鄂尔多斯盆地志丹地区长7烃源岩特征评价.

李添渊

(延长油田股份有限公司，陕西延安 716000)

鄂尔多斯盆地志丹地区长7烃源岩特征评价.

李添渊

(延长油田股份有限公司，陕西延安 716000)

为研究鄂尔多斯盆地志丹地区长7烃源岩特征，指导油田勘探开发部署，对烃源岩开展了地球化学特征和平面分布特征综合分析。研究表明：长7烃源岩岩性为黑色泥岩和油页岩，夹少量砂质泥岩和薄层凝灰岩。TOC分布范围为2.85%～4.27%，平均值为3.72%；氯仿沥青“A”变化范围在0.389%～0.761%之间；产油潜量分布范围在13.29～18.0 mg/g之间；有机显微组分以腐泥组为主，含量为80%～94%，壳质组和惰质组含量较低；热解最高温度Tmax分布于492～453 ℃之间；镜质组反射率分布在0.87%～9.8%之间。综合评价长7烃源岩有机质含量高、类型好、成熟度高，为优质烃源岩。结合高阻泥岩厚度，认为研究区东北-西南一线为“较好烃源岩”(Ⅱ类)分布区，厚度一般小于12 m；其余为“好烃源岩”(Ⅰ类)分布区，厚度通常大于12 m。

长7烃源岩；特征评价；志丹地区；鄂尔多斯盆地

志丹地区位于鄂尔多斯盆地一级构造单元伊陕斜坡的中南部，面积约2440 km2(图1),区内延长组地层发育较为齐全，构造为一西倾大单斜，其上发育西倾鼻状构造。

图1 志丹地区地理位置图Fig.1 Geographic location map of Zhidan area

志丹地区先后发现了侏罗系延安组延9、延10，三叠系延长组长2、长3、长4+5、长6、长7、长8、长9和长10，共10套油层。延长组为主力含油层系，也是近年勘探中重点增储层位。志丹地区长7油层在湖侵、缺氧和有机质丰富的背景下形成的油页岩、暗色泥岩是该区良好的烃源岩，分布面积大，为延长组油层主力烃源岩，为该区提供了丰富油源[1]。受烃源岩控制，油藏的分布具有近源特征[2]。随着近年来探明程度的不断提升，志丹地区新增储量逐年减少，油田的长远稳定发展难以保证[3]。因此，对该区长7烃源岩进行深入评价，研究油气分布规律，进而预测石油勘探有利区，就非常必要。本人在前人研究的基础上，对志丹地区长7烃源岩开展总有机碳含量(TOC)、氯仿沥青“A”、岩石热解等测试和分析，利用岩心和测井资料研究长7烃源岩的平面分布特征，评价其生烃潜力，以期为该地区延长组的勘探部署提供一定的依据。

1 长7烃源岩地球化学特征

1.1 岩石学特征

岩性为黑色泥岩和油页岩，总有机碳含量为2.80%～7.80%，显微组分主要为无定型腐泥体，含量高的有类脂组分，是深湖-半深湖相典型的Ⅱ1-Ⅰ型干酪根类型。油页岩中有机质纹层清晰，草莓状黄铁矿呈集合体或星散状分布，蓝光激发下发亮黄色，说明沉积水体环境相对宁静还原[4]。另外，油页岩段还发现了较多的砂质泥岩和薄层凝灰岩，反映湖盆曾经历了古气候环境轻微震荡的变化。

1.2 烃源岩有机质丰度

按照黄第藩[5]提出的我国陆相成熟烃源岩有机质丰度评价标准(表1)，对志丹地区长7烃源岩进行评价。

1.2.1 总有机碳含量(TOC)

图2展示了志丹地区长7烃源岩的TOC分布特征。其分布范围在2.85%～4.27%，平均值为3.72%；属于好烃源岩。

图2 志丹地区长7烃源岩TOC分布图Fig.2 TOC distribution of Chang 7 source rock in Zhidan area

烃源岩级别好烃源岩较好烃源岩较差烃源岩非烃源岩沉积相深湖⁃半深湖半深湖⁃浅湖浅湖⁃滨湖河流岩性灰黑⁃深灰泥岩灰色泥岩为主灰绿色泥岩红色泥岩为主总有机碳含量(TOC)/%>1．01．0～0．60．6～0．4<0．4氯仿沥青“A”含量/%>0．100．10～0．050．05～0．01<0．01总烃(HC)/ppm>500500～200200～100<100产油潜量(S1+S2)/(mg/g)>6．06．0～2．02．0～0．5<0．5(HC/TOC)/%>88～33～1<1

1.2.2 氯仿沥青“A”

图3为志丹地区长7烃源岩中氯仿沥青“A”的分布特征，变化范围在0.39%～0.76%之间，均值为0.50%，属于好烃源岩。

图3 志丹地区长7烃源岩氯仿沥青“A”含量分布图Fig.3 “A”content distribution map of steel samples asphalt of Chang 7 source rack in Zhidan area

