勝利油田埕北凹陷古近系生烴潛力研究

王浩

摘? ? 要：近幾年，埕北凹陷古近系勘探取得了可喜成果，預示著巨大的勘探潛力，但是對其烴源巖生烴能力一直未有系統(tǒng)評價。本文綜合運用了地質(zhì)、地化、測井等多種資料對研究區(qū)古近系烴源巖的發(fā)育特征及生烴潛力作出了系統(tǒng)評價，明確了該區(qū)主力烴源巖發(fā)育層位及資源潛力。

關(guān)鍵詞：烴源巖;測井;油源對比;埕北凹陷;古近系

概況

埕北凹陷位于埕子口凸起和埕島凸起之間，是一個呈北西向展布的狹長凹陷帶，呈東北向斷南西向超的構(gòu)造格局，勘探面積約500km2。研究區(qū)的勘探工作始于上世紀80年代，在其周邊已發(fā)現(xiàn)了埕島、老河口和飛雁灘三個油田。目前凹陷內(nèi)部共部署探井80余口，其中87%可見油氣顯示，油氣潛力巨大。

一、方法的選取

研究區(qū)沙河街組鉆井較少，探井多分布于凹陷邊緣且地處海域取心不便，導致烴源巖樣品分析數(shù)據(jù)偏少，難以實現(xiàn)烴源巖的綜合評價，不能夠真實反映烴源巖在剖面和平面上的變化和分布特征。

文獻調(diào)研發(fā)現(xiàn)，利用測井信息結(jié)合地化分析對烴源巖進行綜合評價可以克服傳統(tǒng)烴源巖評價過于依賴實驗室分析數(shù)據(jù)的缺陷。測井信息評價烴源巖始于上世紀40年代，一些西方學者發(fā)現(xiàn)了TOC含量與巖石放射性之間存在一定的關(guān)系，之后諸多學者提出了利用自然伽馬、聲波時差、電阻率等測井信息計算烴源巖TOC值的評價模型，直到1990年P(guān)assey等在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了ΔlogR法計算烴源巖的TOC，該方法被廣泛應用與海相和陸相烴源巖評價。國內(nèi)朱光有等利用聲波、電阻率和密度測井信息建立數(shù)學模型定量計算了烴源巖的TOC含量，并結(jié)合勝利油田大量地化分析資料進行了驗證，結(jié)果準確可靠。鑒于此現(xiàn)狀，本次研究擬采用實驗室樣品分析和測井標定相結(jié)合的方法系統(tǒng)地對研究區(qū)潛在烴源巖進行綜合評價。

二、測井評價方法

埕北地區(qū)取心井較少，其中進行TOC分析數(shù)據(jù)的井有12口，利用這12口井進行了古近系烴源巖測井模型的分析。分別統(tǒng)計了研究區(qū)烴源巖實測TOC數(shù)據(jù)和對應井段的聲波時差和電阻率的讀值，結(jié)果表明他們具有一定的正相關(guān)性。將實測TOC與其對應井段AC和lgRt進行線性回歸，并進行密度校正可得研究區(qū)古近系烴源巖有機質(zhì)豐度預測模型：

TOC = （0.16AC/3.28 + 11.01lgRt - 16.67）/D? ? ? ? ? ? （式1）

埕北凹陷烴源巖地化分析數(shù)據(jù)表明，烴源巖的熱解烴S2和氫指數(shù)（IH）與TOC成正相關(guān)：

S2 = 2.0096TOC1.8793? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （式2）

其中TOC可由測井信息求得，進而可得氫指數(shù)IH計算公式：

IH = 2.0096TOC0.8793×100? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（式3）

根據(jù)埕北凹陷古近系烴源巖Ro與埋深的關(guān)系，得到了成熟度與深度的定量關(guān)系，從而建立了烴源巖的成熟度模型：

Ro = e （Z-4500）/2452.58? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（式4）

式中，Ro：鏡質(zhì)體反射率（%）;Z：埋藏深度（m）。

由計算結(jié)果可以看出，烴源巖進入生油門限Ro=0.5%時，埋深約為2800m;當烴源巖達到生油高峰Ro=1.0%時，烴源巖埋深達到了4500m。

三、綜合評價

將Es3烴源巖有機碳豐度分四個等級區(qū)間進行研究：TOC=0.5～1%、TOC=1～2%、TOC=2～5%和TOC>5%，根據(jù)研究區(qū)內(nèi)34口井的測井數(shù)據(jù)處理結(jié)果分區(qū)間繪制了TOC等值線圖和烴源巖厚度等值線圖，認為埕北凹陷Es3烴源巖有機碳豐度具有如下特征：發(fā)育東、西兩個生油中心，東部生油中心位于老170井附近，西部生油中心位于埕北42井附近，分別與東、西兩個次洼相對應;Es3烴源巖發(fā)育厚度大，深洼處可達400m，有機質(zhì)豐度高，TOC平均值最高可達4%以上;優(yōu)質(zhì)烴源巖（TOC>2%）厚度大、分布廣，最深處厚度可達250余米，TOC值可達4%以上;

通過對埕北凹陷埕北4、埕北14兩口井的暗色泥巖實測顯微組分的類型指數(shù)數(shù)據(jù)分析，確定Es3烴源巖有機質(zhì)類型主要為Ⅰ、Ⅱ1和Ⅱ2型，以細菌、菌藻類、高等植物為混合生源，藻類生源為主。

埕北凹陷Es3烴源巖埋深較深，成熟度普遍較高，全部進入生油門限（Ro=0.5%）;西洼埋深最深，Ro可達0.8%以上，東洼埋深較西洼淺，Ro最大值僅為0.75%（圖12）。該套烴源巖以生成成熟原油為主。

綜合以上分析可以看出Es3烴源巖有機質(zhì)豐度高，母質(zhì)類型好，優(yōu)質(zhì)烴源巖最為發(fā)育，烴源巖發(fā)育厚度大、分布廣，成熟度高且均進入生油門限，是凹陷的主力烴源巖。

用上述方法對研究區(qū)埕北凹陷Es3、Es1烴源巖進行了系統(tǒng)評價，并根據(jù)體積法計算了資源量。計算結(jié)果表明Es3總生油量10.9億噸，優(yōu)質(zhì)烴源巖生油量最大為8.1億噸，占總生油量的74.3%;Es1烴源巖總生油量1.3億噸，優(yōu)質(zhì)烴源巖生油量0.9億噸，占總量的69.2%。Es3和Es1總計生油量12.2億噸，其中Es3貢獻最大，占總量的89.3%。

結(jié)論

利用測井-地質(zhì)相結(jié)合的方法可以很好地解決海域勘探區(qū)取心少、分析化驗少的制約。通過實測數(shù)據(jù)與測井數(shù)據(jù)的標定，建立了研究區(qū)烴源巖地化參數(shù)的測井評價模型，并對未取心井進行了預測計算，結(jié)果準確可靠。對研究區(qū)沙河街組烴源巖進行綜合評價表明，該區(qū)沙三段烴源巖為主力烴源巖，優(yōu)質(zhì)烴源巖厚度大、分布面積廣，生油量近11億噸，均為成熟原油;沙一段烴源巖以生成低熟原油為主，是次于沙三段的另一重要烴源巖層系，沙三段和沙一段總生油量可達12億噸，彰顯了勝利灘海地區(qū)巨大的勘探潛力。在油氣勘探日益成熟的今天，不斷完善烴源巖評價方法對于地質(zhì)工作者認清勘探潛力具有重要的意義。

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