王 權(quán), 劉 震, 李晨曦, 王少春,師玉雷,王志成,王 標(biāo),武 函
(1.中國(guó)石油華北油田公司,河北 任丘 062550;2.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102249;3.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院,北京 102249;4.中國(guó)石油華北油田公司 勘探開發(fā)研究院,河北 任丘 062550)
河套盆地迄今已有40余年的油氣勘探歷史,自20世紀(jì)80年代中期以來,雖在盆地內(nèi)部分井見到油氣顯示,但始終未獲得工業(yè)油氣流[1-2]。自2017年以來,河套盆地油氣勘探取得了工業(yè)性突破,在臨河坳陷古近系、白堊系、太古宇3套含油層系中均見到了良好油氣顯示。目前,臨河坳陷勘探程度依然較低,明確生烴灶的分布特征是現(xiàn)階段亟待解決的關(guān)鍵問題,然而盆地鉆井稀少且都位于高部位,鉆遇烴源巖的井更是屈指可數(shù),嚴(yán)重影響了盆地的油氣成藏規(guī)律認(rèn)識(shí)及勘探實(shí)踐。在油氣勘探中,烴源巖評(píng)價(jià)工作已經(jīng)形成了野外露頭觀察、有機(jī)地球化學(xué)分析[3-4]、有機(jī)巖石學(xué)研究[5-6]及測(cè)井烴源巖評(píng)價(jià)的一套成熟評(píng)價(jià)指標(biāo)及方法體系,在成熟探區(qū)這些方法得到了廣泛應(yīng)用并取得較好效果[7-18]。而在低勘探程度區(qū),烴源巖取心數(shù)量有限,加之鉆測(cè)井資料稀少且多位于構(gòu)造高部位,獲取的有限資料使得烴源巖評(píng)價(jià)偏差很大,不利于勘探工作的進(jìn)一步開展[19-22]。
近年來,河套盆地新生界發(fā)現(xiàn)了生物氣,楊華等就生物氣有機(jī)質(zhì)類型與來源、儲(chǔ)量、圈閉條件等方面進(jìn)行了研究,認(rèn)為在臨河坳陷北部可能存在好的生烴條件[23-25]。羅麗榮等研究認(rèn)為:臨河坳陷下白堊統(tǒng)固陽(yáng)組和漸新統(tǒng)臨河組烴源巖為咸水湖相烴源巖,部分烴源巖處于低成熟至成熟階段,有機(jī)質(zhì)豐度高、母質(zhì)類型好、生烴潛力大[26]。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為臨河坳陷存在古近系和下白堊統(tǒng)兩套烴源巖,生烴中心主要位于北部深凹陷,資源規(guī)模較大,以高成熟和過成熟生氣為主[23-27]。由于勘探程度較低,目前對(duì)油氣源關(guān)系及資源潛力的認(rèn)識(shí)程度有一定局限性[28-32]。另外,前人對(duì)烴源巖的沉積相、有機(jī)相等方面研究較薄弱,導(dǎo)致對(duì)烴源巖有利發(fā)育部位認(rèn)識(shí)不清楚,影響到對(duì)生烴灶分布的判斷,進(jìn)而影響到了勘探部署。
本文首先進(jìn)行烴源巖地震相的井震標(biāo)定,劃分地震相類型,確定主力烴源巖段偏泥相的地震相分布;然后,根據(jù)烴源巖有機(jī)相地球化學(xué)特征與沉積相的關(guān)系劃分有機(jī)相類型,再利用地震相轉(zhuǎn)沉積相,沉積相轉(zhuǎn)有機(jī)相的方法確定主力烴源巖段有機(jī)相分布;最后利用地震速度-巖性分析法預(yù)測(cè)兩個(gè)主力烴源巖段泥巖厚度分布。綜合地震相分布、有機(jī)相分布及泥巖厚度分布特征,初步確定工區(qū)兩個(gè)主力源巖段生烴灶的分布特征,以期為臨河坳陷油氣早期勘探部署提供依據(jù)及指導(dǎo)。
