伊通盆地岔路河断陷双阳组烃源岩评价及分布特征

赵恩璋

(中国石油吉林油田分公司勘探开发研究院 吉林松原 138000)

1 区域地质概况

伊通盆地南起梨树，跨过伊通、双阳北至永吉等县，呈北东45～55°方向狭长展布，整个盆地贯穿吉林省中部，位于吉林和长春两地之间，构造位置位于郯庐断裂带北段西半支佳木斯—伊通断裂带内。伊通盆地受郯庐断裂带西半支运动影响，在全球构造上属于东北亚走滑断裂体系的最西支，是佳（木斯）－伊（通）地堑南段一个主体在海西期褶皱基底上发育起来的古近纪含油气走滑－伸展盆地。岔路河断陷为盆地内一个二级构造单元，位于伊通地堑的北部，从南到北分别为梁家构造带、新安堡凹陷、万昌构造带、波太凹陷、搜登站构造带和孤店斜坡（图1），断陷内含新安堡和波泥河-太平（波太）两个主要生烃凹陷。双阳组在岔路河断陷全区分布，厚度变化较大，钻井揭露厚度为500-600m，岩性为黑、灰黑色泥、粉砂岩、细砂-砂砾岩互层，底部为砂砾岩，纵向上分为双一段、双二段、双三段三个岩性段，与下伏前第三系呈不整合接触。

图1 伊通盆地岔路河断陷构造图

2 烃源岩特征及评价

2.1 有机质丰度

有机质丰度是衡量烃源岩生烃物质基础的重要指标，一般主要用有机碳含量、氯仿沥青“A”、总烃和热解生烃潜力四个指标进行评价。

岔路河断陷双阳组烃源岩的TOC含量在0.6%～1%之间的样品占37.4%，>1.0%的样品占39.6%，TOC总体达到中等-好级别；氯仿沥青“A”含量在0.01%～0.05%之间的样品占32.3%，含量在0.05%～0.1%之间的烃源岩样品占39.8%，>0.1%的样品占25.5%；生烃潜量（S1+S2）在0.5～2.0mg/g的样品占60.7%，2.0～6.0mg/g的烃源岩样品占13%，>6.0 mg/g的烃源岩样品占约10%。研究区主要发育湖泊沉积体系，采用我国目前较为通用的陆相烃源岩有机质丰度评价标准，为中等—好的烃源岩。

2.2 有机质类型

由于不同来源、组成的有机质成烃潜力有很大差别，因此，要客观认识烃源岩的成烃能力和性质，仅仅评价有机质的丰度是不够的，还必须对有机质的类型进行评价，它不仅反应了有机质的产烃能力，还决定了有机质的产物是以油为主还是以气为主。对于烃源岩有机质类型的划分，常用的方法包括岩石热解法、干酪根显微组分分析法、干酪根元素法及干酪根碳同位素法。

2.2.1 岩石热解法判断有机质类型

采用岩石热解方法可以快速经济地直接利用少量岩石（也可以对于干酪根进行）获得许多参数，其中不少包含有烃源岩中有机质类型的信息。对于成熟度低的烃源岩而言，氢指数（IH）能较好地反映有机质生烃能力的高低，母质类型指数也可以反映有机质氢、氧的相对富集程度，因而可以成为良好的判识有机质类型的指标[7]。近年来由于仪器的改进，一般采用IH—Tmax图来划分有机质类型。

岩石热解分析结果表明，岔路河断陷双阳组有机质类型主要以Ⅱ型干酪根为主，少量Ⅲ型干酪根，其中双一段最好，为Ⅱ2型干酪根；双一段主要为Ⅱ1型干酪根；双三段主要为Ⅱ1、Ⅱ2型干酪根（图2）。

图2 岔路河断陷新安堡凹陷双阳组IH—Tmax图

图2 岔路河断陷新安堡凹陷双阳组IH—Tmax图

2.2.2 利用干酪根显微组分判断有机质类型

干酪根镜检通常被认为是划分有机质类型比较可靠的方法。从显微镜下看，干酪根主要由两部分组成：一部分为具有一定的形态和结构特征的、能识别出其原始组分和来源的有机碎屑，这些只占干酪根的一小部分；另一部分为多孔状、非晶质、无结构、无定形的基质。利用干酪根显微检测技术，可以直接观察干酪根的有机显微组成，了解其生物来源，从而判定其干酪根类型。

TI是将干酪根显微组分各组分含量通过数值化来反应干酪根类型的一种参数，其表达式如下：

其中a、b、c、d分别为腐泥组、壳质组、镜质组和惰质组百分含量（表1）。

表1 四分法TI值界限（据SY/T 5735-1995）

伊通盆地岔路河断陷双阳组有效烃源岩主要分布在新安堡和波太两个凹陷，通过对新安堡凹陷27块样品、波太凹陷29块样品进行干酪根显微组分检测，分析认为岔路河新安堡凹陷双阳组有机质类型以Ⅱ～Ⅲ型干酪根为主，少部分Ⅰ型干酪根，其中双一段最好，Ⅱ～Ⅰ型干酪根比例达到50%；岔路河波太凹陷双阳组有机质类型是以Ⅱ2-Ⅲ型干酪根为主，比新安堡凹陷的有机质类型更具优势。

