石臼坨凸起對比渤中凹陷古近系烴源巖評價

胥 偉，梁 強，張志鵬，王 潔

(成都理工大學，四川 成都 610059)

石臼坨凸起位于渤中坳陷北部地區，總面積約為2040km2，整體呈E-W向展布，被渤中凹陷、秦南凹陷等生烴凹陷包圍(圖1)，是渤海海域渤中坳陷潛山的主要分布區之一，目前已在該凸起的主體、南傾末端(427構造)、東傾末端(428W/E、430等構造)上發現了油氣儲量較大的上古生界碎屑巖潛山、下古生界碳酸鹽巖潛山、中生界火山巖潛山。可見，作為渤中坳陷凸起潛山的一部分，石臼坨凸起潛山勘探前景極佳。但是，通過資料研究和文獻調研發現，目前關于石臼坨凸起潛山油氣地質的基礎研究工作還比較薄弱，不利于石臼坨凸起潛山油氣勘探工作的展開。

圖1 石臼坨凸起區域構造圖(據中海油研究中心渤海研究院改)

1 烴源巖發育特征

渤海灣盆地潛山油氣藏主要以“新生古儲”的方式存在，由頂部不整合面上的地層和側向的陸相古近系烴源巖提供油氣[1]，其中，太古宇和元古宇生烴條件差，甚至不具備生烴條件。渤中地區主要發育有東二下段～東三段、沙一段～沙二段，以及沙三段等3套烴源層[2-3]。

石臼坨凸起上的湖相、三角洲相地層有所發育，渤中富烴凹陷臨近石臼坨凸起，是個重要的生烴凹陷。根據前人研究數據可知，主力生油層為沙三段泥巖，其次為沙一段～沙二段以及東下段的厚層暗色泥巖，這些泥巖形成的烴源巖層能夠提供豐富的油氣來源。

1.1 烴源巖有機質豐度

此次對烴源巖有機質豐度進行評價，主要采用總有機碳TOC和生烴潛量S1+S2兩個參數，結合其他指標作為指導，并以中國陸相烴源巖有機質豐度評價標準，聯系已有資料和成果[4-5]，最終評價東下段、沙一段～沙二段以及沙三段這三套烴源巖在研究區石臼坨凸起及渤中凹陷的特征。

渤中凹陷東二下段～東三段烴源巖TOC均值為1.45%，生烴潛力S1+S2均值為4.86mg/g，屬于中等烴源巖；渤中凹陷沙一段～沙二段烴源巖TOC均值為1.7%，生烴潛力均值為6.15mg/g，整體屬于中等-好的烴源巖；渤中凹陷沙三段烴源巖TOC平均值為2.3%，生烴潛力S1+S2均值為9.1mg/g，屬于好-極好的烴源巖；整體來講，兩套烴源巖中沙三段烴源巖有機質豐度最好，沙一段～沙二段烴源巖次之，相比較之下，東二下段～東三段烴源巖豐度較差。

1.2 有機質類型

渤中凹陷新生界主要為陸相湖盆沉積，有機質類型主要以陸相有機質輸入為主。本次研究主要依據干酪根有機元素組成H/C、O/C等指標(表1)，采用三類四分方案來討論研究區有機質類型[6]，即對干酪根進行劃分，總的來說，可分為腐泥型(Ⅰ型)、腐殖腐泥型(Ⅱ1型)、腐泥腐殖型(Ⅱ2型)和腐殖型(Ⅲ型)。

表1 有機質類型三類四分劃分方案(據Tissot，1979，修改)

結合已有資料顯示，石臼坨凸起古近系中東二下段到東三段有機質類型為Ⅱ2-Ⅲ型，沙一段到沙二段有機質類型以Ⅱ2為主，沙三段有機質類型主要為Ⅱ1-Ⅱ2型(圖1)。而渤中凹陷古近系沙河街組主要為Ⅱ1型，部分為Ⅱ1-Ⅱ2型；東營組下段有機質主要以Ⅱ1-Ⅱ2型為主。總的來說，沙河街組有機質類型要好于東營組(圖2)。

圖2 石臼坨凸起有機質類型劃分圖

圖3 渤中凹陷有機質類型劃分圖

1.3 有機質成熟度

從渤中凹陷烴源巖鏡質體反射率(Ro%)與深度關系圖來看(圖3)，渤中凹陷沙河街組烴源巖開始生烴的門限深度為3100m左右，3700m時開始大量生烴。東下段烴源巖在2900m附近時測得大部分鏡質體反射率值為0.5%，表明了有機質進入生烴門限，而深度到達3700m附近時有機質開始大量生烴，此時鏡質體反射率值普遍達到0.7%[4]。

從石臼坨凸起烴源巖鏡質體反射率(Ro%)和深度的關系圖上可以看出(圖4)，該區有機質成熟度普遍偏低，當深度為3150m左右時，測得鏡質體反射率值為0.5%，說明了有機質到了生油門限；當深度到達3500m左右時，測得鏡質體反射率值為0.7%，說明了有機質開始大量生油，整體隨著深度的增加Ro值也隨之增加。

圖4 渤中凹陷的鏡質體反射率(Ro%) 和深度關系圖(據劉博奧，2011，修改)

圖5 石臼坨凸起的鏡質體反射率(Ro%)和深度關系圖

2 結論

(1)石臼坨凸起地區古近系主要發育3套烴源巖，無論從有機質豐度、類型還是成熟度，沙三段烴源巖都是最好的，沙一段一般，東營組相對而言稍差一些。

(2)石臼坨凸起東二下到東三段有機質類型為Ⅱ2-Ⅲ型，沙一到沙二段有機質類型以Ⅱ2為主，沙三段有機質類型主要為Ⅱ1-Ⅱ2型。生烴門限和渤中凹陷相似，當深度為3150m左右時，有機質開始進入生油門限；當深度為3500m左右時，有機質開始大量生油。

(3)石臼坨凸起烴源巖對比渤中凹陷，石臼坨凸起烴源巖及生烴潛力略小于渤中凹陷，但石臼坨凸起烴源巖生烴潛力依舊很大。