石臼坨凸起对比渤中凹陷古近系烃源岩评价

2018-09-12张志鹏

山东化工 2018年16期

胥伟，梁强，张志鹏，王洁

(成都理工大学，四川成都 610059)

石臼坨凸起位于渤中坳陷北部地区，总面积约为2040km2，整体呈E-W向展布，被渤中凹陷、秦南凹陷等生烃凹陷包围(图1)，是渤海海域渤中坳陷潜山的主要分布区之一，目前已在该凸起的主体、南倾末端(427构造)、东倾末端(428W/E、430等构造)上发现了油气储量较大的上古生界碎屑岩潜山、下古生界碳酸盐岩潜山、中生界火山岩潜山。可见，作为渤中坳陷凸起潜山的一部分，石臼坨凸起潜山勘探前景极佳。但是，通过资料研究和文献调研发现，目前关于石臼坨凸起潜山油气地质的基础研究工作还比较薄弱，不利于石臼坨凸起潜山油气勘探工作的展开。

图1 石臼坨凸起区域构造图(据中海油研究中心渤海研究院改)

1 烃源岩发育特征

渤海湾盆地潜山油气藏主要以“新生古储”的方式存在，由顶部不整合面上的地层和侧向的陆相古近系烃源岩提供油气[1]，其中，太古宇和元古宇生烃条件差，甚至不具备生烃条件。渤中地区主要发育有东二下段～东三段、沙一段～沙二段，以及沙三段等3套烃源层[2-3]。

石臼坨凸起上的湖相、三角洲相地层有所发育，渤中富烃凹陷临近石臼坨凸起，是个重要的生烃凹陷。根据前人研究数据可知，主力生油层为沙三段泥岩，其次为沙一段～沙二段以及东下段的厚层暗色泥岩，这些泥岩形成的烃源岩层能够提供丰富的油气来源。

1.1 烃源岩有机质丰度

此次对烃源岩有机质丰度进行评价，主要采用总有机碳TOC和生烃潜量S1+S2两个参数，结合其他指标作为指导，并以中国陆相烃源岩有机质丰度评价标准，联系已有资料和成果[4-5]，最终评价东下段、沙一段～沙二段以及沙三段这三套烃源岩在研究区石臼坨凸起及渤中凹陷的特征。

渤中凹陷东二下段～东三段烃源岩TOC均值为1.45%，生烃潜力S1+S2均值为4.86mg/g，属于中等烃源岩；渤中凹陷沙一段～沙二段烃源岩TOC均值为1.7%，生烃潜力均值为6.15mg/g，整体属于中等-好的烃源岩；渤中凹陷沙三段烃源岩TOC平均值为2.3%，生烃潜力S1+S2均值为9.1mg/g，属于好-极好的烃源岩；整体来讲，两套烃源岩中沙三段烃源岩有机质丰度最好，沙一段～沙二段烃源岩次之，相比较之下，东二下段～东三段烃源岩丰度较差。

1.2 有机质类型

渤中凹陷新生界主要为陆相湖盆沉积，有机质类型主要以陆相有机质输入为主。本次研究主要依据干酪根有机元素组成H/C、O/C等指标(表1)，采用三类四分方案来讨论研究区有机质类型[6]，即对干酪根进行划分，总的来说，可分为腐泥型(Ⅰ型)、腐殖腐泥型(Ⅱ1型)、腐泥腐殖型(Ⅱ2型)和腐殖型(Ⅲ型)。

表1 有机质类型三类四分划分方案(据Tissot，1979，修改)

结合已有资料显示，石臼坨凸起古近系中东二下段到东三段有机质类型为Ⅱ2-Ⅲ型，沙一段到沙二段有机质类型以Ⅱ2为主，沙三段有机质类型主要为Ⅱ1-Ⅱ2型(图1)。而渤中凹陷古近系沙河街组主要为Ⅱ1型，部分为Ⅱ1-Ⅱ2型；东营组下段有机质主要以Ⅱ1-Ⅱ2型为主。总的来说，沙河街组有机质类型要好于东营组(图2)。

图2 石臼坨凸起有机质类型划分图

图3 渤中凹陷有机质类型划分图

1.3 有机质成熟度

从渤中凹陷烃源岩镜质体反射率(Ro%)与深度关系图来看(图3)，渤中凹陷沙河街组烃源岩开始生烃的门限深度为3100m左右，3700m时开始大量生烃。东下段烃源岩在2900m附近时测得大部分镜质体反射率值为0.5%，表明了有机质进入生烃门限，而深度到达3700m附近时有机质开始大量生烃，此时镜质体反射率值普遍达到0.7%[4]。

从石臼坨凸起烃源岩镜质体反射率(Ro%)和深度的关系图上可以看出(图4)，该区有机质成熟度普遍偏低，当深度为3150m左右时，测得镜质体反射率值为0.5%，说明了有机质到了生油门限；当深度到达3500m左右时，测得镜质体反射率值为0.7%，说明了有机质开始大量生油，整体随着深度的增加Ro值也随之增加。