有機(jī)相在非常規(guī)油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用
——以束鹿凹陷富有機(jī)質(zhì)泥灰?guī)r儲(chǔ)層為例

李　慶， 姜在興， 由雪蓮， 趙賢正， 張銳鋒

( 1. 中國石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院，北京　102249；　2. 中國石油大學(xué)(北京) 油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京　102249；　3. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院，北京　100083；　4. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 海洋學(xué)院，北京　100083；　5. 中國石油大港油田分公司，天津　300280；　6. 中國石油華北油田分公司 勘探部，河北 任丘　062552 )

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有機(jī)相在非常規(guī)油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用
——以束鹿凹陷富有機(jī)質(zhì)泥灰?guī)r儲(chǔ)層為例

李慶1,2， 姜在興3， 由雪蓮4， 趙賢正5， 張銳鋒6

( 1. 中國石油大學(xué)(北京) 地球科學(xué)學(xué)院，北京102249；2. 中國石油大學(xué)(北京) 油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京102249；3. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院，北京100083；4. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 海洋學(xué)院，北京100083；5. 中國石油大港油田分公司，天津300280；6. 中國石油華北油田分公司 勘探部，河北 任丘062552 )

為分析有機(jī)相對(duì)非常規(guī)油氣儲(chǔ)層的影響并對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行評(píng)價(jià)，以束鹿凹陷富有機(jī)質(zhì)泥灰?guī)r儲(chǔ)層為例，根據(jù)巖石熱解參數(shù)、干酪根元素組成和有機(jī)質(zhì)來源等劃分有機(jī)相類型，確定儲(chǔ)層評(píng)價(jià)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明，有機(jī)質(zhì)在熱演化過程中生成有機(jī)質(zhì)孔隙，在排烴過程中產(chǎn)生的酸性流體和異常高壓等形成溶蝕孔隙及裂縫，可以改善儲(chǔ)集性能。研究區(qū)有機(jī)相包括AB、B、BC、C、CD及D六種類型，缺少A類型發(fā)育。有機(jī)相變化對(duì)儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能具有重要控制作用，可作為非常規(guī)油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的參數(shù)。束鹿凹陷沙三下亞段層序2的坡折帶及洼槽區(qū)部位發(fā)育具有優(yōu)質(zhì)有機(jī)相AB類型的高有機(jī)質(zhì)泥灰?guī)r，儲(chǔ)集性能較好，為有利目標(biāo)區(qū)。該結(jié)果對(duì)評(píng)價(jià)頁巖油氣等非常規(guī)油氣儲(chǔ)層具有指導(dǎo)意義。

有機(jī)相； 非常規(guī)油氣； 儲(chǔ)層評(píng)價(jià)； 頁巖油氣； 泥灰?guī)r； 束鹿凹陷

0　引言

頁巖油氣等非常規(guī)油氣資源在資源供給中占有越來越重要的地位，人們對(duì)頁巖油氣儲(chǔ)層特征及其評(píng)價(jià)方法研究取得許多進(jìn)展[1-6]。常規(guī)油氣儲(chǔ)層中源巖與儲(chǔ)層分離，經(jīng)過初次及二次運(yùn)移，油氣從烴源巖運(yùn)移到儲(chǔ)集層，進(jìn)入圈閉而聚集成藏；頁巖屬非常規(guī)油氣藏，具有源儲(chǔ)一體或源儲(chǔ)共生的特點(diǎn)，其油氣不發(fā)生運(yùn)移，或僅發(fā)生短距離的初次運(yùn)移，為連續(xù)性油氣聚集方式[7]。因此，有機(jī)質(zhì)在頁巖油氣藏中起到的作用與在常規(guī)油氣藏中的不同，評(píng)價(jià)非常規(guī)油氣儲(chǔ)層時(shí)，有機(jī)質(zhì)是重要的評(píng)價(jià)參數(shù)。有些學(xué)者利用有機(jī)碳(TOC)質(zhì)量分?jǐn)?shù)及有機(jī)質(zhì)類型等作為頁巖油氣儲(chǔ)層[8-9]評(píng)價(jià)參數(shù)，但是將TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為評(píng)價(jià)參數(shù)尚沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，且單一的TOC參數(shù)不能全面反映有機(jī)質(zhì)及其對(duì)儲(chǔ)層的影響。