河套盆地位于內(nèi)蒙古西部巴彥淖爾盟和阿拉善盟境內(nèi),北臨陰山山脈,南接鄂爾多斯盆地伊盟隆起,平面上呈現(xiàn)狹長(zhǎng)的弧形分布特征,東西長(zhǎng)600 km,南北寬30~90 km,面積約4×104km2,盆地沉積蓋層主要由白堊系、古近系、新近系及第四系組成,沉積厚度為3 000~8 000 m。
臨河坳陷為河套盆地中面積最大的一級(jí)構(gòu)造單元[33-34],約2.4×104km2,是主要的沉積坳陷及含油氣區(qū)域[35],區(qū)內(nèi)主要發(fā)育三大斷裂系統(tǒng),北部狼山斷裂為控盆斷裂,中部杭五斷裂帶是凹陷與斜坡區(qū)分界的控凹斷裂帶,南部黃河斷裂是河套盆地與鄂爾多斯盆地的分界斷裂。依據(jù)不同地質(zhì)特征,目前將臨河坳陷進(jìn)一步細(xì)分為吉蘭泰凹陷及杭后凹陷兩個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元(圖1),盆地由老到新依次發(fā)育下白堊統(tǒng)固陽(yáng)組、上白堊統(tǒng)畢克齊組、始新統(tǒng)烏拉特組、漸新統(tǒng)臨河組、中新統(tǒng)五原組、上新統(tǒng)烏蘭圖克組,第四系河套群地層,而其中固陽(yáng)組及臨河組主要發(fā)育湖相烴源巖,作為主要生油層系[36]。最新研究認(rèn)為,早白堊世盆地類型為坳陷型,古近紀(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)閿嘞菪团璧兀讏住沤o(jì)兩期盆地的差異疊合可能是控制烴源巖分布的主要因素之一。
圖1 河套盆地臨河坳陷區(qū)域構(gòu)造單元?jiǎng)澐諪ig.1 Tectonic division of the Linhe Depression,Hetao Basin
臨河坳陷有7口井鉆遇固陽(yáng)組烴源巖,主要分布于吉蘭泰凹陷,根據(jù)鉆井資料顯示,縱向上暗色泥巖主要分布于固二段,有機(jī)碳含量為0.14%~3.55%,平均為1.29%;氯仿瀝青“A”為0.004%~1.315%,平均值為0.186%。總烴含量為(103.2~914.99)×10-6,平均為332.8×10-6。有機(jī)質(zhì)的母質(zhì)類型主要是II1型和I型,含有少量的II2型(圖2)。
工區(qū)烴源巖熱演化程度主要受埋深控制,生烴門限為3 000~3 400 m。臨深3井固陽(yáng)組烴源巖埋深已超過5 000 m,實(shí)測(cè)Ro值為1.00%~1.25%,顯示已經(jīng)達(dá)到成熟階段,而松探1井、吉參1井固陽(yáng)組烴源巖埋深在2 500 m左右,Ro實(shí)測(cè)值為0.48%~0.55%,處于未成熟—低成熟階段。北部深凹陷西南部及杭五斷裂帶附近地區(qū),固陽(yáng)組埋深相對(duì)較淺,以生油為主;鄰近狼山斷裂的地區(qū),埋深達(dá)到9 000 m以上,以生氣為主。
臨河坳陷鉆遇臨河組烴源巖的探井有9口,縱向上暗色泥巖主要分布于臨二段,巖性主要是深灰色、灰黑色的紋層狀泥巖、白云質(zhì)泥巖與含硬石膏泥巖。暗色泥巖有機(jī)碳含量為0.07%~5.10%,平均為0.76%;氯仿瀝青“A”為0.004 5%~1.847 3%,平均值為0.227 3%。總烴含量為(8.49~4 079.55)×10-6,平均為725.4×10-6。有機(jī)質(zhì)的母質(zhì)類型主要是II1型和I型,混有少量的II2型(圖2)。
圖2 烴源巖干酪根元素類型劃分圖(a)及有機(jī)質(zhì)類型判別圖(b)Fig.2 Element-type classification diagram of kerogen (a) and organic-type discrimination diagram (b)
