延吉盆地东部坳陷烃源岩评价技术研究

　

(中国石油测井有限公司大庆分公司　黑龙江　大庆　163412)

0　概　述

烃源岩是控制油气藏形成与分布的关键性因素之一。确定有效烃源岩是含油气系统的基础。烃源岩评价涉及许多方面，虽然在不同勘探阶段以及不同的沉积盆地，评价重点也有所不同，但是总体上主要包括两大方面：一是烃源岩的地球化学特征评价，如有机质的丰度、有机质的类型、有机质的成熟度；二是烃源岩的生烃能力评价，如生烃强度、生烃量、排烃强度等。本文主要进行烃源岩的类型、有机质丰度和成熟度评价。

1　烃源岩厚度

延吉盆地东部凹陷分两个次级凹陷，分别为德新凹陷和清茶馆凹陷，其中德新凹陷见有气藏显示，清茶馆凹陷见有油藏显示，该坳陷铜佛寺组暗色泥岩发育，分布广泛，具有相对好的生烃潜力[1]。如图1所示为铜佛寺组烃源岩等厚图，铜佛寺组各段暗色泥岩等厚图也显示出铜佛寺组时期发育三个次级凹陷沉积，其中暗色泥质沉积最厚区位于清茶馆凹陷的延参2井区，铜佛寺组烃源岩厚度超过450 m，德新凹陷的延14、延4井区铜佛寺组的烃源岩厚度超过350 m，由此可以看出延吉盆地东部凹陷区具有丰富的烃源岩，具有一定的油气成藏先天条件。

2　烃源岩类型

如图2所示，通过对铜佛寺组和大砬子组样品分析测试，据所测试样品的H/C和O/C原子比在干酪根分类标准图上投点得出，延吉盆地东部凹陷铜佛寺组和大砬子组烃源岩为Ⅱ型，属生烃较有利的有机质类型。

图1　延吉盆地东部凹陷铜佛寺组烃源岩等厚图

图2　延吉盆地东部凹陷烃源岩类型分布图

3　有机碳含量计算

总有机碳含量(TOC)是含油气盆地生烃研究中一个非常重要的参数。我们常常根据实验室所测定的TOC值来分析评价某层段烃源岩生烃潜力的大小，为油气盆地资源量的评价提供依据[2]。由于受取心样品的限制，一般不可能获得整段烃源岩连续的TOC实验室测定值。由于测井信息具有纵向分辨率高的特点，如何利用测井信息建立起与烃源岩有机质含量间的定量关系，进而计算出烃源岩段有机碳含量的连续分布值，无疑可有效地弥补实验室测样的不足，为烃源岩的评价研究提供更加准确、合理的参数值[3]。

与非烃源岩层相比，烃源岩层增加了固体有机质(干酪根)部分，由于固体有机质具有低速度、低体积密度和高含氢量的物理化学性质，烃源岩测井响应具有高电阻率、高声波时差、高伽马的特征[4]。因此优选电阻率、声波时差等参数，建立了反映烃源岩性质的有机碳含量(TOC)定量评价方法,见公式(1)。将回归有机碳含量与实验室分析的有机碳含量进行对比，如图3所示，其平均绝对误差为0.342%，其精度满足生产需要。

TOC=1.047×lgRT+0.033×DT+0.013×GR-4.858

R2=0.548

(1)

图3　回归有机碳含量TOC与实验室分析TOC对比图

从利用回归公式计算有机碳含量TOC直方图，如图4、图5所示可知，铜佛寺组TOC主要分布在0.5%～2.0%，平均为1.744%；而大砬子组TOC主要分布在0.5%～1.5%，平均为1.202%。

从铜佛寺组有机碳含量等值线图，如图6所示，铜佛寺组大部分井区有机碳均超过 0.5，达到差烃源岩的标准，凹陷中心部分井区有机碳最大值超过 2.0，达到极好的烃源岩标准。