1.2.3 岩石热解参数

图4为长7段黑色泥岩产油潜量，分布范围在13.29 mg/g～18.00 mg/g，均值为15.30 mg/g，属于好烃源岩。

图4 志丹地区长7黑色泥岩S1+S2频率分布图Fig.4 Frequency distribution map of rock oil S1+S2 of Chang 7 black, mudstone rock in Zhidan area

1.3 烃源岩有机质类型

依据干酪根显微组分、岩石热解参数和可溶有机质组成特征等方面的地球化学指标，按照干酪根的分类方案(表2)，对志丹地区潜在烃源岩分散有机质的类型进行分析。

1.3.1 显微组分

从图5可以看出，长7黑色泥岩有机质显微组分以腐泥组为主，含量为80%～94%，壳质组和惰质组含量较低，镜质组含量基本未检出，说明志丹地区长7黑色泥岩干酪根属于腐泥型，为优质烃源岩。

图5 两种志丹地区长7黑色泥岩有机质显微组分组成图Fig.5 Composition of microstructure of two kinds of organic matter in Chang 7 black mudstone, Zhidan area

1.3.2 烃源岩热解参数

热解参数类型划分的具体标准参见表3。

志丹地区长7烃源岩热解参数的具体数据见表4。从表4中可以看出，长7烃源岩有机质类型为Ⅱ1(腐殖-腐泥型)—Ⅱ2(腐泥-腐殖型)。

1.3.3 可溶有机质组成

表5为根据可溶有机质组成划分陆相烃源岩有机质类型的一般标准。表6为志丹地区长7烃源岩可溶有机质组成数据。

长7烃源岩饱和烃含量分布在43.27%～68.78%之间，非烃+沥青质含量分布在15.84～29.61 mg/g之间，饱/芳比分布在1.48～4.32之间(表6)。根据表5中划分有机质类型的标准，长7烃源岩有机质类型为Ⅰ型(腐泥型)—Ⅱ1(腐殖-腐泥型)，以Ⅱ1型干酪根为主。

表3 陆相烃源岩有机质类型的热解参数划分标准表(据SY/T5735—1995)

表4 志丹地区长7烃源岩有机质热解参数与类型划分

表5 陆相烃源岩有机质类型热解参数划分标准表(据SY/T 5735—1995)

表6 志丹地区长7烃源层有机质热解参数与类型划分

1.4 烃源岩热成熟特征

热解参数表明，长7烃源岩热解最高温度Tmax分布于492～453℃之间，呈从上至下逐渐增大的特征。根据划分标准，Tmax在448～471℃对应成熟度为0.87%～1.33%。镜质体反射率数据表明，长7烃源岩成熟度主要分布在0.87%～9.80%，为成熟烃源岩。

上述分析表明，研究区长7富含有机质的黑色泥岩为优质烃源岩。

2 长7高阻泥岩平面分布及评价

志丹地区长7烃源岩十分发育，是鄂尔多斯盆地延长组烃源岩最发育的地区之一，其中的高阻泥岩生烃贡献率最大。分析研究志丹地区长7高阻泥岩的平面分布规律，对指导该地区长7油层的勘探具有重要的指导意义。

2.1 测井识别

基于录井、岩心、测井资料[6]，对研究区烃源岩发育特征进行精细分析，拾取其厚度值，进行平面展布特征研究。该地区烃源岩具有颜色深、粒度细、不含砂、岩性纯的特点，形成于湖相环境(图6)。

烃源岩测井曲线具有“三高”特征，即高自然伽马、高声波时差、高感应电阻率[7]。如图7a井的烃源岩就有此特征。其中深感应与声波时差的幅度差能够很好地识别烃源岩的发育程度[8]，如图7b。尤其是在长73烃源岩发育段，其幅度差表现尤其明显，在全区稳定分布。

图6 某井长7烃源岩岩心图片Fig.6 The core images of Chang 7 source rock of a well

图7 长7段烃源岩测井解释成果图Fig.7 Well logging interpretation of Chang 7 member source rocks

2.2 长7高阻泥岩平面分布

2.2.1 长73高阻泥岩平面分布

从图8可以看出，志丹地区长73高阻泥岩平面分布具有以下特征：一是分布面积广，研究区内除东北部不发育外，其余地区几乎均有发育，高阻泥岩分布面积约占研究区面积97%以上；二是厚度大，高阻泥岩厚度大于24 m的区域约占研究区面积的20%，厚度最大可达32 m以上；三是带状分布明显，呈北西向带状展布，且方向性明显，这一特征推测与盆地坳陷形成期构造背景有关[9-10]。

