韩1井龙山组油气成藏特征研究_王群一.pdf

收稿日期:2 0 2 1-1 1-1 3作者简介:王群一(1 9 8 9-),男,河北藁城人,硕士,工程师,2 0 1 1年毕业于东北石油大学地球化学专业,现从事油气地球化学研究工作。韩1井龙山组油气成藏特征研究王群一(中国石油 辽河油田分公司 勘探开发研究院,辽宁 盘锦 1 2 4 0 1 0)摘要:韩1井位于建昌盆地东南部,主要钻遇铁岭组和洪水庄组两套烃源岩,烃源岩处于还原性强、水体咸的沉积环境,有利于有机质保存,大部分处于生油-凝析油阶段。韩1井在龙山组见油气显示,具有早古生代奥陶纪末和中生代三叠纪两期成藏特征。下部的高于庄组烃源岩在雾迷山组沉积中期进入生烃门限,下马岭沉积期迅速达到生烃高峰,古生代早期迅速进入生气阶段;洪水庄组烃源岩在三叠纪开始大量生烃,在燕山期之后,生烃结束。关键词:油气成藏;两期生烃;龙山组;油气充注;烃源岩中图分类号:P 6 1 8.1 3 0.2 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 6-7 9 8 1(2 0 2 2)1 0-0 1 1 8-0 41 引言韩1井位于辽宁省葫芦岛市建昌盆地东南部,地表特征以丘陵、山地和山间小平原为主。中新元古界存在较好的生油岩,局部分布的中生界北票组和九佛堂组也有较好的烃源岩。断面以及整合面沟通了烃源岩和储层,为油气的生成和运聚提供了很好的条件,能够形成双源供给的油气藏。2 研究区地质概况建昌盆地处在华北地块北段、燕山褶皱带东段。上三叠统前,建昌盆地处于相对稳定的地台发展时期;上三叠统后,开始燕辽褶皱运动,建昌盆地进入强烈的造山阶段,伴有多期次的岩浆活动,印支、燕山等多期构造运动导致建昌盆地断裂十分发育,燕 山 中 晚 期 的 发 育 断 裂 控 制 了 白 垩 系 的沉积1,2。本区自上而下依次主要发育中生界,古生界,新元古界青白口系景儿峪组、龙山组和下马岭组,中元古界蓟县系的铁岭组、洪水庄组、雾迷山组等(表1)。3 烃源岩地球化学特征3.1 烃源岩丰度建昌盆地元古界烃源岩主要位于蓟县系的铁岭组、洪水庄组和长城系的高于庄组。韩1井未钻遇高于庄组,只揭露了铁岭组和洪水庄组两套主力烃源岩(图1)。铁岭组烃源岩厚度达6 2 m,TO C多数小于0.5%,为差-中等烃源岩3;洪水庄组灰黑色泥岩和黑色页岩厚度共计6 0 m,TO C均值1.2 9%,为好烃源岩,达到生油岩标准的洪水庄组泥岩超过8 5%4。3.2 烃源岩类型韩1井有机质逐渐碳化,变为惰性碳,显微组成中惰质成分增加,镜下鉴定的有机质类型变差。有机质类型主要为1、2型(表2)。通过显微镜下观察发现,铁岭组干酪根中有机组分主要为早期沥青(B1)和晚期沥青(B2),总有机质占全样的3 1.1%5 5.0%。碎屑呈短脉状、似层状、粒状等它形充填,颜色为灰白色至灰色,多呈弱均质,常伴生黄铁矿。洪水庄组有机组分以晚期沥青(B2)为主,少数为早期沥青,颜色为灰白色至暗灰色,多为粒状充填,黄铁矿(P y)较多,预示洪水庄组烃源岩处于有利于沥青保存的还原环境。相比较与铁岭组,洪水庄组泥页岩富含硫、氯、钒等元素,说明洪水庄组泥页岩处于还原性强,水体咸的沉积环境,有机质保存条件相对较好,有机质类型好。3.3 烃源岩演化特征中新元古界的地质年龄在13 2 76 0 0 M a,属于海相的沉积条件。有机质生物多数来自以藻类为主的低等水生生物,藻类具有繁殖能力强的特征。以蓝藻为特征的原核生物演化缓慢,分布范围较811 内蒙古石油化工2 0 2 2年第1 1期 广,藻类残体在岩石的沉积过程中得以保存。有机质在热演化阶段中,温度随着埋深等增大而升高,当温度超过生烃门限的温度时,干酪根开始逐渐降解并大规模生烃。