魏曇娟子，劉 建(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

資福寺洼陷油氣來源及運(yùn)聚特征研究

魏曇娟子，劉 建(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

資福寺洼陷位于江漢盆地江陵凹陷東部，具有豐富的油氣資源，先后在古近系新溝咀組、荊沙組和潛江組發(fā)現(xiàn)工業(yè)油氣流或油氣顯示。利用烴源巖有機(jī)地化特征以及原油的地化資料，進(jìn)行多指標(biāo)油氣源綜合對(duì)比，確定油氣源層。根據(jù)原油和源巖特征對(duì)比，資福寺洼陷原油與資福寺洼陷的烴源巖較為相似，而與梅槐橋地區(qū)烴源巖有一定的差異性，說明資福寺洼陷原油來源于資福寺洼陷的烴源巖。并結(jié)合沉積、構(gòu)造演化、成烴演化、生儲(chǔ)蓋組合等資料，綜合、動(dòng)態(tài)地分析油氣運(yùn)移的控制因素，闡明油氣運(yùn)移優(yōu)勢通道的發(fā)育規(guī)律，確定了油氣運(yùn)移的方向和過程。影響資福寺洼陷油氣富集的因素很多，其中尤其以油氣主要輸導(dǎo)斷層為主，分布廣泛的薄砂層則是油氣側(cè)向運(yùn)移的重要通道。

資福寺洼陷；油氣來源；油氣運(yùn)聚

資福寺洼陷位于江漢盆地江陵凹陷東部，東鄰赤岸街構(gòu)造，西接虎度河洼陷，南接南部斜坡金家場構(gòu)造，北鄰范家臺(tái)構(gòu)造?？v向上，白堊系漁洋組、古近系沙市組、新溝咀組、荊沙組、潛江組等地層發(fā)育齊全。洼陷內(nèi)新溝咀組下段沉積期處于三角洲前緣亞相和淺湖亞相，應(yīng)是油氣勘探的有利地區(qū)。雖然資福寺洼陷成油氣地質(zhì)條件良好，資源量比較豐富，但是由于資福寺洼陷斷裂發(fā)育，構(gòu)造十分復(fù)雜，再加上長期以來地震資料品質(zhì)不好，盡管油氣顯示十分廣泛，遍及凹陷的大部分地區(qū)和層組，卻難以找到富集部位，勘探效果不好，資源探明率很低。長期以來，有關(guān)石油勘探工作者對(duì)于資福寺洼陷是否具有豐富生油能力有不同的見解。在明確各烴源層段的生烴潛力和成烴演化基礎(chǔ)上，研究油氣的主要運(yùn)移方向，綜合、動(dòng)態(tài)地分析成藏的控制因素和分布規(guī)律。對(duì)明確工區(qū)的勘探潛力，進(jìn)一步評(píng)價(jià)有利勘探目標(biāo)，指導(dǎo)油氣勘探具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 原油特征及來源

圖1 資福寺洼陷原油成熟度圖

1.1原油物性及地化特征

資福寺洼陷及周緣新溝咀組原油比重一般為0.8022～0.8485；粘度一般為3.01～14.07mPa·s；新溝咀組下段Ⅱ油組初餾點(diǎn)為54～114℃；凝固點(diǎn)一般為15～34℃?？傮w表現(xiàn)為低密度、低粘度、低含硫量的輕質(zhì)石油的特點(diǎn)。

資福寺洼陷OEP(奇偶優(yōu)勢)一般為0.83～1.72，集中在1附近，反映資福寺及周緣烴源巖演化程度不高，向北向南演化程度變低，原油處于成熟階段資福寺洼陷及周緣發(fā)現(xiàn)的原油大多數(shù)為成熟原油(見圖1)。反映出該區(qū)原油和生油巖母源以藻類為主，兼有過渡型和高等植物成分，母質(zhì)類型相似(見表1)；Pr/Ph(姥植比)一般為0.111～0.783；Pr/nC17一般為0.64～5；Pr/nC18一般為0.75～22.5。說明原油以低碳數(shù)同系物占優(yōu)勢；原油正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布多為單峰前峰型，主峰碳為C18～C28(圖2)，集中在C22附近，主峰碳分布范圍集中在較低碳數(shù)范圍，其中以荊西油田虎2井的主峰碳數(shù)最低，為C17，向北向南主峰碳數(shù)增大；∑C21-/∑C22+一般為0.64～3.81，集中在1附近，∑C21-/∑C22+值以復(fù)2井最高，向北向南比值減小。

表1 資福寺洼陷原油與烴源巖飽和烴色譜參數(shù)對(duì)比表(部分)

注：Ex上為新溝咀組上段；Ex下Ⅰ為新溝咀組下段Ⅰ油組；Ex下Ⅱ?yàn)樾聹暇捉M下段Ⅱ油組；Ex下Ⅲ為新溝咀組下段Ⅲ油組。

1.2油源對(duì)比

原油飽和烴質(zhì)譜中C27～C29規(guī)則甾烷的分布反映了源巖的有機(jī)質(zhì)特征。C27～C29規(guī)則甾烷具有C27、C28和C293峰，構(gòu)成“V”型特征，表明藻類和高等植物雙重生源特征。從較高的γ蠟烷以及Tm與Ts的比值(Tm和Ts分別為172-22,29、30-三降藿烷和182-22,29、30-三降藿烷)能夠顯示，新溝咀組的原油與新溝咀組下段源巖有一定的相關(guān)性(見圖2)，反映了本地生油巖與原油之間的親緣關(guān)系。甾萜烷生物標(biāo)志化合物比值及異構(gòu)體比值(見表2)基本落在低成熟到成熟區(qū)。由C2920S/C2920(S+R)的比值基本都大于0.49顯示，資福寺洼陷及周緣烴源巖都處于成熟-高成熟階段(見圖1)，與資福寺洼陷原油成烴母質(zhì)較為接近、成熟度相同，具有親緣關(guān)系。