Rogers M A提出有機(jī)相(Organic Facies)概念，認(rèn)為有機(jī)相類似于沉積相，可以跨越時(shí)間、不受地層或巖石單位的限制[10]。郝芳等將有機(jī)相定義為含有一定有機(jī)質(zhì)含量和特定成因類型的有機(jī)質(zhì)地層單元[11]，與有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、類型和沉積環(huán)境有關(guān)[12]，可以用來劃分單個(gè)、一組樣品或某個(gè)層位的樣品。利用有機(jī)相劃分不同干酪根組合時(shí)，比利用有機(jī)質(zhì)類型劃分更準(zhǔn)確，原因是有機(jī)相可以反映有機(jī)質(zhì)之間漸變的過程，也能反映有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、類型及沉積環(huán)境[13-14]。

有機(jī)相是古環(huán)境判別、盆地分析及烴源巖評(píng)價(jià)的重要工具[13,15]，但還未應(yīng)用到頁巖油氣等非常規(guī)油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)體系。筆者將有機(jī)相引入到頁巖油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)體系，以束鹿凹陷富有機(jī)質(zhì)泥灰?guī)r儲(chǔ)層為例，分析有機(jī)質(zhì)對(duì)儲(chǔ)層的影響及有機(jī)相在非常規(guī)油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，對(duì)完善頁巖油氣等非常規(guī)油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)方法具有指導(dǎo)意義。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

束鹿凹陷位于渤海灣盆地冀中坳陷南部，總體呈NNE向展布，面積為700 km2，為在古生界基底上發(fā)育的單斷箕狀凹陷(見圖1(a))。凹陷東部以新河大斷裂為界，西部向?qū)帟x凸起超覆減薄，南部以小劉村陸梁封口，北部以衡水?dāng)嗔雅c深縣凹陷相隔(見圖1(b))。

圖1　束鹿凹陷地理位置、構(gòu)造及井位分布Fig.1 Location and structural map of the Shulu sag

束鹿凹陷基底地層主要為寒武系及奧陶系地層，在基底上主要發(fā)育古近系地層，自下而上分別是沙河街組三段(沙三段)、沙二段、沙一段和東營組。古近紀(jì)沙河街組沉積時(shí)期，沙三段早中期為斷陷擴(kuò)張深陷期，邊界同沉積斷層強(qiáng)烈活動(dòng)，各湖盆快速下陷，是研究區(qū)主要成湖期和烴源巖發(fā)育期，在西高東低的背景下，形成深水湖盆[16]。

束鹿凹陷在平面上具有南北分區(qū)和東西分帶的特點(diǎn)(見圖1(b))。荊丘、臺(tái)家莊兩個(gè)古隆起及相應(yīng)的斷陷活動(dòng)，把束鹿凹陷劃分為北洼槽、中洼槽和南洼槽三個(gè)部分。在東西向上，次級(jí)構(gòu)造單元主要分為東部斷階帶(陡坡帶)、中央洼槽帶和西部斜坡帶，其中西部斜坡帶又分為坡折帶及緩坡帶[17]。

