第四章 第一节 优质烃源岩的地球化学特征及分布特征

1、第四章 优质烃源岩的分布特征及资源贡献第一节 优质烃源岩的分布特征一、优质烃源岩的评价依据与地球化学特征陆相泥质烃源岩一般都存在比较明显的非均质性，其中有机质丰度高、生烃潜力大的、已有生烃排烃过程的为有效烃源岩，有机质丰度特别大、生烃潜力特别高的称为优质烃源岩（金强，2002）。也有人把有机质丰度与类型俱佳的烃源岩称为优质烃源岩，如济阳坳陷下第三系的优质烃源岩和塔里木盆地的优质气源岩等（周杰等，2004）。国内外的一些研究实例也已证实，并非烃源岩厚度大，分布广，生烃潜力就大，而部分薄层的优质烃源岩层段对油气成藏起决定性作用。对于陆相含油气盆地而言，优质烃源岩是指在生物勃发期和缺氧的湖相环境中形

2、成的有机质特别富集，演化程度适中的烃源岩，常为薄层状(有时为纹层状)以某种生物为主的有机质富集层，以不规则状分布在有效烃源岩中。由于不同盆地优质烃源岩的成因不同，所以优质烃源岩没有统一的标准，不同盆地优质烃源岩标准的制定要考虑该盆地烃源岩的沉积环境和母质来源等因素。作为优质烃源岩，一般要求烃源岩中有机质相对富集，有机质丰度指标达到好极好烃源岩的标准，有机质类型较好（以I型或II1型为主），烃源岩中富含藻类体、壳质体等显微组分。通过对溱潼凹陷优质烃源岩和非优质烃源岩地化特征的对比，我们认为溱潼凹陷优质烃源岩地球化学特征为：TOC一般大于1.5，S1+S2大于10mg/g，氢指数大于400mg/g

3、，氯仿沥青“A”大于0.1，Ph含量高（远高于Pr），-胡萝卜烷含量中等很高，伽马蜡烷含量很高，有机质类型较好（以型或1型为主），烃源岩中富含藻类体、壳质体等显微组分。溱潼凹陷阜二段、阜四段、泰州组部分MA类烃源岩大部分已达到这一标准。这些烃源岩中TOC一般大于1.5%，S1+S2大于10mg/g，壳质体和矿物沥青质体含量较高，富含黄色层纹层状藻类体、黄色沥青及液态包体、亮绿黄色、团状小孢粉体，分布有黄色荧光亮黄色孢粉体及动物沥青壳壁体和动物沥青。干酪根类型以型和1型为主。可溶有机质中伽马蜡烷、-胡萝卜烷相对含量较高，Pr/Ph一般小于1。沉积岩主要形成于相对咸化的还原环境，沉积有机质以低等水

4、生生源输入为主。岩石类型以暗色泥岩或泥灰岩、灰质泥岩为主。进入成熟阶段，Ro大于0.7%的优质烃源岩为成熟优质烃源岩。二、不同层位优质烃源岩在纵向上的分布特征溱潼凹陷优质烃源岩主要分布在阜二段和阜四段，从苏153井、苏259井、苏169井、苏120井、苏241井等井阜二段和阜四段烃源岩地化特征分布规律的分析表明，阜二段优质烃源岩占总段烃源岩的45左右，分布在阜二段中部；阜四段优质烃源岩占总段烃源岩的70%左右，主要分布在阜四段上部。从剖面图上看，溱潼凹陷阜四段成熟优质烃源岩主要分布在深凹带，阜二段成熟优质烃源岩在断阶带、深凹带及垒带均有分布（图4-1-1）。未熟成熟图4-1-1溱潼凹陷优质烃源

5、岩剖面分布图（一）阜四段烃源岩的分布特征各项地球化学指标和参数分析表明，阜四段烃源岩上部与下部有一定差别，上部烃源岩的质量明显好于下部（图4-1-2图4-1-5），如苏260井阜四段上部生烃潜量（S1+S2）平均11.71mg/g，其下部生烃潜量（S1+S2）平均1.06mg/g。阜四段上部有机碳含量一般大于1.5%，生烃潜量（S1+S2）大于6mg/g，大部分大于10mg/g，HI一般大于400mg/g；Ph含量高，Ph含量明显高于Pr，-胡萝卜烷含量中等很高，伽马蜡烷含量很高，为好烃源岩。但目前钻井揭示的这套烃源岩有机质演化程度相对较低，推测在深凹带分布有成熟烃源岩。阜四段下部烃源岩中有机

