旬邑地區(qū)古生界地層特征及下古烴源巖評價

劉俊青

摘要：旬邑地區(qū)位于鄂爾多斯盆地南部，處于伊陜斜坡與渭北隆起結(jié)合部位，元古界為陸相沉積，下古生界以海相碳酸鹽巖沉積為主，上古生界逐漸過渡到陸相碎屑巖地層。下古生界烴源巖類型為Ⅰ型和Ⅱ1有機質(zhì)，中等偏上的烴源巖主要分布在馬五段、馬四段頂部、馬三段下部、馬二段上部、馬一下部、寒武系上部中部。

關(guān)鍵詞：鄂爾多斯;旬邑;地層;烴源巖

一、地層特征

研究區(qū)內(nèi)探井只有W1、W2兩口探井鉆遇古生界，其中W1井鉆穿古生界。地層特征以W1井為例。

（一）上古生界

1二疊系上統(tǒng)石千峰組（P2sh）：上部為紫紅、棕紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，下部為淺灰色含礫中砂巖、細(xì)砂巖與紫紅色泥巖略等厚互層。

與下伏地層上統(tǒng)上石盒子組呈整合接觸。

2 二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）：中上部為紫紅色、棕紫色、紫褐色、深灰色泥巖與淺灰色中、細(xì)砂巖呈等厚互層;下部為綠灰色、灰色泥巖與淺灰色細(xì)砂巖呈等厚互層。

與下伏地層下統(tǒng)下石盒子組呈整合接觸。

3 下統(tǒng)下石盒子組（P1x）：綠灰色泥巖、灰色粉砂質(zhì)泥巖與淺灰色細(xì)砂巖呈等厚互層?；疑?、灰褐色、綠灰色泥巖、灰色粉砂質(zhì)泥巖與淺灰色細(xì)砂巖呈略等厚互層?；疑⒒液稚鄮r與淺灰色細(xì)砂巖呈等厚互層。

與下伏地層二疊系下統(tǒng)山西組呈整合接觸。

4 二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）：本組地層自上而下根據(jù)巖性、電性特征分為山2、山1兩個段：①山2段（P1s2）：灰色、深灰色泥巖、灰黑色炭質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與淺灰色細(xì)砂巖、灰色泥質(zhì)粉砂巖呈略等厚互層。②山1段（P1s1）：深灰色泥巖、黑色炭質(zhì)泥巖、深灰色粉砂質(zhì)泥巖與灰、淺灰色中、細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖呈略等厚互層夾黑色煤。

與下伏地層石炭系上統(tǒng)太原組呈整合接觸。

5 石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）：深灰色泥巖、黑色炭質(zhì)泥巖與灰色細(xì)砂巖不等厚互層。

與下伏地層上古生界石炭系中統(tǒng)本溪組呈整合接觸。

6 石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）：灰色鋁土質(zhì)泥巖。鋁土質(zhì)泥巖：灰色，色均，質(zhì)不純，富含黃鐵礦，性軟，具滑膩感，斷口呈貝殼狀。

與下伏地層下古生界奧陶系下統(tǒng)馬家溝組呈平行不整合接觸。

（二）下古生界

1 奧陶系下統(tǒng)馬家溝組（O1m）：灰黑、深灰、灰色灰?guī)r、泥灰?guī)r、含泥灰?guī)r、含云灰?guī)r、云灰?guī)r與灰、深灰色云巖、含灰云巖、泥質(zhì)云巖、含泥云巖;局部夾深灰、灰黑色泥巖。

與下伏地層下古生界奧陶系下統(tǒng)亮甲山組呈整合接觸。

2 奧陶系下統(tǒng)亮甲山組（O1l）：深灰色灰?guī)r、含云灰?guī)r。

3 奧陶系下統(tǒng)冶里組（O1y）：灰色硅質(zhì)灰?guī)r、深灰色灰?guī)r。

與下伏地層下古生界寒武系中統(tǒng)張夏組呈平行不整合接觸。

4 寒武系中統(tǒng)張夏組（∈2z）：灰褐色灰?guī)r。

與下伏地層下古生界寒武系中統(tǒng)徐莊組、毛莊組呈整合接觸。

5 寒武系中統(tǒng)徐莊組、毛莊組（∈2x、∈2m）：褐、棕褐色泥巖、含灰泥巖與深灰、灰色灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、含云灰?guī)r、鮞?；?guī)r、云灰?guī)r、白云巖、灰綠色含泥含云灰?guī)r等厚互層，底部見厚層灰色、灰白色石英砂巖，稀可見生物碎屑。

與下伏地層元古界長城系呈角度不整合接觸。

（三）元古界

元古界長城系（Zc）：棕紅、棕灰、灰色石英巖。棕紅、棕灰、灰色，成分以石英為主，偶含少量云母。細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。巖石致密，堅硬。

二、下古烴源巖

烴源巖是油氣成藏的物質(zhì)基礎(chǔ)，是評價生油凹陷的主要指標(biāo)之一。利用現(xiàn)場地化錄井資料，依據(jù)熱模擬法對高成熟的各類烴源巖進(jìn)行原始有機質(zhì)豐度和類型等參數(shù)進(jìn)行恢復(fù)，經(jīng)地球化學(xué)分析研究和評價，劃分出有效烴源巖層段，計算各層段烴源巖的生烴潛力。

