近源成藏——来自鄂尔多斯盆地延长组湖盆东部“边缘”延长组6段原油的地球化学证据

延安以东和以北的鄂尔多斯盆地东北部地区曾被认为位处三叠纪延长组7段（长7段）沉积期古湖盆的"边缘"，一些学者认为该区延长组烃源岩不发育，因而其油藏原油系湖盆中心生成的原油经长距离侧向运移而来；但也有研究认为，包括盆地边缘在内的整个鄂尔多斯盆地致密油藏均为近源成藏。为明确盆地东部地区延长组原油来源，对三叠纪湖盆"东缘"七里村油田的主力油层延长组6段（长6段）原油开展了原油地球化学和油源对比研究。七里村油田长6段原油具有高饱和烃、高饱芳比、低非烃和低沥青质的特征，正构烷烃呈前高单峰型，主峰碳为C₁₉，生物标志化合物分析显示长6段原油为同源成熟原油，生油母质以藻类等低等水生生物为主，混有陆源高等植物，母源沉积环境为偏还原性的淡水湖泊。七里村油田长6段原油与本地区长7段黑色泥页岩和暗色泥岩2种烃源岩均具有明显亲缘关系，而与志丹、富县等湖盆中心地区的长7段烃源岩在族组成、生物标志化合物和稳定碳同位素特征上均存在明显区别。综合分析认为七里村油田长6段原油并非湖盆中心长7段优质烃源岩所生油气经长距离运移而来，而主要为原位长7段烃源岩生成的原油经垂向运移和短距离侧向运移在长6段等储层中聚集成藏，属于近源成藏。     

近源成藏——来自鄂尔多斯盆地延长组湖盆东部“边缘”延长组6段原油的地球化学证据

延安以东和以北的鄂尔多斯盆地东北部地区曾被认为位处三叠纪延长组7段（长7段）沉积期古湖盆的"边缘"，一些学者认为该区延长组烃源岩不发育，因而其油藏原油系湖盆中心生成的原油经长距离侧向运移而来；但也有研究认为，包括盆地边缘在内的整个鄂尔多斯盆地致密油藏均为近源成藏。为明确盆地东部地区延长组原油来源，对三叠纪湖盆"东缘"七里村油田的主力油层延长组6段（长6段）原油开展了原油地球化学和油源对比研究。七里村油田长6段原油具有高饱和烃、高饱芳比、低非烃和低沥青质的特征，正构烷烃呈前高单峰型，主峰碳为C₁₉，生物标志化合物分析显示长6段原油为同源成熟原油，生油母质以藻类等低等水生生物为主，混有陆源高等植物，母源沉积环境为偏还原性的淡水湖泊。七里村油田长6段原油与本地区长7段黑色泥页岩和暗色泥岩2种烃源岩均具有明显亲缘关系，而与志丹、富县等湖盆中心地区的长7段烃源岩在族组成、生物标志化合物和稳定碳同位素特征上均存在明显区别。综合分析认为七里村油田长6段原油并非湖盆中心长7段优质烃源岩所生油气经长距离运移而来，而主要为原位长7段烃源岩生成的原油经垂向运移和短距离侧向运移在长6段等储层中聚集成藏，属于近源成藏。     

鄂尔多斯盆地三叠系长7段页岩油勘探潜力

从烃源岩的岩相特征、储集性能、地球化学特征、可压裂性及烃源岩中烃类的可动性等方面,研究鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段页岩油发育的地质条件与勘探潜力。基于岩性、有机碳含量与测井参数相关性分析,建立长7段烃源岩岩相类型划分标准,明确长7段黑色页岩和暗色块状泥岩2种岩相的空间展布及发育规模。利用氩离子抛光-场发射扫描电镜、扫描电镜-聚焦离子束成像和纳米CT成像等技术对长7段烃源岩微观孔隙结构进行定性和定量表征,揭示粒间孔和粒内孔是长7段烃源岩的主要孔隙类型;2种岩相的孔隙、喉道均为纳米级尺度,暗色块状泥岩的储集性能好于黑色页岩。分别对烃源岩的地球化学参数(热解S1值、氯仿沥青"A"含量、TOC值、热成熟度、游离烃含量等)以及脆性矿物含量与裂缝发育特征进行系统分析,评价了长7段页岩油资源富集级别和可开采性。鄂尔多斯盆地长7段具有页岩油赋存与聚集成藏的物质基础,即大规模分布的黑色页岩和暗色块状泥岩、良好的储集空间和充足的烃类等,页岩油达富集资源级别,原油物性有利于页岩油在纳米级孔喉中流动和开采。长7段具有良好的页岩油勘探潜力,其中暗色块状泥岩类型是目前工艺技术条件下最有利的页岩油勘探开发目标。     

