濰北凹陷孔二段有效烴源巖再認識

孫耀庭

(中國石化股份勝利油田分公司地質科學研究院，山東東營 257061)

濰北凹陷孔二段有效烴源巖再認識

孫耀庭

(中國石化股份勝利油田分公司地質科學研究院，山東東營 257061)

濰北凹陷烴源巖類型豐富，不同類型烴源巖生烴潛力差別較大，但錄井巖性與鏡下觀察存在較多偏差，有必要對其進行重新識別區(qū)分。通過對烴源巖取心樣品的微觀識別，將濰北凹陷孔二段烴源巖劃分為灰質泥巖、油頁巖和暗色泥巖三類，結合地化分析明確了不同種類烴源巖的生烴潛力，通過巖心標定測井，對各種烴源巖進行了測井識別區(qū)分，通過引入ΔlogR模型對暗色泥巖中的有機碳總量進行計算，對有效烴源巖進行了識別，進而明確了優(yōu)質烴源巖主要分布在盆地中北部，為選擇勘探方向奠定了基礎。

烴源巖;干酪根;測井識別;有機碳

濰北凹陷是勝利油田外圍油氣勘探的重點地區(qū)。經過多年的勘探，已經發(fā)現(xiàn)了1 280萬t的探明儲量。隨著勘探的不斷深入，近幾年不斷有新的發(fā)現(xiàn)，表明該區(qū)具有持續(xù)擴大的潛力。多年來，該區(qū)一直認為存在生油能力較好的碳質泥巖，與傳統(tǒng)認識相悖，該區(qū)錄井巖性與巖心觀察巖性存在較大偏差，給資源量計算和勘探評價帶來了較大困難。本文從微觀分析出發(fā)，對孔二段烴源巖重新命名分析，結合測井資料識別出有效烴源巖分布范圍，為后續(xù)研究奠定了基礎。

1 區(qū)域概況

濰北凹陷是昌濰坳陷中的一個負向構造單元，為郯廬斷裂帶內的一個中新生代小型走滑伸展盆地(圖1)。郯廬斷裂作為濰北凹陷的邊界斷裂，直接控制了濰北凹陷的形成演化。該凹陷具有湖盆小、構造活動強烈、物源多及相帶變化復雜等特點。濰北凹陷新生代下第三系主要沉積了孔店組和沙河街組地層。受始新世末期構造影響，盆地整體抬升，遭受長期風化剝蝕，使得沙河街組地層殘缺不全，僅保留部分沙四段地層，同時在凹陷南部斜坡孔店組部分地層也遭受剝蝕。晚第三紀隨著區(qū)域性沉降，凹陷內又沉積了上第三系館陶組、明化鎮(zhèn)組和第四系平原組，孔店組是其主要勘探層系，烴源巖主要發(fā)育在孔二段［1］。

2 烴源巖類型

以往對濰北凹陷烴源巖的分析認為該區(qū)存在生油能力較好的碳質泥巖［2-3］，這與我們對碳質泥巖為Ⅲ型干酪根生油能力較差的認識相悖，為了解決這個問題我們對濰北凹陷孔二段烴源巖進行了系統(tǒng)取樣分析，重新命名。圖2為不同類型烴源巖掃描電鏡照片?？梢园l(fā)現(xiàn)原來認為的碳質泥巖可以劃分為兩類:一類是有機質比較缺乏，內部有團絮狀炭屑的暗色泥巖;另一類是內部有機質均勻充填，部分可見生物介殼等填隙物的灰質泥巖。灰質顆粒均勻分布而碳質成分呈不規(guī)則分布，這是由于濰北凹陷盆地較小，物源發(fā)育，碳質多為外源注入。

基于上述認識將孔二段烴源巖劃分為油頁巖、灰質泥巖和暗色泥巖三類。通過統(tǒng)計孔二段不同類型烴源巖的有機碳百分含量、生烴潛量(S1+S2)、氫指數和氯仿瀝青“A”等分析化驗資料，可發(fā)現(xiàn)油頁巖生烴潛力最大，暗色泥巖生烴潛力最小(表1)。

