王 軍,王德英,馮 沖,柳嶼博,燕 歌

(中海石油(中國)有限公司 天津分公司，天津 300459)

隨著渤海海域富烴凹陷勘探程度的不斷提高，邊緣凹陷的油氣勘探逐步被提上日程。邊緣凹陷是位于富烴凹陷周邊且靠近盆地邊緣的凹陷，常具有面積小和埋藏淺的特征[1-2]。由于勘探程度較低，邊緣凹陷烴源巖發(fā)育情況和油氣資源潛力尚不明確，烴源巖預(yù)測成為制約邊緣凹陷勘探的關(guān)鍵問題。遼西凹陷南洼屬于典型的邊緣凹陷，并無鉆井鉆遇優(yōu)質(zhì)烴源巖。本次研究從分析化驗(yàn)的微觀角度和沉積充填的宏觀角度探討遼西南洼烴源巖發(fā)育的主要控制因素，并通過油源對比與地震相類比，預(yù)測有效烴源巖的分布。

1 勘探現(xiàn)狀

遼西凹陷南洼位于渤海海域遼東灣探區(qū)遼西凹陷南部，按古近系沉積中心位置可劃分為南、北兩個(gè)次洼(圖1)。北次洼緊鄰的遼西凸起發(fā)現(xiàn)了多個(gè)油田和含油氣構(gòu)造。以遼西1號邊界斷層為界，北次洼陡坡帶旅大4-2、旅大5-2、旅大5-2北油田和旅大4-1含油氣構(gòu)造位于邊界斷層下降盤，綏中36-1和旅大10-1油田位于邊界斷層上升盤靠近遼中凹陷的凸起區(qū)。研究發(fā)現(xiàn)邊界斷層兩側(cè)油藏可能存在砂-砂對接，因此遼西凸起南段已發(fā)現(xiàn)的原油可能來源于遼中凹陷或遼西凹陷南洼。遼西凹陷南洼北次洼探井靠近凸起區(qū)且均完鉆于東營組，并未鉆至洼陷帶沙河街組烴源巖；南次洼鉆探旅大8-2構(gòu)造和旅大9-1構(gòu)造共2口探井，均失利，且鉆遇的沙河街組為非或差烴源巖。

2 烴源巖發(fā)育特征

烴源巖發(fā)育的控制因素研究主要有2種方法：一種方法應(yīng)用實(shí)驗(yàn)手段研究烴源巖的古生產(chǎn)力和保存效率，優(yōu)質(zhì)烴源巖通常發(fā)育于古生產(chǎn)力高[3-5]和有機(jī)質(zhì)保存條件好[6-8]的古環(huán)境；另一種方法從宏觀的角度研究古氣候和古構(gòu)造等外部條件對烴源巖發(fā)育的控制，溫暖濕潤的氣候條件[9]和較高的沉降速率[10]有利于優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育。更有學(xué)者將宏觀影響因素歸結(jié)為可容納空間增長速率和沉積物充填速率的相對大小來劃分湖泊的沉積充填類型，認(rèn)為較高的可容納空間增長速率和較低的沉積物充填速率下形成的欠充填和平衡充填湖泊有利于烴源巖發(fā)育，而過充填湖泊不發(fā)育烴源巖[11-13]。本文從微觀的測試分析與宏觀的構(gòu)造、沉積分析結(jié)合，發(fā)現(xiàn)南、北次洼烴源巖發(fā)育條件有明顯差異，優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育于北次洼，并明確了烴源巖發(fā)育的主要控制因素。

圖1 遼西凹陷南洼區(qū)域位置圖Fig.1 Regional location of the south sag in Liaoxi Depression

渤海海域發(fā)育沙河街組第三段和第一段(分別簡稱“沙三段”和“沙一段”)2套烴源巖，其中沙三段為最重要的烴源巖。遼西南洼僅南次洼LD8-2-1和LD9-1-1兩口井鉆遇沙河街組，可以根據(jù)探井樣品的測試數(shù)據(jù)從微觀角度進(jìn)行烴源巖評價(jià)。