束鹿凹陷東、南、西三面的古生界碳酸鹽巖隆起區(qū)為該地區(qū)主要物源區(qū)[18]。束鹿凹陷中洼槽區(qū)沙三下亞段沉積巨厚的以淺湖、較深湖亞相為主的碳酸鹽質(zhì)礫巖及暗色泥灰?guī)r，可劃分為5個(gè)三級(jí)層系[19](見圖2)?？傮w而言，沙三下亞段下部主要為碳酸鹽角礫巖，中上部主要為泥灰?guī)r。束鹿凹陷泥灰?guī)r富含有機(jī)質(zhì)，主要發(fā)育于中部洼槽及其周邊，分布廣，環(huán)束鹿中洼槽分布面積超過200 km2。在縱向剖面上，沙三下亞段泥灰?guī)r總體呈東部厚、西部薄的地層展布特征，多呈致密狀產(chǎn)出，埋深一般為3.0～5.0 km，厚度一般大于50 m，由束鹿凹陷邊部向中心泥灰?guī)r厚度逐漸增大，最大厚度約為1.0 km[16-18]。目前，在華北油田束鹿凹陷泥灰?guī)r段已有多口井獲得工業(yè)油流，為自生自儲(chǔ)型非常規(guī)油氣藏，成為華北油田致密油勘探的重要目標(biāo)[20]。

2　有機(jī)質(zhì)對(duì)致密油氣儲(chǔ)層的影響

在非常規(guī)油氣系統(tǒng)中，有機(jī)質(zhì)不僅決定油氣生成及富集程度，對(duì)致密儲(chǔ)層的儲(chǔ)集能力也有重要影響，主要體現(xiàn)在有機(jī)質(zhì)孔隙發(fā)育、溶蝕孔洞發(fā)育和異常壓力縫發(fā)育三個(gè)方面。

圖2　束鹿凹陷中洼槽沙三下構(gòu)造及巖性剖面(據(jù)文獻(xiàn)[19]修改)Fig.2 Transverse section across the middle segment of the Shulu sag(Modify by conference[19])

2.1有機(jī)質(zhì)孔隙發(fā)育

在富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及泥灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)賦存在有機(jī)質(zhì)中的孔隙——有機(jī)質(zhì)孔隙[21-22]，如美國密西西比Barnett頁巖[23-24]。在束鹿凹陷泥灰?guī)r中也發(fā)育有機(jī)質(zhì)孔隙，為該地區(qū)主要孔隙類型之一(見圖3(a-b))。

有機(jī)質(zhì)孔隙在頁巖油氣儲(chǔ)層孔隙網(wǎng)絡(luò)中占有重要地位，是由有機(jī)質(zhì)在成熟熱演化過程中排烴產(chǎn)生的[24-26]。有機(jī)質(zhì)從未成熟階段到成熟階段，部分固態(tài)干酪根生成液態(tài)及氣態(tài)烴類，烴類排出后在有機(jī)質(zhì)中留下孔隙[26]。有機(jī)質(zhì)孔隙的發(fā)育程度受有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、類型和成熟度的影響[27-31]。

圖3　束鹿凹陷束探1H井有機(jī)質(zhì)孔隙類型Fig.3 Organic matter pores types in well Shutan 1H of Sulu sag

低成熟度有機(jī)質(zhì)(Ro<0.6%)，有機(jī)質(zhì)孔隙不發(fā)育或發(fā)育較少[2]；當(dāng)有機(jī)質(zhì)成熟度達(dá)到一定程度(Ro>0.6%)時(shí)，有機(jī)質(zhì)開始發(fā)育有機(jī)質(zhì)孔隙，并進(jìn)入油氣大量生成階段[22]。有機(jī)質(zhì)類型對(duì)有機(jī)質(zhì)孔隙發(fā)育的影響表現(xiàn)為，Ⅰ型和Ⅱ型干酪根較Ⅲ型干酪根容易形成有機(jī)質(zhì)孔隙[2,22]。

束鹿凹陷泥灰?guī)r中有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅰ型和Ⅱ型，位于熱成熟區(qū)，有機(jī)質(zhì)中發(fā)育有機(jī)質(zhì)孔隙(見圖3(a-b))。有機(jī)質(zhì)孔隙呈不同形狀，通常為略不規(guī)則的橢球形，部分為近圓形或不規(guī)則形狀；孔隙直徑約為1.0 μm，部分直徑小于0.5 μm，表明大部分為納米孔(見圖3(a-b))。有機(jī)質(zhì)孔隙在該地區(qū)泥灰?guī)r中為主要儲(chǔ)集空間類型。在一定的成熟度條件下，有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高、類型越好，可供有機(jī)質(zhì)孔隙發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)越多，有機(jī)質(zhì)孔隙度越高，對(duì)儲(chǔ)層物性改善程度越明顯。