臨河組烴源巖形成時(shí)間較固陽(yáng)組晚,生烴門限略高于固陽(yáng)組烴源巖,為3 400~3 600 m。隆1井、松5井、臨深2等井臨河組烴源巖埋深普遍小于3 500 m,多處于未成熟—低成熟階段,而臨深3井烴源巖埋深在4 000 m左右,Ro實(shí)測(cè)值平均為0.8%,達(dá)到成熟階段。北部深凹陷地區(qū)埋深較深,其熱演化可達(dá)成熟—高成熟階段,以生油和濕氣為主。鄰近狼山斷裂地區(qū)埋深超過8 000 m,烴源巖可達(dá)到過成熟階段,以生氣為主。
地震相是利用定義的多個(gè)參數(shù)針對(duì)目標(biāo)體進(jìn)行刻畫,使得地質(zhì)學(xué)家能夠間接預(yù)測(cè)地震單元所代表的沉積物特性、孔隙特征和所含流體特征。
在進(jìn)行地震相識(shí)別時(shí),一般遵循以下準(zhǔn)則:(1)能量匹配原則,即只有那些能量相當(dāng)?shù)姆瓷鋮?shù)才能組合在一起,如雜亂反射代表了一種能量相對(duì)較高的沉積環(huán)境,而強(qiáng)連續(xù)強(qiáng)振幅反射結(jié)構(gòu)一般代表了相對(duì)低能、上下巖性波阻抗差值較大的沉積環(huán)境,因此兩者不能進(jìn)行組合一起來表達(dá)某一個(gè)地震相單元;(2)以巖心相為準(zhǔn),在鉆井較少或缺少鉆井資料地區(qū),只能通過與已知探井巖心資料相結(jié)合進(jìn)行對(duì)比,從而確定地震相代表的沉積相類型;(3)沉積體系匹配原則,地震相向?qū)?yīng)的沉積相轉(zhuǎn)化完后,在平面上沉積相展布及組合規(guī)律應(yīng)符合沉積體系展布規(guī)律,即必須是成因上有聯(lián)系的沉積相才能在平面上共生組合;(4)沉積演化史匹配原則,在縱向地層剖面中,地震相轉(zhuǎn)化沉積相后的組合也應(yīng)符合沃爾索相律。
進(jìn)行地震相的分布預(yù)測(cè)首先就是要建立工區(qū)統(tǒng)一的地震相識(shí)別標(biāo)準(zhǔn),尋找易于識(shí)別的、反射特征清晰的典型地震相,通過建立的工區(qū)地震相格架,可對(duì)一般的地震相進(jìn)行逐一識(shí)別,最終可在平面上將地震相分布展示出來。本文分別對(duì)吉蘭泰凹陷及杭后凹陷白堊系及漸新統(tǒng)的烴源巖地震相進(jìn)行識(shí)別,認(rèn)為主力凹陷發(fā)育以下兩種偏泥地震相(圖3)。
圖3 河套盆地臨河坳陷固陽(yáng)組-臨河組偏泥地震相-測(cè)井相-巖心對(duì)比Fig.3 Comparison among seismic facies, well-log facies and cores from the Guyang to Linhe formations in the Linhe depression,Hetao Basin
3.1.1 低頻-強(qiáng)振幅相
同相軸彼此平行或微有起伏為特征,沉積速率在橫向上大體相等的均勻垂向加積作用。頻率低,振幅能量強(qiáng),同相軸連續(xù)性好。半深湖相巖性以灰色、灰黑色泥巖為主,夾褐色、灰色、深灰色灰?guī)r,夾薄層黑色頁(yè)巖和細(xì)粉砂巖,屬淺湖半深湖過渡區(qū)。GR曲線表現(xiàn)為高值,而RT曲線表現(xiàn)為低值,曲線特征為鋸齒狀或者指狀。
這種地震相一般發(fā)育在水動(dòng)力條件較弱的環(huán)境中,以細(xì)粒沉積物為主。平行相常發(fā)育在深海(湖)或半深湖環(huán)境中,而亞平行相表現(xiàn)為不穩(wěn)定的水動(dòng)力環(huán)境,發(fā)育于淺水湖、扇三角洲平原或三角洲平原亞相。結(jié)合井震標(biāo)定結(jié)果,將其解釋為半深湖亞相。
3.1.2 弱振幅-空白相
