王浩

摘? ? 要：近幾年，埕北凹陷古近系勘探取得了可喜成果，預(yù)示著巨大的勘探潛力，但是對(duì)其烴源巖生烴能力一直未有系統(tǒng)評(píng)價(jià)。本文綜合運(yùn)用了地質(zhì)、地化、測(cè)井等多種資料對(duì)研究區(qū)古近系烴源巖的發(fā)育特征及生烴潛力作出了系統(tǒng)評(píng)價(jià)，明確了該區(qū)主力烴源巖發(fā)育層位及資源潛力。

關(guān)鍵詞：烴源巖;測(cè)井;油源對(duì)比;埕北凹陷;古近系

概況

埕北凹陷位于埕子口凸起和埕島凸起之間，是一個(gè)呈北西向展布的狹長(zhǎng)凹陷帶，呈東北向斷南西向超的構(gòu)造格局，勘探面積約500km2。研究區(qū)的勘探工作始于上世紀(jì)80年代，在其周邊已發(fā)現(xiàn)了埕島、老河口和飛雁灘三個(gè)油田。目前凹陷內(nèi)部共部署探井80余口，其中87%可見(jiàn)油氣顯示，油氣潛力巨大。

一、方法的選取

研究區(qū)沙河街組鉆井較少，探井多分布于凹陷邊緣且地處海域取心不便，導(dǎo)致烴源巖樣品分析數(shù)據(jù)偏少，難以實(shí)現(xiàn)烴源巖的綜合評(píng)價(jià)，不能夠真實(shí)反映烴源巖在剖面和平面上的變化和分布特征。

文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，利用測(cè)井信息結(jié)合地化分析對(duì)烴源巖進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)可以克服傳統(tǒng)烴源巖評(píng)價(jià)過(guò)于依賴實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)的缺陷。測(cè)井信息評(píng)價(jià)烴源巖始于上世紀(jì)40年代，一些西方學(xué)者發(fā)現(xiàn)了TOC含量與巖石放射性之間存在一定的關(guān)系，之后諸多學(xué)者提出了利用自然伽馬、聲波時(shí)差、電阻率等測(cè)井信息計(jì)算烴源巖TOC值的評(píng)價(jià)模型，直到1990年P(guān)assey等在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了ΔlogR法計(jì)算烴源巖的TOC，該方法被廣泛應(yīng)用與海相和陸相烴源巖評(píng)價(jià)。國(guó)內(nèi)朱光有等利用聲波、電阻率和密度測(cè)井信息建立數(shù)學(xué)模型定量計(jì)算了烴源巖的TOC含量，并結(jié)合勝利油田大量地化分析資料進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。鑒于此現(xiàn)狀，本次研究擬采用實(shí)驗(yàn)室樣品分析和測(cè)井標(biāo)定相結(jié)合的方法系統(tǒng)地對(duì)研究區(qū)潛在烴源巖進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

二、測(cè)井評(píng)價(jià)方法

埕北地區(qū)取心井較少，其中進(jìn)行TOC分析數(shù)據(jù)的井有12口，利用這12口井進(jìn)行了古近系烴源巖測(cè)井模型的分析。分別統(tǒng)計(jì)了研究區(qū)烴源巖實(shí)測(cè)TOC數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)井段的聲波時(shí)差和電阻率的讀值，結(jié)果表明他們具有一定的正相關(guān)性。將實(shí)測(cè)TOC與其對(duì)應(yīng)井段AC和lgRt進(jìn)行線性回歸，并進(jìn)行密度校正可得研究區(qū)古近系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度預(yù)測(cè)模型：

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

埕北凹陷烴源巖地化分析數(shù)據(jù)表明，烴源巖的熱解烴S2和氫指數(shù)（IH）與TOC成正相關(guān)：

S2 = 2.0096TOC1.8793? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （式2）

其中TOC可由測(cè)井信息求得，進(jìn)而可得氫指數(shù)IH計(jì)算公式：

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

根據(jù)埕北凹陷古近系烴源巖Ro與埋深的關(guān)系，得到了成熟度與深度的定量關(guān)系，從而建立了烴源巖的成熟度模型：

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

式中，Ro：鏡質(zhì)體反射率（%）;Z：埋藏深度（m）。

由計(jì)算結(jié)果可以看出，烴源巖進(jìn)入生油門(mén)限Ro=0.5%時(shí)，埋深約為2800m;當(dāng)烴源巖達(dá)到生油高峰Ro=1.0%時(shí)，烴源巖埋深達(dá)到了4500m。

