四川盆地川西坳陷中段上三疊統(tǒng)烴源巖評價

王東燕，曾華盛，王津義

(中國石油化工股份有限公司 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214151)

勘探實踐及研究表明，川西坳陷是四川盆地的一個富烴坳陷[1-9]，但由于該區(qū)上三疊統(tǒng)地質(zhì)條件復(fù)雜，勘探難度極大，所以，區(qū)域性烴源巖評價是實現(xiàn)該區(qū)油氣勘探突破的前提。本文在對川西坳陷中段24口探井巖心、巖屑的烴源巖樣品進行測試分析及地球化學(xué)特征分析的基礎(chǔ)上，對上三疊統(tǒng)烴源巖進行了綜合評價，旨在為該區(qū)油氣資源評價提供基礎(chǔ)資料(圖1)。

1 樣品測試

1.1 樣品采集、篩選

烴源巖樣品的前處理是對資源進行客觀評價的基礎(chǔ)。對巖屑樣品而言，烴源巖樣品的高保真度是關(guān)鍵。前人在川西地區(qū)上三疊統(tǒng)烴源巖測試分析樣品中，經(jīng)常出現(xiàn)相同樣品不同測試者所獲得的實驗結(jié)果存在較大差異的問題，其原因就在于烴源巖樣品的前處理過程。其中包括樣品的采集、分理和篩選，尤其是對鉆井巖屑樣品，非規(guī)范的前處理過程對測試結(jié)果會產(chǎn)生更大的影響。一般情況下，在井場附近采集的巖屑樣品，其巖性都或多或少的混雜并且受到一定程度的污染。為了使烴源巖樣品測試結(jié)果具有可靠性和客觀性，本次對采集的巖屑樣品基質(zhì)進行逐份篩選，然后用清水沖洗，盡可能去除雜質(zhì)及巖屑顆粒上附著的泥漿殘留物等。

圖1 四川盆地川西坳陷中段部分井位分布及構(gòu)造區(qū)劃Fig.1 Well-bit distribution and structural units in the Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

1.2 烴源巖樣品測試

為了驗證樣品分析結(jié)果的可靠性，部分樣品在中國石化無錫石油地質(zhì)研究所實驗研究中心測試的同時，又外送至中國石化江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院和中國石油西南油氣田分公司勘探開發(fā)研究院進行了有機碳項目平行測試。檢測結(jié)果表明，實驗檢測數(shù)據(jù)基本一致(表1)。

2 烴源巖地球化學(xué)特征

川西坳陷上三疊統(tǒng)烴源巖層從下往上依次為：馬鞍塘—小塘子組(T3mt)、須二段(T3x2)、須三段(T3x3)、須四段(T3x4)、須五段(T3x5)。

表1 四川盆地川西坳陷中段上三疊統(tǒng)泥質(zhì)烴源巖有機碳平行檢測數(shù)據(jù)Table 1 Organic carbon shale parallel test data sheet of hydrocarbon source rocks in the Upper Triassic of Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

2.1 有機質(zhì)豐度

2.1.1 有機碳含量

測試結(jié)果統(tǒng)計顯示(表2)，川西坳陷中段上三疊統(tǒng)整體有機碳含量平均值均大于1%，小于0.5%的樣品僅占總樣品量的0.66%，反映了有機碳含量總體較高。

2.1.2 氯仿瀝青“A”和生烴潛量

馬鞍塘—小塘子組泥質(zhì)巖瀝青“A”含量為(29.10～236.40)×10-6，平均為98.65×10-6；須二段泥質(zhì)巖瀝青“A”含量為(62.15～366.61)×10-6，平均為192.48×10-6；須三段泥質(zhì)巖瀝青“A”含量為(38.35～150.66)×10-6，平均為78.79×10-6；須四段泥質(zhì)巖瀝青“A”含量為(77.81～529.59)×10-6，平均為193.67×10-6；須五段泥質(zhì)巖瀝青“A”含量為(159.67～1 146.96)×10-6，平均為364.32×10-6?？梢?，除須五段泥質(zhì)巖瀝青“A”含量均值高于300×10-6外，其余層段含量均值都小于200×10-6。

在生烴潛量中，馬鞍塘—小塘子組泥質(zhì)巖生烴潛量為0.06～0.18 mg /g，平均為0.11 mg /g；須二段泥質(zhì)巖生烴潛量為0.19～0.89 mg /g，平均為0.42 mg /g；須三段泥質(zhì)巖生烴潛量為0.17～1.05 mg /g，平均為0.36 mg /g；須四段泥質(zhì)巖生烴潛量為0.18～1.14 mg /g，平均為0.61 mg /g；須五段泥質(zhì)巖生烴潛量為0.31～11.81 mg /g，平均為1.56 mg /g。

表2 四川盆地川西坳陷中段上三疊統(tǒng)泥質(zhì)烴源巖有機地球化學(xué)指標Table 2 Content of organic geochemistry of shale hydrocarbon source rocks in the Upper Triassic of Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

