徐行

Hydrocarbon Generation Potential Evaluation of the Paleozoic Source Rocks and

Its Exploration Direction in Fuyang Area

摘要：阜陽探區(qū)位于南華北盆地周口坳陷的東部，上古生界C2t、P1s、P1x煤巖和泥巖是本區(qū)主力的生烴層。通過對烴源巖空間展布、烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度、類型和成熟度評價(jià)，明確本區(qū)的生烴指標(biāo)，估算區(qū)帶資源量，明確生烴潛力，指出生烴強(qiáng)勢區(qū)，為阜陽探區(qū)的勘探部署提供依據(jù)。

Abstract： The Fuyang exploration area is located in the east Zhoukou depression， the south of North China Basin， and the upper paleozoic C2t， P1s， P1x coal and mudstone are the main hydrocarbon source rocks in this area. Through the evaluation of the spatial distribution of hydrocarbon source rocks， organic matter abundance， type and maturity， clear hydrocarbon index in this area， estimate zone resources， clear the hydrocarbon generation potential， and figure out the strong area， providing the basis for Fuyang exploration deployment.

關(guān)鍵詞：阜陽探區(qū)；上古生界；烴源巖；資源量

Key words： Fuyang area；upper paleozoic；hydrocarbon source rocks；resources

中圖分類號：P62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）08-0001-04

0 引言

本論文題目來源于中石化集團(tuán)公司內(nèi)部的先導(dǎo)課題，目的是通過對阜陽探區(qū)上古生界烴源巖的整體評價(jià)，明確優(yōu)質(zhì)生烴層系，估算資源量，落實(shí)生烴潛力區(qū)帶，指導(dǎo)勘探部署。

1 烴源巖空間展布

阜陽探區(qū)發(fā)育中生界下白堊統(tǒng)永豐組暗色泥巖以及上古生界石炭-二疊系太原組、山西組、下石盒子組、上石盒子組煤巖、暗色泥巖以及碳質(zhì)泥巖，共五套生烴層。下白堊統(tǒng)永豐組烴源巖分布范圍相對局限，只在南部的臨泉凹陷殘留，而上古生界烴源巖分布范圍廣，在太和斷裂以北的顏集凹陷、倪丘集凹陷和古城低凸起都有不同程度的保存，其中顏集凹陷上古生界烴源巖保存最為完整，基本未遭受剝蝕，泥巖和煤巖累積厚度可以達(dá)到700m，其次是倪丘集凹陷上古生界烴源巖累積厚度可以達(dá)到600m左右，古城低凸起上古生界烴源巖保存最差，只殘留太原組、山西組、下石盒子組烴源巖，烴源巖累積厚度在300m左右。

2 生烴指標(biāo)分析

阜陽探區(qū)上古生界烴源巖形成于海-陸過渡相的淡水-微咸水的沉積環(huán)境，是海灣、潮坪沉積體系下發(fā)育的暗色泥巖、煤巖及碳質(zhì)泥巖。

2.1 有機(jī)質(zhì)豐度

2.1.1 泥巖

從鳳凰1井可溶烴類的各項(xiàng)參數(shù)來看，由于顏集凹陷上古生界保存好，上覆地層厚度大，烴源巖熱演化持續(xù)性好，長期發(fā)生大量排烴，現(xiàn)今殘留在烴源巖內(nèi)部的可溶烴含量非常低，不能真實(shí)地反映顏集凹陷上古生界暗色泥巖的有機(jī)質(zhì)豐度。按照王延斌泥巖的有機(jī)質(zhì)豐度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（表1），僅從有機(jī)碳評價(jià)指標(biāo)來看，C2t屬于差-中等烴源巖，P1s屬于中等-好烴源巖，P1x屬于差-中等烴源巖，P2s屬于差烴源巖（表2）。

據(jù)古城低凸起和倪丘集凹陷的古城1井、南11井烴源巖評價(jià)參數(shù)分析，古城1井暗色泥巖除了C2t為差烴源巖外，P1s、P1x和P2s基本達(dá)到了好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)；南11井和鳳凰X1井類似，C2t、P1s、P1x屬于差-中等烴源巖，P2s屬于差烴源巖。因此從全區(qū)的烴源巖資料綜合來看，P1s、P1x暗色泥巖厚度大，烴源評價(jià)指標(biāo)略好于C2t和P2s，P1s、P1x暗色泥巖為全區(qū)的主力生烴層。

2.1.2 煤巖

根據(jù)對古城低凸起古城1井煤樣的巖石熱解和氯仿瀝青“A”分析，按照王延斌煤的有機(jī)質(zhì)豐度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，除了P1x樣品達(dá)到中等生油巖標(biāo)準(zhǔn)外，C2t和P1s樣品都屬于差生油巖。但是這個(gè)有機(jī)質(zhì)豐度評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)只是從煤成油的角度考慮，而沒有從煤層氣角度進(jìn)行劃分，對于有機(jī)質(zhì)高度富集的煤，在不同熱演化階段都能形成氣態(tài)烴，它是很好的氣源巖。

2.2 有機(jī)質(zhì)類型

從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，鳳凰X1井C2t、P1s、P1x暗色泥巖中主要有機(jī)顯微組分是惰質(zhì)組，其次是腐泥組，殼質(zhì)組和鏡質(zhì)組含量極低。從對油氣生成的貢獻(xiàn)來看，源巖中主要生油組分是殼質(zhì)組和腐泥組，而鏡質(zhì)組（富氫鏡質(zhì)體除外）和惰質(zhì)組相對來說一般主要是生氣組分。根據(jù)鳳凰X1井實(shí)測數(shù)據(jù)，推斷顏集凹陷泥質(zhì)烴源巖類型以III為主，偏向腐植型，生氣為主。

