潍北凹陷孔二段有效烃源岩再认识

孙耀庭

(中国石化股份胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营 257061)

潍北凹陷孔二段有效烃源岩再认识

孙耀庭

(中国石化股份胜利油田分公司地质科学研究院，山东东营 257061)

潍北凹陷烃源岩类型丰富，不同类型烃源岩生烃潜力差别较大，但录井岩性与镜下观察存在较多偏差，有必要对其进行重新识别区分。通过对烃源岩取心样品的微观识别，将潍北凹陷孔二段烃源岩划分为灰质泥岩、油页岩和暗色泥岩三类，结合地化分析明确了不同种类烃源岩的生烃潜力，通过岩心标定测井，对各种烃源岩进行了测井识别区分，通过引入ΔlogR模型对暗色泥岩中的有机碳总量进行计算，对有效烃源岩进行了识别，进而明确了优质烃源岩主要分布在盆地中北部，为选择勘探方向奠定了基础。

烃源岩;干酪根;测井识别;有机碳

潍北凹陷是胜利油田外围油气勘探的重点地区。经过多年的勘探，已经发现了1 280万t的探明储量。随着勘探的不断深入，近几年不断有新的发现，表明该区具有持续扩大的潜力。多年来，该区一直认为存在生油能力较好的碳质泥岩，与传统认识相悖，该区录井岩性与岩心观察岩性存在较大偏差，给资源量计算和勘探评价带来了较大困难。本文从微观分析出发，对孔二段烃源岩重新命名分析，结合测井资料识别出有效烃源岩分布范围，为后续研究奠定了基础。

1 区域概况

潍北凹陷是昌潍坳陷中的一个负向构造单元，为郯庐断裂带内的一个中新生代小型走滑伸展盆地(图1)。郯庐断裂作为潍北凹陷的边界断裂，直接控制了潍北凹陷的形成演化。该凹陷具有湖盆小、构造活动强烈、物源多及相带变化复杂等特点。潍北凹陷新生代下第三系主要沉积了孔店组和沙河街组地层。受始新世末期构造影响，盆地整体抬升，遭受长期风化剥蚀，使得沙河街组地层残缺不全，仅保留部分沙四段地层，同时在凹陷南部斜坡孔店组部分地层也遭受剥蚀。晚第三纪随着区域性沉降，凹陷内又沉积了上第三系馆陶组、明化镇组和第四系平原组，孔店组是其主要勘探层系，烃源岩主要发育在孔二段［1］。

2 烃源岩类型

以往对潍北凹陷烃源岩的分析认为该区存在生油能力较好的碳质泥岩［2-3］，这与我们对碳质泥岩为Ⅲ型干酪根生油能力较差的认识相悖，为了解决这个问题我们对潍北凹陷孔二段烃源岩进行了系统取样分析，重新命名。图2为不同类型烃源岩扫描电镜照片。可以发现原来认为的碳质泥岩可以划分为两类:一类是有机质比较缺乏，内部有团絮状炭屑的暗色泥岩;另一类是内部有机质均匀充填，部分可见生物介壳等填隙物的灰质泥岩。灰质颗粒均匀分布而碳质成分呈不规则分布，这是由于潍北凹陷盆地较小，物源发育，碳质多为外源注入。

基于上述认识将孔二段烃源岩划分为油页岩、灰质泥岩和暗色泥岩三类。通过统计孔二段不同类型烃源岩的有机碳百分含量、生烃潜量(S1+S2)、氢指数和氯仿沥青“A”等分析化验资料，可发现油页岩生烃潜力最大，暗色泥岩生烃潜力最小(表1)。

表1 不同类型烃源岩生烃潜力对比表

3 优质烃源岩分布特征

由于取心数据有限，烃源岩重新命名后与录井数据存在矛盾，为了明确不同类型烃源岩分布，通过岩心标定测井曲线，筛选不同测井曲线组合对不同类型烃源岩进行识别［4-5］，明确了不同类型烃源岩的测井相应特征(图3)。油页岩典型特征为高中子(＞30%)、高电阻率(＞13 Ω·m)和高声波时差(＞350 μs/m)，灰质泥岩典型特征为高中子(＞30%)、较高电阻率(3～13 Ω·m)和低声波时差(＜350 μs/m);暗色泥岩典型特征为低中子(＜30%)。据此对孔二段烃源岩类型进行了岩性重构。油页岩主要分布在灶户鼻状构造带西侧及北部洼陷带中间部位，碳质泥岩和灰质泥岩主要分布在灶户鼻状构造带东侧及北部洼陷带中间部位。