2.2溶蝕孔洞發(fā)育

在深埋藏階段(溫度為80～120 ℃)，有機(jī)質(zhì)成熟和干酪根脫羧作用產(chǎn)生一定數(shù)量的有機(jī)酸(如羧酸和酚酸)，以及不同類型的氣體，如CO2和H2S等[32-34]。束鹿凹陷沙三下亞段地層埋深超過3 100 m，溫度達(dá)到110 ℃，在泥灰?guī)r中有機(jī)質(zhì)進(jìn)入成熟階段，釋放出大量的有機(jī)酸及酸性氣體，使地層水轉(zhuǎn)化為酸性流體。研究區(qū)巖石富含碳酸鹽巖礦物，其化學(xué)成分不穩(wěn)定、易溶于酸性流體而產(chǎn)生溶蝕孔洞。該溶蝕孔洞為研究區(qū)重要的儲(chǔ)集空間類型，在鄰近有機(jī)質(zhì)的地方更容易被觀察到(見圖3(c-d))，表明該地區(qū)碳酸鹽巖的溶解及溶蝕孔洞的產(chǎn)生受有機(jī)質(zhì)影響，與有機(jī)質(zhì)熱演化有關(guān)。

2.3微裂縫發(fā)育

束鹿泥灰?guī)r中常見與層理平行的、與殘余瀝青伴生的纖維狀方解石(見圖3(e-f))，纖維狀方解石形成于油氣形成過程產(chǎn)生的較高壓力條件[35-36]。在水平地層中，最小抗張強(qiáng)度方向通常與層理面方向相同，當(dāng)流體壓力大于最小主應(yīng)力時(shí)，形成垂直于最小主應(yīng)力的、平行于層理的裂縫[37]。平行于層理的裂縫通常是由異常高壓導(dǎo)致的。裂縫中存在有機(jī)質(zhì)殘余，表明地層中曾發(fā)生油氣運(yùn)移。

圖4　束鹿凹陷泥灰?guī)r孔隙度與TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)交會(huì)圖(據(jù)文獻(xiàn)[20]修改)Fig.4 Bulk porosity versus w(TOC) of the marlstone in Shulu sag(Modify by confrence [20])

束鹿凹陷泥灰?guī)r富含有機(jī)質(zhì)并處于成熟階段，固態(tài)的干酪根熱解生成液體的石油及氣態(tài)的天然氣，同時(shí)體積膨脹；伴隨深部高溫增壓作用，孔隙流體壓力增大[38]。由于該凹陷泥灰?guī)r較為致密、滲透性較差，壓力無法釋放，進(jìn)而不斷聚集形成異常高壓。當(dāng)異常高壓大于巖石的承受能力時(shí)，形成異常壓力縫(見圖3(e-f))；該類裂縫可以儲(chǔ)存油氣并作為油氣運(yùn)移的重要通道。

由束鹿凹陷泥灰?guī)r孔隙度及TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)交會(huì)圖(見圖4)可見，該地區(qū)泥灰?guī)r孔隙度與TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)為正相關(guān)關(guān)系，隨著TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，泥灰?guī)r孔隙度升高，表明有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是控制儲(chǔ)層物性的重要因素[20]。有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制有機(jī)質(zhì)孔隙的發(fā)育，以及有機(jī)酸和地層異常高壓的產(chǎn)生。有機(jī)質(zhì)在演化過程中可以產(chǎn)生有機(jī)質(zhì)孔隙、溶蝕孔隙和異常壓力縫等，為致密油氣的聚集、運(yùn)移提供儲(chǔ)集空間及滲濾通道。