空白相是穩(wěn)定能量的沉積環(huán)境。在這種情況下,一般地層均一程度較高,或?yàn)楦叨然靵y、或?yàn)榫恍苑浅?qiáng)的特征。振幅極低,幾乎看不出同相軸的存在。濱淺湖相巖性組合以棕灰色泥巖為主,夾薄層粉砂巖和少量灰?guī)r。電阻率值低,GR曲線表現(xiàn)為中到高值,曲線特征表現(xiàn)為低幅漏斗型或不規(guī)則狀。
空白相是能量穩(wěn)定或不穩(wěn)定的沉積環(huán)境,一般可解釋為濱淺湖(海)或扇三角洲平原厚層泥巖。另一方面,根據(jù)所處位置,若發(fā)育在盆地中心,則可能對(duì)應(yīng)于淺湖亞相;若發(fā)育于盆地邊緣,則可能對(duì)應(yīng)于河漫灘亞相。結(jié)合井震標(biāo)定結(jié)果,將盆地中部的空白相解釋為濱淺湖亞相。
地震相分析堅(jiān)持能量匹配一致的基本規(guī)定,當(dāng)沉積體系類似或相同時(shí),它們所對(duì)應(yīng)的地震反射外形和結(jié)構(gòu)也必然類似或者相同,即高能環(huán)境匹配高能環(huán)境,低能環(huán)境匹配低能環(huán)境,不能交叉。本文開展了臨河坳陷固二段和臨二段兩個(gè)主力烴源巖層段的地震相平面分布預(yù)測(cè),得到地震相平面分布特征(圖4(a)、 (b)),對(duì)后續(xù)有機(jī)相的分布預(yù)測(cè)及烴源巖的分布評(píng)價(jià)都具有重要意義。
圖4 河套盆地臨河坳陷烴源巖層段地震相平面分布圖Fig.4 Seismic-facies distribution of source rocks in the Linhe Depression,Hetao Basin
臨河坳陷固二段主力源巖段烴源巖地震相主要有低頻-強(qiáng)振幅和弱振幅-空白相兩種。低頻-強(qiáng)振幅地震相主要發(fā)育于工區(qū)西南部和北東部,且呈現(xiàn)不連續(xù)、多塊分布的特征,而弱振幅-空白相呈現(xiàn)大片連續(xù)分布,并將低頻-強(qiáng)振幅相包含其內(nèi)。臨二段主力源巖段烴源巖地震相主要有低頻-強(qiáng)振幅相和弱振幅-空白相兩種。低頻-強(qiáng)振幅相主要發(fā)育于工區(qū)北東部,呈現(xiàn)連續(xù)分布的特征,而弱振幅-空白相呈現(xiàn)廣布式分布。
根據(jù)井震標(biāo)定的結(jié)果,低頻-強(qiáng)振幅相對(duì)應(yīng)厚度較小但有機(jī)質(zhì)含量較高的暗色泥巖,可作為好烴源巖。弱振幅-空白相對(duì)應(yīng)厚度較大但有機(jī)質(zhì)含量較少的灰黑色、灰色泥巖,可作為較好烴源巖。因此,臨河坳陷的烴源巖分布廣泛,而固二段和臨二段存在較大差異。固二段I類優(yōu)質(zhì)烴源巖主要分布于工區(qū)西南部和北東部,臨二段I類優(yōu)質(zhì)烴源巖主要分布于工區(qū)北東部,而Ⅱ類較好的烴源巖在整個(gè)工區(qū)皆有分布。
有機(jī)相是近十幾年來在沉積學(xué)、有機(jī)地球化學(xué)、海洋學(xué)、有機(jī)巖石學(xué)和微生物學(xué)等眾多學(xué)科基礎(chǔ)上快速發(fā)展的有機(jī)地層學(xué)概念[37-39]。國(guó)內(nèi)外大量學(xué)者從沉積環(huán)境、地球化學(xué)以及干酪根成因類型等多個(gè)方面提出了有機(jī)相的劃分方案,以期了解盆地或凹陷內(nèi)烴源巖的有機(jī)質(zhì)類型和豐度。由于有機(jī)相的研究在較少的資料條件下也可以開展,故對(duì)低勘探程度區(qū)有較強(qiáng)適應(yīng)性。對(duì)于稀井、少井的早期勘探,有機(jī)相的研究主要實(shí)現(xiàn)地震相到沉積相再到有機(jī)相的轉(zhuǎn)化:首先通過地震相的分析研究,利用地震相、單井相及沉積相之間的關(guān)系,預(yù)測(cè)沉積相的分布;然后依據(jù)有機(jī)相與沉積環(huán)境的標(biāo)定,劃分有機(jī)相類型;最后根據(jù)劃分的有機(jī)相類型得到有機(jī)相的分布,實(shí)現(xiàn)有機(jī)質(zhì)和有機(jī)質(zhì)豐度的預(yù)測(cè)。