通过统计分析多口井的有机碳含量与生烃潜量的关系，确定有机碳含量0.5%作为有效烃源岩的下限标准(表2)，可见部分暗色泥岩不具备生烃能力，为无效烃源岩［6］，资源量计算时应予以剔除。

表2 潍北凹陷孔二段烃源岩有机碳含量评价表

为了解决这一问题，我们引入Δlog R模型，选用声波时差和电阻率参数对暗色泥岩的有机碳进行计算［7-8］，建立了潍北凹陷经验公式，公式如下:

式中，ΔlgR为实测曲线间距在对数电阻率坐标上的读数，Ω·m;R为测井仪实测的电阻率，Ω·m;R基线为基线对应的电阻率，Ω·m;Δt为实测传播时间，μs/m;Δt基线为基线对应的传播时间，μs/m;K为基于每164 μs/m的声波时差Δt，相当于电阻率Rt的一个对数坐标;Toc为有机碳总量，%。

通过多口井对比，该方法计算结果与实验结果符合较好，可全区推广应用。全区56口井孔二段烃源岩有机碳进行计算，识别出有效烃源岩厚度。孔二上亚段优质暗色泥岩主要分布在盆地西北、东北和东南部，孔二中、下段优质暗色泥岩主要分布在盆地中部(图4)。

通过已钻井油气显示及试油情况看，位于优质烃源岩和有效烃源岩范围内的探井都见到油气显示，获得工业油流的井都位于该区域内或运移通道上，既不在生烃中心又不在运移通道上的探井基本见不到油气显示，所以下一步勘探部署应围绕生烃中心展开。

4 结论

潍北凹陷孔二段发育灰质泥岩、油页岩和暗色泥岩三类烃源岩，油页岩生烃能力最好，暗色泥岩生烃能力较差，通过中子-电阻率-声波时差测井曲线组合可以将三者区分开来。通过ΔlogR模型计算烃源岩有机碳含量，明确了孔二段暗色泥岩中有效烃源岩的分布规律。孔二上亚段优质暗色泥岩主要分布在盆地西北、东北和东南部，孔二中亚段优质暗色泥岩主要分布在盆地中部，孔二下亚段优质暗色泥岩主要分布在盆地北部。

［1］程有义，李晓清，汪泽成，等.潍北拉分盆地形成演化及其对成油气条件的控制［J］.石油勘探与开发，2004，31(6):32-35.

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［3］袁东山，张枝焕，曾艳涛.昌潍坳陷潍北凹陷深层孔二段烃源岩有机相［J］.石油天然气学报，2006，28(4):211-213.

［4］岳炳顺，黄华，陈彬，等.东濮凹陷测井烃源岩评价方法及应用［J］.石油天然气学报，2005，27(3):351-354.

［5］李兆影，邱楠生，李政.渤海湾盆地深层孔店组烃源岩评价［J］.天然气工业，2006，26(10):18-20.

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［7］张立鹏，边瑞雪，杨双彦，等.用测井资料识别烃源岩［J］.测井技术，2001，25(2):146-152.

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Recognition of Effective Hydrocarbon Source Rocks of Kong-2 Member of Konidian Formation in Weibei Sag

SUN Yao-ting

(Research Institute of Geological Sciences of Shengli Oilfield，SINOPEC，Dongying 257061，Shandong，China)

By microscopic identification of hydrocarbon source rock cores，hydrocarbon source rocks of the kong-2 member of konidian formation is divided into three types;calcareous mudstone，oil shale and dark mudstone.The paper makes clear the hydrocarbon-generating potential of the different hydrocarbon source rocks combined with geochemical analysis.Through demarcation of log facies with core data，the different hydrocarbon source rocks are identified by logging.Hydrocarbon source rocks in the dark mudstones was identified by introducing ΔlogR model.So the distribution of hydrocarbon-generating center is made clear，which lays the foundation for the selection of exploration direction.

hydrocarbon source rocks;kerogen;logging identification;organic carbon

P618.13

B

1008-9446(2013)04-0013-04

中国石化科研攻关项目(潍北凹陷油气勘探潜力及勘探方向):P11067

2013-05-03

孙耀庭(1978-)，男，山东乐陵人，中国石化股份胜利油田分公司地质科学研究院工程师，硕士，主要从事油气勘探研究工作。