银额盆地巴北凹陷烃源岩地球化学特征与资源潜力

doi:10.11743/ogg20220613

石油与天然气地质 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (6): 1445-1458.doi: 10.11743/ogg20220613

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银额盆地巴北凹陷烃源岩地球化学特征与资源潜力

高怡文¹(), 郝世彦¹(), 王庆², 王维波¹, 江绍静¹, 范庆雄³, 陈治军¹, 周晔¹

^1.陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院，陕西西安 710075
^2.中国石油长庆油田分公司第六采气厂，陕西西安 710018
^3.陕西延长石油钻井工程有限公司，陕西延安 716000

收稿日期:2022-04-06 修回日期:2022-09-10 出版日期:2022-12-01 发布日期:2022-11-21
通讯作者: 郝世彦 E-mail:32952030@qq.com;463632928@qq.com
第一作者简介:高怡文（1982—），女，博士、高级工程师，油气地质与采收率。E-mail： 32952030@qq.com。
基金项目:
自然资源部重点项目(2017YQZYPJ01);延长石油集团科技攻关项目(ycsy2020jcyj-B-03)

Geochemical characteristics and hydrocarbon resources potential of source rocks in Babei Sag， Yingen-Ejinaqi Basin

Yiwen Gao¹(), Shiyan Hao¹(), Qing Wang², Weibo Wang¹, Shaojing Jiang¹, Qingxiong Fan³, Zhijun Chen¹, Ye Zhou¹

^1.Reseach Institute，Yanchang Petroleum （Group） Co. Ltd. ，Xi’an，Shaanxi 710075，China
^2.No. 6 Gas Production Plant，Changqing Oil Field Company，PetroChina，Xi'an，Shaanxi 710018
^3.Drilling Engineering Company，Yanchang Petroleum （Group） Co. Ltd. ，Yan'an，Shaanxi 716000，China

Received:2022-04-06 Revised:2022-09-10 Online:2022-12-01 Published:2022-11-21
Contact: Shiyan Hao E-mail:32952030@qq.com;463632928@qq.com

摘要/Abstract

摘要：

为明确银额盆地巴北凹陷烃源岩条件和油气资源潜力，基于研究区2口探井、1 143个泥岩样品的岩石热解和38个泥岩样品的系统测试分析资料，开展烃源岩地球化学特征研究，预测有效烃源岩的分布，分析研究区的油气资源潜力，以期为该区的勘探决策和勘探部署提供依据。结果表明：①研究区潜在烃源岩为发育于银根组（K₁y）、苏红图组（K₁s）、巴音戈壁组三段（K₁b³）、巴音戈壁组二段（K₁b²）、巴音戈壁组一段（K₁b¹）和石炭系-二叠系（C-P）的泥岩，其中以K₁b³，K₁b²，K₁b¹和C-P的有机质丰度为最高，有机质类型以Ⅱ₂-Ⅲ型为主，且高有机质丰度层段的烃源岩均达到了成熟-过成熟热演化阶段。②在有机质来源方面，高等植物对于各层段烃源岩具有较大的生源贡献。在沉积环境方面，各层段烃源岩均主要形成于弱还原-弱氧化的微咸水环境。③厘定了研究区有效烃源岩的总有机碳含量（TOC）下限值为0.80 %，成熟生烃门限深度为1 100 m，有效烃源岩主要发育于K₁b³，K₁b²，K₁b¹和C-P，其厚度在南、北两个次凹的沉积中心均较大。较好的烃源岩条件，加上活跃的油气显示，预示着研究区具有较好的油气资源潜力。

关键词: 地球化学特征, 烃源岩, 资源潜力, 巴北凹陷, 银额盆地

Abstract:

The source rocks and reservoirs in the Babei Sag， Yingen-Ejinaqi Basin， are assessed for geochemical characterization， effective source rock mapping and hydrocarbon potential analysis based on data from rock pyrolysis experiments of 1 143 mudstone samples and systematic tests of 38 mudstone samples from two local wells. The results show that potential source rocks are developed in mudstones of the Yingen Formation （K₁y）， Suhongtu Formation （K₁s）， the third， second and first members of the Bayingob Formation （K₁b³， K₁b² and K₁b¹）， and Carboniferous-Permian （C-P） systems in the sag. Among them， the latter four （K₁b³， K₁b²， K₁b¹ and C-P） have higher organic matter abundance with type Ⅱ₂-typeⅢ kerogen of maturity and over-maturity. Higher plant made significant contribution to the organic carbon content in the source rocks and a weak reducing—weak oxidizing environment together with brackish water provided a setting for the source rocks to deposit. The source rocks in the sag are deemed effective when their TOC is no less than 0.80 % and threshold depth for hydrocarbon generation is 1 100 m. Based on these criteria， effective source rocks in the sag are mainly developed in K₁b³， K₁b²， K₁b¹ and C-P and have the largest thickness in two sedimentary centers （northern subsag and southern subsag）. Good source rock conditions and active hydrocarbon shows indicate that the study area has good hydrocarbon exploration potential.