渤海湾盆地南堡富油气凹陷烃源岩的形成及其特征

渤海湾盆地南堡凹陷近年来油气勘探取得重大发现,已成为该盆地油气富集程度最高的富油气凹陷之一。研究发现：下第三系沙河街组特别是沙三4亚段发育高丰度的优质烃源岩,TOC高达5%以上,由于其形成于南堡凹陷主裂陷幕,此时湖盆水体最深,湖盆范围最广,发育大面积深湖相灰色、灰黑色泥岩、钙质泥岩、油页岩,且厚度大,平面上分布稳定,具有巨大的生烃潜力;沙三3亚段的暗色泥岩,生烃潜力较大。指出沙三段烃源岩是南堡凹陷最重要的烃源岩,其生烃量占南堡凹陷70%以上。沙一段烃源岩虽然没有东营组烃源岩厚度大,但是演化程度比东营组烃源岩高,二者生烃量比较接近,分别占南堡凹陷生油量的15%左右。     

鄂尔多斯盆地中部地区三叠系延长组7段暗色泥岩烃源岩特征

鄂尔多斯盆地延长组7段（长7段）为典型的湖相沉积。在鄂尔多斯盆地中部地区,由于靠近湖泊的边缘,长7段泥页岩厚度偏薄,针对该地区的烃源岩研究尤其是泥岩的研究薄弱。基于15口探井开展了暗色泥岩的甄别工作并进行了采样,然后运用岩心观察、有机碳测定、岩石热解、色谱-质谱等分析手段,全面获得了暗色泥岩的烃源岩特征参数。研究表明,长7段暗色泥岩发育于弱还原-弱氧化的沉积环境。暗色泥岩的有机质丰度高,TOC平均值2.39%;有机质以Ⅱ₂型和Ⅲ型为主;生烃潜力好,S₁+S₂平均值7.65 mg/g;热演化适中,R_o平均值0.98%。暗色泥岩的生烃量总计7.93×10⁸ t,排烃量总计3.37×10⁸ t,残留烃量总计4.56×10⁸ t,综合排烃效率42.50%。暗色泥岩与页岩对研究区油气资源的贡献比为1：1.8。长7段暗色泥岩的生烃有机质包括陆源性输入来源和水体有机质来源。     

鄂尔多斯盆地吴起—志丹地区长10烃源岩特征与生烃潜力

鄂尔多斯盆地中部志丹—吴起地区延长组长10油层组顶部发育一套湖相暗色泥岩,确定该套烃源岩的地质地球化学特征及生烃潜力对该区油气勘探有重要意义.利用岩心和测井资料,研究了长10暗色泥岩的分布特征,通过开展岩石热解、干酪根显微组分、镜质体反射率、可溶有机质族组分及饱和烃色谱—质谱等有机地球化学测试和分析,评价了长10烃源岩的生烃潜力.研究表明,长10暗色泥岩分布广泛,厚度为5～20m;烃源岩有机质丰度和生烃转化率较高,有机质母质中陆源植物生源贡献较大,主要为Ⅱ型和Ⅲ型干酪根,有机质热演化程度达到成熟生油阶段,总体评价为较好—好烃源岩.长10烃源岩的生物标志化合物特征有别于长7烃源岩和长9烃源岩,具有高Pr/Ph值、ααα20R构型C27、C28和C29规则甾烷呈反“L”型分布的典型特征.长10烃源岩的生烃量较大,是鄂尔多斯盆地中生界另外一套重要的有效烃源岩,该套烃源岩的发现为鄂尔多斯盆地中部延长组下组合的深入勘探提供了科学依据.     

鄂尔多斯盆地甘泉—富县地区长7烃源岩地球化学特征

鄂尔多斯盆地甘泉—富县地区是延长油田致密油主要发育区,为了解决延长组长7油层组致密油资源潜力不清、富集规律不明、勘探开发风险大等问题,利用岩心和测井资料,研究了长7暗色泥岩的分布特征,并通过烃源岩总有机碳、烃源岩热解参数、氯仿沥青"A"族组成、镜质体反射率(Ro)等的分析测试,评价了长7烃源岩的生烃潜力。结果表明:烃源岩有机质丰度高,主要为Ⅰ和Ⅱ1型,有机质热演化程度普遍达到成熟生油阶段,生油潜力大,总体评价为较好—好烃源岩;烃源岩的分布明显受沉积格局控制,靠近湖盆中心的深湖—半深湖沉积区的西北部是长7烃源岩的主要发育区,厚度为50~70 m,可作为下一步致密油勘探的重点区域。该研究成果对类似地区的烃源岩地球化学特征、生烃潜力评价、预测油气有利区具有指导作用。     

