資福寺洼陷油氣來源及運聚特征研究

魏曇娟子，劉 建(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

資福寺洼陷油氣來源及運聚特征研究

魏曇娟子，劉 建(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

資福寺洼陷位于江漢盆地江陵凹陷東部，具有豐富的油氣資源，先后在古近系新溝咀組、荊沙組和潛江組發(fā)現(xiàn)工業(yè)油氣流或油氣顯示。利用烴源巖有機地化特征以及原油的地化資料，進行多指標(biāo)油氣源綜合對比，確定油氣源層。根據(jù)原油和源巖特征對比，資福寺洼陷原油與資福寺洼陷的烴源巖較為相似，而與梅槐橋地區(qū)烴源巖有一定的差異性，說明資福寺洼陷原油來源于資福寺洼陷的烴源巖。并結(jié)合沉積、構(gòu)造演化、成烴演化、生儲蓋組合等資料，綜合、動態(tài)地分析油氣運移的控制因素，闡明油氣運移優(yōu)勢通道的發(fā)育規(guī)律，確定了油氣運移的方向和過程。影響資福寺洼陷油氣富集的因素很多，其中尤其以油氣主要輸導(dǎo)斷層為主，分布廣泛的薄砂層則是油氣側(cè)向運移的重要通道。

資福寺洼陷；油氣來源；油氣運聚

資福寺洼陷位于江漢盆地江陵凹陷東部，東鄰赤岸街構(gòu)造，西接虎度河洼陷，南接南部斜坡金家場構(gòu)造，北鄰范家臺構(gòu)造。縱向上，白堊系漁洋組、古近系沙市組、新溝咀組、荊沙組、潛江組等地層發(fā)育齊全。洼陷內(nèi)新溝咀組下段沉積期處于三角洲前緣亞相和淺湖亞相，應(yīng)是油氣勘探的有利地區(qū)。雖然資福寺洼陷成油氣地質(zhì)條件良好，資源量比較豐富，但是由于資福寺洼陷斷裂發(fā)育，構(gòu)造十分復(fù)雜，再加上長期以來地震資料品質(zhì)不好，盡管油氣顯示十分廣泛，遍及凹陷的大部分地區(qū)和層組，卻難以找到富集部位，勘探效果不好，資源探明率很低。長期以來，有關(guān)石油勘探工作者對于資福寺洼陷是否具有豐富生油能力有不同的見解。在明確各烴源層段的生烴潛力和成烴演化基礎(chǔ)上，研究油氣的主要運移方向，綜合、動態(tài)地分析成藏的控制因素和分布規(guī)律。對明確工區(qū)的勘探潛力，進一步評價有利勘探目標(biāo)，指導(dǎo)油氣勘探具有重要的現(xiàn)實意義。

1 原油特征及來源

圖1 資福寺洼陷原油成熟度圖

1.1原油物性及地化特征

資福寺洼陷及周緣新溝咀組原油比重一般為0.8022～0.8485；粘度一般為3.01～14.07mPa·s；新溝咀組下段Ⅱ油組初餾點為54～114℃；凝固點一般為15～34℃?？傮w表現(xiàn)為低密度、低粘度、低含硫量的輕質(zhì)石油的特點。

資福寺洼陷OEP(奇偶優(yōu)勢)一般為0.83～1.72，集中在1附近，反映資福寺及周緣烴源巖演化程度不高，向北向南演化程度變低，原油處于成熟階段資福寺洼陷及周緣發(fā)現(xiàn)的原油大多數(shù)為成熟原油(見圖1)。反映出該區(qū)原油和生油巖母源以藻類為主，兼有過渡型和高等植物成分，母質(zhì)類型相似(見表1)；Pr/Ph(姥植比)一般為0.111～0.783；Pr/nC17一般為0.64～5；Pr/nC18一般為0.75～22.5。說明原油以低碳數(shù)同系物占優(yōu)勢；原油正構(gòu)烷烴碳數(shù)分布多為單峰前峰型，主峰碳為C18～C28(圖2)，集中在C22附近，主峰碳分布范圍集中在較低碳數(shù)范圍，其中以荊西油田虎2井的主峰碳數(shù)最低，為C17，向北向南主峰碳數(shù)增大；∑C21-/∑C22+一般為0.64～3.81，集中在1附近，∑C21-/∑C22+值以復(fù)2井最高，向北向南比值減小。

表1 資福寺洼陷原油與烴源巖飽和烴色譜參數(shù)對比表(部分)

注：Ex上為新溝咀組上段；Ex下Ⅰ為新溝咀組下段Ⅰ油組；Ex下Ⅱ為新溝咀組下段Ⅱ油組；Ex下Ⅲ為新溝咀組下段Ⅲ油組。

1.2油源對比

原油飽和烴質(zhì)譜中C27～C29規(guī)則甾烷的分布反映了源巖的有機質(zhì)特征。C27～C29規(guī)則甾烷具有C27、C28和C293峰，構(gòu)成“V”型特征，表明藻類和高等植物雙重生源特征。從較高的γ蠟烷以及Tm與Ts的比值(Tm和Ts分別為172-22,29、30-三降藿烷和182-22,29、30-三降藿烷)能夠顯示，新溝咀組的原油與新溝咀組下段源巖有一定的相關(guān)性(見圖2)，反映了本地生油巖與原油之間的親緣關(guān)系。甾萜烷生物標(biāo)志化合物比值及異構(gòu)體比值(見表2)基本落在低成熟到成熟區(qū)。由C2920S/C2920(S+R)的比值基本都大于0.49顯示，資福寺洼陷及周緣烴源巖都處于成熟-高成熟階段(見圖1)，與資福寺洼陷原油成烴母質(zhì)較為接近、成熟度相同，具有親緣關(guān)系。