3　儲(chǔ)層評(píng)價(jià)應(yīng)用

3.1有機(jī)相類型及特征

有機(jī)相有多種劃分方法，Jones M A提出利用有機(jī)地化特征將有機(jī)相劃分為七種類型的方法[39]。該劃分方法根據(jù)巖石熱解參數(shù)HI(氫指數(shù))、干酪根元素組成、有機(jī)質(zhì)來源、氧化還原性和沉積速率等將有機(jī)相劃分為A、AB、B、BC、C、CD和D七種類型[40](見表1)。

表1　不同類型有機(jī)相的特征

(1)A類型。有機(jī)相HI≥850 mg/g，H/C≥1.45。巖石富含有機(jī)質(zhì)，呈紋層狀層理，沉積于鹽湖或海洋持續(xù)缺氧環(huán)境。有機(jī)質(zhì)主要來自藻類或細(xì)菌，發(fā)明亮熒光。通常發(fā)育在碳酸鹽巖環(huán)境中，分布于氧化水體隔絕的湖泊凝縮段或海洋邊緣。

(2)AB類型。有機(jī)相HI為850～650 mg/g，H/C為1.45～1.35。巖石富含有機(jī)質(zhì)，呈紋層狀層理。其有機(jī)質(zhì)特征與A類型的相似，但它可以發(fā)生部分降解、稀釋，或存在少量陸源有機(jī)質(zhì)輸入。其分布范圍及發(fā)育數(shù)量比A類型的大，既可發(fā)育于碳酸鹽巖，也可發(fā)育于泥頁巖，為持續(xù)缺氧環(huán)境沉積形成的。

(3)B類型。有機(jī)相HI為650～400 mg/g，H/C為1.35～1.15。該類型有機(jī)相分布廣，是大多數(shù)油田中油氣的來源[40]。巖石含有部分陸相有機(jī)質(zhì)，呈紋層狀層理，巖石中間出現(xiàn)較差有機(jī)相類型的夾層，反映底層水體缺氧環(huán)境的波動(dòng)，或有富氧外來沉積物，或有質(zhì)量較差的有機(jī)質(zhì)輸入。該類型有機(jī)相與AB和BC類型的可以混合出現(xiàn)，體現(xiàn)生物在來源、搬運(yùn)及保存上的多樣性。該類型有機(jī)相主要分布在深水環(huán)境中。

(4)BC類型。有機(jī)相HI為400～250 mg/g，H/C為1.15～0.95。該類型有機(jī)相在古海洋和古湖泊環(huán)境中發(fā)育。常分布于細(xì)粒硅質(zhì)碎屑巖，快速沉積使沉積物捕獲少量氧氣，“沉積氧”環(huán)境促進(jìn)沉積物的生物活性。陸相有機(jī)質(zhì)是其有機(jī)質(zhì)的主要來源之一。此外，海底生物擾動(dòng)降低沉積物的有機(jī)質(zhì)等級(jí)，使其有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低。

(5)C類型。有機(jī)相HI為250～125 mg/g，H/C為0.95～0.75。該類型有機(jī)相主要生成氣態(tài)烴類。有機(jī)質(zhì)主要為陸生木本植物，與大部分煤的組成相近。該類有機(jī)相包括富氫和貧氫的顯微組分混合物，或被降解的富氫顯微組分。與它相近的BC及CD類型可發(fā)育于成煤的沼澤環(huán)境、三角洲沉積環(huán)境和生物擾動(dòng)的海相泥巖。該類型有機(jī)相的發(fā)育環(huán)境常具有一定氧化作用，不同干酪根組分混合沉積于海侵和早期高位體系域。

(6)CD類型。有機(jī)相HI為125～50 mg/g，H/C為0.75～0.60，為通過重度氧化環(huán)境搬運(yùn)來的陸相有機(jī)質(zhì)。該類有機(jī)相反映有機(jī)質(zhì)在沉積物中被侵蝕再沉積的過程。