沉積環(huán)境是決定烴源巖分布及類型的關(guān)鍵因素之一,而沉積相是反映沉積環(huán)境的巖石和古生物特征的綜合,因此沉積相的橫向變化規(guī)律反映有機(jī)質(zhì)豐度及類型的變化,即有機(jī)相的變化特征。本文利用吉蘭泰凹陷及杭后凹陷附近鉆井實(shí)測(cè)資料,分別統(tǒng)計(jì)了白堊系及古近系兩套烴源巖不同沉積環(huán)境的地球化學(xué)指標(biāo),得到有機(jī)相類型劃分標(biāo)準(zhǔn)(表1和表2)。
表1 河套盆地臨河坳陷白堊系有機(jī)相類型劃分
表2 河套盆地臨河坳陷古近系有機(jī)相類型劃分
據(jù)有機(jī)相的類型劃分結(jié)果,3種有機(jī)相的質(zhì)量依次為半深湖>濱淺湖>三角洲。半深湖相主要發(fā)育灰黑色、深灰色及灰色泥頁(yè)巖,可容納空間較大,水動(dòng)力條件較弱,發(fā)育為缺氧的還原環(huán)境,這種沉積環(huán)境有利于有機(jī)質(zhì)的保存,湖中的各種水生生物同時(shí)提供了大量有機(jī)質(zhì),因此有機(jī)質(zhì)豐度較高,發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖。濱淺湖亞相一般處于弱氧化-弱還原環(huán)境,其水動(dòng)力條件較為復(fù)雜,擊岸浪及回流的沖刷、淘洗對(duì)沉積物具有強(qiáng)烈的改造作用,故其有機(jī)質(zhì)豐度較低,但仍具有一定的生油能力。距離物源較近的前三角洲,暗色泥巖富含有機(jī)質(zhì),也可作為生油層。根據(jù)有機(jī)碳含量劃分烴源巖的級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)[40],A相已經(jīng)達(dá)到了好的烴源巖,局部為非常好的烴源巖,B相已經(jīng)達(dá)到了好的烴源巖級(jí)別,C相局部可達(dá)中等烴源巖,因此,其質(zhì)量依次為A相>B相>C相(圖5)。
圖5 河套盆地臨河坳陷烴源巖層段有機(jī)相平面分布圖Fig.5 Organic-facies distribution of source rocks in the Linhe Depression,Hetao Basin
根據(jù)井震標(biāo)定的結(jié)果(圖3),本次研究劃分了兩類偏泥相的地震相,低頻-強(qiáng)振幅相對(duì)應(yīng)厚度較小但有機(jī)質(zhì)含量較高的暗色泥巖,一般對(duì)應(yīng)半深湖相沉積,可作為優(yōu)質(zhì)烴源巖;弱振幅-空白相對(duì)應(yīng)厚度較大但有機(jī)質(zhì)含量較小的灰黑色、灰色泥巖,一般對(duì)應(yīng)濱淺湖相沉積,可作為較好的烴源巖。根據(jù)有機(jī)相的地球化學(xué)特征和沉積環(huán)境的相關(guān)關(guān)系,在研究區(qū)劃分了A相、B相及C相三類有機(jī)相類型,分別對(duì)應(yīng)半深湖、濱淺湖、三角洲沉積環(huán)境。因此,根據(jù)地震相、沉積相及有機(jī)相之間的相關(guān)關(guān)系,可將地震相分布轉(zhuǎn)化為沉積相分布再轉(zhuǎn)化為有機(jī)相分布。
根據(jù)以上建立的有機(jī)相與沉積相的基本關(guān)系,將研究區(qū)的地震相轉(zhuǎn)化為沉積相,最終轉(zhuǎn)化為有機(jī)相,圖5(a)和(b)為臨河坳陷固二段和臨二段的有機(jī)相平面分布圖,進(jìn)而可進(jìn)行有機(jī)相質(zhì)量評(píng)價(jià)。
