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鄂尔多斯盆地南部延长组有效烃源岩分布规律研究

2015-12-13邓南涛任来义贺永红张枝焕梁全胜段昕婷葛云锦苗小龙

非常规油气 2015年1期
关键词:油源烃源岩钻遇

邓南涛,任来义,贺永红,张枝焕,梁全胜,段昕婷,杨 超,葛云锦,苗小龙

(1.陕西延长石油 (集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710075;2.中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249)

目前鄂尔多斯盆地南部地区已是勘探的热点地区,随着勘探进度的加快,在延长组的不同油层组都已获得工业油流,显示了研究区具有多层系含油的特点,预示着该地区延长组具有良好的石油勘探开发前景[1]。资料显示,长7底的油页岩和局部较为发育的长9顶的页岩是鄂尔多斯盆地油藏主力烃源岩[2~5],但对于研究区乃至整个鄂尔多斯盆地延长组,缺乏有效烃源岩的地球化学特征,尤其是识别标志等方面的系统研究,有效烃源岩的空间展布规律尚不明确[6~13]。

笔者系统采集研究区延长组不同层段烃源岩及原油样品 (图1),进行相关地球化学实验及分析,认识到鄂尔多斯盆地南部延长组有效烃源岩主要为长7油页岩和暗色泥岩[14],但值得注意的是:①对烃源岩开展生物标志物组成特征研究虽然可以精细微观地发现不同油层组烃源岩的差异,但样品数量有限,缺乏对烃源岩宏观整体上地把握;②通过对烃源岩进行常规地球化学评价认识到研究区延长组烃源岩基本都处于成熟阶段,生烃潜力并不差,存在油源贡献的可能。因此明确延长组其他层段烃源岩的油源贡献,不同地区长7有效烃源岩分布质量的差别具有十分重要意义。

图1 研究区地理位置及取样井分布图Fig.1 Geographic location and wells distribution in the research area

有效烃源岩测井识别标志的建立 (表1)使得利用研究区内大量的测井资料对延长组烃源岩的有效性进行全井段的整体研究成为可能[14],这样不但可以最大可能消除有限取样和地层非均质性所造成的地球化学手段研究油源问题在认识上的偏差,而且也可以尝试从地球物理测井的角度证实长7有效烃源岩是延长组的主力烃源岩。另外国内外的一些研究实例业已证实,并非因为烃源岩厚度大、分布广,生烃潜力就大;而部分有机质丰度高、类型好的薄层优质烃源岩层对油气成藏也起到决定性的作用[15~18];因此在高勘探程度区,在井网密度能控制住烃源岩平面分布趋势下,优质烃源岩体积占有效烃源岩总体积的比例作为评价有效烃源岩分布质量的关键参数。

表1 延长组不同类型烃源岩识别标志表[14]Table 1 Identification marks of different types of source rocks in Yanchang Formation

1 有效烃源岩分布质量整体评价

根据笔者建立的有效烃源岩的测井识别标准[14],采用鄂尔多斯盆地南部210口井的测井曲线资料,应用Discovery软件对研究区延长组有效烃源岩进行电性识别及厚度解释。图2展示了识别出来的延长组有效烃源岩的钻遇率和厚度分布特征。

图2 鄂尔多斯盆地南部延长组有效烃源岩及优质烃源岩钻遇率和平均厚度对比图Fig.2 The comparison diagram of drilling rate and average thickness of effective and efficient source rocks from Yanchang Formation in the southern Ordos Basin

在研究区井网密度能控制住烃源岩平面分布趋势的前提下,烃源岩钻遇率和面积成较好的正相关性,因此优质烃源岩与有效烃源岩厚度和钻遇率乘积之比可以近似等同于相关烃源岩的体积之比,通过优质烃源岩与有效烃源岩体积之比大小可对有效烃源岩分布质量进行定量评价。

式中 A——烃源岩分布质量评价参数;

H1——单井优质烃源岩加权平均解释厚度,m;

H2——单井有效烃源岩加权平均解释厚度,m;

S1—— 优质烃源岩钻遇率,%;

S2——有效烃源岩钻遇率,%。

说明:H1、H2为烃源岩厚度评价指标;S1、S2为烃源岩面积评价指标。

从图3可以看出,长7有效烃源岩质量评价参数最高,分布质量最好,是研究区的主力烃源岩;但其他油层组也存在具有油源贡献的烃源岩的可能,尤以彬长地区延长组长4+5和长6烃源岩和富县地区长9烃源岩较为突出。

图3 鄂尔多斯盆地南部延长组有效烃源岩质量评价参数分布图Fig.3 The distribution of quality evaluation parameter of effective source rocks from Yanchang Formation in the southern Ordos Basin

2 长7油层组有效烃源岩分布规律

上述分析表明,延长组除了长7油层组烃源岩外,其他油层组或多或少也存在具有油源贡献的烃源岩,只是结合测井电性特征识别与解释厚度来看,与长7完全不是一个级别,那么不同地区长7油层组有效烃源岩精细分布规律如何?