圖2 資福寺洼陷油氣源對比圖

根據(jù)資福寺洼陷油-源生物標(biāo)志化合物參數(shù)對比圖，資福寺洼陷原油與該地區(qū)的烴源巖較為相似，而與梅槐橋地區(qū)烴源巖有一定的差異性，這種差異主要反映在物源與環(huán)境的參數(shù)上(見圖3)。說明資福寺洼陷原油以來源于該地區(qū)的烴源巖為主。

表2 資福寺洼陷原油與烴源巖飽和烴質(zhì)譜參數(shù)對比表

注：Ej為荊沙組；Ex下g為新溝咀組下段泥隔層；Es為沙市組。

圖3 資福寺洼陷油-源生物標(biāo)志化合物參數(shù)對比圖

2 油氣運移分析

2.1油氣輸導(dǎo)系統(tǒng)

油氣輸導(dǎo)系統(tǒng)是指連接源巖與圈閉的各種運移通道所組成的輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。只有良好的油氣輸導(dǎo)系統(tǒng)才能實現(xiàn)烴類的聚集成藏。

影響資福寺洼陷油氣富集的因素很多，其中尤其以油氣主要輸導(dǎo)斷層為主(如復(fù)興場斷層等)。復(fù)興場等斷層對油氣運移具有雙重作用，早期主要起通道作用，后期則主要起封閉作用。后期封閉性的原因一是構(gòu)造活動減弱，二是沿斷層面發(fā)生的強烈礦化作用。

分布廣泛的薄砂層是油氣側(cè)向運移的重要通道。平面上，凹陷內(nèi)主要勘探目的層系新溝咀組下段受北部物源控制，發(fā)育三角洲-湖泊沉積體系，具有生油條件“南好北差”、儲集條件“北好南差”的特點，生儲條件的平面配置較差。但薄砂層是油氣側(cè)向運移的主要通道，如金家場地區(qū)金6井薄砂層累積厚度占地層厚度的10.6%，共計31層/49m。砂層分布較為穩(wěn)定，具有一定的連通性。

2.2油氣運移指向

圖4 資福寺洼陷及周緣油氣運移指向圖

油氣物性及地化特征的分布和油源對比結(jié)果能有效的反映油氣的運移指向。從前述油源對比結(jié)果來看，油氣基本以近源自生自儲為主。從目前已知的荊西油田原油物性特征分布來看，從天鵝洲向斜的陵93井向北和向北東方向，原油密度和粘度有增高的趨勢，原油飽和烴色譜資料顯示，主峰碳數(shù)有略微增大，指示了油氣向北和向北東方向運移的特征。從油氣藏形成的條件推測，位于主要生烴區(qū)域兩側(cè)的荊州背斜帶和金家場構(gòu)造為油氣運移的主要指向(見圖4)。

而對于資福寺洼陷西邊和天鵝洲向斜南部的李家臺構(gòu)造來說，油源對比結(jié)果與本地源巖具有相似性，而是否如前人提出的可能有來自梅槐橋深洼的烴源巖的說法，根據(jù)沉積、構(gòu)造演化特征進行分析。該區(qū)主要的烴源巖為新溝咀組下段，該區(qū)域新溝咀組下段沉積時期正處于彌陀寺斷層的下盤深洼，具有較好的生烴條件。而從生烴的關(guān)鍵時刻來看，此時該區(qū)域已經(jīng)形成為高地，而在其西邊的梅槐橋地區(qū)與該區(qū)之間的區(qū)域已經(jīng)形成了洼陷，那么梅槐橋洼陷形成的油氣要跨越這個洼陷而運移至李家臺地區(qū)似乎難度較大。因此，資福寺洼陷及周緣油氣應(yīng)該以近距離垂向運移為主，在斷裂發(fā)育的地區(qū)通過斷裂的溝通才可能進行側(cè)向和垂向多方向的運移(見圖4)。

3 結(jié) 論

1)根據(jù)原油和源巖特征對比，資福寺洼陷及周緣原油與本地區(qū)的烴源巖較為相似，而與梅槐橋地區(qū)烴源巖有一定的差異性，說明資福寺洼陷及周緣原油來源于本地區(qū)的烴源巖。

2)影響資福寺洼陷油氣富集的因素很多，其中尤其以油氣主要輸導(dǎo)斷層為主，分布廣泛的薄砂層則是油氣側(cè)向運移的重要通道。

[1]江榮沛,江繼綱.江陵凹陷下第三系2個含油系統(tǒng)油源巖的地化特征[J].沉積學(xué)報,1997,15(2):19-25.

[2] 劉中戎,王雪玲.江陵凹陷西南部油氣特征及油氣富集規(guī)律分析[J].石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報),2005,27(1):21-23.

[3] 唐運千,盧冰,厲善華.南海沉積物中烷基環(huán)己烷、烷基苯、胡蘿卜烷和萜烷等化合物[J].東海海洋,1997,15(3):37-46.

[4] 楊長清,陳孔全,程志強,等.江陵凹陷形成演化與勘探潛力[J].天然氣工業(yè),2003,23(6):51-54.

[5] 朱揚明,金迪威,張春明,等.江陵凹陷原油的地化特征[J].江漢石油學(xué)院學(xué)報,1995,17(2):26-32.

[編輯] 洪云飛

P618.13

A

1673-1409(2012)05-N067-04

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.05.022

2012-02-16

湖北省教育廳科學(xué)技術(shù)研究(A類)重點項目(D200712003)。

魏曇娟子(1987-)，女，2009年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)方面的研究工作。

劉建(1965-)，男，1987年大學(xué)畢業(yè)，博士，高級工程師，現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)方面的教學(xué)與研究工作；E-mail:181801632@qq.com。