（一）有機質(zhì)豐度評價

烴源巖中足夠數(shù)量的有機質(zhì)是生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)，是決定巖石生烴能力的主要因素。通常采用有機質(zhì)豐度來代表巖石中所含有機質(zhì)的相對含量，衡量和評價巖石的生烴潛力。通常采用生烴潛量Pg和有機碳TOC兩項數(shù)據(jù)反映有機質(zhì)豐度。

在應(yīng)用地化分析資料評價烴源巖的好壞時，必須充分考慮烴源巖的成熟度，對未成熟烴源巖，地化分析的生烴潛量Pg和有機碳TOC可以認(rèn)為是原始的;而對于成熟或高成熟烴源巖，地化分析的兩項參數(shù)Pg和TOC必須進(jìn)行恢復(fù)校正后才能對烴源巖進(jìn)行評價分級。

從烴源巖的演化過程看，生烴潛量和有機碳應(yīng)該是正相關(guān)關(guān)系，這是識別高硬化程度烴源巖的基本方法。從W2井生烴潛量和有機碳關(guān)系看，兩者具有一定的正相關(guān)性，說明烴源巖有機碳可以較真實反映鹽下烴源巖的生烴潛力。

W2井各組段烴源巖有機質(zhì)豐度評價如下：馬五段，有機碳分布范圍：0.035-0.972%，生烴潛量：0.169-2.589mg/g，主要為非和中等烴源巖，少量差和好烴源巖;馬四段，有機碳分布范圍：0.045-0.326%，生烴潛量：0.177-1.333mg/g，主要為非和差烴源巖，少量好烴源巖;馬三段，有機碳：0.457%，生烴潛量：0.721mg/g，評價為中等烴源巖;馬二段，有機碳：0.550%，生烴潛量：1.596mg/g，評價為中等烴源巖;馬一段，有機碳分布范圍：0.374-1.430%，生烴潛量：0.128-1.005mg/g，主要為好烴源巖，少量差烴源巖;寒武系，有機碳分布范圍：0.318-0.435%，生烴潛量：0.399-3.836mg/g，主要為好和中等烴源巖。

本井好和中等烴源巖主要分布在馬五段、馬四段頂部、馬三段下部、馬二段上部、馬一下部、寒武系上部中部。

（二）有機質(zhì)類型評價

前述有機質(zhì)豐度是烴源巖一個數(shù)量指標(biāo)，而有機質(zhì)類型是一個質(zhì)量指標(biāo)，不同類型干酪根的生烴潛力不同，同時形成產(chǎn)物也不同，Ⅰ、Ⅱ型干酪根生烴潛力大，形成產(chǎn)物以石油為主，Ⅲ型干酪根生烴潛力較小，形成產(chǎn)物以天然氣為主，因此，有機質(zhì)類型是評價烴源巖好壞的另一個重要方面。采用的參數(shù)有生烴潛量Pg、氫指數(shù)HI、降解潛率D。對于成熟度較高的烴源巖，類型指數(shù)會降低，所以必須恢復(fù)原始狀態(tài)才能評價有機質(zhì)類型。

W2井各組段烴源巖有機質(zhì)類型評價如下：馬五段，生烴潛量：0.169-2.589mg/g，氫指數(shù)：191.027-1196.307mg/g，降解潛率：15.855-99.293%，有機質(zhì)類型以Ⅱ2、Ⅰ型為主，其次為Ⅱ1型;馬四段，生烴潛量：0.177-1.333mg/g，氫指數(shù)：262.354-1203.592mg/g，降解潛率：21.755-99.898%，有機質(zhì)類型以Ⅱ1、Ⅰ型為主，少量Ⅱ2型;馬三段，生烴潛量：0.721mg/g，氫指數(shù)：132.976mg/g，降解潛率：11.037%，有機質(zhì)類型評價為Ⅲ型;馬二段，生烴潛量：1.596mg/g，氫指數(shù)：294.935mg/g，降解潛率：24.480%，有機質(zhì)類型評價為Ⅱ2型;馬一段，生烴潛量：0.128-1.005mg/g，氫指數(shù)：9.675-280.979mg/g，降解潛率：0.803-23.321%，有機質(zhì)類型以Ⅱ2型為主，少量Ⅲ型;寒武系，生烴潛量：0.399-3.836mg/g，氫指數(shù)：70.567-1204.111mg/g，降解潛率：5.857-99.941%，有機質(zhì)類型以Ⅱ2型為主，少量Ⅲ型、Ⅰ型。

本井Ⅰ型和Ⅱ1有機質(zhì)主要分布在馬五段中部下部、馬四段、寒武系中部。

綜上所述，馬五、馬四、寒武系為本井主力烴源巖層。

結(jié)論：元古界為陸相沉積，下古生界以海相碳酸鹽巖沉積為主，上古生界逐漸過渡到陸相碎屑巖地層。下古生界烴源巖類型為Ⅰ型和Ⅱ1有機質(zhì)，中等偏上的烴源巖主要分布在馬五段、馬四段頂部、馬三段下部、馬二段上部、馬一下部、寒武系上部中部。