甘肅省潮水盆地中下侏羅統(tǒng)烴源巖特征研究

鄧　偉，馬永東，楊　濤，梁凱鵬，李元茂（甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅　蘭州730050）

甘肅省潮水盆地中下侏羅統(tǒng)烴源巖特征研究

鄧偉，馬永東，楊濤，梁凱鵬，李元茂
（甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅蘭州730050）

主要針對(duì)烴源巖目標(biāo)層——中下侏羅統(tǒng)的青土井群展開(kāi)研究，重點(diǎn)探討區(qū)內(nèi)烴源巖生烴潛力特征，旨在為該區(qū)下一步油氣勘探提供地質(zhì)依據(jù)。青土井群下部烴源巖豐度相對(duì)較低，類型較差，成熟度較高，是盆地的主力烴源巖；青土井群上部烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高，類型好，但成熟度較低，是盆地的次要烴源巖。

潮水盆地；中下侏羅統(tǒng)；青土井群；烴源巖

1　前言

潮水盆地是一個(gè)多能源型盆地，20世紀(jì)50年代以來(lái)，有不少學(xué)者和生產(chǎn)部門先后對(duì)潮水盆地展開(kāi)了研究，主要在聚煤規(guī)律和沉積體系及構(gòu)造特征方面進(jìn)行了較多的工作［1-6］，核工業(yè)部門在鈾礦資源方面對(duì)潮水盆地也進(jìn)行了系統(tǒng)的研究［7-9］，徐旺［10］和王昌桂［11］等對(duì)潮水盆地油氣資源的勘探前景進(jìn)行了分析。

潮水盆地油氣勘探工作較早，勘探程度較高，早在五六十年代就發(fā)現(xiàn)了青土井淺油藏，雖未取得重大突破，但對(duì)盆地構(gòu)造、沉積充填特征及油氣成藏條件有了較深的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為潮水盆地有一定的油氣潛力［12］。本文主要針對(duì)烴源巖目標(biāo)層——中下侏羅統(tǒng)的青土井群展開(kāi)研究，重點(diǎn)探討區(qū)內(nèi)烴源巖生烴潛力特征，旨在為該區(qū)下一步油氣勘探提供地質(zhì)依據(jù)。

2　區(qū)域地質(zhì)概況

潮水盆地位于河西走廊東段以北，面積約22000km2，主體處于阿拉善臺(tái)隆北部過(guò)渡帶，北部與內(nèi)蒙—天山褶皺帶相鄰，南部與河西走廊過(guò)渡帶相接，西部為塔里木地塊，東部為鄂爾多斯地塊。

潮水盆地屬克拉通內(nèi)部斷陷—坳陷疊合型盆地，燕山早期拉張環(huán)境形成的深大斷裂控制了盆地的地層分布和構(gòu)造格局。盆地內(nèi)部的一組北西向或南北向的斷層，將盆地分隔成東西分塊、南北分帶，構(gòu)成“三坳兩隆”的格局；由于各邊界斷層的同生性質(zhì)，使盆地及其內(nèi)部坳陷又具有箕狀斷陷的特點(diǎn)。潮水盆地可劃分為 “三坳兩隆”5個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元和“八凹四凸三斜坡”15個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元如圖1所示。

圖1　潮水盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭D（玉門石油管理局）

潮水盆地是在前古生代基底上發(fā)育的中新生代盆地。盆地的演化經(jīng)歷了燕山期斷陷、坳陷和萎縮3個(gè)階段以及喜山期改造和消亡兩個(gè)過(guò)程［13］。

3　烴源巖特征

3.1烴源巖發(fā)育及展布特征

潮水盆地的烴源巖層主要為中下侏羅統(tǒng)青土井群，從類型上可劃分出正常湖相和煤系兩大類烴源巖。在縱向上，正常湖相泥巖類的烴源巖主要分布在中下侏羅統(tǒng)青土井群三段（圖2，表1），其次在青土井群二段的中上部，而湖沼相的煤系烴源巖主要分布在青二段的中下部；平面上，湖相的烴源巖分布廣，且集中分布在一些較深的凹陷中心，最大厚度可達(dá)1000m以上，而煤系烴源巖則主要分布在凹陷邊部。

圖2　潮水盆地侏羅系地層柱狀圖

表1　潮水盆地?zé)N源巖分布表

在平面上，中下侏羅統(tǒng)青土井群烴源巖分布廣泛，除在隆起及黃毛石墩凸起與民勤凸起缺失外，其它地區(qū)均有分布，其中阿右旗坳陷有效烴源巖分布面積2000km2，最大厚度300m；金昌坳陷青三段有效烴源巖分布面積1000km2，最大厚度500m；紅柳園坳陷有效烴源巖主要分布在西渠凹陷，其中有效烴源巖分布面積1800km2，最大厚度1000m（圖3）。