表1 不同類型烴源巖生烴潛力對比表

3 優(yōu)質烴源巖分布特征

由于取心數據有限，烴源巖重新命名后與錄井數據存在矛盾，為了明確不同類型烴源巖分布，通過巖心標定測井曲線，篩選不同測井曲線組合對不同類型烴源巖進行識別［4-5］，明確了不同類型烴源巖的測井相應特征(圖3)。油頁巖典型特征為高中子(＞30%)、高電阻率(＞13 Ω·m)和高聲波時差(＞350 μs/m)，灰質泥巖典型特征為高中子(＞30%)、較高電阻率(3～13 Ω·m)和低聲波時差(＜350 μs/m);暗色泥巖典型特征為低中子(＜30%)。據此對孔二段烴源巖類型進行了巖性重構。油頁巖主要分布在灶戶鼻狀構造帶西側及北部洼陷帶中間部位，碳質泥巖和灰質泥巖主要分布在灶戶鼻狀構造帶東側及北部洼陷帶中間部位。

通過統(tǒng)計分析多口井的有機碳含量與生烴潛量的關系，確定有機碳含量0.5%作為有效烴源巖的下限標準(表2)，可見部分暗色泥巖不具備生烴能力，為無效烴源巖［6］，資源量計算時應予以剔除。

表2 濰北凹陷孔二段烴源巖有機碳含量評價表

為了解決這一問題，我們引入Δlog R模型，選用聲波時差和電阻率參數對暗色泥巖的有機碳進行計算［7-8］，建立了濰北凹陷經驗公式，公式如下:

式中，ΔlgR為實測曲線間距在對數電阻率坐標上的讀數，Ω·m;R為測井儀實測的電阻率，Ω·m;R基線為基線對應的電阻率，Ω·m;Δt為實測傳播時間，μs/m;Δt基線為基線對應的傳播時間，μs/m;K為基于每164 μs/m的聲波時差Δt，相當于電阻率Rt的一個對數坐標;Toc為有機碳總量，%。

通過多口井對比，該方法計算結果與實驗結果符合較好，可全區(qū)推廣應用。全區(qū)56口井孔二段烴源巖有機碳進行計算，識別出有效烴源巖厚度?？锥蟻喍蝺?yōu)質暗色泥巖主要分布在盆地西北、東北和東南部，孔二中、下段優(yōu)質暗色泥巖主要分布在盆地中部(圖4)。

通過已鉆井油氣顯示及試油情況看，位于優(yōu)質烴源巖和有效烴源巖范圍內的探井都見到油氣顯示，獲得工業(yè)油流的井都位于該區(qū)域內或運移通道上，既不在生烴中心又不在運移通道上的探井基本見不到油氣顯示，所以下一步勘探部署應圍繞生烴中心展開。

4 結論

濰北凹陷孔二段發(fā)育灰質泥巖、油頁巖和暗色泥巖三類烴源巖，油頁巖生烴能力最好，暗色泥巖生烴能力較差，通過中子-電阻率-聲波時差測井曲線組合可以將三者區(qū)分開來。通過ΔlogR模型計算烴源巖有機碳含量，明確了孔二段暗色泥巖中有效烴源巖的分布規(guī)律?？锥蟻喍蝺?yōu)質暗色泥巖主要分布在盆地西北、東北和東南部，孔二中亞段優(yōu)質暗色泥巖主要分布在盆地中部，孔二下亞段優(yōu)質暗色泥巖主要分布在盆地北部。

［1］程有義，李曉清，汪澤成，等.濰北拉分盆地形成演化及其對成油氣條件的控制［J］.石油勘探與開發(fā)，2004，31(6):32-35.

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Recognition of Effective Hydrocarbon Source Rocks of Kong-2 Member of Konidian Formation in Weibei Sag

SUN Yao-ting

(Research Institute of Geological Sciences of Shengli Oilfield，SINOPEC，Dongying 257061，Shandong，China)

By microscopic identification of hydrocarbon source rock cores，hydrocarbon source rocks of the kong-2 member of konidian formation is divided into three types;calcareous mudstone，oil shale and dark mudstone.The paper makes clear the hydrocarbon-generating potential of the different hydrocarbon source rocks combined with geochemical analysis.Through demarcation of log facies with core data，the different hydrocarbon source rocks are identified by logging.Hydrocarbon source rocks in the dark mudstones was identified by introducing ΔlogR model.So the distribution of hydrocarbon-generating center is made clear，which lays the foundation for the selection of exploration direction.

hydrocarbon source rocks;kerogen;logging identification;organic carbon

P618.13

B

1008-9446(2013)04-0013-04

中國石化科研攻關項目(濰北凹陷油氣勘探潛力及勘探方向):P11067

2013-05-03

孫耀庭(1978-)，男，山東樂陵人，中國石化股份勝利油田分公司地質科學研究院工程師，碩士，主要從事油氣勘探研究工作。