西宁盆地下侏罗统烃源岩有机地球化学特征

在西宁盆地下侏罗统发现了一套湖沼相烃源岩。为了研究该套烃源岩的生烃潜力和赋存页岩油气的可能性,在大茶石浪下侏罗统剖面系统地采集了有机地球化学样品,完成了湖相暗色泥岩和高位沼泽炭质泥岩有机质丰度、类型和成熟度的测试和研究。结果表明,西宁盆地下侏罗统暗色泥岩有机质丰度较高,属于中等偏好的烃源岩,炭质泥岩有机质丰度属于中等偏差的烃源岩;湖相暗色泥岩和高位沼泽相炭质泥岩有机质类型均以Ⅲ1型为主,生油能力较差,生气能力较好;其镜质组反射率分布在0.7%~0.94%之间,已进入大量生烃的成熟阶段。其地球化学特征和世界上许多页岩油气田的烃源岩有相似之处,据此推测,西宁盆地下侏罗统具有形成常规油气和页岩油气的潜力。     

鄂尔多斯盆地南缘延长组烃源岩地球化学特征及油源对比

对鄂尔多斯盆地南缘延长组长6—长9段烃源岩、油砂岩心样品进行了系统的采集,利用热解分析、TOC含量测定、有机碳同位素分析、GC/MS/MS测试等分析手段,对烃源岩生烃特征、沉积环境及油砂的油源特征进行了研究。结果表明:长6—长9段烃源岩均已达到成熟阶段,其中长7_3层为最好烃源岩层,其TOC含量平均为13.99%,干酪根类型主要为Ⅰ型;长6_2层次之,TOC含量平均为4.12%,干酪根类型主要为Ⅰ+Ⅱ_1型;长9段烃源岩TOC含量平均为2.85%,有机质类型主要为Ⅱ_1+Ⅱ_2型。长6—长9段烃源岩样品形成于典型的淡水湖泊环境,长8—长9段沉积时期Pr/Ph1,沉积水体较浅,为亚氧化强氧化沉积环境,以陆源有机质输入为主;长6—长7段沉积时期Pr/Ph1为还原环境,沉积水体较深,有机质来源为低等水生生物和陆源高等植物混源。研究区长6—长9段烃源岩生烃特征与其沉积环境息息相关,沉积环境还原性越强,陆源有机质输入越少,烃源岩生烃特征越好。聚类分析油源对比结果显示:研究区长7—长8段油砂样品的油源主要为长7_3层烃源岩。     

涠西南凹陷流沙港组二段优质烃源岩判别及其控油作用

针对北部湾盆地涠西南凹陷流沙港组湖相优质烃源岩发育特征及其控油作用不清的实际,基于烃源岩生、排烃基本原理,利用有机地化方法建立判别优质烃源岩的方法,并确定了其分布和对油气分布的控制作用。流沙港组泥岩是涠西南凹陷的主要烃源岩,从下到上分为流三段、流二段和流一段,流二段为主力烃源岩。依据生、排烃基本原理,利用烃源岩TOC含量与热解S₁、氯仿沥青“A”含量的关系确定的流沙港组湖相优质烃源岩的TOC含量界限值为2%左右。流二段底部黑色页岩TOC含量均大于2%,母质类型好,生烃潜力高,均属于优质烃源岩;部分暗色泥岩属于优质烃源岩。与流二段底部黑色页岩有亲缘关系的原油既可在黑色页岩层段之下近源运移、聚集,也可沿流二段之下的流三段砂体长距离侧向运移而在构造高部位聚集;与暗色泥岩有亲缘关系的原油主要在凹陷内部优质烃源岩层之上的流一段—涠洲组聚集,断裂为近距离垂向运移通道,源控特征显著。     

Organic geochemical characteristics of the upper Triassic source rocks in the Eastern Ordos Basin,China

Abstract

In this paper, the organic geochemical characteristics of the upper Triassic Yanchang Formation source rocks in the Panlong oilfield in the eastern Ordos Basin of China were systematically studied. The results showed that the organic matter abundance of the dark mudstone source rocks of the Chang 7 segment is high and reaches the standard of good or best source rocks. The organic matter type of the Chang 7 segment source rocks is mainly Type II₁ with strong oil generation ability. The biomarker compounds studies showed that the Chang 7 segment source rock has reached the mature stage, reflecting its good organic matter type and high evolution degree. The salinity of the original sedimentary water of this source rock is low, reflecting a terrestrial sedimentary environment. The oil source comparison confirmed that the crude oil Yanchang Formation in the Panlong oilfield was contributed by the Chang 7 source rocks.     