2.1 南次洼鉆井烴源巖特征

LD8-2-1井位于南次洼西部緩坡帶，鉆遇沙一段和沙三段厚度分別為86 m和359 m，有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)(wTOC)平均值分別為0.50%和0.45%，平均S1+S2(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為1.23‰和1.95‰。LD9-1-1井位于南次洼東部陡坡帶，鉆遇沙一段和沙三段厚度分別為184 m和469 m，wTOC平均值分別為0.64%和0.36%，平均S1+S2(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為1.97‰和2.71‰(表1)。上述地層均為辮狀河三角洲沉積，烴源巖均為差或非烴源巖。選取南次洼東部陡坡帶LD9-1-1井進(jìn)行沙三段和沙一段烴源巖生源構(gòu)成和水體環(huán)境分析，測試項(xiàng)目包括古生物、有機(jī)地球化學(xué)和巖礦分析，綜合應(yīng)用多種參數(shù)反映烴源巖生源構(gòu)成和沉積環(huán)境。

2.1.1 生源構(gòu)成

LD9-1-1井沙三段和沙一段中均發(fā)現(xiàn)了多種藻類化石，包括具有地層專屬性的藻類化石----渤海藻和多刺甲藻，但藻類豐度整體不高(圖2)，且縱向上豐度變化較大，部分樣品甚至未發(fā)現(xiàn)藻類化石，反映了藻類雖然是生源構(gòu)成的一部分，但并未達(dá)到勃發(fā)的程度，有一些沉積時(shí)期藻類并不發(fā)育，藻類古生產(chǎn)力水平低可能是烴源巖質(zhì)量差的重要原因。根據(jù)有機(jī)碳方法[14]計(jì)算的沙三段和沙一段烴源巖古生產(chǎn)力分別為282 g/(cm2·a)和108 g/(cm2·a)，據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[3]判斷分別屬于貧氧和中氧湖盆。沙三段烴源巖干酪根顯微組分鑒定結(jié)果(圖2)表明腐泥組和惰質(zhì)組含量較低，而殼質(zhì)組和鏡質(zhì)組含量較高，其平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為65%和24%，干酪根類型主要為Ⅱ2和Ⅲ型；沙一段烴源巖與之類似。相比之下，渤海海域優(yōu)質(zhì)烴源巖殼質(zhì)組含量更高而鏡質(zhì)組含量更低，干酪根類型主要為Ⅱ1型，南次洼沙河街組烴源巖較高的鏡質(zhì)組含量反映了較多的陸源高等植物輸入。全巖光片鑒定結(jié)果顯示沙三段和沙一段烴源巖具有黃綠色熒光的生油能力強(qiáng)的藻類體呈分散狀且豐度較低，但可見較多的鏡質(zhì)體(圖3)，同樣反映了生源構(gòu)成包含藻類和陸源高等植物2種生源。較多的陸源高等植物輸入是干酪根類型差的重要原因。雖然陸源高等植物輸入明顯，但甾烷組成表明沙三段生源構(gòu)成仍然以藻類為主，沙三段烴源巖C27/C29甾烷比值介于1.12～1.60，平均為1.27，具有C27甾烷優(yōu)勢，反映了以藻類輸入為主[15]；C304-甲基甾烷/C29甾烷比值介于0.17～0.33，平均為0.28，較高的4-甲基甾烷豐度同樣反映了藻類的明顯貢獻(xiàn)(圖2)。

2.1.2 水體環(huán)境

烴源巖沉積的水體環(huán)境主要包括古鹽度和古氧相。反映古鹽度的常用指標(biāo)為伽馬蠟烷含量和痕量元素指標(biāo)。南次洼沙三段烴源巖伽馬蠟烷/C30藿烷比值介于0.15～0.23，平均為0.18，該比值較低，反映了水體鹽度較低[15]；而沙一段烴源巖該比值介于0.06～0.77，平均為0.35，水體鹽度較沙三段增大。沙三段烴源巖Sr/Ba比值為0.02～0.03(平均為0.03)，B/Ga比值為1.64～3.61(平均為2.21)，這2個(gè)比值均較低，反映了古鹽度較低[16-17]，由考奇公式[18]計(jì)算的古鹽度(NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù))為4.96‰～8.22‰，平均為6.41‰。沙一段烴源巖Sr/Ba比值為0.03～0.11(平均為0.06)，B/Ga比值為1.50～3.17(平均為2.42)，也同樣均較低，由考奇公式計(jì)算的古鹽度為6.61‰～10.48‰，平均為8.69‰，水體鹽度較沙三段稍高。根據(jù)湖泊古鹽度判斷標(biāo)準(zhǔn)[19]，沙三段與沙一段烴源巖均為微咸水-半咸水沉積，這與渤海海域典型沙河街組優(yōu)質(zhì)烴源巖沉積環(huán)境類似，水體鹽度并不是烴源巖質(zhì)量差的原因。