建昌盆地下马岭组整体处于高熟(侵入岩烘烤)阶段,铁岭组、洪水庄组处于生油阶段,雾迷山组则处于生成凝析油阶段;整体上处于生油-凝析油阶段5。表1 建昌盆地地层层序表地层界系组厚度(m)主要岩性备注古生界寒武系老庄户组砂砾岩,长石石英砂岩、石英砂岩灰岩盖层新元古界中元古界太古界震旦系青白口蓟县系长城系景儿峪组龙山组下马岭组铁岭组洪水庄组雾迷山组杨庄组高于庄组大红峪组团山子组串岭沟组常州沟组2 0.51 6 8.22 22 3 61 3.23 7 7.3 45 9.51 8 3.6 32 0 1 4.45 4 5 73 0 0.45 4 1.81 0 1 01 3 7 63 0 0.89 9 6.42 6 06 2 4.61 3 52 7 5.51 2 81 6 0 0灰岩海绿石砂岩、页岩页岩,夹辉绿岩岩床下部含粒屑白云岩,中部页岩,上部灰岩页岩为主,底部偶见白云岩夹层碳酸盐岩紫红色含燧石条带白云岩灰质白云岩,白云岩以砂岩为主,上部偶见白云岩夹层白云岩以页岩为主,顶部见有灰质白云岩砂砾岩,长石石英砂岩、石英砂岩变质岩盖层、储层源岩、储层主要烃源岩储层图1 韩1井地球化学综合柱状图911 2 0 2 2年第1 1期王群一 韩1井龙山组油气成藏特征研究表2 韩1井干酪根类型鉴定结果深度(m)层位岩性腐泥组(%)壳质组(%)无定形藻质体孢粉体其他镜质组(%)惰质组(%)腐泥组颜色类型指数类型1 3 4 81 3 5 8义县深灰色泥岩5 534 2棕色1 0.821 6 6 2.7 9张夏灰色鲕粒灰岩5 32 52 2黄-棕色1 2.322 0 7 22 0 7 8昌平灰色灰岩4 584 7棕黄-8.02 1 7 7.3 1铁岭云质岩5 21 23 6棕褐7.022 2 5 7.3 2洪水庄灰黑色泥岩8 521 3棕色7 0.512 2 7 62 2 8 0洪水庄灰黑色泥岩7 052 5棕褐4 1.312 5 8 9.2雾迷山灰色灰质白云岩5 034 7棕色0.824 油气分布规律韩1井龙山组为一套碎屑岩沉积地层,主要岩性有页岩、含砾粗砂岩、海绿石砂岩和细-粉砂岩等,整体厚度约为1 0 0 m。龙山组从上到下的岩石粒度逐渐变粗,颜色从灰绿色、绿色变为紫红色。按岩石类型可将龙山组划分为两段,顶部为紫红色泥岩段,深度范围大概为20 9 0.0 621 1 6.0 0 m,而下部为浅绿色、绿色砂岩段,深度范围约为21 1 6.0 021 6 3.9 0 m。其中,下部的砂岩段可划分为上、下两段,上段砂岩(21 1 6.0 021 4 4.0 0 m)的储层物性明显优于下段砂岩(21 4 4.0 021 6 3.9 0 m);分别在21 2 6.6 221 2 7.6 2 m和21 5 3.0 1-21 5 4.0 4 m见油气显示6。5 油气成藏特征分析通过岩石薄片显微镜下观察发现,上段砂岩储层孔隙中主要为 固体沥青,不 具有 荧 光 显 示(图2 a);而下段砂岩储层(21 4 4.0 021 6 3.9 0 m)孔隙中固体沥青胶结物含量相对较低,粒间充填有大量的液态烃类,具有强烈的荧光显示,荧光主要为褐黄色、黄色、淡黄色荧光(图2 b)。显微镜下包裹体观察发现,龙山组储层中含有3种类型的烃类包裹体,分别为液态烃包裹体、沥青包裹体和液态含沥青烃类包裹体。上段砂岩储层石英颗粒裂缝中同时发育2类烃类包裹体,分别为液态含沥青包裹体、沥青包裹体(图2 c),而下段砂岩储层中仅仅发育1类纯液态烃类包裹体,少/未见含沥青或纯沥青包裹体(图2 d)。由此可知,韩1井龙山组上、下段砂岩储层的成藏过程存在差异。