據(jù)古城1井干酪根顯微組分相對含量分析，煤中主要有機(jī)顯微組分是鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組，在鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組中，P1s和P1x煤中二者含量相近，而C2t煤中鏡質(zhì)組（58%）含量比惰質(zhì)組（8%）高，同時(shí)，C2t煤中富氫鏡質(zhì)體含量非常豐富。煤中殼質(zhì)組含量也表現(xiàn)出P1s含量大于C2t的特征，且以孢子體和角質(zhì)體為主。泥巖中含有一定的殼質(zhì)組和腐泥組，C2t泥巖中礦物瀝青基質(zhì)和藻類體都有較高的含量，表明C2t泥巖作為烴源巖來說是很好的，而P1s泥巖中藻類體和礦物瀝青基質(zhì)含量很少，這從總體上反映C2t和P1s沉積環(huán)境的變化和差異（圖1）。

總體來看，區(qū)域上各類樣品基本類似，古城低凸起的古城1井、倪丘集凹陷的南11井以及顏集凹陷鳳凰X1井都表明石炭-二疊系泥巖、煤巖中主要有機(jī)顯微組分是鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組，二者含量達(dá)60%以上，具有典型的腐殖型干酪根的特征（圖2）。

除了上述根據(jù)干酪根鏡鑒判斷烴源巖類型外，從鳳凰X1井熱解TMAX和IH之間的相對關(guān)系也可以看出，暗色泥巖和煤巖樣品IH值明顯偏低，C2t、P1s、P1x、P2s暗色泥巖和煤巖都屬于III型干酪根，與干酪根鏡鑒結(jié)果一致（圖3）。

2.3 有機(jī)質(zhì)成熟度

阜陽探區(qū)石炭-二疊系烴源巖演化特征符合南華北盆地區(qū)域特點(diǎn)，烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度從南向北逐漸增高。鹿邑-顏集凹陷演化程度最高，埋深淺但成熟度高，四套生烴層都屬于高成熟-過成熟階段。古城低凸起烴源巖熱演化程度中等，埋深在1700m左右，煤系烴源巖有機(jī)質(zhì)就處于氣煤-肥煤相當(dāng)?shù)某墒祀A段；倪丘集凹陷烴源巖熱演化程度偏低，埋深在3000m，尚處于液態(tài)窗峰值區(qū)，屬于氣-肥煤帶（圖4、圖5、表3）。

3 資源量估算

根據(jù)烴源巖綜合評價(jià)結(jié)果，應(yīng)用盆地模擬技術(shù)，對阜陽地區(qū)石炭-二疊系煤系烴源巖的生烴量及資源量進(jìn)行預(yù)測。通過對研究工區(qū)不同凹陷、不同層系油氣聚集量的模擬計(jì)算，阜陽探區(qū)的天然氣資源量為5245×108m3，油資源量1.709×108t；其中晚期生成的天然氣資源量522×108m3，油資源量4320×104t（圖5、表4）。

從阜陽地區(qū)油氣資源分布來看，倪丘集凹陷和古城低凸起既可以生油，也可以生氣，主要以生油為主。其中倪丘集凹陷油資源量為1.077×108t，氣資源量為1275×108m3，目前有油氣發(fā)現(xiàn)的井多集中在本凹陷，應(yīng)該具備較大的勘探潛力。古城低凸起油資源量為6320×108t，氣資源量為211×108m3；顏集凹陷則以生氣為主，氣資源量達(dá)3759×108m3（圖6、7）。

4 結(jié)論

通過資源量估算結(jié)果，可以得出倪丘集凹陷為生烴潛力區(qū)帶，為下一步勘探目標(biāo)。綜合分析認(rèn)為倪丘集凹陷存在下生上儲、自生自儲、上生下儲三種成藏類型。其中自生自儲和上生下儲型成藏組合源儲配置有利區(qū)在北部近凹斜坡；由于受到后期構(gòu)造運(yùn)動的影響，遭到不同程度的破壞，因此在倪丘集凹陷尋找這兩種類型的油氣藏，必須關(guān)注早期圈閉保存條件相對較好的目標(biāo)。下生上儲型成藏組合必須緊鄰斷層，同時(shí)斷層的側(cè)向封擋條件和古近系的局部蓋層條件要好，可能以“晚期生烴”的油氣藏為主，其源儲配置有利區(qū)在大王莊構(gòu)造附近。

參考文獻(xiàn)：

[1]張國偉，張本仁，袁學(xué)誠，等.秦嶺造山帶與大陸動力學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2001：421-805.

[2]薛愛民，金維浚.合肥盆地油氣地質(zhì)及其與大別造山帶構(gòu)造耦合[M].北京：石油工業(yè)出版，2001：1-169.

[3]萬天豐.郯廬斷裂帶的演化與古應(yīng)力場[J].地球化學(xué)，1995，

20（5）527-534.

[4]彭兆蒙，彭仕宓，吳智平，等.華北地區(qū)三疊紀(jì)盆地格局及演化分析[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，24（2）：35-38.

[5]孫曉猛，張梅生，龍勝祥，等.秦嶺—大別造山帶北部逆沖推覆構(gòu)造與合肥盆地、周口坳陷控盆斷裂[J].石油與天然氣地質(zhì)，2004，25（4）：191-198.

[6]王定一，張國偉，劉池陽，等.周口坳陷及周緣地區(qū)構(gòu)造特征[R].內(nèi)部報(bào)告，1989.