表1 遼西地區(qū)優(yōu)質(zhì)烴源巖與非烴源巖評價(jià)參數(shù)Table 1 Evaluation parameters of quality source rocks and non-hydrocarbon source rocks in the Liaoxi area

南次洼沙三段烴源巖姥鮫烷/植烷比值介于1.21～1.72，平均為1.46；沙一段烴源巖與之類似，姥鮫烷/植烷比值介于1.40～1.52，平均為1.47：根據(jù)相關(guān)判斷標(biāo)準(zhǔn)[15]，兩者屬于弱氧化環(huán)境?？偭蚝糠从沉怂w的氧化-還原程度，沙三段烴源巖總硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(wS)為0.05%～0.31%，平均為0.20%；沙一段烴源巖總硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.12%～0.31%，平均為0.24%：反映了較為氧化的環(huán)境。湖相碳酸鹽碳、氧同位素反映了水體的封閉與開放程度，沙三段碳酸鹽的δ13C為-14.8‰～-2.6‰，δ18O為-13.1‰～-10.8‰，碳酸鹽碳、氧同位素均偏負(fù)，反映了開放且水體鹽度較低的沉積環(huán)境[20]。南次洼開放而偏氧化的水體環(huán)境不利于有機(jī)質(zhì)保存，是烴源巖質(zhì)量差的另一個(gè)重要原因。

優(yōu)質(zhì)烴源巖一般發(fā)育于遠(yuǎn)物源的半深湖-深湖相。烴源巖的成分反映了距離物源的遠(yuǎn)近，從而反映了烴源巖的沉積環(huán)境。LD9-1-1井沙三段烴源巖石英、長石、碳酸鹽和黏土礦物的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為45%、18%、6%和24%，相對于渤海優(yōu)質(zhì)烴源巖的組成，該井的石英、長石含量高而碳酸鹽和黏土礦物含量低，反映了近物源沉積環(huán)境；陡坡帶可容納空間最大的部位仍然以硅質(zhì)粗碎屑而非化學(xué)沉積礦物為主，反映了南次洼為過充填沉積，不利于優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育。

綜合來看，南次洼辮狀河三角洲為主體的沉積環(huán)境水體開放、深度淺而動(dòng)蕩，不利于高古生產(chǎn)力的形成和有機(jī)質(zhì)的保存，從而不利于優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育。

2.2 南北次洼沉積特征對比

2.2.1 構(gòu)造沉降特征對比

構(gòu)造沉降控制了沉積充填，構(gòu)造分析是沉積研究的基礎(chǔ)。渤海海域沙三段烴源巖形成于盆地裂陷Ⅱ幕的強(qiáng)裂陷期[21]，屬于典型的斷陷湖盆，強(qiáng)烈活動(dòng)的大型邊界伸展斷層控制了洼陷可容納空間主要沿?cái)鄬酉陆当P發(fā)育，從而控制了洼陷的形成與烴源巖的發(fā)育。從遼西南洼南次洼(圖4)和北次洼(圖5)地震剖面上可以看到，沙三段沉積中心沿陡坡帶邊界斷層下降盤展布，遠(yuǎn)離邊界斷層的緩坡帶地層厚度逐漸變薄。從沙三段厚度等值線圖(圖6)可以看出，遼西南洼南、北次洼靠近陡坡帶邊界斷層的沙三段沉積中心厚度分別為1.5 km和1.6 km，并無明顯差異。由于沙三段沉積期作為邊界斷層上升盤的遼西凸起為物源區(qū)，并無沙三段沉積，因此邊界斷層下降盤的地層厚度與沉積時(shí)間的比值可以作為同沉積斷層即邊界斷層的活動(dòng)速率，也是地層的沉積速率。從遼西南洼南次洼(圖6位置編號1～5)和北次洼(圖6位置編號6～13)邊界斷層活動(dòng)速率對比來看(圖6左上圖)，南、北次洼邊界斷層最大活動(dòng)速率分別為375 m/Ma和400 m/Ma，次洼之間無明顯差異。遼西南洼南、北次洼沙三段的厚度、斷層活動(dòng)速率和地層沉積速率相似，反映了由邊界斷層控制的南、北次洼沙三段可容納空間相似。