2.3 有机质成熟度

有机质沉积后需在时间和温度的作用下经过一系列变化才能生成油气，衡量这种变化程度的参数即为有机质的成熟度。评价有机质成熟度的指标较多，如反映生烃母质干酪根演变特征的元素组成的变化、官能团构成的变化、自由基含量的变化、颜色及荧光性的变化、热失重的变化、碳同位素组成的变化、镜质体反射率的变化以及反映热解产物演化的可溶有机质的含量及组成、烃类的含量及组成、生物标记化合物异构化参数、奇偶优势参数等。

由于镜质体反射率随热演化程度的升高而稳定增大，并具有相对广泛、稳定的可比性，使Ro成为目前应用最为广泛、最为权威的成熟度指标。

选取了位于新安堡凹陷的昌14井、昌35井、昌37井和昌40井，通过测得每口井选取样品的镜质体反射率值及深度数据，绘制了新安堡凹陷Ro频率分布直方图及Ro随深度变化曲线，反应了新安堡凹陷深层镜质组反射率与深度关系及不同成熟阶段样品个数的概率分布。从左侧的折线图中可以看出（图3），根据实测数据拟合出一条曲线，大部分数据符合随深度加大、Ro值逐渐增加的趋势，在地层埋深达到2000m左右时开始生烃。新安堡凹陷在2700m左右进入成熟阶段，成熟重质油大量生成。从右侧Ro频率分布图中可看成，双阳组地层中有机质的演化程度很高，大部分进入成熟程度，有相当一部分达到高熟。其中双阳组的双一段、双二段都达到了成熟，且双一段高成熟有机质比例达到70%，双二段处于成熟-高熟阶段，双三段主要处于成熟阶段。

图3 新安堡凹陷双阳组Ro与深度关系及Ro频率分布图

在波太凹陷选取了昌3井、昌7井、昌8井和昌47井等8口典型井，通过测得每口井选取样品的镜质体反射率值及深度数据，绘制了波太凹陷Ro频率分布直方图及Ro随深度变化曲线。从波太凹陷Ro与深度关系图中反应出波太凹陷生烃门限约1300m，在2300m左右进入成熟阶段，成熟重质油大量生成（图4）。从右侧Ro频率分布图中可看出波太凹陷双阳组有机质分布在低熟—成熟阶段，其中双一段有机质基本上刚刚进入成熟阶段，双二段地层中有机质演化程度最高，90%有机质进入成熟阶段，双三段主要处于成熟阶段、部分处于高成熟阶段。

图4 波太凹陷双阳组Ro与深度关系及Ro频率分布图

3 双阳组烃源岩分布

通过对岔路河断陷46口探井的双阳组暗色泥岩进行了系统的统计工作，结合岔路河断陷暗色泥岩厚度/地层厚度、泥岩厚度/地层厚度与沉积相的关系，再依照构造图绘制出岔路河断陷始新世双一段、双二段、双三段暗色泥岩平面分布图。从平面上看，岔路河断陷双一段、双二段、双三段地层中暗色泥岩都较发育，全区分布，厚度大都在50m以上。新安堡凹陷暗色泥岩平均厚度大于波太凹陷，其中新安堡凹陷中心暗色泥岩厚度超过300m，而波太凹陷暗色泥岩厚度一般不超过100m。

比较暗色泥岩在双一段、双二段、双三段的分布图可以看出，各层段暗色泥岩在各区的厚度横向上变化较大，双一段最大暗泥厚度主要分布在波太凹陷，大部分都在100m以上，最大为250m，在凹陷西南和东北处，新安堡凹陷及梁家构造带暗泥厚度最大也达到200m；双二段最大暗泥厚度分布在新安堡凹陷西北缘附近，为150m，在波太凹陷最大值为100m；双三段在新安堡凹陷和波太凹陷各有一处高值区，达到150m，均位于凹陷中心附近。从这里可以看出，双一段时期是整个断陷的沉降中心，暗泥厚度较大，到双二段时期，沉降中心北移，而且偏向断陷西北缘带；到双三段南北沉积速度相当。

4 结论

岔路河断陷双阳组有效烃源岩主要分布在新安堡和波太两个凹陷。暗色泥岩在双阳组各层段均有发育，有机质类型分析结果显示，波太比新安堡类型更具优势，波太凹陷以Ⅱ2-Ⅲ型干酪根为主。新安堡以Ⅲ型干酪根为主，新安堡凹陷的生烃门限约2000m，波太凹陷生烃门限约1300m。新安堡凹陷双一、双二段烃源岩处于成熟—高成熟阶段，双三段烃源岩为成熟阶段；波太凹陷双一段有机质处于成熟阶段，双二、双三段主要处于成熟—高成熟阶段。双一段时期是整个断陷的沉降中心，暗泥厚度较大，到双二段时期，沉降中心北移，而且偏向断陷西北缘带，到双三段时期南北沉积速度相当。基于暗泥厚度、成熟度、温度、压力等方面的分析对岔路河断陷西北缘凝析油分布进行预测，结果显示双阳组有利于形成原生型凝析油气藏，因此对岔路河断陷双阳组烃源岩进行评价对本区的油气勘探有非常重要的指导意义。

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