阜阳探区石炭-二叠系烃源岩资源潜力评价

徐 行

(昆明理工大学，云南 昆明 650093)

阜阳探区石炭-二叠系烃源岩资源潜力评价

徐 行

(昆明理工大学，云南 昆明 650093)

上古生界泥岩和煤岩是阜阳探区的主力生烃层。为了明确该套生烃层的资源潜力，对烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度进行研究，落实了优质烃源岩的分布层位和生烃类型，并估算了资源量。研究表明：上古生界烃源岩主要分布在颜集、倪丘集凹陷和古城低凸起；泥岩总体评价为好—差烃源岩，煤岩为差烃源岩；泥岩和煤岩的有机质类型都以III型干酪根为主；烃源岩有机质成熟度具有北高南低的特点，北部颜集凹陷热演化程度最高，以生成天然气为主，南部的倪丘集凹陷和古城低凸起烃源岩热演化程度适中，既可以生油又可以生成天然气。根据估算，天然气资源潜力区在颜集凹陷和倪丘集凹陷，油资源潜力区在倪丘集凹陷和古城低凸起。

阜阳探区 烃源岩 有机质丰度 资源量

阜阳探区位于南华北盆地周口坳陷东部，区域上受南部的大别造山带和东部的郯庐断裂控制，形成了颜集凹陷、倪丘集凹陷、三塔集凹陷、临泉凹陷以及古城低凸起五个(亚)二级构造单元[1]。该区现有钻井21口，其中12口井在古近系和古生界见到了油气显示，油气源对比证实，上古生界石炭-二叠系的泥岩、煤岩是本区主力生烃层[2]。因此，掌握上古生界烃源岩的空间展布特征，落实优质烃源岩的分布层位和生烃类型，明确资源潜力，对阜阳探区下一步的勘探部署具有重要的指导意义。

1 烃源岩发育特征

阜阳探区钻井揭示石炭系太原组、二叠系山西组、下石盒子组和上石盒子组暗色泥岩、煤岩，共4套烃源岩层系。据四套烃源岩微量元素统计，Sr含量主要分布在40～400 μg/g之间，Sr/Ba在0.5～2.0之间(图1)，证实石炭-二叠系烃源岩为海陆过渡相的淡水—微咸水的沉积环境。电性上暗色泥岩具有高自然伽马、高声波时差、高中子、低密度和低电阻率特征，煤岩测井曲线表现为较低自然伽马、低密度、高电阻率、高中子和高声波时差的特征。

从空间展布特征来看，由于受印支、燕山、喜山期构造运动的抬升影响，平面上，石炭-二叠系烃源岩只分布在颜集凹陷、倪丘集凹陷和古城低凸起[3]，总体表现为北厚南薄的特点，颜集凹陷石炭-二叠系烃源岩保存完整，基本未遭受剥蚀，泥岩和煤岩累积厚度可以达到700 m左右，其次是倪丘集凹陷深凹带烃源岩累积厚度可以达到600 m左右，古城低凸起烃源岩保存最差，烃源岩累积厚度只有300 m上下。纵向上，太原组(C2t)暗色泥岩厚度在20～100 m，煤层厚度0～15 m；山西组(P1s)暗色泥岩厚度为20～60 m，煤层厚度0～15 m；下石盒子组(P1x)暗色泥岩厚度为60～80 m，煤层厚度0～15 m；上石盒子组(P2s)暗色泥岩厚度为100～500 m，煤层厚度5～20 m。

图1 凤凰1井上古生界烃源岩微量元素纵向分布

表1 石炭-二叠系泥岩有机质丰度评价标准

2 生烃指标评价

2.1 有机质丰度

烃源岩有机质丰度是评价生烃潜力的重要参数，由于石炭-二叠系暗色泥岩和煤岩，形成环境、物质来源、物质组成与第三系存在较大差异，因此，其评价标准和研究方法略有不同。本文参照王延斌在渤海湾盆地石炭-二叠系烃源岩研究中制定的评价标准(表1、表2)[4]。

