伊通盆地岔路河斷陷雙陽組烴源巖評價及分布特征

趙恩璋

(中國石油吉林油田分公司勘探開發研究院 吉林松原 138000)

1 區域地質概況

伊通盆地南起梨樹，跨過伊通、雙陽北至永吉等縣，呈北東45～55°方向狹長展布，整個盆地貫穿吉林省中部，位于吉林和長春兩地之間，構造位置位于郯廬斷裂帶北段西半支佳木斯—伊通斷裂帶內。伊通盆地受郯廬斷裂帶西半支運動影響，在全球構造上屬于東北亞走滑斷裂體系的最西支，是佳（木斯）－伊（通）地塹南段一個主體在海西期褶皺基底上發育起來的古近紀含油氣走滑－伸展盆地。岔路河斷陷為盆地內一個二級構造單元，位于伊通地塹的北部，從南到北分別為梁家構造帶、新安堡凹陷、萬昌構造帶、波太凹陷、搜登站構造帶和孤店斜坡（圖1），斷陷內含新安堡和波泥河-太平（波太）兩個主要生烴凹陷。雙陽組在岔路河斷陷全區分布，厚度變化較大，鉆井揭露厚度為500-600m，巖性為黑、灰黑色泥、粉砂巖、細砂-砂礫巖互層，底部為砂礫巖，縱向上分為雙一段、雙二段、雙三段三個巖性段，與下伏前第三系呈不整合接觸。

圖1 伊通盆地岔路河斷陷構造圖

2 烴源巖特征及評價

2.1 有機質豐度

有機質豐度是衡量烴源巖生烴物質基礎的重要指標，一般主要用有機碳含量、氯仿瀝青“A”、總烴和熱解生烴潛力四個指標進行評價。

岔路河斷陷雙陽組烴源巖的TOC含量在0.6%～1%之間的樣品占37.4%，>1.0%的樣品占39.6%，TOC總體達到中等-好級別；氯仿瀝青“A”含量在0.01%～0.05%之間的樣品占32.3%，含量在0.05%～0.1%之間的烴源巖樣品占39.8%，>0.1%的樣品占25.5%；生烴潛量（S1+S2）在0.5～2.0mg/g的樣品占60.7%，2.0～6.0mg/g的烴源巖樣品占13%，>6.0 mg/g的烴源巖樣品占約10%。研究區主要發育湖泊沉積體系，采用我國目前較為通用的陸相烴源巖有機質豐度評價標準，為中等—好的烴源巖。

2.2 有機質類型

由于不同來源、組成的有機質成烴潛力有很大差別，因此，要客觀認識烴源巖的成烴能力和性質，僅僅評價有機質的豐度是不夠的，還必須對有機質的類型進行評價，它不僅反應了有機質的產烴能力，還決定了有機質的產物是以油為主還是以氣為主。對于烴源巖有機質類型的劃分，常用的方法包括巖石熱解法、干酪根顯微組分分析法、干酪根元素法及干酪根碳同位素法。

2.2.1 巖石熱解法判斷有機質類型

采用巖石熱解方法可以快速經濟地直接利用少量巖石（也可以對于干酪根進行）獲得許多參數，其中不少包含有烴源巖中有機質類型的信息。對于成熟度低的烴源巖而言，氫指數（IH）能較好地反映有機質生烴能力的高低，母質類型指數也可以反映有機質氫、氧的相對富集程度，因而可以成為良好的判識有機質類型的指標[7]。近年來由于儀器的改進，一般采用IH—Tmax圖來劃分有機質類型。

巖石熱解分析結果表明，岔路河斷陷雙陽組有機質類型主要以Ⅱ型干酪根為主，少量Ⅲ型干酪根，其中雙一段最好，為Ⅱ2型干酪根；雙一段主要為Ⅱ1型干酪根；雙三段主要為Ⅱ1、Ⅱ2型干酪根（圖2）。

圖2 岔路河斷陷新安堡凹陷雙陽組IH—Tmax圖

圖2 岔路河斷陷新安堡凹陷雙陽組IH—Tmax圖

2.2.2 利用干酪根顯微組分判斷有機質類型

干酪根鏡檢通常被認為是劃分有機質類型比較可靠的方法。從顯微鏡下看，干酪根主要由兩部分組成：一部分為具有一定的形態和結構特征的、能識別出其原始組分和來源的有機碎屑，這些只占干酪根的一小部分；另一部分為多孔狀、非晶質、無結構、無定形的基質。利用干酪根顯微檢測技術，可以直接觀察干酪根的有機顯微組成，了解其生物來源，從而判定其干酪根類型。

TI是將干酪根顯微組分各組分含量通過數值化來反應干酪根類型的一種參數，其表達式如下：

其中a、b、c、d分別為腐泥組、殼質組、鏡質組和惰質組百分含量（表1）。

表1 四分法TI值界限（據SY/T 5735-1995）

伊通盆地岔路河斷陷雙陽組有效烴源巖主要分布在新安堡和波太兩個凹陷，通過對新安堡凹陷27塊樣品、波太凹陷29塊樣品進行干酪根顯微組分檢測，分析認為岔路河新安堡凹陷雙陽組有機質類型以Ⅱ～Ⅲ型干酪根為主，少部分Ⅰ型干酪根，其中雙一段最好，Ⅱ～Ⅰ型干酪根比例達到50%；岔路河波太凹陷雙陽組有機質類型是以Ⅱ2-Ⅲ型干酪根為主，比新安堡凹陷的有機質類型更具優勢。

