甘肅省潮水盆地中下侏羅統烴源巖特征研究

鄧　偉，馬永東，楊　濤，梁凱鵬，李元茂（甘肅省地質調查院，甘肅　蘭州730050）

甘肅省潮水盆地中下侏羅統烴源巖特征研究

鄧偉，馬永東，楊濤，梁凱鵬，李元茂
（甘肅省地質調查院，甘肅蘭州730050）

主要針對烴源巖目標層——中下侏羅統的青土井群展開研究，重點探討區內烴源巖生烴潛力特征，旨在為該區下一步油氣勘探提供地質依據。青土井群下部烴源巖豐度相對較低，類型較差，成熟度較高，是盆地的主力烴源巖；青土井群上部烴源巖有機質豐度高，類型好，但成熟度較低，是盆地的次要烴源巖。

潮水盆地；中下侏羅統；青土井群；烴源巖

1　前言

潮水盆地是一個多能源型盆地，20世紀50年代以來，有不少學者和生產部門先后對潮水盆地展開了研究，主要在聚煤規律和沉積體系及構造特征方面進行了較多的工作［1-6］，核工業部門在鈾礦資源方面對潮水盆地也進行了系統的研究［7-9］，徐旺［10］和王昌桂［11］等對潮水盆地油氣資源的勘探前景進行了分析。

潮水盆地油氣勘探工作較早，勘探程度較高，早在五六十年代就發現了青土井淺油藏，雖未取得重大突破，但對盆地構造、沉積充填特征及油氣成藏條件有了較深的認識，認為潮水盆地有一定的油氣潛力［12］。本文主要針對烴源巖目標層——中下侏羅統的青土井群展開研究，重點探討區內烴源巖生烴潛力特征，旨在為該區下一步油氣勘探提供地質依據。

2　區域地質概況

潮水盆地位于河西走廊東段以北，面積約22000km2，主體處于阿拉善臺隆北部過渡帶，北部與內蒙—天山褶皺帶相鄰，南部與河西走廊過渡帶相接，西部為塔里木地塊，東部為鄂爾多斯地塊。

潮水盆地屬克拉通內部斷陷—坳陷疊合型盆地，燕山早期拉張環境形成的深大斷裂控制了盆地的地層分布和構造格局。盆地內部的一組北西向或南北向的斷層，將盆地分隔成東西分塊、南北分帶，構成“三坳兩隆”的格局；由于各邊界斷層的同生性質，使盆地及其內部坳陷又具有箕狀斷陷的特點。潮水盆地可劃分為 “三坳兩隆”5個一級構造單元和“八凹四凸三斜坡”15個二級構造單元如圖1所示。

圖1　潮水盆地構造單元劃分圖（玉門石油管理局）

潮水盆地是在前古生代基底上發育的中新生代盆地。盆地的演化經歷了燕山期斷陷、坳陷和萎縮3個階段以及喜山期改造和消亡兩個過程［13］。

3　烴源巖特征

3.1烴源巖發育及展布特征

潮水盆地的烴源巖層主要為中下侏羅統青土井群，從類型上可劃分出正常湖相和煤系兩大類烴源巖。在縱向上，正常湖相泥巖類的烴源巖主要分布在中下侏羅統青土井群三段（圖2，表1），其次在青土井群二段的中上部，而湖沼相的煤系烴源巖主要分布在青二段的中下部；平面上，湖相的烴源巖分布廣，且集中分布在一些較深的凹陷中心，最大厚度可達1000m以上，而煤系烴源巖則主要分布在凹陷邊部。

圖2　潮水盆地侏羅系地層柱狀圖

表1　潮水盆地烴源巖分布表

在平面上，中下侏羅統青土井群烴源巖分布廣泛，除在隆起及黃毛石墩凸起與民勤凸起缺失外，其它地區均有分布，其中阿右旗坳陷有效烴源巖分布面積2000km2，最大厚度300m；金昌坳陷青三段有效烴源巖分布面積1000km2，最大厚度500m；紅柳園坳陷有效烴源巖主要分布在西渠凹陷，其中有效烴源巖分布面積1800km2，最大厚度1000m（圖3）。

3.2烴源巖地球化學特征

3.2.1有機質豐度

不同地區有機質豐度差別較大（表2、圖4），總體上表現為南高北低，高值區主要在金昌坳陷，TOC最大達到4%；紅柳園坳陷和阿右旗坳陷有機碳含量介于2.0%～3.0%之間。其中阿右旗坳陷的紅砂崗地區烴源巖樣品的有機碳、氯仿瀝青“A”、總烴及產烴潛量均較高，為一套質量良好的烴源巖；金昌坳陷中青土井地區和紅柳園地區烴源巖變差，有機質豐度降低，以中等—差的烴源巖為主；油子洼和窖1井地區烴源巖最差，雖然泥巖中的有機碳含量較高，但其余各項指標均較低，多為非—差烴源巖；潮參1井鉆遇的青土井群暗色泥巖的有機碳含量最高可達5.35%，平均為1.61%，氯仿瀝青“A”最高可達0.953%，平均為0.227%，為較好的烴源巖，推測在盆地內部的一些深坳陷應存在優質烴源巖。