表2 石炭-二叠系煤岩的有机质丰度评价标准

泥岩：根据阜阳探区石炭-二叠系烃源岩有机碳和氯仿沥青“A”含量分布区间，P2s计54个有机碳含量样品点，33个样品点有机碳含量小于0.5%，12个样品点有机碳含量在0.5%～1.5%之间；氯仿沥青“A”含量有12个样品点，只有3个样品点沥青“A”含量大于0.1%、3个样品点氯仿沥青“A”含量在0.05%～0.1%之间，其它都小于0.05%，P2s泥岩综合评价为差烃源岩。P1x计31个有机碳样品点，11个样品点有机碳含量在0.5%～1.5%之间，8个样品点有机碳含量大于3.0%；5个氯仿沥青“A”含量样品点中，2个样品点氯仿沥青“A”含量大于0.1%、2个含量在0.01%～0.05%之间，P1x泥岩综合评价以好和差烃源岩为主。P1s(下统山西组)计10个有机碳样品点，5个有机碳含量在0.5%～1.5%之间，4个有机碳含量在1.5%～3.0%之间；6个氯仿沥青“A”含量样品点中，3个样品点氯仿沥青“A”含量大于0.1%、3个样品点含量在0.01%～0.05%之间，P1s泥岩综合评价以好和差烃源岩为主。C2t共有23个有机碳样品点，13个有机碳含量在1.5%～3.0%之间，5个在0.5%～1.5%之间；8个氯仿沥青“A”含量样品点中，4个样品点氯仿沥青“A”含量在0.01%～0.05%之间，C2t泥岩综合评价以中等和差烃源岩为主(图2)。从泥岩综合评价来看，P1x、P1s、C2t泥岩有机质丰度高于P2s泥岩。

煤岩：从石炭-二叠系煤岩氯仿沥青“A”含量直方图来看，P2s中，5个氯仿沥青“A”含量样品点，3个位于0.75%～2.5%之间；P1x中，7个氯仿沥青“A”含量样品点，6个位于0.75%～2.5%之间；P1s中，6个氯仿沥青“A”含量样品点，全部位于0.75～2.5%之间；C2t2个氯仿沥青“A”含量样品点，全部位于0.75～2.5%之间。综合评价认为P2s、P1x、P1s、C2t煤岩都是差烃源岩(图2)。

a.泥岩有机碳 b.泥岩氯仿沥青“A” c.煤岩氯仿沥青“A”

图2 石炭-二叠系烃源岩有机碳、氯仿沥青“A”含量直方图

2.2 有机质类型

据古城1井、南6、南11井干酪根显微组分相对含量分析，泥岩中主要有机质显微组分是惰质组、镜质组和腐泥组，壳质组含量较低；C2t、P1s泥岩中腐泥组相对含量较高，镜下可见矿物沥青基质和藻类体，表明C2t、P1s泥岩富含生油物质(图3、图4)；而P1x、P2s腐泥组含量相对较低，并且泥岩中藻类体和矿物沥青基质含量很少。煤岩中主要有机显微组分是镜质组和惰质组，在镜质组和惰质组中，P1s和P1x煤岩中两者含量相近，而C2t煤岩中镜质组含量明显比惰质组高，并且C2t煤岩中富氢镜质体含量丰富；煤岩中壳质组含量也表现出P1s含量大于C2t的特征(图4)。总体来看C2t、P1s、P1x、P2s暗色泥岩和煤岩都以Ⅲ型干酪根为主，少量为II型干酪根。

图3 石炭-二叠系烃源岩有机质显微组分含量直方图

图4 古城1井太原组、下石盒子组有机质显微组分薄片

图5 阜阳探区石炭-二叠系烃源岩Ro等值线

2.3 有机质成熟度

阜阳探区石炭-二叠系烃源岩有机质成熟度具有北高南低的特点，由北向南存在三个热演化程度不同的地区：北部的颜集凹陷演化程度最高，据凤凰X1井资料，C2t暗色泥岩镜质体反射率Ro平均值为3.1%，P1s、P1x暗色泥岩Ro平均值为2.9%，P2s暗色泥岩Ro平均值为2.3%；石炭-二叠系烃源岩整体上Ro值大于2.0%，以生成天然气为主(图5)。

南部的倪丘集凹陷和古城低凸起烃源岩热演化程度中等，根据现有钻井统计数据分析，倪丘集凹陷的P2s岩石镜质体反射率Ro为0.62%～1.1%，平均为0.84%；P1x为0.80%～0.88%；P1s为0.78%～0.88%；C2t为0.67%～1.13%，四套生烃层系总体处于成熟阶段(图5)，既可以生油，又可以生成天然气。

3 资源量估算

根据烃源岩综合评价结果，应用盆地模拟技术，对阜阳地区石炭-二叠系煤系烃源岩的生烃量及资源量进行预测。通过对研究工区不同凹陷、不同层系油气聚集量的模拟计算，阜阳探区的天然气资源量为5 245×108m3，油资源量1.71×108t。

