唐鑫萍,李 敏
(1.中國(guó)石油大港油田公司勘探開發(fā)研究院,天津300280;2.中國(guó)石油大港油田公司第五采油廠,天津300280)
烴源巖指的是富含沉積有機(jī)質(zhì)、可大量生成油氣的巖石。其中的沉積有機(jī)質(zhì)是生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。石油地質(zhì)學(xué)上,將不溶于有機(jī)溶劑的沉積有機(jī)質(zhì)組分,稱為干酪根[1];而溶于有機(jī)溶劑的沉積有機(jī)質(zhì)組分,稱為可溶組分,通常也稱瀝青[2]。氯仿是抽提烴源巖時(shí)最常用的有機(jī)溶劑,因此有機(jī)質(zhì)可溶組分可用氯仿瀝青含量表示,即氯仿瀝青”A”[2]。有機(jī)質(zhì)可溶組分對(duì)于烴源巖豐度的評(píng)價(jià)、烴源巖類型的確定、烴源巖生烴潛力的計(jì)算都有重要意義,是烴源巖研究的關(guān)鍵內(nèi)容[3-5]。
三水盆地居于廣東省中部,涉及清遠(yuǎn)、佛山、肇慶、廣州等行政區(qū)域(圖1),面積3375km2[6]。盆地沉積地層自下而上為白堊系、古近系、第四系。古近系布心組地層因具有完整的油氣生儲(chǔ)蓋組合,是石油地質(zhì)研究的主要目標(biāo)[7]。布心組自下而上可分為布一段、布二段、布三段,暗色泥巖烴源巖主要分布在布二段和布三段。前人對(duì)布二段烴源巖研究較多,而對(duì)布三段烴源巖研究較少[8]。因此本文以布三段的暗色泥巖烴源巖為研究對(duì)象,開展有機(jī)質(zhì)不溶組分研究,為布三段烴源巖乃至油氣地質(zhì)研究夯實(shí)基礎(chǔ)。
首先,從圖1所示的鉆井井位布三段地層暗色泥巖中采集43個(gè)樣品。為區(qū)分布三內(nèi)部有機(jī)質(zhì)不溶組分含量的變化,將布三段地層分為布三上段、布三中段、布三下段。并在采集樣品時(shí)分別標(biāo)記。
在實(shí)驗(yàn)室利用氯仿溶劑進(jìn)行抽提,稱重,即可獲得氯仿瀝青“A”含量,具體實(shí)驗(yàn)步驟參考文獻(xiàn)[1]。氯仿瀝青“A”含量是衡量有機(jī)質(zhì)豐度、評(píng)價(jià)烴源巖潛力的重要指標(biāo)。按照中國(guó)陸相生油巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[1],氯仿瀝青“A”含量分為小于0.01%、0.01%~0.05%、0.05%~01%、大于0.1%四個(gè)指征,分別對(duì)應(yīng)非烴源巖、較差烴源巖、較好烴源巖、好烴源巖的指標(biāo)。
測(cè)試結(jié)果表明,整個(gè)布三段氯仿瀝青“A”的主頻率分布在0.01%~0.05%之間,次主頻率分布在0.05%~0.1%之間;布三內(nèi)部的上中下三段均有部分的可溶有機(jī)質(zhì)大于0.1%。據(jù)上述評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),分析可知,布三段烴源巖總體處于較差—較好烴源巖區(qū)間、局部處于好烴源巖區(qū)間,綜合評(píng)價(jià)為具有較好烴源巖指征。需要指出的是,由氯仿瀝青“A”含量得到的結(jié)論僅代表可溶有機(jī)質(zhì)的豐度,具體的烴源巖豐度定性評(píng)價(jià)需結(jié)合TOC等參數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
