段昕婷，賀永紅，鄧南濤，師清高，龔建濤

鄂爾多斯盆地旬邑長7烴源巖地球化學特征

段昕婷1，賀永紅1，鄧南濤1，師清高2，龔建濤2

（1.陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院，西安 710075；2.延長油田股份有限公司，陜西 延安 716000）

為了研究鄂爾多斯盆地旬邑地區(qū)長7烴源巖地球化學特征及分布規(guī)律，采集研究區(qū)具有代表性的樣品，對其開展各項地球化學實驗。結果表明，旬邑地區(qū)烴源巖厚度及有機質(zhì)豐度分布明顯受沉積環(huán)境的控制，東北部和西北部是長7烴源巖的主要發(fā)育區(qū)，其有機質(zhì)豐度較高，有機質(zhì)類型以Ⅰ-Ⅱ1型為主，熱演化程度較高，有機質(zhì)總體達到成熟階段，生油潛力大，為研究區(qū)主力烴源巖。

鄂爾多斯盆地；烴源巖；地球化學；旬邑地區(qū)

鄂爾多斯盆地是一個大型中生代內(nèi)陸坳陷型盆地，油氣資源豐富。旬邑地區(qū)位于鄂爾多斯盆地南部，行政區(qū)劃屬陜西省咸陽市旬邑縣境內(nèi)，大地構造位置處于鄂爾多斯盆地一級構造單元渭北隆起與伊陜斜坡的結合部，地表起伏較大，地貌上為黃土塬，總體上呈現(xiàn)出“南高北低、東高西低”的構造格局， 旬邑地區(qū)在長7湖侵、缺氧和有機質(zhì)豐富的背景下形成的的暗色泥巖、頁巖、油頁巖是研究區(qū)良好的生油巖系，它們分布面積大，是延長組的主力烴源巖，為該區(qū)的油氣形成提供了豐富的油源［1-3］。受烴源巖控制，離長7烴源巖越近，沉積的砂巖捕獲的油氣相對較多，形成的油藏也越多，油藏基本上都分布在烴源巖厚值區(qū)以及較厚值區(qū)，說明油源對油氣的分布具有一定的控制作用，油藏分布具有“近源”的特征［4-7］，因此為了深入研究該區(qū)油氣藏成藏過程及油氣分布規(guī)律進而預測石油勘探有利區(qū)，對該區(qū)長7烴源巖地球化學特征及分布規(guī)律的研究就顯得十分必要，本文在前人研究基礎上，對該地區(qū)延長組長7烴源巖的有機質(zhì)豐度、類型、熱演化程度和分布特征等進行研究，以期為旬邑地區(qū)延長組深入進一步進行石油勘探部署提供可靠地質(zhì)依據(jù)。

圖1　旬邑地區(qū)長7烴源巖典型樣品有機質(zhì)豐度分布直方圖

1　烴源巖有機質(zhì)豐度

有機質(zhì)豐度是烴源巖質(zhì)量評價的一個重要的方面，有多項指標參數(shù)可供參考，常用總有機碳（TOC%）、氯仿瀝青“A”含量、烴含量、熱解產(chǎn)烴潛量（S1+S2）等指標描述有機質(zhì)豐度。本次根據(jù)陸相烴源巖有機質(zhì)豐度評價指標［8］，利用新做的化驗分析資料，對旬邑地區(qū)長7油層組烴源巖的有機質(zhì)豐度進行了評價。從旬邑地區(qū)長7油層組烴源巖樣品的有機質(zhì)豐度數(shù)據(jù)分析看（表1，圖1），X40、41、52、55井長7烴源巖巖樣中，總有機碳、氯仿瀝青“A”、總烴含量均有超過50%的樣品達到好烴源巖標準，產(chǎn)烴潛量也有近50%的樣品達到好烴源巖標準，少數(shù)為中等-差級別?？傮w可評價為好烴源巖。

2　烴源巖有機質(zhì)類型

有機質(zhì)類型是判斷烴源巖質(zhì)量的一個重要的方面，有很多指標參數(shù)可以進行有機質(zhì)類型分類［9］，本次烴源巖類型評價根據(jù)具體資料的情況，主要利用了干酪根碳同位素、元素組成、鏡檢組分相對含量、熱解氫指數(shù)等指標，劃分旬邑地區(qū)長7油層組烴源巖有機質(zhì)類型（表2）。