(7)D類型。有機(jī)相HI不超過50 mg/g，H/C≤0.60。該類有機(jī)相含有被高度氧化的有機(jī)質(zhì)，包括燒焦的木質(zhì)(木炭)、再循環(huán)的陸生來源有機(jī)質(zhì)、經(jīng)歷熱演化而過成熟的組分，以及大量從多孔沙質(zhì)中經(jīng)歷氧化再沉積循環(huán)的木質(zhì)的碎片。該類型有機(jī)相質(zhì)量分?jǐn)?shù)很低，沒有生烴能力。

3.2有機(jī)相劃分

束鹿凹陷泥灰?guī)r干酪根類型主要為Ⅰ型及Ⅱ型，含少量Ⅲ型干酪根。最大熱解峰溫為424～452 ℃，平均為444 ℃，位于成熟階段[19]。晉116X井100個(gè)樣品測試結(jié)果顯示TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.02%～4.92%，平均為2.02%；游離烴(S1)為0.10～7.63 mg/g，平均為1.50 mg/g；裂解烴(S2)為3.31～28.36 mg/g，平均為10.50 mg/g；HI為285～810 mg/g，平均為497 mg/g；泥灰?guī)r的H/C為0.62～1.29、O/C為0.06～0.17(見圖5)。

以晉116X井為例，綜合巖性特征及樣品的TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)、HI及H/C，在單井上進(jìn)行有機(jī)相劃分(見圖5)，可劃分為AB、B、BC和C類型。

圖5　束鹿凹陷晉116X井有機(jī)相劃分Fig.5 Organic facies of well Jin116X of Shulu sag

3.3儲(chǔ)集性能控制

圖6　不同類型有機(jī)相的孔隙度分布特征Fig.6 Porosity distribution of different organic facies

束鹿凹陷泥灰?guī)r儲(chǔ)層孔隙度與有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)具有正相關(guān)關(guān)系(見圖5)。不同類型有機(jī)相層段的孔隙度具有明顯差別(見圖6)。有機(jī)相AB類型孔隙度為3.20%～4.60%，平均為3.90%； B類型孔隙度為1.30%～4.80%，平均為3.00%；BC類型孔隙度為0.80%～3.70%，平均為2.30%；C類型孔隙度為0～2.10%，平均為0.90%。反映有機(jī)相類型對(duì)儲(chǔ)層孔隙度起主要控制作用，有機(jī)相類型越好，儲(chǔ)層孔隙度越高。晉116X井泥灰?guī)r發(fā)育有機(jī)相AB、B、BC和C類型，其中AB類型的泥灰?guī)r儲(chǔ)集物性最好，為有利儲(chǔ)層；B、BC和C類型的泥灰?guī)r儲(chǔ)集物性分別為較好、較差和最差。有機(jī)相控制頁巖油氣儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能，并可作為儲(chǔ)層評(píng)價(jià)重要因素。

有機(jī)相可以綜合反映有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、類型、沉積環(huán)境等因素，以及有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在空間的連續(xù)性變化。通過對(duì)單井在剖面上繪制有機(jī)相連井剖面圖、在平面上繪制有機(jī)相平面分布圖，對(duì)單井進(jìn)行有機(jī)相劃分，進(jìn)而對(duì)儲(chǔ)集層進(jìn)行評(píng)價(jià)。

為了分析有機(jī)相在縱向上的變化及從盆地邊緣到盆地中央平面上的分布，選取束鹿凹陷從湖盆邊緣到湖盆中央的晉100井—晉97井—束探3井繪制有機(jī)相連井剖面圖(見圖7)。晉100井靠近湖盆邊緣，發(fā)育有機(jī)相B、BC、C、CD和D類型，其中有機(jī)相D類型最發(fā)育，其次為C類型，其他類型發(fā)育較少。晉97井發(fā)育有機(jī)相AB、B、BC、C和CD類型，其中有機(jī)相B類型最為發(fā)育，其次為C類型。束探3井相對(duì)靠近湖盆洼槽區(qū)，發(fā)育有機(jī)相AB、B、C、CD和D類型，其中以有機(jī)相B類型為主，發(fā)育較厚層的AB類型。