图4　铜佛寺组有机碳含量直方图

图5　大砬子组有机碳含量直方图

图6　铜佛寺组有机碳含量TOC等值线图

4　有机质的成熟度

油气虽然是由有机质生成的，但有机质并不等于油气。从有机质到油气需要经过一系列的变化。衡量这种变化程度(有机质向油气转化程度)的参数为成熟度指标，这方面的研究即为有机质的成熟度评价。从原理上讲，无论是成烃母质，还是其产物，只要在成熟演化过程中体现出规律性的变化，反映这种变化的参数即可成为成熟度指标。由于镜质体并非十分有利的成烃母质，R0的增大与烃类的生成并没有直接的联系，但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R0成为目前应用最为广泛、最为权威的成熟度指标。而镜质体反射率R0与压力、温度有关，因此我们应用深度、声波与镜质体反射率R0建立关系，如图7所示与公式(2)、公式(3)。

R0=0.000 6×DEPTH+0.072R2=0.644 6

(2)

R0=0.000 72×DEPTH+0.003 78×DT-0.308 75R2=0.788 9

(3)

图7　镜质体反射率R0与深度的关系图

将深度回归公式和深度声波回归公式计算的镜质体反射率R0与实验室分析的镜质体反射率R0进行对比，如图8、图9所示，深度回归公式计算的镜质体反射率R0与实验室分析的镜质体反射率R0之间的平均绝对误差为0.063，而深度声波回归公式计算的镜质体反射率R0与实验室分析的镜质体反射率R0之间的平均绝对误差为0.048。由此可见深度和声波回归的镜质体反射率R0精度更高，能满足生产需要。

图8　深度回归公式计算R0与实验室分析R0对比图

图9　深度与声波回归公式计算R0与实验室分析R0对比图

从利用深度声波回归公式计算的镜质体反射率R0直方图，如图10、图11所示，铜佛寺组R0主要分布在0.4～0.8%，平均为0.555%，处于低成熟-成熟阶段；而大砬子组R0主要分布在0.3～0.6%，平均为0.472%，处于未成熟-低成熟阶段。

图10　铜佛寺组镜质体反射率R0直方图

图11　大砬子组镜质体反射率R0直方图

图12　铜佛寺组镜质体反射率R0等值线图

图12为铜佛寺组计算R0分布图，铜佛寺组R0值范围在0.4～0.8之间，处于低熟-成熟阶段，而延参2井区R0值最高，为东部凹陷最好的烃源岩。

5　结　论

综合以上分析，延吉盆地铜佛寺组已经进入生烃阶段，且干酪根以Ⅱ型为主，有机质丰度发育相对较高，具有较好的烃源岩指标，发育有较厚的有效烃源岩，其中清茶馆凹陷最厚为延参2 井区，厚度超过 450 m，而在该区域位置相对较高的延10、延12井均见含油显示，且延10井获得了1.48 t/d的工业油流。德新凹陷延 14、延4 井区为发育最厚区域，厚度超过350 m，而延14井获得6.45 t/d的工业油流，延4井获得35 000 m3/d的工业气流。由此可见烃源岩评价结果与试油结论相吻合。而大砬子组仍处于未成熟-低熟阶段，干酪根以Ⅱ型为主，有机质丰度相对中等，但是并未进入生烃阶段。延吉盆地东部凹陷暗色泥岩发育，且累积厚度较厚，由此可得延吉盆地铜佛寺组为生烃的最有利层位，具有相对好的生烃前景。

[1] 运华云，项建新，刘子文．有机碳测井评价方法及在胜利油田的应用[J]．测井技术，2000，12(5)：12-16．

[2] 许晓宏，黄海平，卢松年．测井资料与烃源岩有机碳含量的定量关系研究[J]．江汉石油学院学报 ，1998，20(3)：22-27．

[3] 齐玉林，李景坤．大杨树盆地杨参1井烃源岩评价及油源对比[J]．大庆石油地质与开发，2003，22(1)：35-40．

[4] 杨玉峰，王占国，张伟琴．松辽盆地湖相泥岩地层有机碳分布特征及层序分析[J]，沉积学报，2003，21(2)：25-31．