胜利油田埕北凹陷古近系生烃潜力研究

王浩

摘    要：近几年，埕北凹陷古近系勘探取得了可喜成果，预示着巨大的勘探潜力，但是对其烃源岩生烃能力一直未有系统评价。本文综合运用了地质、地化、测井等多种资料对研究区古近系烃源岩的发育特征及生烃潜力作出了系统评价，明确了该区主力烃源岩发育层位及资源潜力。

关键词：烃源岩;测井;油源对比;埕北凹陷;古近系

概况

埕北凹陷位于埕子口凸起和埕岛凸起之间，是一个呈北西向展布的狭长凹陷带，呈东北向断南西向超的构造格局，勘探面积约500km2。研究区的勘探工作始于上世纪80年代，在其周边已发现了埕岛、老河口和飞雁滩三个油田。目前凹陷内部共部署探井80余口，其中87%可见油气显示，油气潜力巨大。

一、方法的选取

研究区沙河街组钻井较少，探井多分布于凹陷边缘且地处海域取心不便，导致烃源岩样品分析数据偏少，难以实现烃源岩的综合评价，不能够真实反映烃源岩在剖面和平面上的变化和分布特征。

文献调研发现，利用测井信息结合地化分析对烃源岩进行综合评价可以克服传统烃源岩评价过于依赖实验室分析数据的缺陷。测井信息评价烃源岩始于上世纪40年代，一些西方学者发现了TOC含量与岩石放射性之间存在一定的关系，之后诸多学者提出了利用自然伽马、声波时差、电阻率等测井信息计算烃源岩TOC值的评价模型，直到1990年Passey等在前人研究的基础上，提出了ΔlogR法计算烃源岩的TOC，该方法被广泛应用与海相和陆相烃源岩评价。国内朱光有等利用声波、电阻率和密度测井信息建立数学模型定量计算了烃源岩的TOC含量，并结合胜利油田大量地化分析资料进行了验证，结果准确可靠。鉴于此现状，本次研究拟采用实验室样品分析和测井标定相结合的方法系统地对研究区潜在烃源岩进行综合评价。

二、测井评价方法

埕北地区取心井较少，其中进行TOC分析数据的井有12口，利用这12口井进行了古近系烃源岩测井模型的分析。分别统计了研究区烃源岩实测TOC数据和对应井段的声波时差和电阻率的读值，结果表明他们具有一定的正相关性。将实测TOC与其对应井段AC和lgRt进行线性回归，并进行密度校正可得研究区古近系烃源岩有机质丰度预测模型：

TOC = （0.16AC/3.28 + 11.01lgRt - 16.67）/D            （式1）

埕北凹陷烃源岩地化分析数据表明，烃源岩的热解烃S2和氢指数（IH）与TOC成正相关：

S2 = 2.0096TOC1.8793                        （式2）

其中TOC可由测井信息求得，进而可得氢指数IH计算公式：

IH = 2.0096TOC0.8793×100                   （式3）

根據埕北凹陷古近系烃源岩Ro与埋深的关系，得到了成熟度与深度的定量关系，从而建立了烃源岩的成熟度模型：

Ro = e （Z-4500）/2452.58                         （式4）

式中，Ro：镜质体反射率（%）;Z：埋藏深度（m）。

由计算结果可以看出，烃源岩进入生油门限Ro=0.5%时，埋深约为2800m;当烃源岩达到生油高峰Ro=1.0%时，烃源岩埋深达到了4500m。

三、综合评价

将Es3烃源岩有机碳丰度分四个等级区间进行研究：TOC=0.5～1%、TOC=1～2%、TOC=2～5%和TOC>5%，根据研究区内34口井的测井数据处理结果分区间绘制了TOC等值线图和烃源岩厚度等值线图，认为埕北凹陷Es3烃源岩有机碳丰度具有如下特征：发育东、西两个生油中心，东部生油中心位于老170井附近，西部生油中心位于埕北42井附近，分别与东、西两个次洼相对应;Es3烃源岩发育厚度大，深洼处可达400m，有机质丰度高，TOC平均值最高可达4%以上;优质烃源岩（TOC>2%）厚度大、分布广，最深处厚度可达250余米，TOC值可达4%以上;

通过对埕北凹陷埕北4、埕北14两口井的暗色泥岩实测显微组分的类型指数数据分析，确定Es3烃源岩有机质类型主要为Ⅰ、Ⅱ1和Ⅱ2型，以细菌、菌藻类、高等植物为混合生源，藻类生源为主。

埕北凹陷Es3烃源岩埋深较深，成熟度普遍较高，全部进入生油门限（Ro=0.5%）;西洼埋深最深，Ro可达0.8%以上，东洼埋深较西洼浅，Ro最大值仅为0.75%（图12）。该套烃源岩以生成成熟原油为主。

综合以上分析可以看出Es3烃源岩有机质丰度高，母质类型好，优质烃源岩最为发育，烃源岩发育厚度大、分布广，成熟度高且均进入生油门限，是凹陷的主力烃源岩。

用上述方法对研究区埕北凹陷Es3、Es1烃源岩进行了系统评价，并根据体积法计算了资源量。计算结果表明Es3总生油量10.9亿吨，优质烃源岩生油量最大为8.1亿吨，占总生油量的74.3%;Es1烃源岩总生油量1.3亿吨，优质烃源岩生油量0.9亿吨，占总量的69.2%。Es3和Es1总计生油量12.2亿吨，其中Es3贡献最大，占总量的89.3%。

结论

利用测井-地质相结合的方法可以很好地解决海域勘探区取心少、分析化验少的制约。通过实测数据与测井数据的标定，建立了研究区烃源岩地化参数的测井评价模型，并对未取心井进行了预测计算，结果准确可靠。对研究区沙河街组烃源岩进行综合评价表明，该区沙三段烃源岩为主力烃源岩，优质烃源岩厚度大、分布面积广，生油量近11亿吨，均为成熟原油;沙一段烃源岩以生成低熟原油为主，是次于沙三段的另一重要烃源岩层系，沙三段和沙一段总生油量可达12亿吨，彰显了胜利滩海地区巨大的勘探潜力。在油气勘探日益成熟的今天，不断完善烃源岩评价方法对于地质工作者认清勘探潜力具有重要的意义。

参考文献：

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[2] 王力，金强. 柴达木盆地西部第三系烃源灶及其对油气聚集的控制作用. 石油与天然气地质，2005，26（4）：467-472.

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