6、碳一般小于1.5%，S1+S2大部分为26mg/g，HI一般小于400mg/g；Ph含量高，Pr含量大于或接近于Ph，胡萝卜烷含量一般较低，伽马蜡烷含量中等，为中等-好烃源岩。从地化指标来看，阜四段优质烃源岩主要分布于本段的上部。（二）阜二段烃源岩的分布特征阜二段烃源岩具有中、下部生烃条件相对较好，上部和底部相对较差的特点（图4-1-2图4-1-5）。阜二段上部有机碳一般小于1.5%，生烃潜量（S1+S2）一般为26mg/g，HI一般为100400mg/g；Pr与Ph含量基本上相等，胡萝卜烷含量中等，伽马蜡烷含量低，为中等-好烃源岩。阜二段中下部即七尖峰上下部为优质烃源岩，有机碳一般大于1.5

7、%，生烃潜量（S1+S2）大于6mg/g，大部分大于10mg/g，HI一般大于400mg/g；Ph含量高，Ph含量远大于Pr，胡萝卜烷含量中等很高，伽马蜡烷含量高，为好烃源岩。阜二段底部有机碳一般大于0.8%，生烃潜量（S1+S2）一般为26mg/g，HI一般为100400mg/g；Pr与Ph含量基本上相等，胡萝卜烷含量中等，伽马蜡烷含量低，为中等-好烃源岩。从地化参数来看，阜二段优质烃源岩主要分布于本段的中部及中下部。129图4-1-2 溱潼凹陷烃源岩有机地球化学综合剖面图图4-1-3 溱潼凹陷烃源岩纵向分部特征图4-1-4 苏153井苏241井烃源岩特征剖面图图4-1-5 苏153井苏24

8、1井烃源岩纵向特征分布图（三）泰州组烃源岩的分布特征泰洲组各井烃源岩特征见表4-1-1，从表中可以看出，泰州组好烃源岩主要分布在外斜坡带，有关参数明显高于其它井（由于缺乏深凹带的钻井资料，无法进行比较）。这一带的烃源岩表现为生烃潜量（S1+S2）高，苏177井和苏183井分别为7.99mg/g和6.52mg/g，达到了好烃源岩的标准。氢指数HI均大于400mg/g，分别为505.50mg/g和403.00mg/g；有机质降解率较高分别为43.34%和34.69%。由于泰州组采样较少，对本段烃源岩的评价没有得出较好的规律，但从地化参数来推测，泰州组烃源岩存在有优质烃源岩。表4-1-1 溱潼凹陷各

9、井泰州组烃源岩基本特征井 号样品数S1+S2 (mg/g)HI(mg/g)D(%)Tmax()S15353.03 224.80 21.48 444S18316.52 403.00 34.69 437S25531.81 216.00 19.54 438S12653.48 209.81 24.53 435S17727.99 505.50 43.34 444（四）阜三段和阜一段烃源岩的分布特征阜三段和阜一段有一定烃源岩分布，但其烃源岩质量不好，一般为较差中等烃源岩，主要表现为生烃潜量（S1+S2）低，氢指数低、有机质降解率低（图4-1-2图4-1-5）。但垒带和外斜坡带的茅山油田和北汉庄油田，阜一段

10、烃源岩表现为好烃源岩，生烃潜量（S1+S2）高，氢指数高、有机质降解率高，表现为好生油岩的特征，并且在北汉庄油田发现了阜一段烃源岩生成的原油。三、优质烃源岩在横向上的分布特征（一）戴南组烃源岩横向上的特征分布溱潼凹陷戴南组烃源岩大部分为咖啡色烃源岩，断阶带12个样品生烃潜量（S1+S2）大都在2mg/g以下，最大值为2.81mg/g；采自储家楼油田的泥岩样品S1+S2平均值为0.99mg/g，TOC大都在1%以下，最大值为1.40%；采自草舍油田的泥岩样品S1+S2平均值为0.72mg/g。从上述分析数据看，断阶带戴南组烃源岩总体为差生油岩，纵向上有非均质性表现，差生油岩中可能夹杂有薄层的较好

