogg20150422

TE112.1

A