表1　旬邑地區(qū)長7烴源巖典型樣品有機質(zhì)豐度表

從旬邑地區(qū)長7油層組烴源巖樣品的干酪根分析看，干酪根H/C原子比有80%大于1.0，其中40%大于1.5，少數(shù)在0.8～1.0之間，顯示主要為Ⅱ型和Ⅰ2型有機質(zhì)，氫指數(shù)HI也有80%大于150mg/g，以Ⅱ型有機質(zhì)為主的特點。從氯仿瀝青“A”碳同位素看，10個樣中，9個樣小于-28‰，4個樣小于-30‰，總體顯示了含腐殖腐泥型有機質(zhì)的特點。族組分數(shù)據(jù)顯示長7生油巖飽和烴+芳烴含量高，飽/芳比為0.90～1.71，大部分大于1，顯示腐殖-腐泥混合母質(zhì)類型。

從10個泥巖樣的干酪根顯微組分分布看（表3），長7生油巖顯微組分以腐泥組和殼質(zhì)組為主，腐泥組分含量為13%～58%，平均31%，殼質(zhì)組分含量40%～81%，平均59%，鏡質(zhì)組分含量少，分布在1%～29%，平均8.5%，除兩個樣鏡質(zhì)組分含量為百分二十幾外，大部分小于10%，惰質(zhì)組分則更少，普遍小于7%，有6個樣未檢測到惰質(zhì)組分，經(jīng)計算的類型指數(shù)分布在12～77，平均53，總體也顯示Ⅱ型有機質(zhì)為主的特征。

表2　旬邑地區(qū)長7烴源巖典型樣品有機質(zhì)類型分析表

表3　旬邑地區(qū)長7烴源巖典型樣品顯微組分析表

3　烴源巖有機質(zhì)成熟度

有機質(zhì)熱演化程度是評價烴源巖的另一個重要的指標，現(xiàn)在評價的參數(shù)有很多，根據(jù)現(xiàn)有的資料，利用熱解Tmax和鏡質(zhì)體反射率（Ro）對長7油層組烴源巖進行熱演化程度的評價［10-13］。

從旬邑地區(qū)長7油層組烴源巖的熱解Tmax數(shù)據(jù)看（表4），比較集中在441～446之間，顯示為成熟生油階段，考慮到有機質(zhì)類型，大致相當于Ro%為0.7～1.0之間。但是，從該區(qū)長7油層組烴源巖10個樣品的鏡質(zhì)體反射率（Ro%）數(shù)據(jù)分析，分布范圍在0.46～0.61之間，比較集中，平均值0.55，較其它成熟度指標偏低。

表4　旬邑地區(qū)長7烴源巖典型樣品熱成熟度分析表

4　烴源巖分布特征

根據(jù)烴源巖的測井識別標準，可以利用研究區(qū)大量的石油鉆孔測井資料對長7烴源巖進行識別和厚度解釋，以此開展長7烴源巖分布規(guī)律研究。結果表明旬邑地區(qū)長7烴源巖厚度分布范圍主要介于20～50m之間，最發(fā)育的地區(qū)累計厚度可達60m以上，其分布明顯受沉積環(huán)境的控制，旬邑地區(qū)東北部和西北部因靠近湖盆中央的深湖—半深湖相沉積區(qū)是長7烴源巖的主要發(fā)育區(qū)，厚度較大約介于30～40m之間，可以作為鄂爾多斯盆地南部非常規(guī)油氣資源（油頁巖、頁巖油、頁巖氣）勘探的重點區(qū)域，而距離其較近分流河道形成的相對高孔、高滲的巖性圈閉與低幅度構造/斷層/裂縫較發(fā)育的疊加區(qū)是研究區(qū)常規(guī)油氣勘探的重點區(qū)域（圖2）。

圖2　旬邑地區(qū)長7烴源巖厚度分布圖

5　結論

1）旬邑地區(qū)總有機碳（TOC%）、氯仿瀝青“A”含量、烴含量、熱解產(chǎn)烴潛量（S1+S2）等評價指標反映出長7烴源有機質(zhì)豐度較高，總體評價為好烴源巖，具有較強的生烴能力。

2）旬邑地區(qū)干酪根碳同位素、元素組成、鏡檢組分相對含量、熱解氫指數(shù)等各項指標分析表明長7烴源巖有機質(zhì)類型主要為Ⅰ型和Ⅱ型，少數(shù)接近Ⅲ型有機質(zhì)，母質(zhì)類型好。

