共和盆地下白堊系烴源巖評價

李葉平，張躍中，趙國忠，陳登錢，謝曉媛

(中國石油青海油田分公司 勘探開發研究院，甘肅 敦煌 736202)

共和盆地位于青海省西寧市西南部，北西南東向展布于青海南山與鄂拉山之間，長280 km，寬30～95 km，面積約15 700 km2。該盆地石油地質勘探始于60年代，至今為止已進行了地面地質調查、重磁力普查和電法概查，1995—1996年完成20條地震測線，累計1 060.42 km。1997年鉆共參1井，該井僅見少量的氣測異常，熒光薄片鑒定發現少量重質瀝青，發褐-黑色熒光。2010年在共和盆地的東部貴德、貴南坳陷完成CEMP勘探測線10條，坐標點1 769個，實測剖面總長350.00 km。2012年野外踏勘實測剖面4條，采集生油巖等樣品90個，并進行了CEMP解釋、樣品分析化驗和綜合研究。

1 地質概況

共和盆地沉積蓋層從下到上為中侏羅統、下白堊統、古近系、新近系和第四系[1]。根據其地球物理特征，可進一步分為塘格木坳陷、貴德坳陷、貴南坳陷、祁家隆起和黃河隆起5個二級構造單元(圖1)。白堊系主要出露在盆地東緣萬秀一帶，以下白堊統河湖相碎屑巖沉積為主。下白堊統直接覆蓋在基底之上，根據其巖性特征和顏色，從下到上依次分為萬一段(K1w1)、萬二段(K1w2)、萬三段(K1w3)和萬四段(K1w4)四個巖性段。萬一段和萬四段是一套形成于干旱炎熱氣候條件下的濱湖相和沖積扇礫巖、砂泥巖沉積，萬二段和萬三段是一套淺湖-半深湖沉積，發育為黑色泥頁巖、鈣質泥巖、粉砂巖和砂巖[1]。

圖1 共和盆地構造單元劃分

2 烴源巖分布

根據CEMP解釋，下白堊系殘留盆地分布在貴德坳陷，面積2 000 km2(圖2)，下白堊系總體厚度在1 000～2 500m之間，東西兩側為斷層邊界，南面剝失，北面尖滅，中北、西南部厚度較大，結合實測剖面預測下白堊系烴源巖面積1 500 km2，平均烴源巖厚度為200 m。

圖2 貴德坳陷下白堊系厚度圖

圖3 萬二段、三段烴源巖豐度剖面圖

在萬秀實測剖面(圖3)中，烴源巖主要發育在萬二段和萬三段下部，其中萬二段厚192 m，萬三段下部厚226 m，烴源巖巖性主要為黑色泥頁巖、灰色泥巖和灰色鈣質泥巖三類。其中萬二段黑色泥頁巖厚63 m，灰色泥巖厚105 m，灰色鈣質泥巖厚24 m；萬三段下部黑色泥頁巖厚2 m，灰色泥巖厚62 m，灰色鈣質泥巖厚162 m。

3 烴源巖評價

盆地烴源巖評價采用《陸相烴源巖地球化學評價方法》標準[2]，對露頭取樣進行了烴源巖有機質豐度、類型、成熟度和成烴演化等指標分析。

3.1 有機質豐度

在萬秀剖面中，有機質豐度萬二段優于萬三段(圖3～5)，萬二段黑色泥頁巖有機質豐度最高，達到良好的烴源巖指標，灰色泥巖為差到中等，萬三段黑色泥頁巖達到好烴源巖指標，灰色鈣質泥巖為非烴源巖(表1)。萬二段黑色泥頁巖有機碳分布于0.72～2.25之間，11個取樣中有9個樣的指標大于1.0%，平均為1.33%，6個取樣的氯仿“A”達0.1%以上，總烴平均為854 ppm，萬三段黑色泥頁巖取樣1個，有機碳含量為1.17%，氯仿“A”為0.088 8%，總烴平均為691 ppm，下白堊系黑色泥頁巖為好生油巖，灰色泥巖為差-中等生油巖，而灰色鈣質泥巖為非烴源巖。