Key words: geochemical characteristics, source rock, petroleum resource potential, Babei sag, Yingen-Ejinaqi Basin

中图分类号:

TE122.1

高怡文,郝世彦,王庆,等. 银额盆地巴北凹陷烃源岩地球化学特征与资源潜力[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(6): 1445-1458. doi: 10.11743/ogg20220613 Yiwen Gao,Shiyan Hao,Qing Wang,et al. Geochemical characteristics and hydrocarbon resources potential of source rocks in Babei Sag， Yingen-Ejinaqi Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2022, 43(6): 1445-1458. doi: 10.11743/ogg20220613

图/表 16

图1

表1

图2

图3

表2

巴北凹陷烃源岩地球化学测试数据"

层位	TOC/%	氯仿沥青“A”含量/%	岩石热解参数			R_o/%
层位	TOC/%	氯仿沥青“A”含量/%	（S₁ + S₂）/（mg·g ^-1）	HI/（mg·g^-1）	T_max/℃	R_o/%
K₁y	$0.04 ? ~ ? 0.55 0.20 (8)$	$0.000 ? 1 ? ~ ? 0.003 ? 1 0.002 ? 7 (3)$	$0.03 ? ~ ? 2.37 0.60 (8)$	$117 ? ~ ? 472 231 (8)$	$428 428 (1)$	$0.56 ? ~ ? 0.66 0.61 (3)$
K₁s	$0.03 ? ~ ? 2.31 0.39 (152)$	$0.001 ? 4 ? ~ ? 0.006 ? 1 0.003 ? 0 (5)$	$0.02 ? ~ ? 8.69 0.54 (152)$	$10 ? ~ ? 350 147 (152)$	$425 ? ~ ? 440 436 (20)$	$0.75 ? ~ ? 0.81 0.79 (3)$
K₁b³	$0.05 ? ~ ? 3.55 0.64 (255)$	$0.001 ? 4 ? ~ ? 0.221 ? 8 0.052 ? 9 (14)$	$0.11 ? ~ ? 31.29 2.26 (255)$	$26 ? ~ ? 673 287 (255)$	$422 ? ~ ? 459 443 (87)$	$0.56 ? ~ ? 1.30 0.89 (13)$
K₁b²	$0.06 ? ~ ? 2.43 0.56 (255)$	$0.002 ? 3 ? ~ ? 0.020 ? 8 0.058 ? 3 (4)$	$0.04 ? ~ ? 4.65 2.56 (77)$	$34 ? ~ ? 711 242 (77)$	$432 ? ~ ? 451 447 (18)$	$1.00 ? ~ ? 1.46 1.29 (4)$
K₁b¹	$0.04 ? ~ ? 1.90 0.43 (162)$	—	$0.03 ? ~ ? 3.67 0.75 (162)$	$3 ? ~ ? 655 250 (162)$	$439 ? ~ ? 472 452 (45)$	—
C-P	$0.02 ? ~ ? 1.84 0.66 (489)$ ； $0 . 02 * ? ~ ? 3 . 13 * 1 . 12 * (489)$	$0.001 ? 2 ? ~ ? 0.008 ? 7 0.004 ? 6 (12)$	$0.01 ? ~ ? 3.45 0.37 (489)$	$1 ? ~ ? 211 73 (489)$	$430 ? ~ ? 524 461 (206)$	$1.26 ? ~ ? 2.71 1.66 (12)$

表2

图4

图5

图6

表3

图7

表4

银额盆地巴北凹陷烃源岩部分生物标志化合物参数统计"