固二段沉積時(shí)期,湖盆中心主要位于盆地的西南部,半深湖相A相發(fā)育呈現(xiàn)“多湖盆”的分布特征,同時(shí)北東部也發(fā)育面積較大的A相。濱淺湖相B相主要圍繞半深湖相分布在其邊緣,將A相包囊其中,呈廣布式分布特征。三角洲相C相主要發(fā)育于B相外緣,為邊緣相沉積,分布在盆地外緣。A相雖然分布面積較小,但其有機(jī)質(zhì)豐度較高,生烴潛力巨大,并且在斜坡高部位依然存在,為油氣的近源成藏提供油源,可作為該時(shí)期最優(yōu)質(zhì)的烴源巖。B相在整個(gè)盆地皆有分布,面積較大,有機(jī)質(zhì)豐度較高,可作為該時(shí)期主要的烴源巖。
臨二段沉積時(shí)期,湖盆中心發(fā)生了遷移,半深湖A相主要發(fā)育區(qū)域由西南轉(zhuǎn)移到北東部,表明湖盆的沉積-沉降中心向北東部遷移。濱淺湖B相發(fā)育范圍十分廣闊,相比于固二沉積時(shí)期其范圍向北動(dòng)擴(kuò)充,而三角洲C相局限發(fā)育于盆地邊緣??紤]有機(jī)相質(zhì)量和分布范圍,A、B這兩種相為該時(shí)期的主要有機(jī)相,構(gòu)成此時(shí)期的主要烴源巖。
烴源巖厚度無(wú)疑是影響排烴量的一個(gè)重要指標(biāo),無(wú)論烴源巖的厚度與生排烴量的具體關(guān)系如何,厚度都影響著烴源巖的質(zhì)量[37]。一般而言,烴源巖都是有機(jī)質(zhì)含量豐富的泥巖或頁(yè)巖,因此泥巖厚度越厚則說明烴源巖的厚度可能越厚。
作為地震資料常規(guī)處理中間步驟的速度分析為巖性解釋提供了大量速度譜及疊加速度信息[38-46],在地震速度-巖性分析中,可以將地震疊加速度譜轉(zhuǎn)化為層速度,進(jìn)而結(jié)合巖石物理特性來識(shí)別地層巖性。在地震勘探中,根據(jù)巖石的基本物理性質(zhì),地震波在不同巖性介質(zhì)中的傳播速度不同,因此可以依據(jù)地層層速度確定砂泥巖地層巖性組成,求取砂、泥巖指數(shù),進(jìn)而可以求得泥巖的厚度。根據(jù)地震速度-巖性分析的基本原理及方法,預(yù)測(cè)出固二段及臨二段泥巖等厚圖(圖6(a)、(b))。
圖6 河套盆地臨河坳陷泥巖等厚圖Fig.6 Mudstone isopach map of the Linhe Depression,Hetao Basin
需要指出的是,在進(jìn)行地震速度-巖性分析預(yù)測(cè)時(shí),目的層段的層速度應(yīng)介于純泥巖速度和純泥巖速度之間,層速度越低,表明其泥巖含量越高,因此速度較低的紅層也被計(jì)算在泥巖含量中,由此計(jì)算出的泥巖厚度包括了紅層。對(duì)于紅層,本文通過統(tǒng)計(jì)鉆井中的紅層厚度,計(jì)算其在總泥巖厚度中所占百分比,再制作多井誤差校正圖版,然后將計(jì)算誤差輸入速度-巖性分析軟件,最終輸出剔除紅層的泥巖厚度;平面上再結(jié)合有機(jī)相展布特征確定主要暗色泥巖的分布范圍[37]。
固二段和臨二段泥巖整體厚度較大,大部分超過了100 m,洼陷深處最高可達(dá)700 m以上。固二段泥巖厚度從西南至北東依次增大,厚度高值區(qū)大概有三個(gè),而北東部的厚度較西南部更高。臨二段泥巖從西南至北東增厚,北東部為厚度高值區(qū)的中心,說明在固二段沉積時(shí)期到臨二段沉積時(shí)期,盆地的沉降中心發(fā)生從西南至北東的遷移,導(dǎo)致生烴中心從西南至北東發(fā)生遷移。實(shí)際上,在早白堊世,盆地整體受北西-南東向擠壓應(yīng)力影響,其結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為坳陷型特征,白堊系地層廣泛發(fā)育于整個(gè)盆地,為烴源巖滿盆發(fā)育創(chuàng)造了成熟條件,故而整個(gè)時(shí)期盆地南北皆分布有較厚的泥巖。古近紀(jì)盆地主要受拉張應(yīng)力影響,邊界發(fā)育大型正斷層,盆地類型表現(xiàn)為斷陷型。受北部正斷層的控制,杭后凹陷北部在斷層的下降盤形成了巨厚的沉積,故北部此時(shí)的泥巖厚度明顯大于南部的厚度。因此,兩期盆地的差異疊合控制了烴源巖的分布格局[32-33]。