长7油层组优质烃源岩钻遇率对比分析表明(图4),在镇泾、彬长、旬宜 (即旬邑—宜君的简称)和富县4个研究地区中长7油层组底部的优质烃源岩钻遇率均较高,说明长7优质烃源岩主要分布在长7油层组底部。其中彬长和旬宜地区长7优质烃源岩最发育,镇泾地区次之,富县地区较差。彬长及旬宜地区长7中上部也普遍钻遇优质烃源岩,说明这两个地区优质烃源岩在长7全井段皆有分布;在镇泾地区,长7中上部基本没有钻遇优质烃源岩,说明本区优质烃源岩主要分布在长7底部;在富县地区,长7全井段优质烃源岩钻遇率都不高,说明本区长7优质烃源岩不太发育。

从鄂尔多斯盆地南部4个地区长7中上部及底部有效烃源岩及优质烃源岩厚度分布图(图5)及优质烃源岩厚度占有效烃源岩厚度百分比图(图6)上可以看出:

图4 鄂尔多斯盆地南部延长组长7优质烃源岩钻遇率对比图Fig.4 The comparison diagram of drilling rate of the Chang 7 high-quality source rocks from Yanchang Formation in the southern Ordos Basin

图5 鄂尔多斯盆地南部延长组长7中上部及底部有效烃源岩及优质烃源岩厚度分布图Fig.5 The distribution of the upper-middle and bottom thickness of the Chang 7 effective and highquality source rocks from Yanchang Formation in the southern Ordos Basin

图6 鄂尔多斯盆地南部长7优质烃源岩厚度占有效烃源岩厚度百分比分布图Fig.6 The distribution of the percentage of the upper-middle and bottom thickness of the Chang 7 high-quality source rocks of total thickness of the Chang 7 effective source rocks from Yanchang Formation in the southern Ordos Basin Basin

(1)彬长和旬宜地区长7中上部有效烃源岩及优质烃源岩最发育,其中彬长地区有效烃源岩单井平均厚度达到10.7m,优质烃源岩单井平均厚度达到3.5m,优质烃源岩占有效烃源岩厚度百分比达到32.7%;旬宜地区长7中上部有效烃源岩单井平均厚度达到13.9m,优质烃源岩单井平均厚度达到6.1m,优质烃源岩占有效烃源岩厚度百分比达到43.9%。

镇泾和富县地区长7上部有效烃源岩发育规模较小,其中镇泾地区有效烃源岩单井平均厚度为1.3m,优质烃源岩单井平均厚度只有0.5m,优质烃源岩占有效烃源岩厚度百分比仅为18.5%;富县地区有效烃源岩单井平均厚度为5.8m,但优质烃源岩发育很差,单井平均厚度只有0.8m,优质烃源岩占有效烃源岩厚度百分比只有13.3%。

(2)彬长及旬宜地区长7底部有效烃源岩最发育。其中彬长地区长7底部有效烃源岩单井平均厚度达到14.6m,优质烃源岩单井平均厚度达到12.6m,优质烃源岩占有效烃源岩厚度百分比达到85.2%;旬宜地区长7底部有效烃源岩单井平均厚度达到15.9m,优质烃源岩单井平均厚度达到10.8m,优质烃源岩占有效烃源岩厚度百分比达到68.2%。

镇泾地区长7底部有效烃源岩发育规模中等,有效烃源岩单井平均厚度为9.9m,优质烃源岩单井平均厚度为5.8m,优质烃源岩占有效烃源岩厚度百分比达到60.6%。富县长7底部有效烃源岩单井平均厚度为12.7m,优质烃源岩不发育,单井平均厚度只有1.9m,优质烃源岩占有效烃源岩厚度百分比只有15%,且富县地区有效烃源岩钻遇率很低,说明这个地区沉积环境变化大,导致有效烃源岩和优质烃源岩厚度变化较大,仅局部存在较好的有效烃源岩。

3 结 论

(1)鄂尔多斯盆地南部地区彬长、旬宜地区长7烃源岩质量较好,单井优质烃源岩占有效烃源岩厚度百分比分别为63.6%和56.8%;镇泾地区次之,单井优质烃源岩占有效烃源岩厚度百分比达到52.1%;富县地区有效烃源岩发育最差,单井优质烃源岩占有效烃源岩厚度百分比仅为14.4%。

(2)鄂尔多斯盆地南部地区延长组长7优质烃源岩厚度分布范围为10~40m(图7),其分布明显受沉积环境的控制,靠近湖盆中央的深湖—半深湖相沉积区是优质烃源岩的主要发育区。

图7 鄂尔多斯盆地南部长7优质烃源岩厚度平面分布图Fig.7 The horizontal distribution of thickness of the Chang 7 high-quality source rocks from Yanchang Formation in the southern Ordos Basin

(3)彬长、旬宜地区北部及富县地区西南部优质烃源岩最为发育,厚度约为30m,烃源岩质量较好,含油率较高,多达到中等或优质油页岩矿品级,可以作为研究区非常规油气资源 (油页岩、页岩油、页岩气)勘探的重点区域[19~21];而距离其较近的分流河道岩性圈闭内的高孔、高渗带与低幅度构造及裂缝较发育的叠加区是研究区常规油气勘探的重点区域。

(4)在高勘探程度区,井网密度能控制住烃源岩平面分布趋势的前提下,根据大量测井资料建立不同类型电性识别标准,然后进行不同类型烃源岩钻遇率和厚度的计算,可用两者乘积之比近似等同于优质烃源岩占有效烃源岩总体积的比例,该比例大小可以作为评价有效烃源岩分布质量的关键参数,以此揭示不同类型烃源岩的精细分布规律。

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