勝利油田埕北凹陷古近系生烴潛力研究

王浩

摘? ? 要：近幾年，埕北凹陷古近系勘探取得了可喜成果，預示著巨大的勘探潛力，但是對其烴源巖生烴能力一直未有系統評價。本文綜合運用了地質、地化、測井等多種資料對研究區古近系烴源巖的發育特征及生烴潛力作出了系統評價，明確了該區主力烴源巖發育層位及資源潛力。

關鍵詞：烴源巖;測井;油源對比;埕北凹陷;古近系

概況

埕北凹陷位于埕子口凸起和埕島凸起之間，是一個呈北西向展布的狹長凹陷帶，呈東北向斷南西向超的構造格局，勘探面積約500km2。研究區的勘探工作始于上世紀80年代，在其周邊已發現了埕島、老河口和飛雁灘三個油田。目前凹陷內部共部署探井80余口，其中87%可見油氣顯示，油氣潛力巨大。

一、方法的選取

研究區沙河街組鉆井較少，探井多分布于凹陷邊緣且地處海域取心不便，導致烴源巖樣品分析數據偏少，難以實現烴源巖的綜合評價，不能夠真實反映烴源巖在剖面和平面上的變化和分布特征。

文獻調研發現，利用測井信息結合地化分析對烴源巖進行綜合評價可以克服傳統烴源巖評價過于依賴實驗室分析數據的缺陷。測井信息評價烴源巖始于上世紀40年代，一些西方學者發現了TOC含量與巖石放射性之間存在一定的關系，之后諸多學者提出了利用自然伽馬、聲波時差、電阻率等測井信息計算烴源巖TOC值的評價模型，直到1990年Passey等在前人研究的基礎上，提出了ΔlogR法計算烴源巖的TOC，該方法被廣泛應用與海相和陸相烴源巖評價。國內朱光有等利用聲波、電阻率和密度測井信息建立數學模型定量計算了烴源巖的TOC含量，并結合勝利油田大量地化分析資料進行了驗證，結果準確可靠。鑒于此現狀，本次研究擬采用實驗室樣品分析和測井標定相結合的方法系統地對研究區潛在烴源巖進行綜合評價。

二、測井評價方法

埕北地區取心井較少，其中進行TOC分析數據的井有12口，利用這12口井進行了古近系烴源巖測井模型的分析。分別統計了研究區烴源巖實測TOC數據和對應井段的聲波時差和電阻率的讀值，結果表明他們具有一定的正相關性。將實測TOC與其對應井段AC和lgRt進行線性回歸，并進行密度校正可得研究區古近系烴源巖有機質豐度預測模型：

TOC = （0.16AC/3.28 + 11.01lgRt - 16.67）/D? ? ? ? ? ? （式1）

埕北凹陷烴源巖地化分析數據表明，烴源巖的熱解烴S2和氫指數（IH）與TOC成正相關：

S2 = 2.0096TOC1.8793? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （式2）

其中TOC可由測井信息求得，進而可得氫指數IH計算公式：

IH = 2.0096TOC0.8793×100? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（式3）

根據埕北凹陷古近系烴源巖Ro與埋深的關系，得到了成熟度與深度的定量關系，從而建立了烴源巖的成熟度模型：

Ro = e （Z-4500）/2452.58? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（式4）

式中，Ro：鏡質體反射率（%）;Z：埋藏深度（m）。

由計算結果可以看出，烴源巖進入生油門限Ro=0.5%時，埋深約為2800m;當烴源巖達到生油高峰Ro=1.0%時，烴源巖埋深達到了4500m。

三、綜合評價

將Es3烴源巖有機碳豐度分四個等級區間進行研究：TOC=0.5～1%、TOC=1～2%、TOC=2～5%和TOC>5%，根據研究區內34口井的測井數據處理結果分區間繪制了TOC等值線圖和烴源巖厚度等值線圖，認為埕北凹陷Es3烴源巖有機碳豐度具有如下特征：發育東、西兩個生油中心，東部生油中心位于老170井附近，西部生油中心位于埕北42井附近，分別與東、西兩個次洼相對應;Es3烴源巖發育厚度大，深洼處可達400m，有機質豐度高，TOC平均值最高可達4%以上;優質烴源巖（TOC>2%）厚度大、分布廣，最深處厚度可達250余米，TOC值可達4%以上;

通過對埕北凹陷埕北4、埕北14兩口井的暗色泥巖實測顯微組分的類型指數數據分析，確定Es3烴源巖有機質類型主要為Ⅰ、Ⅱ1和Ⅱ2型，以細菌、菌藻類、高等植物為混合生源，藻類生源為主。

埕北凹陷Es3烴源巖埋深較深，成熟度普遍較高，全部進入生油門限（Ro=0.5%）;西洼埋深最深，Ro可達0.8%以上，東洼埋深較西洼淺，Ro最大值僅為0.75%（圖12）。該套烴源巖以生成成熟原油為主。

綜合以上分析可以看出Es3烴源巖有機質豐度高，母質類型好，優質烴源巖最為發育，烴源巖發育厚度大、分布廣，成熟度高且均進入生油門限，是凹陷的主力烴源巖。

用上述方法對研究區埕北凹陷Es3、Es1烴源巖進行了系統評價，并根據體積法計算了資源量。計算結果表明Es3總生油量10.9億噸，優質烴源巖生油量最大為8.1億噸，占總生油量的74.3%;Es1烴源巖總生油量1.3億噸，優質烴源巖生油量0.9億噸，占總量的69.2%。Es3和Es1總計生油量12.2億噸，其中Es3貢獻最大，占總量的89.3%。

結論

利用測井-地質相結合的方法可以很好地解決海域勘探區取心少、分析化驗少的制約。通過實測數據與測井數據的標定，建立了研究區烴源巖地化參數的測井評價模型，并對未取心井進行了預測計算，結果準確可靠。對研究區沙河街組烴源巖進行綜合評價表明，該區沙三段烴源巖為主力烴源巖，優質烴源巖厚度大、分布面積廣，生油量近11億噸，均為成熟原油;沙一段烴源巖以生成低熟原油為主，是次于沙三段的另一重要烴源巖層系，沙三段和沙一段總生油量可達12億噸，彰顯了勝利灘海地區巨大的勘探潛力。在油氣勘探日益成熟的今天，不斷完善烴源巖評價方法對于地質工作者認清勘探潛力具有重要的意義。

參考文獻：

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