從氯仿瀝青“A”和生烴潛量的分析數(shù)據(jù)可以看出，氯仿瀝青“A”含量普遍小于300×10-6；泥質(zhì)巖生烴潛量(S1+S2)普遍小于2 mg/g，它們所反映的豐度特征是因為本區(qū)上三疊統(tǒng)烴源巖的成熟度較高，源巖中有機質(zhì)已大量生烴、剩余有機質(zhì)含量很少所致。

2.2 有機質(zhì)類型

2.2.1 干酪根碳同位素

干酪根碳同位素分析結(jié)果表明，馬鞍塘—小塘子組泥巖段、須二和須三段烴源巖δ13C均值一般大于-25‰，顯示出腐殖型特征。馬鞍塘—小塘子組灰?guī)r段、須四、須五段烴源巖δ13C均值在-25‰～-25.5‰之間，顯示出腐泥—腐殖型特征。

2.2.2 顯微組分

重點探井烴源巖顯微組分分析結(jié)果表明(表3)，本區(qū)上三疊統(tǒng)泥質(zhì)烴源巖顯微組分以鏡質(zhì)組為主，平均含量為76.26%，惰性組次之，平均含量為22.01%。

2.3 有機質(zhì)成熟度

該區(qū)上三疊統(tǒng)烴源巖有機質(zhì)成熟度分析結(jié)果表明(表4)，馬鞍塘—小塘子組和須二段烴源巖Ro值范圍在2.31%～3.04%，均值大于2.0%，已達到過成熟演化階段。須三段烴源巖Ro值為1.87%～2.30%，均值大于2.0%，處于高成熟—過成熟演化階段。須四段烴源巖Ro值為1.63%～1.83%，均值為1.69%，處于高成熟演化階段；須五段烴源巖Ro值為1.22%～1.45%，均值為1.31%，處于成熟—高成熟演化階段?？傮w來看，川西坳陷中段上三疊統(tǒng)烴源巖大多處于成熟—過成熟演化階段。

3 烴源巖綜合評價

烴源巖的質(zhì)量包括烴源巖厚度、空間展布、有機質(zhì)豐度、類型、成熟度和排烴效率等多方面因素，但最終體現(xiàn)在烴源巖的排烴強度上。根據(jù)盧雙舫(2002)的評價標準：排烴強度大于30×108m3/km2，屬 Ⅰ 類烴源巖；排烴強度(10～30)×108m3/km2，屬Ⅱ類烴源巖；排烴強度小于10×108m3/km2，屬Ⅲ類烴源巖。川西坳陷中段上三疊統(tǒng)烴源巖排烴強度是其各個層段排烴強度的總和，從圖2中可以看出，各層段烴源巖排烴強度基本都大于30×108m3/km2，如按照盧雙舫的分類標準，就不能夠?qū)ζ溥M行有效分類。為此，本文采用排烴強度為50×108m3/km2和100×108m3/km2作為界限，對川西坳陷中段上三疊統(tǒng)烴源巖進行分類。

表4 四川盆地川西坳陷中段上三疊統(tǒng)泥質(zhì)烴源巖鏡質(zhì)體反射率Table 4 Vitrinite reflectance of shale hydrocarbon source rocks in the Upper Triassic of Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

一類烴源區(qū)位于什邡、彭州、溫江、大邑和都江堰地區(qū)，面積約為5 412 km2，烴源巖厚度約為1 000～1 650 m，排烴強度約為(100～270)×108m3/km2；二類烴源區(qū)位于綿陽、綿竹、中江和成都地區(qū)，面積約為6 281 km2，烴源巖厚度約為700～1 500 m，排烴強度約為(50～100)×108m3/km2；三類烴源區(qū)位于安縣、豐谷和龍泉驛地區(qū)，面積約為4 895 km2，烴源巖厚度約為400～700 m，排烴強度約為(10～50)×108m3/km2(圖2)。

4 結(jié)論

川西坳陷中段上三疊統(tǒng)烴源巖有機質(zhì)豐度較高，大多處于成熟—過成熟演化階段，顯示本區(qū)烴源巖具備較好的生烴能力。排烴強度研究結(jié)果表明，上三疊統(tǒng)最有利的勘探區(qū)帶位于西南角的都江堰、什邡及大邑地區(qū)；其東北部的綿竹、綿陽、中江及成都一帶屬于較為有利勘探區(qū)帶；北川、江油、梓潼區(qū)為較不利勘探區(qū)帶。

表3 四川盆地川西坳陷中段上三疊統(tǒng)泥質(zhì)烴源巖顯微組分分析Table 3 Maceral analysis of shale hydrocarbon source rocks in the Upper Triassic of Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

圖2 四川盆地川西坳陷中段上三疊統(tǒng)烴源巖綜合評價Fig.2 Comprehensive evaluation plan of hydrocarbon source rocks in the Upper Triassic of Western Sichuan Depression, Sichuan Basin

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