图2 韩1井龙山组上、下段砂岩储层孔隙和包裹体烃类显微特征 综合韩1井地层埋藏史、热史和包裹体显微测温数据分析可知,龙山组经历了两期成藏,第一期烃类包裹体主要为含沥青液态烃类包裹体,赋存于石英颗粒愈合裂隙中,共生的盐水包裹体均一温度大概范围是1 0 01 1 0,油气充注发生在龙山组上段砂岩储层(图3),对应的成藏时间为奥陶纪4 6 5021 内蒙古石油化工2 0 2 2年第1 1期 4 5 5 M a7。第二期烃类包裹体为多显示橙黄色荧光的液态烃类包裹体,排列在穿过石英颗粒的愈合微裂隙之间,丰度较高,共生的盐水包裹体均一温度为1 4 01 6 0,油气充注发生在下段砂岩储层(图4),对应的成藏时间为三叠纪2 4 02 3 0 M a8。为了进一步明确龙山组上、下段油藏的油气来源,进一步对比储层沥青和烃源岩抽提物中的生物标志化合物组成特征,主要包括1 3(正烷基)-三环萜烷、重排藿烷和甾烷等。下段砂岩储层沥青和洪水庄组烃源岩有完整的四类重排藿烷系列化合物和1 3(正烷基)-三环萜烷系列化合物,缺失部分甾烷系列化合物。上段砂岩储层沥青和高于庄组烃源岩均缺失重排藿烷系列化合物以及1 3(正烷基)-三环萜烷系列化合物,而规则甾烷系列化合物分布完整9。由此可知,韩1井龙山组上、下砂岩储层具有不同的油气来源,其中上段储层油气来源于高于庄组烃源岩,而下段储层油气来源于洪水庄组烃源岩1 0。图3 韩1井龙山组砂岩储层成藏期次与时间6 结论(1)韩1井洪水庄组烃源岩分布稳定,丰度达到好-生油岩的标准、成熟度位于生油高峰期;洪水庄组烃源岩是建昌盆地主力烃源岩。(2)韩1井具有早晚两期生烃。高于庄组烃源岩在新元古界下马岭组沉积时期内供烃,而洪水庄组供烃发生在三叠纪至侏罗纪。第一期油气充注来源于高于庄组源岩,形成了雾迷山组、铁岭组以及下马岭组油藏;第二期油气充注事件为一次调整事件,发生于早古生代,构造运动导致雾迷山组和下马岭组储层中的油气沿断层运移至龙山组中;第三次油气充注事件起始于印支期,在燕山期到达生烃高峰,油气主要来源于洪水庄组源岩,第二次充注的油气可能在燕山期及之前形成的圈闭里聚集成藏。参考文献1 赵文智,胡素云,汪泽成,等.中国元古界寒武系油气地质条件与勘探地位J.石油勘探与开发,2 0 1 8,4 5(1):1-1 3.2 王浩,任收麦,周志,等.华北燕山地区中新元古界油气勘查形势J.地质通报,2 0 1 9,3 8(2-3):4 0 4-4 1 3.3 宗文明,孙求实,郜晓勇.辽西牛营子凹陷中元古界铁岭组烃源岩地球化学特征J.地质论评,2 0 1 9,6 5(1):2 0 9-2 1 0.4 罗情勇,钟宁宁,朱雷,等.华北北部中元古界洪水庄组埋藏有机碳与古生产力的相关性J.科学通报,2 0 1 3,5 8(1 1):1 0 3 6-1 0 4 7.5 陈喜玲.建昌地区中新元古界成藏特征探讨J.特种油气藏,2 0 1 4,2 1(3):5 0-5 4.6 喻梓靓,朱华钰.辽宁西部建昌盆地九佛堂组油页 岩 沉 积 学 特 征 J.石 油 天 然 气 学 报,2 0 1 3,3 5(1):5 3-5 8.7 欧光习,李林强,孙玉梅.沉积盆地流体包裹体研究的理论与实践J.矿物岩石地球化学通报,2 0 0 6,2 5(1):1-1 1.8 代宗仰,蔡小聪,黄蕾,等.辽西地区埋藏史及烃源岩成熟度演化史的数值模拟J.山东化工,2 0 1 4,4 3(2):9 2-9 3.9 吕奇奇,罗顺社,李琳静,等.宣龙坳陷中元古界高于庄组沉积相与地球化学特征J.断块油气田,2 0 1 1,1 8(3):3 1 2-3 1 6.1 0 张敏,欧光习,李林强,等.辽西冀北地区中新元古界储层油气特征及运聚史分析J.矿物岩石地球化学通报,2 0 0 9,2 8(1):1 9-2 3.121 2 0 2 2年第1 1期王群一 韩1井龙山组油气成藏特征研究