圖5 遼西凹陷南洼北次洼預(yù)測優(yōu)質(zhì)烴源巖地震相Fig.5 Prediction of the seismic facies of quality source rocks in the northern foot of the south sag,Liaoxi depression(剖面位置見圖1)

圖6 遼西南洼沙三段沉積相、地層厚度與邊界斷層活動(dòng)速率疊合圖Fig.6 Superimposed map of sedimentary facies,stratigraphic thickness and boundary fault activity rate of the Member 3 of Shahejie Formation in the south sag of Liaoxi depression

2.2.2 次洼沉積充填特征對比

遼西南洼周邊發(fā)育4類物源：第一類物源為燕山褶皺帶太古界變質(zhì)巖大物源，為盆外大型物源，通過1號和2號大型溝谷(圖1、圖6)向遼西南洼輸送陸源硅質(zhì)碎屑；第二類物源為遼西凸起中生界硅質(zhì)碎屑巖局部物源(圖4、圖6)，為河湖相砂巖與泥巖互層沉積，向陡坡帶邊界斷層下降盤提供陸源硅質(zhì)碎屑；第三類物源為遼西南凸起上古生界硅質(zhì)碎屑巖局部物源(圖5、圖6)，為海陸過渡相砂巖與泥巖互層沉積，早期向緩坡帶斜坡提供陸源硅質(zhì)碎屑；第四類物源為遼西凸起下古生界碳酸鹽巖局部物源(圖5、圖6)，主要沿地層傾向向遼中凹陷提供碳酸鹽巖碎屑，不能向遼西南洼提供硅質(zhì)碎屑。第一和第二類物源為南次洼物源區(qū)，第三和第四類物源為北次洼物源區(qū)。

南次洼的2類物源以燕山褶皺帶物源為主。遼西大走滑斷層為漸新世以來的右旋走滑斷層，通過計(jì)算遼西大走滑斷層的走滑量恢復(fù)原型盆地，從而明確1號和2號溝谷在沙三段沉積期為遼西南洼南次洼的物源輸入通道，來自燕山褶皺帶太古界變質(zhì)巖的大量硅質(zhì)碎屑沿這2個(gè)大型溝谷進(jìn)入南次洼卸載，在緩坡帶形成大規(guī)模的辮狀河三角洲沉積，同時(shí)來自遼西凸起中生界硅質(zhì)碎屑巖的陸源碎屑在陡坡帶形成坡積扇(圖6)，東西雙向物源大量的陸源碎屑供給使南次洼整體處于過充填，半深湖-深湖相烴源巖不發(fā)育。

北次洼受西部遼西南凸起作為洼間鏈狀島對燕山褶皺帶大物源的阻擋作用[22]，陸源碎屑主要來自遼西南凸起上古生界硅質(zhì)碎屑巖，在沙三段沉積期提供陸源碎屑，在緩坡帶形成小型辮狀河三角洲沉積；同時(shí)陡坡帶沒有接受來自遼西凸起下古生界碳酸鹽巖碎屑卸載，較高的可容納空間與較低的陸源碎屑充填控制了北次洼處于平衡充填，在陡坡帶形成半深湖-深湖相沉積(圖6)，發(fā)育湖相優(yōu)質(zhì)烴源巖。

南北次洼對比可以看到，即使構(gòu)造沉降和沉積速率同樣較高，北次洼較低的陸源碎屑輸入提供了相對封閉、深度大而穩(wěn)定的水體，為高古生產(chǎn)力和還原環(huán)境形成提供了條件，有利于優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育。

2.3 圍區(qū)油源對比

北次洼并沒有鉆井鉆遇沙河街組有效烴源巖，通過對圍區(qū)已發(fā)現(xiàn)原油的油源對比，明確原油來源，從而預(yù)測有效烴源巖層系與分布，并通過來源于北次洼的原油地球化學(xué)特征推斷烴源巖生源構(gòu)成與水體環(huán)境。