3.2烴源巖地球化學(xué)特征

3.2.1有機(jī)質(zhì)豐度

不同地區(qū)有機(jī)質(zhì)豐度差別較大（表2、圖4），總體上表現(xiàn)為南高北低，高值區(qū)主要在金昌坳陷，TOC最大達(dá)到4%；紅柳園坳陷和阿右旗坳陷有機(jī)碳含量介于2.0%～3.0%之間。其中阿右旗坳陷的紅砂崗地區(qū)烴源巖樣品的有機(jī)碳、氯仿瀝青“A”、總烴及產(chǎn)烴潛量均較高，為一套質(zhì)量良好的烴源巖；金昌坳陷中青土井地區(qū)和紅柳園地區(qū)烴源巖變差，有機(jī)質(zhì)豐度降低，以中等—差的烴源巖為主；油子洼和窖1井地區(qū)烴源巖最差，雖然泥巖中的有機(jī)碳含量較高，但其余各項(xiàng)指標(biāo)均較低，多為非—差烴源巖；潮參1井鉆遇的青土井群暗色泥巖的有機(jī)碳含量最高可達(dá)5.35%，平均為1.61%，氯仿瀝青“A”最高可達(dá)0.953%，平均為0.227%，為較好的烴源巖，推測(cè)在盆地內(nèi)部的一些深坳陷應(yīng)存在優(yōu)質(zhì)烴源巖。

圖3　潮水盆地青土井群有效烴源巖厚度等值線圖（據(jù)國(guó)土資源部油氣中心，2013）

表2　潮水盆地有機(jī)質(zhì)豐度統(tǒng)計(jì)表（據(jù)玉門石油管理局）

3.2.2有機(jī)質(zhì)類型

潮水盆地內(nèi)青土井群有機(jī)質(zhì)類型豐富，從Ⅰ型到Ⅲ型均有。其中周家井凹陷紅砂崗地區(qū)的泥巖和高碳泥巖中有機(jī)質(zhì)的顯微組成中富含腐泥組分殼質(zhì)組，類型最好，以Ⅰ型為主，部分Ⅱ型；窯南凹陷青土井地區(qū)的樣品中也有很多的腐泥組分殼質(zhì)組，類型較好，為Ⅰ—Ⅱ型；油子洼和油1井類型最差，基本為Ⅲ型如圖5所示。

圖4　甘肅省潮水盆地TOC等值線圖（據(jù)國(guó)土資源部油氣中心，2013）

圖5　潮水盆地青土井群烴源巖有機(jī)質(zhì)類型（據(jù)玉門石油管理局）

3.2.3有機(jī)質(zhì)成熟度

盆地內(nèi)青土井群三段烴源巖由于埋藏較淺，多處于未熟—低成熟階段；青二段烴源巖在盆地北部的廟北、周家井（紅砂崗地區(qū)）等凹陷，基本上處在未成熟—低成熟階段，而成熟烴源巖主要位于盆地中南部金昌坳陷內(nèi)的黃南和窯南凹陷，以及東北部紅柳園坳陷內(nèi)的西渠凹陷中心區(qū)，其中紅柳園坳陷Ro為0.4%～0.8%，金昌坳陷0.5%～1.0%如圖6所示，多處于油氣生成的最佳成熟階段。

另外，盆地內(nèi)青土2井原油族組份分析表明，原油具有高飽和烴與芳烴含量，其中飽和烴占55.87%，芳烴為33.94%；而非烴與瀝青質(zhì)含量則很低，僅占10.19%，其中非烴為7.65%，瀝青質(zhì)為2.54%；原油C29甾烷異構(gòu)化參數(shù)S/（S+R）為0.5，OEP與CPI分別為1.00、1.29。油1井抽提的原油上述3項(xiàng)參數(shù)值分別為0.43、1.18、1.27，二者均為正常的成熟原油。表明盆地內(nèi)存在成熟的烴源巖，有成熟原油的生成與供給。

4　結(jié)論

綜上所述，從橫向上看，阿右旗坳陷的紅砂崗地區(qū)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高，有機(jī)質(zhì)類型好，但成熟度較低，多處于未熟—低熟階段；金昌坳陷的黃南和窯南凹陷有機(jī)質(zhì)豐度較低，有機(jī)質(zhì)類型I—II型為主，有一定規(guī)模的成熟烴源巖分布；紅柳園坳陷西渠凹陷的成熟烴源巖分布范圍較小，且主要分布在青二段，以Ⅰ2和Ⅲ型有機(jī)質(zhì)為主，有機(jī)質(zhì)豐度較低。

從縱向上來(lái)看，青土井群下部烴源巖豐度相對(duì)較低，類型較差，成熟度較高，是盆地的主力烴源巖；青土井群上部烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度高，類型好，但成熟度較低，是盆地的次要烴源巖。

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