圖4 萬秀剖面有機碳分布直方圖圖5 萬秀剖面氯仿瀝青分布直方圖

3.2 有機質類型

3.2.1 熱解分析

烴源巖類型主要用氫指數IH、熱解類型指數TYC、干酪根降解率D、生烴總量S1+S2等方法確定[2]，本區野外露頭取樣化驗分析主要取得了氫指數IH，從資料看(圖6)，烴源巖類型主要為Ⅱ2型和Ⅲ型。由于是露頭取樣，受風化的影響，根據氫指數IH劃分的類型嚴重偏低，不能完全體現有機質類型[3]，用其劃分有機質類型偏低，但仍反映出萬二段黑色泥頁巖好于灰色(鈣質)泥巖，黑色泥頁巖烴源巖類型主要為Ⅱ2型。

3.2.2 氯仿瀝青“A”族組分分析

圖7對氯仿瀝青“A”族組分進行分析。分析表明，萬秀泥質烴源巖中可溶有機質具有“烷烴”含量高，樣品點比較集中的特點，烷烴含量≥40%的樣占總樣的80%，非烴+瀝青質含量≤20%的樣占總樣的10%，說明烴源巖有機質類型較一致，以腐泥型(Ⅰ型)為主，混合型(Ⅱ型)為輔[2]，總體有機質類型較好。

圖7 萬秀剖面烴源巖氯仿瀝青“A”族組分三角圖

3.2.3 H/C,O/C分析

干酪根元素組成范氏圖(圖8)顯示，萬秀地區烴源巖分布段泥巖的干酪根類型主要為Ⅰ-Ⅱ型[3]，與氯仿瀝青“A”族組分分析一致。

圖8 萬秀泥巖干酪根元素組成范氏圖

綜合分析表明，萬秀地區白堊系烴源巖有機質類型較好，主要為Ⅰ-Ⅱ型[4-5]。

圖9 萬秀地區烴源巖演化剖面圖

3.3 有機質成熟度和成烴演化特征

從烴源巖演化剖面(圖9)可以看出，Tmax、“A”/Toc、TPI、CPI、C21-/C22+隨深度增加而增加，反映有機質成熟度有隨深度增加而增加的趨勢。同時TPI、CPI、C21-/C22+等其他熱演化特征指標的變化，也反映了演化與排烴、巖性等的不均衡性。烴源巖已進入成熟-過成熟階段，萬二段成熟度高于萬三段。根據熱解峰溫分布(圖10)分析，94.3%樣品熱解峰溫大于435 ℃，49%的樣品為成熟-生烴高峰期，51%的樣品為成熟晚期到過熟期。萬秀剖面萬二段9塊樣品RO值為0.76%～0.91%，平均0.83%，萬三段RO值為0.86%～0.91%，平均0.88%。孟元林等認為萬二段和萬三段大部分地層已經進入大量生油的成熟階段，僅在萬三段頂部地層處于低成熟階段[1]。綜合分析表明，萬秀剖面烴源巖處于成熟-過熟階段，生烴潛能大。

4 結論

通過野外露頭剖面實測、CEMP解釋、取樣分析和綜合研究表明：

(1)下白堊系烴源巖分布在在貴德坳陷，預測烴源巖面積1 500 km2，平均厚度200 m。

(2)共和盆地萬秀剖面下白堊系烴源巖主要分布在萬二段和萬三段下部，實測烴源巖厚度為232 m。

(3)下白堊系烴源巖有機質類型豐富，類型多樣，以Ⅰ-Ⅱ型為主，有機質類型好。

(4)下白堊系烴源巖處于成熟-過熟階段，生烴潛能大。萬二段烴源巖優于萬三段，黑色泥頁巖優于灰色泥巖。

烴源巖各項有機地球化學指標表明：共和盆地下白堊系烴源巖整體為一套好烴源巖，具有很好的生烴潛力，該盆地具有良好的勘探遠景。

[參 考 文 獻]

[1] 孟元林，趙紫桐，焦金鶴，等.共和盆地頁巖油氣地球化學特征[J].中國石油大學學報:自然科學版，2012，36(5)：32-37.

[2] 黃飛，辛茂安.SY/T5735-1995 陸相烴源巖地球化學評價方法[S].北京：石油工業出版社,1996：1-19.

[3] 孟元林，肖麗華，侯創業，等.青海共和盆地下白堊統烴源巖地球化學特征及其生油意義[J].巖石學報，1999，15(4)：630-637.

[4] 李洪波，張警，張春明，等.柴達木盆地西部南區第三系烴源巖評價[J].石油天然氣學報，2006,28(6)：41-43.

[5] 成海燕，李安龍，龔建明.陸相烴源巖評價參數淺析[J].海洋地質動態,2008(2)：6-10.