2.2.2 长72高阻泥岩平面分布

从图9可以看出，长72高阻泥岩与长73高阻泥岩平面分布特征具有明显区别，主要表现为:一是高阻泥岩缺失区域面积较长73大，主要出现在研究区的东南部及西部，中部也有零星存在，且高阻泥岩厚度为零地区明显比长73大，约为长73的3倍；二是高阻泥岩厚度变小，研究区内长72高阻泥岩最大厚度约16米，表明长72沉积期其沉积坳陷较长73有变浅趋势；三是高阻泥岩带状分布特征减弱，与长73高阻泥岩展布对比，高阻泥岩厚度大的地区无明显继承性，这一现象正是坳陷型沉积盆地沉积坳陷中心不断迁移的佐证。

图8 志丹地区长73烃源岩平面分布Fig.8 Plane distribution of Chang 73 source rock in Zhidan area

图9 志丹地区长72烃源岩平面分布Fig.9 Plane distribution of Chang 72 source rock in Zhidan area

2.2.3 长71高阻泥岩平面分布

从图10可以看出，志丹地区长71高阻泥岩比长72、长73高组泥岩明显欠发育，其特征主要表现为：一是高阻泥岩缺失区域分布广，研究区的东北部、西北部、西南部及中部都存在缺失区，缺失区面积约占研究区面积的30%左右，表明这一时期湖盆坳陷在进一步变浅；二是高阻泥岩厚度小，志丹地区长71绝大部分地区高阻泥岩厚度小于12 m，平均厚度仅6 m左右，相比于长73、长72，长71是志丹地区长7油层组中高阻泥岩最不发育的层段[11]。

综上所述，长73高阻泥岩最发育，厚度最大可达30 m，平面分布广；长72高阻泥岩的发育程度比长73较差，高阻泥岩缺失区面积较长73大，高阻泥岩厚度大于12 m的分布区比长73小；长71高阻泥岩发育程度最差，高阻泥岩缺失区面积最大，约占研究区面积的30%，且高阻泥岩厚度大于12 m的区域仅零星分布。

图10 志丹地区长71烃源岩平面分布Fig.10 Plane distribution of Chang 71 source rock in Zhidan area

3 长7烃源岩综合评价

地球化学指标和平面展布综合分析认为[12]，志丹地区长7烃源岩具有有机质丰度高、有机质母质类型好(I型-II1型干酪根)、成熟度高(镜质组反射率为0.92%～1.00%)的特征，为优质烃源岩。长7油层组高阻泥岩展布具有下部厚度大、分布广、条带状分布明显的特征；中部厚度逐渐减小，分布范围呈收敛之势；上部烃源岩厚度最小，分布范围进一步缩小。自下而上呈现出沉积坳陷从发育向萎缩方向转化的过程。

综合评价认为，研究区东北-西南一线为“较好烃源岩”(Ⅱ类)分布区，其余为“好烃源岩”(Ⅰ类)分布区(图11)。较好烃源岩分布区(Ⅱ类)内烃源岩厚度一般小于12 m，好烃源岩分布区(Ⅰ类)内烃源岩厚度通常大于12 m。

图11 志丹地区长7烃源岩综合评价图Fig.11 Comprehensive evaluation of Chang 7 source rocks in Zhidan area

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Characteristics Evaluation of Chang 7 Source Rocks in Zhidan Area in Ordos Basin

Li Tianyuan

(YanchangOilfiledCo.,Ltd.,Yan＇an，Shaanxi716000,China)

In order to study the characteristics of Chang 7 source rock in Zhidan area of Ordos Basin, the exploration and development of oilfield exploration is instructed, and the geochemical characteristics and distribution characteristics of the source rocks are analyzed synthetically. The results show that the lithology of the Chang 7 source rocks is black mudstone and oil shale with small sandy mudstone and thin layer tuff. The distribution range of TOC was 2.85%～4.27% and the average value was 3.72%. The variation range of chloroform asphalt “A” ranged from 0.389%～0.761%. The distribution range of oil production was between 13.29 and 18.0 mg/g. The content of organic matter is 80%～94%, the content of shell and inertia is lower, the maximum temperature Tmaxis between 492～453 ℃, the vitrinite reflectance Distribution between 0.87%～9.8%. Comprehensive evaluation of long 7 source rock has high organic matter content, good type, high maturity, high quality source rock. Combined with the thickness of high-resistance mudstone, it is considered that the northeastern part of the study area is “better source rock” (Ⅱ) distribution area, the thickness is generally less than 12m; the rest is “good source rock”(Ⅰ) distribution area, Greater than 12m.

Chang 7 source rock； characteristic evaluation； Zhidan area； Ordos Basin

TE122

A

*第一作者简介：李添渊(1983—)，男，陕西横山人，硕士研究生，工程师，从事油田地质研究与勘探开发工作。邮箱：18227102@qq.com.