层位	A	B	C	D	E	F	G	H	I
K₁y	$1.54 ? ~ ? 2.12 1.83 (3)$	$1.21 ? ~ ? 1.75 1.53 (3)$	$0.61 ? ~ ? 1.01 0.75 (3)$	$0.65 ? ~ ? 1.05 0.78 (3)$	$1.03 ? ~ ? 1.74 1.33 (3)$	$0.14 ? ~ ? 0.28 0.19 (3)$	$0.22 ? ~ ? 0.39 0.31 (3)$	$0.23 ? ~ ? 0.38 0.32 (3)$	$0.17 ? ~ ? 0.44 0.31 (3)$
K₁s	$1.02 ? ~ ? 1.26 1.14 (5)$	$0.99 ? ~ ? 1.36 1.16 (5)$	$0.43 ? ~ ? 1.09 0.74 (5)$	$0.53 ? ~ ? 1.08 0.67 (5)$	$1.46 ? ~ ? 1.79 1.59 (5)$	$0.13 ? ~ ? 0.22 0.17 (5)$	$0.34 ? ~ ? 0.44 0.38 (5)$	$0.37 ? ~ ? 0.48 0.41 (5)$	$0.35 ? ~ ? 0.47 0.42 (5)$
K₁b³	$1.03 ? ~ ? 1.24 1.12 (13)$	$0.56 ? ~ ? 1.89 1.10 (13)$	$0.57 ? ~ ? 1.86 0.99 (13)$	$0.92 ? ~ ? 6.06 2.99 (13)$	$0.24 ? ~ ? 1.67 0.87 (13)$	$0.10 ? ~ ? 0.69 0.32 (13)$	$0.33 ? ~ ? 0.49 0.40 (13)$	$0.38 ? ~ ? 0.47 0.43 (13)$	$0.36 ? ~ ? 0.46 0.41 (13)$
K₁b²	$1.04 ? ~ ? 1.32 1.09 (3)$	$0.84 ? ~ ? 1.23 1.09 (3)$	$0.76 ? ~ ? 1.24 0.93 (3)$	$0.68 ? ~ ? 1.03 0.96 (3)$	$1.05 ? ~ ? 1.45 1.28 (3)$	$0.02 ? ~ ? 0.41 0.23 (3)$	$0.34 ? ~ ? 0.47 0.43 (3)$	$0.39 ? ~ ? 0.52 0.48 (3)$	$0.43 ? ~ ? 0.53 0.48 (3)$
C-P	$1.00 ? ~ ? 1.12 1.04 (12)$	$0.91 ? ~ ? 1.89 1.10 (12)$	$1.35 ? ~ ? 5.59 2.59 (12)$	$1.85 ? ~ ? 7.98 4.28 (12)$	$1.03 ? ~ ? 2.01 1.34 (12)$	$0.15 ? ~ ? 0.48 0.25 (12)$	$0.43 ? ~ ? 0.52 0.48 (12)$	$0.53 ? ~ ? 0.60 0.55 (12)$	$0.46 ? ~ ? 0.53 0.50 (12)$

表4

图8

图9

表5

图10

图11

参考文献 49

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层位	YBC1井					YB1井
层位	潜在烃源岩岩性	泥岩累计厚度/m	泥岩单层最大厚度/m	暗色泥岩累计厚度/m	暗色泥岩单层最大厚度/m	潜在烃源岩岩性	泥岩累计厚度/m	泥岩单层最大厚度/m	暗色泥岩累计厚度/m	暗色泥岩单层最大厚度/m
K₁y	灰色泥岩、棕黄色泥岩等	290	225	32	6	棕色粉砂质泥岩	75	12	7	4
K₁s	灰色泥岩、棕黄色泥岩等	436	14	218	11	灰色泥岩等	227	27	227	27
K₁b³	灰色泥岩为主	234	10	208	10	灰色泥岩等	306	26	306	26
K₁b²	灰色-深灰色泥岩	79	15	79	15	灰色粉砂质泥岩等	85	12	85	12
K₁b¹	深灰色泥岩等	76	42	76	42	灰色粉砂质泥岩等	360	18	342	18
C-P	灰色泥岩等	0	0	0	0	深灰色泥岩等	1 009	29	1 009	29

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银额盆地巴北凹陷烃源岩地球化学特征与资源潜力

Geochemical characteristics and hydrocarbon resources potential of source rocks in Babei Sag， Yingen-Ejinaqi Basin

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图/表 16

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Metrics

层位	δ¹³C（PDB）/‰	有机质类型	层位	δ¹³C（PDB）/‰	有机质类型
K₁y	-24.0 ~ -23.7	Ⅲ型	K₁b²	-26.1 ~ -22.3	Ⅱ型-Ⅲ型
K₁s	-25.5 ~ -23.8	Ⅲ型	K₁b¹	—	—
K₁b³	-27.1 ~ -24.6	Ⅱ-Ⅲ型	C-P	-27.6 ~ -19.9	Ⅱ-Ⅲ型

YBC1井				YB1井
层位	单层厚度/m	层数	累计厚度/m	层位	单层厚度/m	层数	累计厚度/m
K₁y	0	0	0	K₁y	0	0	0
K₁s	6 ~ 13	3	29	K₁s	0	0	0
K₁b³	2 ~ 4	6	18	K₁b³	9 ~ 69	6	146
K₁b²	5 ~ 12	3	24	K₁b²	4 ~ 23	6	75
K₁b¹	10 ~ 30	2	40	K₁b¹	3 ~ 32	6	125
C-P	5 ~ 28	3	42	C-P	4 ~ 122	17	676