從油田所處的區(qū)域位置來看，綏中36-1和旅大10-1油田位于遼西凸起向遼中凹陷傾伏的斜坡帶，原油主要來源于已證實(shí)為富烴凹陷的遼中凹陷。通過對比北次洼陡坡帶下降盤原油與遼西凸起來源于遼中凹陷原油的成熟度和來源層系，與來源于遼中凹陷不同的原油即判斷為來自于遼西凹陷南洼北次洼。渤海海域發(fā)育沙三段、沙一段和東三段3套優(yōu)質(zhì)烴源巖，伽馬蠟烷指數(shù)(GaI，詳見表2，下同)、4-甲基甾烷指數(shù)(4-MSI)、4-甲基三芳甲藻甾類指數(shù)(TDSI)和4-甲基三芳非甲藻甾類指數(shù)(TNSI)4個(gè)參數(shù)可以有效識別來自不同烴源巖層系的原油[23-25]。

應(yīng)用上述4個(gè)參數(shù)劃分原油成因類型，研究區(qū)包含3種類型的原油：第一類原油主要來源于沙一段烴源巖，具有高伽馬蠟烷(GaI>0.30)、低4-甲基甾烷(4-MSI<0.35)、高4-甲基三芳甲藻甾類(TDSI>0.40)和低4-甲基三芳非甲藻甾類(TNSI<0.25)特征，旅大10-1和旅大4-1油田的原油屬于此類；第二類原油主要來源于沙三段烴源巖，具有低伽馬蠟烷(GaI<0.20)、高4-甲基甾烷(4-MSI>0.55)、高4-甲基三芳甲藻甾類(TDSI>0.40)和高4-甲基三芳非甲藻甾類(TNSI>0.40)特征，旅大4-2、綏中36-1和旅大5-2北油田部分原油屬于此類；第三類原油來源于沙一段和沙三段烴源巖，生物標(biāo)志物特征介于前兩者之間，旅大5-2和旅大5-2北全部原油，以及旅大4-2和綏中36-1油田部分原油屬于此類(表2)。

旅大4-1構(gòu)造油砂抽提物與鄰近的遼西凸起旅大10-1油田原油對比良好，主要來源于遼中凹陷；旅大4-2油田東二上亞段原油(3井)與鄰近的遼西凸起綏中36-1油田原油(S-1井)對比良好，來源于遼中凹陷；旅大4-2油田東二下亞段原油(W-2井)雖然來源于沙一段和沙三段烴源巖，但較高的伽馬蠟烷、較低的4-甲基甾烷、較高的4-甲基三芳甲藻甾類和較低的4-甲基非三芳甲藻甾類表明其油源與圍區(qū)原油相比有更多的沙一段原油的貢獻(xiàn)，為典型的來源于遼西凹陷南洼的原油(圖7)；旅大5-2油田東二上亞段和東二下亞段原油與鄰近的綏中36-1油田原油(14D井)對良好，主要來源于遼中凹陷，但旅大5-2油田東二下GaI表示伽馬蠟烷/C30藿烷;4-MSI表示C304-甲基甾烷/C29規(guī)則甾烷;TDSI表示C294,23,24-三甲基三芳甲藻甾類/(4-甲基與3-甲基三芳甾類之和)；TNSI表示(C274-甲基三芳甾類與C294-甲基-24-乙基三芳甾類之和)/(4-甲基與3-甲基三芳甾類之和);SM1表示C29甾烷ααS/(S+R);SM2表示C29甾烷ββ/(αα+ββ)。E3d2L.東營組第二段下亞段;E3d2U.東營組第二段上亞段;N1g.館陶組;N1mL.明化鎮(zhèn)組下段;E3s1.沙河街組第一段;E3s3沙河街組第三段。“/”表示旅大5-2北油田原油因遭受強(qiáng)烈生物降解，部分生物標(biāo)志物參數(shù)無法計(jì)算亞段原油具有更低的成熟度，表明部分原油來源于遼西凹陷南洼；旅大5-2北油田原油因遭受強(qiáng)烈生物降解，部分生物標(biāo)志物已無法計(jì)算，主要來源于遼中凹陷，可能有遼西凹陷南洼的貢獻(xiàn)。

