準噶爾盆地烏倫古坳陷西南斜坡帶烴源巖特征淺析

封小花

摘要：ZB1井構造上位于烏倫古坳陷西南斜坡帶，受兩組沖斷層加持，上石炭統上火山巖段及下火山巖段具背斜形態，中生界發育低幅背斜。從烴源巖演化程度分析，石西凹陷上石炭統烴源巖在晚石炭世開始進入生烴門限，晚二疊世-早侏羅世處于生油高峰期，晚白堊世達到高成熟，現今底部處于生干氣階段，中上部仍處于生成凝析油和濕氣階段，頂部處于高熟油階段。部署ZB1井一方面了解L6井北殘留洼陷石炭系地層發育及含油氣情況；二是進一步探索烏倫古地區石炭系烴源巖生烴潛力，有助于整體評價烏倫古南斜坡的勘探潛力，一旦突破，將帶動整個斜坡帶的中深層火山巖勘探。

關鍵詞：西南斜坡帶；烴源巖；有機質豐度；有機質類型；熱演化程度

引言

烏倫古坳陷平面上分北部凸起帶、紅巖斷階帶、中部凹陷帶、西南斜坡帶。縱向上分為上、下兩套構造層，上部構造層包括T、J、K、E，下部構造層為古生界（C、P）。ZB1井位于烏倫古坳陷西南斜坡帶，受兩組沖斷層加持，上石炭統上火山巖段及下火山巖段具背斜形態，中生界發育低幅背斜。部署準北1井一方面了解L6井北殘留洼陷石炭系地層發育及含油氣情況；二是進一步探索烏倫古地區石炭系烴源巖生烴潛力潛力，有助于整體評價烏倫古南斜坡的勘探潛力，一旦突破，將帶動整個斜坡帶的中深層火山巖勘探。前人對該區西南斜坡帶烴源巖所做的研究工作較少，本文所涉及研究工作對本區勘探意義較大。

1 地層概況

ZB1井構造上位于烏倫古坳陷西南斜坡帶。依據實鉆資料、地球物理測井資料，結合鄰井及區域資料綜合分析認為，本井自上而下鉆遇了新生界古近系，中生界白堊系、侏羅系、三疊系，古生界二疊系及石炭系；其中中生界白堊系為下統吐谷魯群，侏羅系進一步劃分為八道灣組、三工河組、西山窯組，三疊系地層為上統白堿灘組，古生界二疊系烏爾禾組，石炭系為上統巴山組。

2 烴源巖發育特征

根據錄井資料，ZB1井的暗色泥質巖類主要位于侏羅系西山窯組（J2x）、三工河組（J1s）、八道灣組（J1b），三疊系白堿灘組（T3b），二疊系烏爾禾組及石炭系巴山組。本井侏羅系、三疊系、二疊系的暗色泥巖較發育，石炭系較差。現場錄井自3000m開始系統進行了烴源巖熱解分析，準北1井烴源巖評價主要依據熱解數據對3000m至井底進行。

2.1 有機質豐度

有機質豐度是決定烴源巖品質的關鍵地化指標之一。目前研究生油巖有機質豐度，主要采用四項指標：有機碳（TOC）、生烴潛量（Pg）、氯仿瀝青“A”、總烴（HC）。本次將采用陸相烴源巖評價方法，對ZB1井的烴源巖進行評價。

八道灣組：井段3044.0m～3420.0 m，S0在0～0.11mg/g之間，一般0.01mg/g；S1在0.01mg/g～2.27mg/g之間，一般0.11mg/g；S2在0.05 mg/g～38.19mg/g之間，一般1.32mg/g；生烴潛量Pg在0.06 mg/g～40.57mg/g之間，一般1.44mg/g；有機碳TOC在0.09 mg/g～7.79%之間，一般0.53%；有效碳PC在0.01%～4.22%之間，一般0.15%；有機質豐度較低，為差烴源巖。

白堿灘組：井段3420.00m～3609.00m，巖石熱解S0在0～0.05mg/g之間，一般0.01mg/g；S1在0.02 mg/g ～0.97mg/g之間，一般0.08mg/g；S2在0.13 mg/g ～7.81mg/g之間，一般0.72mg/g；生烴潛量Pg在0.16 mg/g ～8.83mg/g之間，一般0.81mg/g；有機碳TOC在0.17%～1.12%之間，一般0.44%；有效碳PC在0.01%～0.86%之間，一般0.08%；有機質豐度較低，為差—非烴源巖。