圖2 資福寺洼陷油氣源對(duì)比圖

根據(jù)資福寺洼陷油-源生物標(biāo)志化合物參數(shù)對(duì)比圖，資福寺洼陷原油與該地區(qū)的烴源巖較為相似，而與梅槐橋地區(qū)烴源巖有一定的差異性，這種差異主要反映在物源與環(huán)境的參數(shù)上(見圖3)。說明資福寺洼陷原油以來源于該地區(qū)的烴源巖為主。

表2 資福寺洼陷原油與烴源巖飽和烴質(zhì)譜參數(shù)對(duì)比表

注：Ej為荊沙組；Ex下g為新溝咀組下段泥隔層；Es為沙市組。

圖3 資福寺洼陷油-源生物標(biāo)志化合物參數(shù)對(duì)比圖

2 油氣運(yùn)移分析

2.1油氣輸導(dǎo)系統(tǒng)

油氣輸導(dǎo)系統(tǒng)是指連接源巖與圈閉的各種運(yùn)移通道所組成的輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。只有良好的油氣輸導(dǎo)系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)烴類的聚集成藏。

影響資福寺洼陷油氣富集的因素很多，其中尤其以油氣主要輸導(dǎo)斷層為主(如復(fù)興場斷層等)。復(fù)興場等斷層對(duì)油氣運(yùn)移具有雙重作用，早期主要起通道作用，后期則主要起封閉作用。后期封閉性的原因一是構(gòu)造活動(dòng)減弱，二是沿?cái)鄬用姘l(fā)生的強(qiáng)烈礦化作用。

分布廣泛的薄砂層是油氣側(cè)向運(yùn)移的重要通道。平面上，凹陷內(nèi)主要勘探目的層系新溝咀組下段受北部物源控制，發(fā)育三角洲-湖泊沉積體系，具有生油條件“南好北差”、儲(chǔ)集條件“北好南差”的特點(diǎn)，生儲(chǔ)條件的平面配置較差。但薄砂層是油氣側(cè)向運(yùn)移的主要通道，如金家場地區(qū)金6井薄砂層累積厚度占地層厚度的10.6%，共計(jì)31層/49m。砂層分布較為穩(wěn)定，具有一定的連通性。

2.2油氣運(yùn)移指向

圖4 資福寺洼陷及周緣油氣運(yùn)移指向圖

油氣物性及地化特征的分布和油源對(duì)比結(jié)果能有效的反映油氣的運(yùn)移指向。從前述油源對(duì)比結(jié)果來看，油氣基本以近源自生自儲(chǔ)為主。從目前已知的荊西油田原油物性特征分布來看，從天鵝洲向斜的陵93井向北和向北東方向，原油密度和粘度有增高的趨勢，原油飽和烴色譜資料顯示，主峰碳數(shù)有略微增大，指示了油氣向北和向北東方向運(yùn)移的特征。從油氣藏形成的條件推測，位于主要生烴區(qū)域兩側(cè)的荊州背斜帶和金家場構(gòu)造為油氣運(yùn)移的主要指向(見圖4)。

而對(duì)于資福寺洼陷西邊和天鵝洲向斜南部的李家臺(tái)構(gòu)造來說，油源對(duì)比結(jié)果與本地源巖具有相似性，而是否如前人提出的可能有來自梅槐橋深洼的烴源巖的說法，根據(jù)沉積、構(gòu)造演化特征進(jìn)行分析。該區(qū)主要的烴源巖為新溝咀組下段，該區(qū)域新溝咀組下段沉積時(shí)期正處于彌陀寺斷層的下盤深洼，具有較好的生烴條件。而從生烴的關(guān)鍵時(shí)刻來看，此時(shí)該區(qū)域已經(jīng)形成為高地，而在其西邊的梅槐橋地區(qū)與該區(qū)之間的區(qū)域已經(jīng)形成了洼陷，那么梅槐橋洼陷形成的油氣要跨越這個(gè)洼陷而運(yùn)移至李家臺(tái)地區(qū)似乎難度較大。因此，資福寺洼陷及周緣油氣應(yīng)該以近距離垂向運(yùn)移為主，在斷裂發(fā)育的地區(qū)通過斷裂的溝通才可能進(jìn)行側(cè)向和垂向多方向的運(yùn)移(見圖4)。

3 結(jié) 論

1)根據(jù)原油和源巖特征對(duì)比，資福寺洼陷及周緣原油與本地區(qū)的烴源巖較為相似，而與梅槐橋地區(qū)烴源巖有一定的差異性，說明資福寺洼陷及周緣原油來源于本地區(qū)的烴源巖。

2)影響資福寺洼陷油氣富集的因素很多，其中尤其以油氣主要輸導(dǎo)斷層為主，分布廣泛的薄砂層則是油氣側(cè)向運(yùn)移的重要通道。

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[編輯] 洪云飛

P618.13

A

1673-1409(2012)05-N067-04

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.05.022

2012-02-16

湖北省教育廳科學(xué)技術(shù)研究(A類)重點(diǎn)項(xiàng)目(D200712003)。

魏曇娟子(1987-)，女，2009年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)方面的研究工作。

劉建(1965-)，男，1987年大學(xué)畢業(yè)，博士，高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)方面的教學(xué)與研究工作；E-mail:181801632@qq.com。