文昌凹陷优质烃源岩地化特征与生烃潜力

谢瑞永，黄保家，游君君，王碧维，王丽芳

(中海石油(中国)有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057)

1 区域构造背景及沉积建造格局

珠江口盆地是第三纪的新生代盆地，经历了早期断陷、晚期坳陷两大阶段[1]，古近纪断陷早期，沉积了巨厚湖相碎屑岩，渐新统为海陆过渡相沉积，新近系为海相沉积。反映在剖面上是珠江组以下地层厚度变化较大，各凹陷分割较强，以上地层比较平坦，在全区基本都有分布(图1)。文昌凹陷主要烃源岩形成于古近纪早期即文昌组(E2w)-恩平组(E3e)沉积期内[2]。文昌组烃源岩在文昌凹陷广泛发育，厚度巨大，文昌A凹陷及文昌B凹陷中心部位厚度大于3000m，一般都大于1000m；文昌组埋深整体处于4000～8000m范围内，均已进入生烃高峰期。

珠江口盆地古湖盆古新世-渐新世早期的古湖泊旋回变化，致使湖盆鼎盛期形成文昌组优质烃源岩[3-4](图2、图3)。

图1 珠江口盆地西部地质解释剖面图

图2 文昌凹陷古湖泊旋回示意图

图3 文昌凹陷文昌、恩平组湖泊发育期有机质类型图解

2 文昌组优质烃源岩地化特征

文昌组为裂陷鼎盛期，在较深部位普遍为较深水湖相沉积，岩性为灰-褐灰色泥岩、上部夹含砾砂岩，下部为红棕色砂岩夹泥岩，局部见煤层，总体上文昌组为近海陆相断陷湖盆沉积[5]。目前该区域钻遇文昌组地层探井及评价井共8口井，其中具有代表性的井有两口即WC19-1-Y与WC19-1M-X井，其中后者荧光砂岩抽提物，饱和烃生标表现正常成熟油特征，高含C30-4甲基甾烷，不含树脂化合物“W，T”，为深部文昌组源岩所生。而该井揭示的文昌组泥岩高有机质丰度，高含C30-4甲基甾烷，不含树脂化合物“W，T”是B凹陷油的主要贡献者(图4)。

图4 文昌凹陷WC19-1M-X井泥岩色质图

WC19-1-Y井完钻井深为3108.2m，钻至神狐组地层，其中文昌组地层厚度为1219m，文昌组三段厚753m，纯泥岩占28.5%；文昌组二段厚357m，纯泥岩占85.57%；文昌组一段厚109m，纯泥岩仅占5.05%；其中文昌组二段中深湖相泥岩TOC平均值达到2.81%，S1+S2平均值为16.18，氢指数平均值为549，干酪根类型Ⅰ-Ⅱ1型，总体评价属于好到最好烃源岩；WC19-1M-X井钻遇文昌组二段，完钻井深3403m，文昌组二段厚179.5m，泥岩与页岩含量占97.2%；其中文昌组二段中深湖相泥岩TOC平均值达到2.98%，S1+S2平均值为16.07，氢指数平均值为470，干酪根类型Ⅰ-Ⅱ1型，总体评价属于好到最好烃源岩，生油为主。

WC19-1-Y井与WC19-1M-X两口井揭示的文昌组二段烃源岩，是文昌凹陷未进入和已进入生烃门限(2500m)的优质生油岩代表井。两口井的有机质丰度指标TOC平均值达到2.90%，S1+S2平均值达到16.12mg/g，氢指数达到509mg/g，不低于中国近海主要富生烃凹陷源岩有机质丰度指标[6](表1)。

两口井的钻探不但说明文昌凹陷存在优质生油源岩，而且还具体的指出文昌组二段源岩为最优，同时也说明了文昌B凹陷与文昌C凹陷在文昌组二段沉积时期是处于湖泊高水位期，水生生物繁茂，有机质类型好，得以形成Ⅰ/Ⅱ1型干酪根。WC19-1-Y井钻遇文昌组二段优质烃源岩，未进入生烃门限(2500m)内，而WC19-1M-X井钻遇的文昌组二段优质烃源岩处于3208～3401m深度段，已经进入生油为主的阶段，因此WC19-1-Y井文昌组二段优质烃源岩的有机质丰度指标代表了烃源岩最初值，而WC19-1M-X井的有机质丰度指标则代表残余丰度指标，即WC19-1M-X井代表了优质烃源岩的下限值。综合考虑取WC19-1M-X井平均值作为文昌凹陷优质生油源岩的下限指标即TOC%为2.95，S1+S2为16.07mg/g，IH为467.83mgHC/gTOC。