烴源巖有機(jī)質(zhì)氯仿瀝青“A”的族組分包括飽和烴、芳烴、非烴+瀝青質(zhì),具體組成取決于烴源巖沉積環(huán)境、生烴母質(zhì)類型和熱演化程度。同一階段的烴源巖,不同沉積環(huán)境或不同母質(zhì)類型的情況下,其族組成是不同的。
依據(jù)族組分分析測(cè)試數(shù)據(jù),以飽和烴、芳烴、非烴+瀝青質(zhì)為三單元,對(duì)布三段烴源巖抽提物的族組分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(圖2)。由圖可知,整個(gè)布三段芳烴含量值很低(<15%),且內(nèi)部的上中下三段含量變化不大。布三上段大部分樣品飽和烴含量低,非烴+瀝青質(zhì)含量高;布三中段飽和烴、非烴+瀝青質(zhì)含量覆蓋范圍很廣;布三下段樣品飽和烴含量很高(>80%)。
圖2 三水盆地布心組烴源巖族組成三角圖
對(duì)布三段內(nèi)部的上段、中段、下段的族組分分析結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(表1)。分析可知:上段共有9個(gè)樣品進(jìn)行族組分分離,飽和烴的平均值為32.62%,最小值為7.21%,最大值為56.16%;芳烴的平均值為5.73%,最小值為3.5%,最大值為7.86%,整體來看,芳烴的含量較低;非烴+瀝青質(zhì)的平均值為61.65%,最小值為37.75%,最大值為87.46%,非烴的含量較高。
表1 三水盆地布心組烴源巖族組分?jǐn)?shù)據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果表
布三中段共有21個(gè)樣品進(jìn)行族組分分離,樣品基數(shù)大,結(jié)果更可靠,更具有代表性。飽和烴含量的平均值為34.28%,略高于布三上段,最小值為6.28%,最大可達(dá)89.24%;芳烴含量的平均值為2.98%,低于布三上段,最小值為0.42%,最大值為6.44%,芳烴含量在布三中段整體較低。布三下段有3個(gè)樣品進(jìn)行了族組分分離,樣品數(shù)較少,飽和烴的平均含量為56.44%,最高可達(dá)88.94%;芳烴含量較低,平均值為4.22%,最小值僅有0.55%;非烴+瀝青質(zhì)的平均含量為39.33%,最小值只有10.51%,最大值為91.22%。
綜合布心組內(nèi)部上、中、下段族組分的組成特征,布三段整體呈現(xiàn)出飽和烴含量高、非烴+瀝青質(zhì)含量高、飽和烴/芳烴比值高、芳烴含量低的特點(diǎn)。且從上段、中段到下段,飽和烴的含量、飽和烴/芳烴比值逐漸增加,反映出有機(jī)質(zhì)的成熟度隨著深度逐漸增加的趨勢(shì)。
綜合不溶組分含量分析和族組分分析的成果,明確了布三段烴源巖不溶組分基本特征。研究取得了以下幾點(diǎn)結(jié)論。
(1)不溶組分含量分析表明,布三段氯仿瀝青“A”的主頻率分布在0.01%~0.05%之間,次主頻率分布在0.05%~0.1%之間;初步分析可知,布三段烴源巖總體具有較好烴源巖的指征。
(2)氯仿瀝青“A”族組分分析表明,在布三段內(nèi)部上中下三段內(nèi),芳烴含量值均很低(<15%),且上中下三段含量變化不大;布三上段大部分樣品飽和烴含量低、非烴+瀝青質(zhì)含量高;布三中段飽和烴、非烴+瀝青質(zhì)含量覆蓋范圍很廣;布三下段樣品飽和烴含量很高。
(3)整個(gè)布三段氯仿瀝青“A”族組分呈現(xiàn)出飽和烴含量高、非烴+瀝青質(zhì)含量高、飽和烴/芳烴比值高、芳烴含量低的特點(diǎn)。且從上段、中段到下段,飽和烴的含量、飽和烴/芳烴比值逐漸增加,反映出有機(jī)質(zhì)的成熟度隨著深度逐漸增加的趨勢(shì)。