11、生油岩。内斜坡带戴南组烃源岩总体表现为西部好于东部，如在戴南北附近8个样品中TOC均小于1.0，平均值为0.65，为差生油岩；在边城油田附近茅山油田附近戴南组烃源岩的生烃条件较好，生烃潜量（S1+S2）为5.64mg/g，TOC平均值为0.94%（12个样品），接近好烃源岩的标准；外斜坡带5个戴南组泥岩样品TOC均小于1.0，平均值为0.71，为差生油岩。（二）阜四段烃源岩横向上的特征分布图4-1-6 阜四段优质烃源岩的分布特征从烃源岩数据上看，阜四段烃源岩具有西部好于东部的分布特征，好烃源岩主要分布在苏241井苏259井苏153井一带，其生烃潜量（S1+S2）基本上大于10mg/g，氢指数H

12、I基本上大于400 mg/g（图4-1-4、图4-1-5、表4-1-2）。阜四段烃源岩生烃潜力分布特征具有斜坡带好于断阶带，内斜坡带好于外斜坡带的特点，如苏286井和苏259井阜四段烃源岩生烃潜力比苏168井的好；在斜坡带茅山油田边城油田一带阜四段优质烃源较为发育，好于戴南北附近烃源岩，其烃源岩有机质丰度高、类型好，很可能形成未成熟或低成熟油的聚集。阜四段断阶带优质烃源岩东西分布大体相当，如苏120井和淤溪153井生烃潜量（S1+S2）基本一致（红庄油田缺少数据）。根据地球化学特征和沉积相资料分析，推测优质烃源岩主要分布在深凹带，斜坡带减薄，外斜坡带基本上没有优质烃源岩分布（图4-1-6）。表

13、4-1-2 溱潼凹陷各井阜四段烃源岩基本特征井号样品数S1+S2 (mg/g)HI(mg/g)D(%)Tmax()苏12039.5245538.98439苏153611.845139.82438苏259215.7655447.58436苏217113.849742.27438苏241314.4247840.71436苏16888.1936431.39437（三）阜二段烃源岩横向上的分布特征图4-1-7 阜二段优质烃源岩的分布特征从整体上看，阜二段优质烃源岩不如阜四段分布普遍。阜二段烃源岩在凹陷的东部好于西部，特别在苏168井和苏217井一带烃源岩为优质烃源岩。这一带的烃源岩表现为生烃潜量（S1

14、+S2）高，苏168井和苏217井分别为9.83mg/g和10.63mg/g，氢指数HI均大于300mg/g，分别为391.44mg/g和316.67mg/g；有机质降解率较高分别为33.82%和28.56%（表4-1-3）。阜二段优质烃源岩主要分布在储家楼次凹时堰次凹一带（图4-1-7），在外斜坡带苏168井区附近至内斜坡带的台南油田的苏217井一带也有分布，推测红庄油田、溪南庄油田附近的阜二段烃源岩也应属于此类，其次分布在茅山油田边城油田淤溪油田一带。表4-1-3 溱潼凹陷各井阜二段烃源岩基本特征井号样品数S1+S2 (mg/g)HI(mg/g)D(%)Tmax()S12022.57 14

15、0.00 12.06 440S124104.67 256.94 24.87 440S15375.97 275.14 25.81 439S16899.83 391.44 33.82 439S217310.63 316.67 28.56 441S24126.13 286.50 24.79 444S25594.42 286.78 25.52 437S25946.68 309.75 27.67 440（四）阜一段优质烃源岩横向上的特征分布从烃源岩地球化学资料分析，溱潼凹陷阜一段烃源岩整体上为差生油岩，但在凹陷的坡垒带茅山油田和内斜坡带边城油田附近，阜一段部分烃源岩的生烃潜量（S1+S2）达到了5mg/g以上，TOC达到了1.56，接近了优质烃源岩的标准，如苏290井阜一段泥岩的S1+S2为5.21mg/g，苏169井阜一段泥岩TOC为1.56%。（五）泰州组优质烃源岩横向上的特征分布泰州组烃源岩和阜二段烃源岩在沉积环境上非常类似，从地球化学资料分析，泰州组烃源岩不如阜四段和阜二段烃源岩好，泰州组好烃源岩的生烃潜量（S1+S2）大部分分布在6mg/g左右，TOC大部分分布在1.5左