鄂尔多斯盆地陕北地区长7段页岩油富集主控因素及甜点区预测

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组7段（长7段）页岩油勘探取得重大突破,实践表明陕北地区长7段也发育丰富的页岩油,成为该盆地非常规石油勘探新的接替目标。通过对烃源岩品质、类型、储集层、隔夹层及源储配置关系等开展定量刻画,表明：①广泛分布的黑色页岩（TOC值为13.81%）、暗色泥岩（TOC值为3.74%）,及与之互层共生的砂岩薄层,构成了页岩油形成的有利地质条件。②陕北地区长7段页岩油砂地比平均值为20.1%,单层砂体厚度平均值为3.8 m,长7段源内油藏为典型的页岩油,储集层甜点以“夹层型”为主,源储有效配置为页岩油的形成提供了保障。③地质工程一体化综合研究表明：有利储集层、隔夹层及裂缝的发育规模,共同控制了页岩油“甜点”分布规律和富集高产能力。在页岩油富集主控因素分析的基础上,建立了陕北地区长7段“甜点区”的评价标准,共评价甜点21个,为下一步勘探开发提供了重要依据。     

Comparison on geochemical characteristics between oil shale and black mudstone of Yanchang formation Chang 7 in the Erdos Basin,China

Geochemical characteristics between high quality oil shale and black mudstone of Chang 7, Yanchang formation of Erdos Basin were compared through certain analyses on sedimentary environment and parent materials of different source rocks combined with comprehensive evaluation of source rocks and parameter analysis of biomarkers. The results showed the oil shale formed from deep-lacustrine reducing environment, but the black mudstone formed from semi-deep-lacustrine weak oxidation environment. In addition, oil shale has better total organic carbon, hydrocarbon potential and organic types while black mudstone has better abundance of 17α(H)-diahopanes and Ts.     

庆城油田成藏条件及勘探开发关键技术

2019年中国石油长庆油田公司在鄂尔多斯盆地中生界延长组长7油层组烃源岩层系内发现了中国最大的页岩油田--庆城油田，新增探明地质储量为3.58×10⁸t、预测地质储量为6.93×10⁸t，合计为10.51×10⁸t，实现了长7油层组页岩油勘探的历史性突破。近年来，围绕生油层内是否发育甜点区、能否形成工业产能和能否实现规模效益开发等关键难题，中国石油长庆油田公司通过持续深化成藏地质研究和不断探索关键配套技术，实现了烃源岩内油藏勘探的一系列理论认识创新和技术突破。研究结果表明，长7油层组中页岩油的成藏主要受以下因素控制：①广覆式细粒沉积组合具有整体生烃的特征，其中，黑色页岩和暗色泥岩等湖相优质烃源岩奠定了页岩油形成的物质基础；②泥页岩层系所夹持的砂质沉积物为勘探甜点段，而砂体组合的类型主要受控于湖底地形；③微米孔隙和纳米喉道的互补使得储层具有较好的储集性能；④高强度的源内充注形成了具有高含油饱和度、高气油比的油藏。这4个因素的有效组合是鄂尔多斯盆地长7油层组页岩油形成规模富集的关键。目前，通过创新关键配套技术，打造页岩油勘探开发利器，已实现页岩油规模勘探开发的实质性突破。井-震混采技术在黄土塬地区的应用使得三维地震资料品质大幅提高，可有效指导甜点区的预测；"三品质"测井技术可用于评价地质工程甜点；长水平井细分切割体积压裂技术可进一步提升单井产量，单井的初期产油量由10 t/d提高到18 t/d以上。以庆城油田为代表的长7油层组烃源岩内油藏的勘探突破为中国石油长庆油田公司二次加快发展提供了重要的资源基础。预计到2023年，长7油层组烃源岩层系的产油量可达到300×10⁴t，2025年的产油量可达到500×10⁴t。     