通過對(duì)工區(qū)兩個(gè)主力烴源巖段地震相分布、有機(jī)相分布及泥巖厚度分布地預(yù)測(cè),對(duì)臨河坳陷兩個(gè)主力烴源巖段的生烴灶分布特征進(jìn)行分析(圖7)。
圖7 河套盆地臨河坳陷烴源灶綜合評(píng)價(jià)圖Fig.7 Comprehensive evaluation of source kitchen in the Linhe Depression, Hetao Basin
臨河坳陷固二段的低頻-強(qiáng)振幅相主要發(fā)育于工區(qū)西南部和北東部,臨二段低頻-強(qiáng)振幅相分布特征不同于固二段,主要發(fā)育于工區(qū)北東部,對(duì)應(yīng)著I類優(yōu)質(zhì)烴源巖,而弱振幅-空白相在整個(gè)工區(qū)呈現(xiàn)廣布式分布,表明滿盆含有烴源巖的特征。固二段和臨二段的半深湖相A相發(fā)育的部位為本區(qū)最優(yōu)質(zhì)烴源巖分布位置,有機(jī)相質(zhì)量最好,濱淺湖相B相為次要的烴源巖,有機(jī)相質(zhì)量較好但是分布范圍較廣,依然具有一定生烴能力。烴源巖發(fā)育的有利層位為白堊系固二段及古近系臨二段,兩段地層泥巖厚度均較大,固二段表現(xiàn)有三個(gè)泥巖厚度中心,臨二段有兩個(gè)泥巖厚度中心。另外,白堊系盆地為統(tǒng)一大型坳陷,烴源巖廣布式分布,古近系盆地轉(zhuǎn)化為斷陷型盆地,北部受正斷層控制沉積了厚度更大的烴源巖[33]。
綜上所述,綜合評(píng)價(jià)兩套主力生烴灶的分布特征:固二段可劃分為兩個(gè)主力生烴灶,分別發(fā)育在西南部和北東部,其中西南部的生烴灶面積大、有機(jī)質(zhì)豐度高、厚度較大,是最有利的生烴灶;臨二段主要發(fā)育一個(gè)生烴中心,分部在北東部,生烴灶面積大、有機(jī)質(zhì)豐度較高、厚度大,可作為最有利的生烴灶。
(1)臨河坳陷白堊系固二段及漸新統(tǒng)臨二段發(fā)育兩類偏泥地震相,分別為低頻-強(qiáng)振幅相和弱振幅-空白相。固二段低頻-強(qiáng)振幅相主要發(fā)育于工區(qū)西南部和北東部,臨二段低頻-強(qiáng)振幅相主要發(fā)育于工區(qū)北東部,而弱振幅-空白相在整個(gè)工區(qū)呈現(xiàn)廣泛分布。
(2)臨河坳陷白堊系固二段及漸新統(tǒng)臨二段發(fā)育三種有機(jī)相,分別為半深湖A相、濱淺湖B相、三角洲C相。固二段半深湖相A相遍布于盆地西南部及北東部,濱淺湖相B相主要圍繞半深湖相分布在其邊緣,將A相包囊其中,面積較大,分布較廣,三角洲相C相主要發(fā)育于B相外緣;臨二段A相主要發(fā)育于北東部,B相發(fā)育范圍十分廣闊,相比于固二沉積時(shí)期其范圍向北東擴(kuò)充,而C相局限發(fā)育于盆地邊緣。
(3)兩個(gè)時(shí)期泥巖厚度整體特征表現(xiàn)為北厚南薄。固二段發(fā)育三個(gè)泥巖厚度中心,泥巖厚度從西南至北東依次增大。臨二段泥巖南北部厚度差異很大,北東部為厚度高值區(qū)的中心,相比固二段沉積時(shí)期,盆地的厚度中心從西南至北東發(fā)生遷移,兩層泥巖在縱向上差異疊加。
(4)固二段發(fā)育兩個(gè)主力生烴灶,其中西南部生烴灶面積較大、有機(jī)質(zhì)豐度高、厚度較大,是最有利的生烴灶;臨二段主要發(fā)育一個(gè)生烴中心,分部在坳陷北部,生烴灶面積大、有機(jī)質(zhì)豐度較高、厚度大,可作為最有利的生烴灶。