大楊樹盆地南部坳陷DY3井白堊系九峰山組烴源巖特征及油源對比

徐慶霞

（大慶油田勘探開發研究院，黑龍江大慶163712）

大楊樹盆地南部坳陷地表及鉆探多口井見到油、氣顯示[1-2]，并且南部坳陷最新鉆探DY3井獲得少量工業油流，表明盆地南部坳陷具備油氣勘探前景，由于該地區地表及地下火山巖覆蓋率較高[3-4]，尚處于盆地勘探早期，一直以來，該區是否發育有利于油氣生成的烴源巖，以及油氣的來源都未有較明確的認識，因此深入研究大楊樹盆地烴源巖地球化學特征、生烴潛力和油氣來源就具有十分重要的理論意義和勘探意義。本文通過對盆地南部坳陷新鉆探的DY3井較詳盡的烴源巖和原油有機地球化學研究，明確了九峰山組烴源巖生烴潛力和DY3井九峰山組原油的來源，為大楊樹盆地南部坳陷繼續深入勘探提供科學的有利依據。

1 地質概況

大楊樹盆地是晚中生代時期發育的陸內斷陷盆地，盆地內部火山活動較強烈，該時期大楊樹盆地正處于伊澤奈崎板塊與西伯利亞板塊共同作用的構造背景之下，斷裂較為發育，斷裂具有多期活動、多次發育的特征[5-6]。盆地南部坳陷區作為大楊樹盆地內的一級構造單元，具有東側邊界斷層控坳、東陡西緩的箕狀斷陷的結構特征，其構造上劃分為東部斷階、中部凹陷、西部斷階三個構造單元（圖1）。其中中部凹陷由玉林屯和太平川兩個次洼組成，玉林屯洼陷走向為NE向，太平川洼陷走向為NNE向。該區地層自上而下有第四系、第三系五叉溝玄武巖和金山組、上白堊統嫩江組、歐肯河組、下白堊統甘河組、九峰山組、龍江組及中侏羅統南平組。野外地質調查和鉆探表明大楊樹盆地九峰山組是烴源巖發育層位，烴源巖賦存于九峰山組上、下沉積巖段中。DY3井九峰山組烴源巖總體上分為上、下兩段，上段烴源巖埋藏深度為1785~1850m，下段埋藏深度為1889~1956m。

2 烴源巖特征

2.1 有機質豐度

DY3井九峰山組上段1785~1850m烴源巖具有中等的有機質豐度（表1），泥巖平均TOC、S1+S2和氯仿瀝青“A”分別為1.73%、3.43mg/g和0.0153%；炭質泥巖平均TOC、S1+S2和氯仿瀝青“A”分別為10%、26.75mg/g和0.227%；煤的平均TOC、S1+S2和氯仿瀝青“A”分別為54.05%、157.3mg/g和1.1473%。DY3井九峰山組下段1889~1956m烴源巖具有中等—好的有機質豐度，平均TOC、S1+S2和氯仿瀝青“A”分別為1.53%、4.65mg/g和0.13%。該井九峰山組上段烴源巖為深灰色泥巖、炭質泥巖、含少量煤，下段泥巖巖性較為均一、質純，以深灰色、灰黑色泥巖為主，巖性來看，DY3井下段烴源巖要好于上段烴源巖，上段泥巖中夾含植物炭屑、炭質泥巖和煤，導致上段泥巖中有機碳含量偏高。

2.2 有機質類型

通過DY3井九峰山組暗色泥巖熱解HI和Tmax分析(圖2)，DY3井九峰山組上段1785~1850m暗色泥巖有機質類型較差，主要以Ⅱ2型為主，偏腐植型，和干酪根鏡檢結果（Ⅱ2-Ⅲ型）較一致；九峰山組中下段1889~1956m暗色泥巖有機質類型較好，為Ⅱ1-I型。

圖2 氫指數與T max判斷有機質類型

2.3 有機質成熟度

從DY3井烴源巖Ro可見（表1），DY3井九峰山組暗色泥巖均已開始生烴，其中九峰山組上段1785~1850m烴源巖Ro在0.71%~0.78%，有機質剛進入成熟階段，九峰山組下段1889~1956m泥巖Ro在0.82%~0.84%，有機質進入成熟階段。DY3井九峰山組上段1785~1850m泥巖剛開始排烴，九峰山組下段1889~1956m泥巖可以較大量排烴，為油氣的聚集成藏提供了有利的烴源條件。

表1 大楊樹盆地DY3井有機質豐度統計表

3 油源對比

3.1 正構烷烴

DY3井九峰山組含油段（1780~1960m）原油成熟，原油飽和烴色譜均具有以中等碳數（nC21）為主峰的正構烷烴分布，奇偶優勢不明顯，OEP值分布在1.06~1.1之間，均值1.07。Pr/Ph分布在0.9~1.3，屬弱還原環境形成的有機質。DY3井九峰山組原油的Pr/Ph和該井九峰山組1896.35m、1896.7m暗色泥巖的Pr/Ph都在1附近分布，主峰碳數一致（nC21），具體數據見表2，反映它們可能來源于一個類似的生物源，母質以混合型為主。

表2 大楊樹盆地DY3井油、巖基本地化特征

3.2 萜烷和甾烷

通過DY3井油、巖的甾、萜烷質量色譜特征對比（圖3），DY3井九峰山組原油萜烷系列中，以C30霍烷為主峰，其次是C29霍烷，C27降霍烷中Ts相對Tm的含量高，低γ-蠟烷，C33以上的升霍烷含量較低，總體上與本井1891.99m處的泥巖具有相似的生物標志化合物特征。1804.4m處的泥巖有機質萜烷特征顯示Ts含量較低，Tm含量較高，并且C29霍烷的含量亦較原油中的含量高，與原油生物標志物特征可對比性較差。

圖3 DY3井油與本井烴源巖生物標志物對比圖

從圖4的原油和泥巖有機質中甾烷成熟參數隨深度的變化關系可知，原油中C29甾烷ββ/（αα+ββ）均大于0.45，為成熟原油，1891.99m處的泥巖有機質中C29甾烷ββ/（αα+ββ）亦大于0.45，為成熟源巖，1800m附近的泥巖有機質中C29甾烷ββ/（αα+ββ）值約為0.4，明顯低于原油成熟度，總體上DY3井九峰山組原油的成熟度高于本井九峰山組上段烴源巖的成熟度，原油主要來自九峰山組1890m以下烴源巖及凹陷深部烴源巖的生烴貢獻。

4 結論

（1）大楊樹盆地南部坳陷DY3井九峰山組上段烴源巖主要以Ⅱ2型干酪根為主，有機質剛進入成熟階段；下段烴源巖主要以Ⅱ1-I型干酪根為主，有機質達到成熟階段，DY3井九峰山組下段烴源巖有機質豐度和成熟度均優于上段烴源巖，大楊樹盆地南部坳陷發育有利的生油巖，具備較好的勘探潛力。都在1附近，主峰碳數一致（nC21），并且與九峰山組下部源巖具有相似的甾、萜烷分布特征，DY3井原油主要來自九峰山組下部烴源巖及凹陷深部烴源巖的生烴貢獻。

圖4 油、巖的C29甾烷ββ/(ββ+αα)與深度的關系

（2）DY3井九峰山組原油的成熟度普遍高于本井九峰山組上段烴源巖的成熟度，原油正構烷烴特征與DY3井九峰山組下部暗色泥巖的相似性較好，Pr/Ph