圖7　束鹿凹陷晉100井—晉97井—束探3井有機(jī)相連井剖面Fig.7 Organic facies cross section of well J100-J97-St3 in Shulu sag

由圖7可以看出，有機(jī)相在縱向上及橫向上分布不均，在靠近湖盆邊緣有機(jī)質(zhì)質(zhì)量較差，主要為D及C類型；往湖盆中央有機(jī)質(zhì)質(zhì)量逐漸變好，靠近湖盆洼槽區(qū)主要發(fā)育B和AB類型。另外，不同層序的有機(jī)相發(fā)育類型相差較大，其中SQ2有機(jī)質(zhì)質(zhì)量最好，主要以B類型為主，且發(fā)育較厚的、有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)高的AB類型，其他層序中缺少A類型發(fā)育。

有機(jī)相發(fā)育不均導(dǎo)致該泥灰?guī)r儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能差異較大，具有縱向分層、橫向分帶的特點(diǎn)。縱向上，SQ2以高有機(jī)質(zhì)泥灰?guī)r發(fā)育為主。有機(jī)相主要為AB和B類型，儲(chǔ)集性能較好。該層為研究區(qū)主力烴源巖層，源儲(chǔ)一體，近源成藏，為有利目標(biāo)層。橫向上，靠近湖盆邊緣的泥灰?guī)r有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，有機(jī)相以D、CD和C類型為主，且離主力生油巖較遠(yuǎn)，不利于油氣的聚集。坡折帶及洼槽區(qū)部位發(fā)育高有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的紋層狀泥灰?guī)r，生儲(chǔ)配置良好，有利于油氣的運(yùn)移及聚集。

4　結(jié)論

(1)束鹿凹陷中洼槽沙三下亞段富有機(jī)質(zhì)泥灰?guī)r為自生自儲(chǔ)型非常規(guī)油氣藏，有機(jī)質(zhì)在熱演化過程中可以生成有機(jī)質(zhì)孔隙、產(chǎn)生酸性流體、形成溶蝕孔隙，以及形成異常高壓并產(chǎn)生高壓裂縫，為致密油氣的聚集和運(yùn)移提供儲(chǔ)集空間及滲濾通道，是控制儲(chǔ)層質(zhì)量的重要因素。

(2)根據(jù)巖石熱解參數(shù)、干酪根元素組成及有機(jī)質(zhì)來源等，研究區(qū)有機(jī)相包括AB、B、BC、C、CD和D六種類型，缺少A類型發(fā)育。有機(jī)相對(duì)儲(chǔ)層孔隙度有重要控制作用，有機(jī)相類型越好，儲(chǔ)層孔隙度越高。根據(jù)有機(jī)相連井剖面，束鹿凹陷中洼槽沙三下SQ2的坡折帶及洼槽區(qū)部位發(fā)育具有優(yōu)質(zhì)有機(jī)相AB類型的高有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的紋層狀泥灰?guī)r，為有利儲(chǔ)層。

(3)相比于TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)、有機(jī)質(zhì)類型等非常規(guī)油氣儲(chǔ)層的評(píng)價(jià)要素，有機(jī)相可以反映有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、類型和沉積環(huán)境等，并能體現(xiàn)有機(jī)質(zhì)品質(zhì)在空間上的連續(xù)性變化。類似于沉積相，可通過單井、連井、平面上有機(jī)相類型及分布特征對(duì)非常規(guī)油氣儲(chǔ)層進(jìn)行評(píng)價(jià)。

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2015-11-30；編輯：張兆虹

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李慶(1985-)，男，博士，講師，主要從事沉積、儲(chǔ)層及非常規(guī)油氣勘探等方面的研究。

10.3969/j.issn.2095-4107.2016.03.001

TE122.1

A

2095-4107(2016)03-0001-09