四川盆地上三疊統烴源熱解參數分布特征及意義

胡文俊

(長江大學工程技術學院 湖北 荊州 434020)

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四川盆地上三疊統烴源熱解參數分布特征及意義

胡文俊

(長江大學工程技術學院 湖北 荊州 434020)

四川盆地是我國四大盆地之一富含豐富的是油氣資源，本文主要勘查的目標層段是上三疊統須家河組。通過剖析四川盆地上三疊統烴源巖特征及熱解參數分布，在四川盆地以往研究資料的基礎上，綜合上三疊統須家河組的地質信息。對四川盆地不同區域的熱解參數進行統計研究得出分布特征，總結意義。以期能為四川盆地油氣田開發工作提供理論基礎。

有機質豐度；有機質類型；烴源巖成熟度；熱解參數

一、地質背景

四川盆地位于中國四川省東部，是中國重要的含油氣盆地之一。該盆地是目前中國發現氣田數目最多、年產氣量最大的盆地。經歷60多年的勘探，許多學者從烴源巖條件、儲集特征、主控因素、沉積體系、構造演化、成藏條件等方面對四川盆地做了許多研究。近年來，在勘探方面取得了一系列重要突破。以四川盆地上三疊統須家河組為例.須家河組共六段。其中須一、須三、須五段以泥頁巖為主含煤層，是主要的烴源層；須二、須四、須六段以砂巖為主，是主要的儲集層。其縱向上發育3套含油氣系統(須一須二含油氣系統、須三須四含油氣系統、須五須六含油氣系統)，形成了配搭較佳的“三明治”式自生自儲成藏組合，是四川盆地重要的勘探層系。

二、熱解參數

熱解參數是指應用儀器對巖石進行熱解作用得出的各項數據。原理是對樣品加溫，使樣品在不同溫度下揮發和裂解測量氣體從而檢測樣品中的烴類含量達到評價生油巖和儲油巖的目的。1980年前后后，巖石熱解參數技術及對參數的研究已經開始應用于儲層巖石的含油氣性研究，效果顯著。目前巖石熱解參數評價技術已廣泛應用于石油勘探行業，在評價烴源巖的生烴潛力和含油氣性方面具有經濟、有效、迅速的特點。其主要參數包括總有機碳TOC、生烴潛力S1+S2、最高熱解峰溫Tmax值、降解率D、氫指數IH、氧指數IO等等。

三、Tmax分布特征

最高熱解峰溫Tmax的原理是有機質在埋藏過程中隨溫度和壓力的升高逐步生烴時，活化低、容易成烴的部分會優先成烴。因此，隨著成熟度的升高，殘余有機質成烴的要求也越來越高。相應的，生烴所需的溫度也逐漸升高。即Tmax逐漸升高，這是Tmax作為成熟度指標的基礎。我國生油巖Tmax劃分成熟度標準：未成熟<435，低成熟435-455，成熟455-480，高成熟485-510，過成熟>510。

四川盆地不同地區上三疊統須家河組烴源巖也存在一定差別。顯然，這種差別主要與四川盆地不同地區煤系烴源巖的成熟度差異有關。川南地區成熟度最低，Tmax分布范圍在440-500℃之間，且眾數范圍相對窄多在460-500℃之間；川中地區次之，范圍在440-560℃之間；川西南和川西北則明顯較好，尤其是川西北，眾數范圍在500-560℃之間。Tmax的分布，主要體現了不同地區中烴源巖成熟度之間的的差別。

四、有機碳含量(TOC)分布特征

有關四川盆地的烴源巖資料和地質特征，已經有很多學者進行了詳細的探討。根據以往的研究資料表明，須家河組烴源巖發育很不均衡。總體上，煤系泥巖和煤層的展布總體上具有西厚東薄的特點。這與盆地內須家河組發育的構造格架是完全對應了，形成了自身的氣源巖發育模式(張敏等，2010)。

川西南和川西北地區屬于川西前陸坳陷帶。川中地區屬于川中隆起帶，川南地區屬于隆后坳陷帶和斜坡帶的。在有機碳分布方面川西南、川南、川中、川北地區有很大不同。以煤系泥巖的有機碳含量特征表現最為突出。總體來說，川西南和川西北地區的有機碳含量相對較高，總有機碳(TOC)平均分別為11.08%和9.26%，而川南和川中地區TOC平均僅為5.79%和6.60%。以上資料可得，構造帶特征對所屬地區的烴源巖有機碳分布產生很大影響。

五、有機碳含量與氫指數(IH)、降解率(D)分布關系

在Tmax相對較低的川南、川中和川西南地區及成熟度相對略高的川西南地區，除少部分泥巖具有相對較高的氫指數外，總體上，泥巖的氫指數相對較低。這些地區的Tmax數據研究表明泥巖和煤的Tmax數據比較接近，但有機碳比較高的煤的氫指數數據要高很多。川西北地區氫指數數據的分布特征很明顯。從Tmax數據的分布來看，該地區所取樣品的泥巖和炭質泥巖的Tmax接近，平均分別為495.76℃和484.2℃，但煤的Tmax平均達541.6℃，顯著高于該地區的泥巖和炭質泥巖。由于IH在較大程度上還受有機質成熟度的影響，從而導致該地區煤的IH明顯較低。

烴源巖降解率(D)的分布特征和上述觀點差不多。由此可見，總體上煤系烴源巖隨著有機碳含量的增加，氫指數與降解率呈線性上升趨勢且在川西南、川南、川中地區線性較好，唯有川西北地區線性較差。同時，川西南川西北地區生烴潛力較好，川南地區稍次，川中最差。

六、結論

(1)須家河組有機碳含量較高，TOC介于0%-79.41%之間，平均值8.77%,眾數為1.19%；生烴潛量介于0mg/g-243.1mg/g之間，平均值7.82mg/g，眾數為0.10mg/g。通過進行有機質類型分析得出，氫指數介于1mg/g-284mg/g之間，平均值48.07mg/g,眾數為22.22mg/g。通過對有機質成熟度的研究分析得出，川西南部Tmax值介于434℃-571℃，平均值為483.78℃，眾數為466℃；川西北部Tmax值介于441℃-577℃,平均值為495.76℃，眾數為450℃；川南地區Tmax值介于399℃-589℃，平均值為474.30℃，眾數為475℃；川中地區Tmax值介于441℃-560℃,平均值為485.27℃，眾數為502℃。

(2)通過前述分析，四川盆地上三疊統烴源熱解參數的分布特征有以下特點：四川盆地上三疊統烴源巖中，有機碳的含量自西向東提高；構造帶特征對所屬地區的烴源巖有機碳分布產生很大影響；在烴源巖中，氫指數和降解率本身呈線形上升趨勢，但川西北地區線形趨勢不太明顯；在氫指數與有機碳含量的對比中，川西北、川西南地區氫指數數據大多分布有機碳含量較高的區域，而川中、川南地區的數據則大多分布在有機碳含量較低的區域；而在降解率與有機碳含量的對比中，川西南地區的數據絕大多數分布在有機碳含量高的區域，川南和川西北地區則多數至半數分布在有機碳含量高的區域，只有川中地區大多數數據分布在有機碳含量較少的區域中。

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胡文俊(1983-)，男，漢族，湖北省荊州市人，講師，碩士，長江大學工程技術學院，研究方向：石油地質。