2.3 有機質成熟度

有機質沉積后需在時間和溫度的作用下經過一系列變化才能生成油氣，衡量這種變化程度的參數即為有機質的成熟度。評價有機質成熟度的指標較多，如反映生烴母質干酪根演變特征的元素組成的變化、官能團構成的變化、自由基含量的變化、顏色及熒光性的變化、熱失重的變化、碳同位素組成的變化、鏡質體反射率的變化以及反映熱解產物演化的可溶有機質的含量及組成、烴類的含量及組成、生物標記化合物異構化參數、奇偶優勢參數等。

由于鏡質體反射率隨熱演化程度的升高而穩定增大，并具有相對廣泛、穩定的可比性，使Ro成為目前應用最為廣泛、最為權威的成熟度指標。

選取了位于新安堡凹陷的昌14井、昌35井、昌37井和昌40井，通過測得每口井選取樣品的鏡質體反射率值及深度數據，繪制了新安堡凹陷Ro頻率分布直方圖及Ro隨深度變化曲線，反應了新安堡凹陷深層鏡質組反射率與深度關系及不同成熟階段樣品個數的概率分布。從左側的折線圖中可以看出（圖3），根據實測數據擬合出一條曲線，大部分數據符合隨深度加大、Ro值逐漸增加的趨勢，在地層埋深達到2000m左右時開始生烴。新安堡凹陷在2700m左右進入成熟階段，成熟重質油大量生成。從右側Ro頻率分布圖中可看成，雙陽組地層中有機質的演化程度很高，大部分進入成熟程度，有相當一部分達到高熟。其中雙陽組的雙一段、雙二段都達到了成熟，且雙一段高成熟有機質比例達到70%，雙二段處于成熟-高熟階段，雙三段主要處于成熟階段。

圖3 新安堡凹陷雙陽組Ro與深度關系及Ro頻率分布圖

在波太凹陷選取了昌3井、昌7井、昌8井和昌47井等8口典型井，通過測得每口井選取樣品的鏡質體反射率值及深度數據，繪制了波太凹陷Ro頻率分布直方圖及Ro隨深度變化曲線。從波太凹陷Ro與深度關系圖中反應出波太凹陷生烴門限約1300m，在2300m左右進入成熟階段，成熟重質油大量生成（圖4）。從右側Ro頻率分布圖中可看出波太凹陷雙陽組有機質分布在低熟—成熟階段，其中雙一段有機質基本上剛剛進入成熟階段，雙二段地層中有機質演化程度最高，90%有機質進入成熟階段，雙三段主要處于成熟階段、部分處于高成熟階段。

圖4 波太凹陷雙陽組Ro與深度關系及Ro頻率分布圖

3 雙陽組烴源巖分布

通過對岔路河斷陷46口探井的雙陽組暗色泥巖進行了系統的統計工作，結合岔路河斷陷暗色泥巖厚度/地層厚度、泥巖厚度/地層厚度與沉積相的關系，再依照構造圖繪制出岔路河斷陷始新世雙一段、雙二段、雙三段暗色泥巖平面分布圖。從平面上看，岔路河斷陷雙一段、雙二段、雙三段地層中暗色泥巖都較發育，全區分布，厚度大都在50m以上。新安堡凹陷暗色泥巖平均厚度大于波太凹陷，其中新安堡凹陷中心暗色泥巖厚度超過300m，而波太凹陷暗色泥巖厚度一般不超過100m。

比較暗色泥巖在雙一段、雙二段、雙三段的分布圖可以看出，各層段暗色泥巖在各區的厚度橫向上變化較大，雙一段最大暗泥厚度主要分布在波太凹陷，大部分都在100m以上，最大為250m，在凹陷西南和東北處，新安堡凹陷及梁家構造帶暗泥厚度最大也達到200m；雙二段最大暗泥厚度分布在新安堡凹陷西北緣附近，為150m，在波太凹陷最大值為100m；雙三段在新安堡凹陷和波太凹陷各有一處高值區，達到150m，均位于凹陷中心附近。從這里可以看出，雙一段時期是整個斷陷的沉降中心，暗泥厚度較大，到雙二段時期，沉降中心北移，而且偏向斷陷西北緣帶；到雙三段南北沉積速度相當。

4 結論

岔路河斷陷雙陽組有效烴源巖主要分布在新安堡和波太兩個凹陷。暗色泥巖在雙陽組各層段均有發育，有機質類型分析結果顯示，波太比新安堡類型更具優勢，波太凹陷以Ⅱ2-Ⅲ型干酪根為主。新安堡以Ⅲ型干酪根為主，新安堡凹陷的生烴門限約2000m，波太凹陷生烴門限約1300m。新安堡凹陷雙一、雙二段烴源巖處于成熟—高成熟階段，雙三段烴源巖為成熟階段；波太凹陷雙一段有機質處于成熟階段，雙二、雙三段主要處于成熟—高成熟階段。雙一段時期是整個斷陷的沉降中心，暗泥厚度較大，到雙二段時期，沉降中心北移，而且偏向斷陷西北緣帶，到雙三段時期南北沉積速度相當。基于暗泥厚度、成熟度、溫度、壓力等方面的分析對岔路河斷陷西北緣凝析油分布進行預測，結果顯示雙陽組有利于形成原生型凝析油氣藏，因此對岔路河斷陷雙陽組烴源巖進行評價對本區的油氣勘探有非常重要的指導意義。

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