表2 研究區(qū)原油(油砂抽提物)生物標(biāo)志物參數(shù)Table 2 Biomarker parameters of crude oil (oil sand extract)in the study area

圖7 遼西南洼旅大4/5-2油田東二下亞段原油與遼西凸起來源于遼中凹陷的原油對比圖Fig.7 Comparison of crude oil from the E3d2L of the Lüda 4/5-2 Oilfield in the south sag of Liaoxi depression and of that from the Liaoxi Uplift of the Liaozhong depressionGa表示伽馬蠟烷;4-MS表示C30 4-甲基甾烷;1表示C29 4,23,24-三甲基三芳甾類;2表示C29 4-甲基-24-乙基三芳甾類;3表示C29 3-甲基-24-乙基三芳甾類;4表示C28 3-甲基-24-甲基三芳甾類;5表示C27 4-甲基三芳甾類;6表示C27 3-甲基三芳甾類。6,4表示C27 3-甲基三芳甾類和C28 3-甲基-24-甲基三芳甾類異構(gòu)體共逸出峰;5,2表示C27 4-甲基三芳甾類和C29 4-甲基-24-乙基三芳甾類異構(gòu)體共逸出峰

旅大4-2和旅大5-2油田東二下亞段發(fā)現(xiàn)了來源于遼西凹陷南洼的原油，表明這2個(gè)油田鄰近的遼西凹陷南洼北次洼發(fā)育有效的沙一段和沙三段優(yōu)質(zhì)烴源巖。旅大4-2油田W-2井深度1 964.5 m東二下亞段原油來源于北次洼沙三段和沙一段烴源巖，C27/C29甾烷比值為1.01，C304-甲基甾烷/C29甾烷比值為0.38，相比南次洼更高的4-甲基甾烷豐度反映了藻類更加繁盛，從而可能有更高的古生產(chǎn)力和更好的有機(jī)質(zhì)類型。旅大4-2油田W-2井深度1 964.5 m東二下亞段原油伽馬蠟烷/C30藿烷比值為0.24，反映了古鹽度與南次洼相近，因原油中類異戊二烯烷烴遭受了生物降解，無法根據(jù)姥鮫烷/植烷比值判斷氧化-還原性，但依據(jù)與大物源較遠(yuǎn)的距離推測為較還原的沉積環(huán)境。

3 地震預(yù)測優(yōu)質(zhì)烴源巖展布

油源對比已經(jīng)明確遼西凹陷南洼發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖，接下來通過與有鉆井標(biāo)定的地震相類比預(yù)測有效烴源巖展布。

巖性地震預(yù)測方法包括地震速度[26-27]、地震相[28-29]、地震屬性[30-31]和地震反演[32-33]等方法。地震速度巖性分析法工作量大，預(yù)測精度也較低[30]；地震屬性和地震反演法需要有探井標(biāo)定[32]。遼西凹陷南洼并沒有探井鉆遇沙河街組優(yōu)質(zhì)烴源巖，故無法應(yīng)用以上2種方法。而利用地震相方法預(yù)測烴源巖更具優(yōu)勢，地震反射特征可以追蹤烴源巖的空間展布。前人研究表明，渤海灣盆地湖相烴源巖往往具有低頻、高連續(xù)、強(qiáng)反射特征，反射結(jié)構(gòu)為平行-亞平行反射[28]。鑒于這種地震反射特征，可利用地震相法在研究區(qū)開展烴源巖預(yù)測。

從遼西凹陷鉆遇沙河街組的多口探井來看，地層厚度較薄的沙一段優(yōu)質(zhì)烴源巖與非烴源巖地震相區(qū)分不明顯。鑒于沙三段與沙一段優(yōu)質(zhì)烴源巖往往分布一致，因此重點(diǎn)進(jìn)行沙三段優(yōu)質(zhì)烴源巖預(yù)測，再根據(jù)沙三段優(yōu)質(zhì)烴源巖分布區(qū)域推測沙一段優(yōu)質(zhì)烴源巖分布區(qū)域。