鄂尔多斯盆地延长组7段3亚段页岩型页岩油储层特征及勘探方向

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)泥页岩发育,针对其内部富集的页岩型页岩油尚未取得勘探进展,仅在少量直井的试油阶段突破出油关,但试采效果整体较差。系统梳理了长7段3亚段(长7₃亚段)泥页岩的岩石学、地球化学和储层特征,优选页岩型页岩油的富集有利参数,明确了其成藏条件、勘探方向及潜力。相较于暗色泥岩,长7₃亚段的黑色页岩表现为多类型纹层频繁发育、有机质丰度高、生油母质类型好、主生烃期早、含油率高的特征,是页岩型页岩油勘探的有利岩性。受水平页理缝和陆源长英质、凝灰质等相对高孔高渗纹层的复合影响,黑色页岩的水平渗透率普遍高于垂直渗透率。长7₃亚段泥页岩的储集空间以刚性矿物支撑的粒间孔、粒内溶蚀孔、黏土矿物晶间孔及黄铁矿晶间孔为主,页理缝和超压微裂缝较发育。"有机质+陆源长英质纹层"、"有机质+凝灰质纹层"二元纹层组合与页理缝构成的复合单元对页岩油赋存最为有利。总有机碳(TOC)含量为4%~14%、镜质体反射率R_o>0.8%、页理及纹层发育、脆性矿物含量高的长英质黑色页岩是长7₃亚段页岩型页岩油的有利勘探目标,黑色页岩厚度相对较大、有机质丰度适中的马岭—华池深洼区是页岩型页岩油勘探的Ⅰ类有利区。鄂尔多斯盆地长7₃亚段页岩型页岩油资源丰富,有望成为盆地非常规石油勘探开发的现实性重大战略接替新领域。     

鄂尔多斯盆地长7烃源岩有机碳测井评价

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7烃源岩是中生界油气的主要来源,研究其有机质丰度对评价该区烃源岩具有重要意义。通过采用ΔlogR法,将声波时差、电阻率和密度测井曲线与实验分析得到的烃源岩TOC值进行多元线性回归分析,进而获得烃源岩TOC的计算模型。经验证,该模型能准确反映长7烃源岩TOC的变化趋势,且计算简便,可广泛用于华池—庆阳地区各探井长7烃源岩的TOC恢复。     

鄂尔多斯盆地延长组多烃源层生排烃定量及成藏贡献厘定

鄂尔多斯盆地中生界延长组发育多套烃源层,目前认为长7段烃源层为延长组产油层的主力烃源层,但对其他烃源层的生排烃以及烃源层的成藏贡献缺少评价手段。通过盆地模拟手段,依据大量基础地质资料和勘探成果,建立地质体模型和热史模型,开展基于地质约束下的延长组多烃源层生排烃以及成藏模拟研究。结果表明延长组各烃源岩生烃转换率主体分布于45%~75%之间,仍具有较大生烃潜力,具备开展页岩油原位开采的地质条件。当前累计生烃量达1 233×10⁸ t、排烃900×10⁸ t,主要以{\mathrm{C}}_{{\mathrm{14}}^{+}}的重质烃类为主。烃类大量生成期和排烃期均集中在早白垩世,占总生排烃量的68%~82%。成藏模拟结果揭示白垩系沉积之前延长组各地层只有少量烃类充注,早白垩世为烃类充注成藏的关键时期。各烃源层上下呈“近源成藏”的特征,盆地模拟结果与盆地探明油藏和预测油藏分布范围具有较高的吻合程度。研究提出将“长7段主力烃源层多层系立体勘探”模式跨越到“多烃源层近源成藏”模式,助推鄂尔多斯盆地中生界延长组页岩油和新区新层系的石油勘探。     

鄂尔多斯盆地中生界延长组陆相页岩油富集特征与资源潜力

鄂尔多斯盆地中生界延长组长7段主要发育半深湖—深湖相泥页岩，是盆地中生界油藏的主力烃源岩层，源内页岩油资源丰富。与北美海相页岩油相比，长7页岩油沉积相变化快、地层连续性差、非均质性强，其富集特征和分布规律更为复杂。基于盆地30余口长7段全取心井开展精细岩心描述和3万余块次实验分析测试，明确了长7烃源岩层系页岩油基本地质特征和富集主控因素，客观评价了页岩油资源潜力，2019年发现了10亿吨级庆城页岩油大油田。长7段泥页岩层系发育源储分异型（Ⅰ类）、源储一体型（Ⅱ类）及纯页岩型（Ⅲ类）三种页岩油类型。高有机质丰度烃源岩是页岩油富集的物质基础，多成因类型砂岩储层发育数量众多的微纳米孔喉单元，是页岩油赋存的主要空间与渗流通道，多类型细粒沉积岩间互分布构成了良好的源储共生配置，高强度生烃和异常高压持续充注形成了源内高含油饱和度页岩油。长7段页岩油发育陇东、陕北两大含油区带，初步落实页岩油储量规模30~50亿吨，2025年有望建成500万吨页岩油生产基地。