3）旬邑地區(qū)熱解Tmax數(shù)據(jù)比較集中在441～446℃之間，顯示為成熟生油階段，考慮到有機質(zhì)類型，大致相當于Ro%為0.7～1.0之間，演化程度較高，有機質(zhì)總體達到成熟階段。

4）旬邑地區(qū)烴源巖分布明顯受沉積環(huán)境的控制，東北部和西北部是長7烴源巖的主要發(fā)育區(qū)，可作為非常規(guī)油氣資源勘探的重點區(qū)域，距其較近分流河道形成的相對高孔、高滲的巖性圈閉與低幅度構造/斷層/裂縫較發(fā)育的疊加區(qū)則是研究區(qū)常規(guī)油氣勘探的重點區(qū)域。

［1］ 吳志宇，趙虹，李文厚，等.安塞油田中生界特低滲油藏地質(zhì)特征與勘探實踐［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2012，5～36.

［2］ 漆家福，夏義平，楊橋.油區(qū)構造解析［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2005，25～64.

［3］ 許懷先、陳麗華、萬玉金，等.石油地質(zhì)實驗測試技術與應用［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2001.

［4］ 于波，周康，郭強等.鄂爾多斯盆地吳定地區(qū)延長組下部油氣成藏模式與主控因素［J］.地質(zhì)與勘探，2012，48（4）：858～863.

［5］ 白玉彬，趙靖舟，等.優(yōu)質(zhì)烴源巖對鄂爾多斯盆地延長組石油聚集的控制作用［J］.西安石油大學學報（自然科學版），2012，27（2）：1～5.

［6］ 劉顯陽，惠瀟，李士祥. 鄂爾多斯盆地中生界低滲透巖性油藏形成規(guī)律綜述［J］.沉積學報，2012，30（5）：964～974.

［7］ 尹偉，鄭和榮，胡宗全等. 鄂南地區(qū)中生界油氣成藏體系劃分與富集區(qū)預測［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2012，33（4）：591～596.

［8］ 黃第藩，陶國立，王鐵冠.酒東盆地石油地質(zhì)地球化學綜合研究和遠景評價陸相有機質(zhì)演化和成烴機理［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1990（內(nèi)部資料）.

［9］ 張厚福，方朝亮，高先志等. 石油地質(zhì)學［M］. 北京：石油工業(yè)出版社，1999.

［10］ 趙雪嬌，王震亮，范昌育等. 鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)長7段烴源巖排烴機制及成藏意義［J］.油氣地質(zhì)與采收率， 2012，19（1）：35～38.

［11］ 陳治軍，高怡文，袁芳政等. 鄂爾多斯盆地南部延長組油頁巖特征及頁巖氣有利區(qū)預測［J］.石油地質(zhì)與工程，2012，26（4）：15～22.

［12］ 白玉彬，羅靜蘭，張?zhí)旖? 鄂爾多斯盆地吳堡地區(qū)延長組烴源巖特征與評價［J］.蘭州大學學報（自然科學版），2012，48（5）：22～28.

［13］ 于強，任戰(zhàn)利，倪軍等. 鄂爾多斯盆地富縣地區(qū)中生界熱演化史探討［J］.西北大學學報（自然科學版），2012，42（5）：801～805.

Geochemistry of Hydrocarbon Source Rocks of the 7th Member of the Yanchang Formation in Xunyi， Erdos

（1-Shaanxi Yanchang Oil Group Co.， Ltd. Research Institute， Xi'an 710075； 2- Shaanxi Yanchang Oil Group
DUAN Xin-ting1HE Yong-hong1DENG Nan-tao1SHI Qing-gao2GONG Jian-tao2Co.， Ltd.， Xi'an 716000）

Study of geochemistry of hydrocarbon source rocks of the 7th Member of the Yanchang Formation in Xunyi， Erdos indicates that thickness and organic matter abundance of the hydrocarbon source rocks are controlled by sedimentary environment. The most of hydrocarbon source rocks in the 7th Member of the Yanchang Formation are distributed in northeast and northwest and characterized by higher organic matter abundance， higher thermal evolution degree and larger oil generating potential.

Erdos basin； hydrocarbon source rock； geochemistry； Xunyi region

P632

A

1006-0995（2015）04-0625-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.04.035

2015-09-02

段昕婷（1966-），女，陜西渭南人，高級工程師，主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作