二疊系：井段3610.00m～3893.00m，巖石熱解S0在0～0.21mg/g之間，一般0.01mg/g；S1在0.03 mg/g ～1.06mg/g之間，一般0.12mg/g；S2在0.17 mg/g ～7.88mg/g之間，一般0.84mg/g；生烴潛量Pg在0.20 mg/g ～9.14mg/g之間，一般0.97mg/g；有機碳TOC在0.19%～1.18%之間，一般0.5%；有效碳PC在0.03%～1.39%之間，一般0.15%；有機質豐度較低，為差烴源巖。

石炭系：井段3895.00m～4353.00m，巖石熱解S0在0～0.02mg/g之間，S1在0.04 mg/g ～0.22mg/g之間，一般0.12mg/g；S2在0.28 mg/g ～2.46mg/g之間，一般1.03mg/g；生烴潛量Pg在0.32 mg/g ～2.62mg/g之間，一般1.16mg/g；有機碳TOC在0.21%～2.40%之間，一般1.05%；有效碳PC在0.05%～0.48%之間，一般0.2%。石炭系烴源巖有機碳含量較高、生烴潛量較低，主要為中等—好烴源巖。

2.2 有機質類型

有機質類型決定生烴潛力的大小，母源輸入不同，有機質類型不同，其生烴潛力也不同，巖石中的不溶有機質干酪根是主要的成烴母質。本次主要依據巖石熱解分析資料，根據陸相烴源巖有機質類型劃分標準，對ZB1井干酪根類型作出評價。

八道灣組：氫指數HI在67.1mg/g～864.3mg/g之間，一般332.4mg/g；降解潛率D在5.6%～71.5%之間，一般27.6%；Tmax在435℃～450℃ 之間，一般441.4℃。干酪根類型為Ⅱ2-Ⅲ型。

白堿灘組：氫指數HI在60.2mg/g～916.5mg/g之間，一般217.3mg/g；降解潛率D在5.0%～76.1%之間，一般18%；Tmax在438℃～459℃ 之間，一般443.4℃。干酪根類型為Ⅱ2-Ⅲ型。

二疊系：氫指數HI在156.0mg/g～923.9mg/g之間，一般315.9mg/g；降解潛率D在12.9%～76.7%之間，一般26.2%；Tmax在440℃～456℃ 之間，一般446.8℃。干酪根類型為Ⅱ1-Ⅱ2型。

石炭系：氫指數HI在58.4mg/g～724.8mg/g之間，一般209.4mg/g；降解潛率D在4.9%～60.2%之間，一般17.4%；Tmax在443℃～548℃之間，一般477.2℃。干酪根類型為Ⅱ1-Ⅰ型。

3 區域烴源巖特征

烏倫古地區石炭系烴源巖厚度大，一般100m～600m；分布面積廣，厚度大于300m的面積5877km2。從烏倫古坳陷其它各井及野外剖面烴源的研究成果看，有機質含量較高，有機質類型以II-III型為主，少量為I型，各構造單元烴源巖熱演化程度差異較大（Ro 0.5%～1.7%），以處于成熟、高成熟階段。研究已表明，中晚J進入生油高峰，K開始大量生氣，為主生烴期。

上三疊統在烏倫古坳陷分布廣泛，主要為濱淺湖沉積環境；巖性主要為暗色泥巖及碳質泥巖，厚度50m～164m，有機質豐度中等-高，成熟度成熟-低成熟，但類型偏腐殖型，以生氣為主。烏倫古坳陷侏羅系暗色泥巖有機質豐度低、成熟度低，整體上生烴能力不足。

烏倫古地區存在晚C-P、J-K兩次生烴期，不同地區生烴演化差異顯著，①滴北斜坡帶早期生烴。②深凹帶及紅巖斷階均有兩次生烴，并且一次生烴時間短暫，范圍小；二次生烴范圍大、持續時間長。

結論

ZB1井八道灣組總體有機質豐度較低，干酪根類型為Ⅱ2-Ⅲ型、熱演化處于低成熟—成熟階段；白堿灘組有機質豐度較低，干酪根類型為Ⅱ2-Ⅲ型、熱演化處于低成熟—成熟階段；二疊系有機質豐度較高，干酪根類型為Ⅱ1-Ⅱ2型、熱演化處于成熟階段，為中等—好烴源巖；石炭系烴源巖有機碳含量較高、生烴潛量較低，干酪根類型為Ⅱ1-Ⅰ型，主體為成熟階段，部分樣品處在高成熟—過成熟生氣區，為中等—好烴源巖。

（作者單位：中石化勝利石油工程有限公司地質錄井公司）