三、綜合評(píng)價(jià)

將Es3烴源巖有機(jī)碳豐度分四個(gè)等級(jí)區(qū)間進(jìn)行研究：TOC=0.5～1%、TOC=1～2%、TOC=2～5%和TOC>5%，根據(jù)研究區(qū)內(nèi)34口井的測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)處理結(jié)果分區(qū)間繪制了TOC等值線圖和烴源巖厚度等值線圖，認(rèn)為埕北凹陷Es3烴源巖有機(jī)碳豐度具有如下特征：發(fā)育東、西兩個(gè)生油中心，東部生油中心位于老170井附近，西部生油中心位于埕北42井附近，分別與東、西兩個(gè)次洼相對(duì)應(yīng);Es3烴源巖發(fā)育厚度大，深洼處可達(dá)400m，有機(jī)質(zhì)豐度高，TOC平均值最高可達(dá)4%以上;優(yōu)質(zhì)烴源巖（TOC>2%）厚度大、分布廣，最深處厚度可達(dá)250余米，TOC值可達(dá)4%以上;

通過(guò)對(duì)埕北凹陷埕北4、埕北14兩口井的暗色泥巖實(shí)測(cè)顯微組分的類型指數(shù)數(shù)據(jù)分析，確定Es3烴源巖有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅰ、Ⅱ1和Ⅱ2型，以細(xì)菌、菌藻類、高等植物為混合生源，藻類生源為主。

埕北凹陷Es3烴源巖埋深較深，成熟度普遍較高，全部進(jìn)入生油門(mén)限（Ro=0.5%）;西洼埋深最深，Ro可達(dá)0.8%以上，東洼埋深較西洼淺，Ro最大值僅為0.75%（圖12）。該套烴源巖以生成成熟原油為主。

綜合以上分析可以看出Es3烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高，母質(zhì)類型好，優(yōu)質(zhì)烴源巖最為發(fā)育，烴源巖發(fā)育厚度大、分布廣，成熟度高且均進(jìn)入生油門(mén)限，是凹陷的主力烴源巖。

用上述方法對(duì)研究區(qū)埕北凹陷Es3、Es1烴源巖進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)，并根據(jù)體積法計(jì)算了資源量。計(jì)算結(jié)果表明Es3總生油量10.9億噸，優(yōu)質(zhì)烴源巖生油量最大為8.1億噸，占總生油量的74.3%;Es1烴源巖總生油量1.3億噸，優(yōu)質(zhì)烴源巖生油量0.9億噸，占總量的69.2%。Es3和Es1總計(jì)生油量12.2億噸，其中Es3貢獻(xiàn)最大，占總量的89.3%。

結(jié)論

利用測(cè)井-地質(zhì)相結(jié)合的方法可以很好地解決海域勘探區(qū)取心少、分析化驗(yàn)少的制約。通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的標(biāo)定，建立了研究區(qū)烴源巖地化參數(shù)的測(cè)井評(píng)價(jià)模型，并對(duì)未取心井進(jìn)行了預(yù)測(cè)計(jì)算，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。對(duì)研究區(qū)沙河街組烴源巖進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)表明，該區(qū)沙三段烴源巖為主力烴源巖，優(yōu)質(zhì)烴源巖厚度大、分布面積廣，生油量近11億噸，均為成熟原油;沙一段烴源巖以生成低熟原油為主，是次于沙三段的另一重要烴源巖層系，沙三段和沙一段總生油量可達(dá)12億噸，彰顯了勝利灘海地區(qū)巨大的勘探潛力。在油氣勘探日益成熟的今天，不斷完善烴源巖評(píng)價(jià)方法對(duì)于地質(zhì)工作者認(rèn)清勘探潛力具有重要的意義。

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