从阜阳地区油气资源分布来看，倪丘集凹陷和古城低凸起既可以生油，也可以生气，主要以生油为主。其中倪丘集凹陷油资源量为1.08×108t，气资源量为1 275.21×108m3。古城低凸起油资源量为0.63×108t，气资源量为210.66×108m3；颜集凹陷则以生气为主，气资源量达3 759×108m3。

4 结论与认识

(1)通过石炭-二叠系烃源岩的综合评价，认为P1x、P1s、C2t泥岩总体为好—差烃源岩，P2s泥岩为差烃源岩；P2s、P1x、P1s、C2t煤岩均为差烃源岩。

(2)石炭-二叠系泥岩和煤岩的有机质类型都以III型干酪根为主，少量为II型干酪根。烃源岩有机质成熟度具有北高南低的特点，北部颜集凹陷热演化程度最高，以生成天然气为主，南部的倪丘集凹陷和古城低凸起烃源岩热演化程度适中，既可以生油又可以生成天然气。

(3)资源量估算结果表明，阜阳探区石炭-二叠系烃源岩天然气资源潜力区在颜集凹陷和倪丘集凹陷，油资源潜力区在倪丘集凹陷和古城低凸起。

[1] 张国伟，张本仁，袁学诚，等.秦岭造山带与大陆动力学[M].北京：科学出版社，2001：421-805.

[2] 薛爱民，金维浚．合肥盆地油气地质及其与大别造山带构造耦合[M].北京：石油工业出版，2001：1-169.

[3] 万天丰．郯庐断裂带的演化与古应力场[J].地球化学，1995，20(5)：527-534.

[4] 王延斌．渤海湾盆地上古生界油气生成的控制因素[M].北京：地质出版社，2000.

(编辑 韩 枫)

水动力学调整示范区成效明显

2015年9月，江苏油田启动规模性水动力开发调整工作，在陈堡、瓦庄、高6、黄88、铜庄等五个中高渗、窄条状油藏开辟水动力调整示范区。通过一年多的研究和试验，5个示范区年累计增油11 700 t，递减和含水上升得到有效控制，地层压力水平稳步回升。其中陈堡油田10月份自然递减同比下降3.8%，日增油20 t，压力水平从0.57上升至0.64；高6断块目前自然递减仅3.69%，综合递减1.19%，压力水平从去年同期的0.76上升至0.79；黄88断块自然递减同比下降2.9%，日增油最高达12.5 t，累计增油2 500 t。铜庄断块调整前日产油9.5 t,调整后生产动态呈现变好的态势，日产油最高上升至16.5 t,目前稳定在12 t左右。瓦庄油田阜宁组油藏调整后开发态势也逐渐好转。

一年来的水动力学调整示范区实践证明：老油田在不增加新井、不扩充井网的情况下，利用水动力调整技术，释放了老区潜能，较好控制了递减，展示了“水动力学方法”调整的潜力与前景。同时，水动力学调整中形成的以“控强扶弱、优化流场”为主要思路，以多向水驱、动态调配、调剖调堵、注采藕合等为主要手段的低成本开发调整新模式，对江苏油田今后的开发调整具有较好的指导作用。

(罗钰涵)

Resource quantity evaluation of the Paleozoic source rocks in Fuyang exploration area

Xu Xing

(KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,China)

The upper Paleozoic mudstone and coal is the main hydrocarbon layer in Fuyang exploration area.In order to clarify the resource potential of the hydrocarbon generation layer,the organic matter abundance,type and maturity of hydrocarbon source rocks were systematically evaluated,to determine the distribution and type of good source rocks and estimate the amount of resources.The research indicated that the Paleozoic source rock is mainly distributed in Yanji Sag,Niqiuji Sag and Gucheng Bulge;the mudstone is medium-low source rock,and the coal is the bad source rock;the type of organic matter of mudstone and coal is mainly III type;the organic matter maturity of source rock has characteristics of north high and south low,and the organic matter maturity of the northern part is the highest,to generate natural gas basicly;the organic matter maturity of the southern Niqiuji Sag and Gucheng Bulge source rock is moderate,and the oil and natural gas can be generated.Based on the estimation,the natural gas resource potential area is located in Niqiuji Sag and Yanji Sag,and the oil resource potential area is located in Niqiuji Sag and Gucheng Bulge.

Fuyang exploration area;hydrocarbon source rock;richness of organic matter;resource amount

2016-03-26；改回日期：2016-08-13。

徐行(1991—)，硕士在读，昆明理工大学地质工程专业。电话：18487147638，E-mail:479894170@qq.com。

10.16181/j.cnki.fzyqc.2016.04.002

TE155

A