圖3　潮水盆地青土井群有效烴源巖厚度等值線圖（據國土資源部油氣中心，2013）

表2　潮水盆地有機質豐度統計表（據玉門石油管理局）

3.2.2有機質類型

潮水盆地內青土井群有機質類型豐富，從Ⅰ型到Ⅲ型均有。其中周家井凹陷紅砂崗地區的泥巖和高碳泥巖中有機質的顯微組成中富含腐泥組分殼質組，類型最好，以Ⅰ型為主，部分Ⅱ型；窯南凹陷青土井地區的樣品中也有很多的腐泥組分殼質組，類型較好，為Ⅰ—Ⅱ型；油子洼和油1井類型最差，基本為Ⅲ型如圖5所示。

圖4　甘肅省潮水盆地TOC等值線圖（據國土資源部油氣中心，2013）

圖5　潮水盆地青土井群烴源巖有機質類型（據玉門石油管理局）

3.2.3有機質成熟度

盆地內青土井群三段烴源巖由于埋藏較淺，多處于未熟—低成熟階段；青二段烴源巖在盆地北部的廟北、周家井（紅砂崗地區）等凹陷，基本上處在未成熟—低成熟階段，而成熟烴源巖主要位于盆地中南部金昌坳陷內的黃南和窯南凹陷，以及東北部紅柳園坳陷內的西渠凹陷中心區，其中紅柳園坳陷Ro為0.4%～0.8%，金昌坳陷0.5%～1.0%如圖6所示，多處于油氣生成的最佳成熟階段。

另外，盆地內青土2井原油族組份分析表明，原油具有高飽和烴與芳烴含量，其中飽和烴占55.87%，芳烴為33.94%；而非烴與瀝青質含量則很低，僅占10.19%，其中非烴為7.65%，瀝青質為2.54%；原油C29甾烷異構化參數S/（S+R）為0.5，OEP與CPI分別為1.00、1.29。油1井抽提的原油上述3項參數值分別為0.43、1.18、1.27，二者均為正常的成熟原油。表明盆地內存在成熟的烴源巖，有成熟原油的生成與供給。

4　結論

綜上所述，從橫向上看，阿右旗坳陷的紅砂崗地區烴源巖有機質豐度高，有機質類型好，但成熟度較低，多處于未熟—低熟階段；金昌坳陷的黃南和窯南凹陷有機質豐度較低，有機質類型I—II型為主，有一定規模的成熟烴源巖分布；紅柳園坳陷西渠凹陷的成熟烴源巖分布范圍較小，且主要分布在青二段，以Ⅰ2和Ⅲ型有機質為主，有機質豐度較低。

從縱向上來看，青土井群下部烴源巖豐度相對較低，類型較差，成熟度較高，是盆地的主力烴源巖；青土井群上部烴源巖有機質豐度高，類型好，但成熟度較低，是盆地的次要烴源巖。

［1］王紅霞.潮水盆地早中侏羅世含煤地層沉積特征及探煤前景［J］.甘肅科技，2015，31（9）：47-50.

［2］ 葛立剛，陳鐘惠，武法東，等.潮水盆地北部亞盆地中侏羅統層序地層及沉積演化特征［J］.石油實驗地質，1998，20 （1）：25-29.

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［4］楊敏芳，孫斌，孫粉錦.潮水盆地煤層氣儲層特征及勘探潛力［J］.天然氣工業，2013，33（2）：12-16.

［5］馬賀平，王永，李訓華.潮水盆地東部地質條件及找煤前景［J］.中國煤田地質，2002，14（1）：17-19.

［6］ 張磊，鐘建華，鐘富平.潮水盆地侏羅系沉積體系及盆地演化［J］.斷塊油氣田，2009，16（1）：11-15.

［7］姚春玲，郭慶銀，陳祖伊，等.高分辨率層序地層特征及其對鈾礦化的控制作用——以潮水盆地中侏羅統青土井組為例［J］.世界核地質科學，2006，2（2）：91-99.

［8］高立寶，劉林.潮水盆地北緣斷塊構造特征與砂巖型鈾成礦關系分析［J］.西北鈾礦地質，2006，32（1）：13-17.

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［10］徐旺.對潮水盆地油氣勘探的思考［J］.石油勘探與開發，1999，26（1）：92-97.

［11］王昌桂，馬國強.潮水盆地侏羅系油氣勘探前景［J］.新疆石油地質，2008，29（4）：466-468.

［12］吳少波，白玉寶，楊有運.潮水盆地長山剖面青土井組網狀河沉積特征初探［J］.西安石油學院學報，1997，12（4）：8-11.

［13］趙宏波，何昕睿，王筱燁，等.潮水盆地構造特征［J］.巖性油氣藏，2013， 25（2）：36-40.

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