遼西凹陷南洼沙三段非優(yōu)質(zhì)烴源巖地震相類比南次洼LD8-2-1和LD9-1-1兩口探井。位于西部緩坡帶的LD8-2-1井和位于東部陡坡帶的LD9-1-1井沙三段烴源巖為辮狀河三角洲前緣沉積，巖性為砂巖與泥巖頻繁互層，泥巖多呈褐色、紅褐色和紫紅色，反映了淺水動(dòng)蕩的沉積環(huán)境；烴源巖評價(jià)以非-差烴源巖為主(表1)；地震相為高頻、斷續(xù)、弱反射特征，反射結(jié)構(gòu)為前積反射(圖4)。從地震相類比來看，遼西凹陷南洼南次洼的洼陷中心沙三段同樣呈現(xiàn)為上述地震反射特征，表明南次洼整體發(fā)育辮狀河三角洲沉積，湖相優(yōu)質(zhì)烴源巖不發(fā)育(圖6)。

遼西凹陷北洼多口鉆井鉆遇了沙河街組優(yōu)質(zhì)烴源巖，為半深湖-深湖相沉積，巖性為深灰色泥巖，有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體大于2%，S1+S2質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體大于12‰(表1)，為優(yōu)質(zhì)烴源巖。沙三段地震相呈現(xiàn)2種不同的特征：一種是以JZ20-1-1井為代表的低頻、高連續(xù)、強(qiáng)反射特征，反射結(jié)構(gòu)為平行反射，地震相橫向上變化不大，反映了在較大洼陷內(nèi)廣泛分布的優(yōu)質(zhì)烴源巖；另一種是以JZ20-3-2井為代表的低頻、高連續(xù)、弱反射特征，反射結(jié)構(gòu)為亞平行反射，剖面上呈透鏡狀，反映了在小型洼陷內(nèi)局部發(fā)育的優(yōu)質(zhì)烴源巖(圖8)。因此，本文將北洼優(yōu)質(zhì)烴源巖的典型地震相特征類比應(yīng)用至南洼北次洼。北次洼西部緩坡帶沙三段地震相為高頻、斷續(xù)、弱反射特征，反射結(jié)構(gòu)為前積反射，為辮狀河三角洲沉積，湖相優(yōu)質(zhì)烴源巖不發(fā)育(圖5)；西部緩坡帶局部發(fā)育了沙四段優(yōu)質(zhì)烴源巖，具有低頻、高連續(xù)、強(qiáng)反射特征，但烴源巖規(guī)模小，資源潛力有限；東部陡坡帶地震相與JZ20-3-2井優(yōu)質(zhì)烴源巖類似，發(fā)育剖面上呈透鏡狀的沙三段和沙一段優(yōu)質(zhì)烴源巖(圖5)，平面上呈狹長帶狀沿邊界斷層發(fā)育(圖6)，該烴源巖對旅大4-2和旅大5-2油田東二下亞段成藏有重要貢獻(xiàn)。

4 結(jié) 論

a.遼西凹陷南洼包含南、北2個(gè)次洼，鉆井及地震相表明南次洼湖相烴源巖不發(fā)育，北次洼發(fā)現(xiàn)了來自沙三段和沙一段烴源巖的原油，結(jié)合地震相預(yù)測發(fā)育沙河街組優(yōu)質(zhì)烴源巖。

b.南、北次洼沙三段構(gòu)造沉降和可容納空間相似，但物源體系不同。南次洼包含盆外大物源和凸起的局部物源，雙向充填導(dǎo)致南次洼過充填，主要發(fā)育辮狀河三角洲和坡積扇沉積；北次洼包含遼西南凸起上古生界硅質(zhì)碎屑巖局部物源和遼西凸起下古生界碳酸鹽巖局部物源，發(fā)育平衡充填的湖相沉積。

圖8 遼西凹陷北洼優(yōu)質(zhì)烴源巖地震相Fig.8 Seismic facies of quality source rocks in the northern foot of the Liaoxi depression

c.南次洼沙三段與沙一段烴源巖包含藻類和陸源高等植物2種物源，藻類古生產(chǎn)力水平低，水體環(huán)境為開放的微咸水和氧化環(huán)境，高沉積速率對有機(jī)質(zhì)的稀釋和氧化環(huán)境對有機(jī)質(zhì)的破壞不利于優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育。同樣為微咸水環(huán)境的北次洼預(yù)測藻類古生產(chǎn)力水平高，水體為封閉和還原環(huán)境，有利于優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育。