表1 中国近海主要富生烃凹陷源岩地化特征对比表

3 文昌组优质烃源岩的展布及生烃潜力评价

文昌凹陷中深湖相优质源岩在全区广泛发育，对应着多个沉积中心，面积大小不一，最大的三个位于文昌A凹陷、B凹陷和C凹陷的沉积中心部位，平面形态呈北东—南西向的局限性展布[7]。

盆地热演化史的恢复是进行油气资源评价十分重要的基础，也是油气藏形成期次研究的主要内容，结合前面对现今地温场分析结果，整体考虑文昌凹陷主要烃源岩赋存状况，运用相关盆地模拟手段对文昌凹陷主要源岩热演化史进行系统分析。在主干大断裂时空上差异性演化的控制下，文昌A凹陷，文昌组烃源岩成熟较早，在恩平组沉积后就已经开始进入生烃门限，至韩江组沉积末期大部分烃源岩已经达到过成熟，因此恩平组末期至韩江组沉积末期是文昌组烃源岩主要生排烃时期(图5)。文昌B凹陷由于较文昌A凹陷浅，沉积厚度薄，因而烃源岩成熟演化阶段较后者稍晚。珠海组至韩江组末是主要的生排烃时期(图6)。文昌C凹陷及琼海凹陷由于较浅，神狐-文昌组现今埋深约4000m，以往对其生油能力评价不高，通过本次分析，认为其存在一定生烃潜力，从万山组初开始生油，现今正处于生油高峰期。

总体来说文昌凹陷为一油气并举凹陷，其中A凹陷油气并举，是气源的重要贡献者；以“远端油，近源气”[8]为格局，偏重气，主要有以下二个理由：理由一，文昌组源岩主体部位成熟早，而且恩平组源岩成熟范围相对较大；理由二，主要断裂为沟源断裂，致使深部生成油气运移至目的层。而文昌B、C凹陷及琼海凹陷周缘地区成熟烃源岩以文昌组为主，且主生油；因此文昌B、C凹陷与琼海凹陷及其围区是找油的理想场所。

图5 文昌A凹陷文昌组(左)恩平组(右)排烃史图

图6 文昌B凹陷生烃史柱状图

4 结论

1)始新世-渐新世早期欠补偿沉积背景及沉积-构造控制下的古湖泊发育特点，致使文昌凹陷发育文昌组优质烃源岩，即文昌组二段浅湖-中深湖相烃源岩。

2)文昌凹陷的文昌组中深湖相烃源层的有机质类型为Ⅱ1-Ⅱ2型，通过对该源岩的有机碳含量、“A”、“S1+S2”及IH等指标的判识，可以认为其具备优质烃源岩的地化特征。

3)文昌组源岩主体部位成熟早，而且恩平组源岩成熟范围相对较大致使文昌A凹陷为油气并举凹陷，偏气；而文昌B、C凹陷及琼海凹陷周缘地区成熟烃源岩以文昌组为主，且主生油；因此文昌B、C凹陷与琼海凹陷及其围区是找油的理想场所。

[1]龚再升，李思田，谢泰俊，等.南海北部大陆边缘盆地分析与油气聚集[M].北京：科学出版社，1997.

[2]朱伟林，黎明碧，吴培康.珠江口盆地珠三坳陷石油体系[J].石油勘探与开发，1997,24(6):21-22.

[3]朱伟林，黎明碧，段佩潜，等.珠江口盆地珠三坳陷古湖泊与油气[J].中国海上油气，1997,11(1):15-17.

[4]黄正吉.珠三坳陷烃源岩有机地化相研究[J].海相油气地质，2006(2):17-24.

[5]江德昕，杨惠秋.珠江口盆地早第三纪油源岩形成环境[J].沉积学报，2000,18(3):469-470.

[6]丘中键，龚再升.中国油气勘探[M].北京：地质出版社，2001.

[7]王华，肖军，朱蓓，等.珠江口盆地西部文昌凹陷及其周缘高精度层序地层及隐蔽圈闭成藏模式研究[C].中国地质大学内部资料，2006.

[8]Huang,B.J.,X.M.Xiao,M.Q.Zhang.Geochemistry,grouping and origins of crude oils in the Western Pearl River Mouth Basin,offshore South China Sea[J].Organic Geochemistry,2003(34)：993-1008.