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东海盆地H地区花港组烃源岩特征

万延周 陈春峰 周祥林 张宙

万延周,陈春峰,周祥林,等. 东海盆地H地区花港组烃源岩特征[J]. 海洋地质前沿,2021,37(3):33-40 doi:  10.16028/j.1009-2722.2020.115
引用本文: 万延周,陈春峰,周祥林,等. 东海盆地H地区花港组烃源岩特征[J]. 海洋地质前沿,2021,37(3):33-40 doi:  10.16028/j.1009-2722.2020.115
WAN Yanzhou, CHEN Chunfeng, ZHOU Xianglin, ZHANG Zhou. SOURCE ROCKS IN HUAGANG FORMATION OF H AREA, EAST CHINA SEA SHELF BASIN[J]. Marine Geology Frontiers, 2021, 37(3): 33-40. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.115
Citation: WAN Yanzhou, CHEN Chunfeng, ZHOU Xianglin, ZHANG Zhou. SOURCE ROCKS IN HUAGANG FORMATION OF H AREA, EAST CHINA SEA SHELF BASIN[J]. Marine Geology Frontiers, 2021, 37(3): 33-40. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.115

东海盆地H地区花港组烃源岩特征

doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.115
基金项目: “十三五”国家科技重大专项“东海深层低渗-致密天然气勘探开发技术”(2016ZX05027-001)
详细信息
    作者简介:

    万延周(1983—),男,硕士,工程师,主要从事物探解释及石油地质综合研究工作. E-mail:wanyzh2@cnooc.com.cn

  • 中图分类号: P618.18;P744.4

SOURCE ROCKS IN HUAGANG FORMATION OF H AREA, EAST CHINA SEA SHELF BASIN

  • 摘要: 随着东海盆地H地区油气勘探的发现,花港组烃源岩的勘探潜力也日益受到重视。通过烃源岩岩石热解分析、稳定碳同位素分析、镜质体反射率测定以及干酪根组分分析,对烃源岩特征进行研究。结果表明:氯仿沥青“A”组分中饱和烃和芳烃组分的碳同位素组成特征和碳同位素CV值显示研究区花港组泥岩烃源岩存在海陆相有机质;花港组烃源岩镜质体反射率Ro值为0.76%~1.11%,热解最高峰温主体介于440~465 ℃,已进入烃源岩热演化成熟阶段;泥岩烃源岩干酪根类型指数主体<0,热解氢指数<150 mg/g,花港组烃源岩发育Ⅲ型干酪根;泥岩烃源岩有机碳TOC主体<0.5 %,热解生烃潜量S1+S2主体<1 mg/g,氯仿沥青“A”主体<0.05 %,为差泥岩烃源岩。研究区花港组烃源岩煤岩样品热解生烃潜量S1+S2主体>100 mg/g,氯仿沥青“A”主体>1.5 %,氢指数HI主体>275 mg/g,主体为好煤岩烃源岩。总之,研究区煤岩烃源岩品质优于泥岩烃源岩,泥岩烃源岩发育海陆相有机质,且陆相有机质丰度优于海相有机质。
  • 图  1  研究区位置示意图[1]

    Figure  1.  Tectonic location of the study area[1]

    图  2  研究区花港组泥岩烃源岩CV值分布图

    Figure  2.  Distribution of CV values of the mudstone source rock of Huagang Formation in the study area

    图  3  研究区花港组泥岩烃源岩饱和烃和芳烃组成分布图

    Figure  3.  Isotopic composition of saturated hydrocarbon and aromatic hydrocarbon of mudstone source rock of Huagang Formation in the study area

    图  4  研究区花港组烃源岩RoTmax关系图

    Figure  4.  Relationship between Ro and Tmax of source rock of Huagang Formation in the study area

    图  5  研究区花港组烃源岩干酪根显微组分分析图

    Figure  5.  Kerogen macerals of source rocks of Huagang Formation in the study area

    图  6  研究区花港组泥岩烃源岩TmaxHI划分类型图

    Figure  6.  Classification of mudstone source rocks of Huagang Formation on the study area based on Tmax and HI

    图  7  研究区岩石热解S1+S2与TOC判断烃源岩质量图

    Figure  7.  Evaluation of source rocks according to thermal decomposition S1+S2 and TOC of Huagang Formation in the study area

    表  1  研究区花港组泥岩烃源岩基础数据表

    Table  1.   Basic data of mudstone source rock of Huagang Formation in the study area

    测试分析干酪根组分分析镜质体反射率测定岩石热解分析氯仿沥青“A"测试
    腐泥组壳质组镜质组惰质组镜质体反射率Ro有机碳TOC 最高峰温Tmax 生烃潜量
    S1+S2
    氢指数HI 氯仿沥青“A”含量
    /%/%/%/%/%/%/℃/(mg/g)/(mg/g)/%
    陆相有机质
    泥岩样品
    A2-119.671.6710.67680.8790.09490/560.012 7
    A2-233.6746.6755.670.8710.10445/500.012
    B2-1/////0.104450.171300.003 6
    B2-35.332.336.6785.670.7670.494410.55980.027 2
    B2-83.3318.3387.330.7590.284440.20680.018
    B2-941.671084.330.7680.374440.33810.014 2
    C1-14.67153.33410.8070.000.150.170.330.030 7
    C1-25.332.3361.33310.8100.000.090.110.290.024 6
    C2-134.33036.67291.0260.090.810.211.060.116 9
    C2-222030.3347.671.1120.382.180.092.780.224 2
    D1-1733.67455.330.8360.304460.481330.009 3
    D1-2/////0.154510.351800.136
    D2-12.330592.670.910.464540.611000.025
    海相有机质
    泥岩样品
    A1-117.672.3316.3363.670.8660.05437/800.005 9
    B2-263.6720.33700.7660.374400.571190.022 6
    B2-4/////0.214390.16670.008 5
    B2-54212.3381.670.7630.354430.30770.014 1
    B2-64.67518.33720.7650.384430.41950.003 5
    B2-73.673.3315780.7640.424460.40860.020 9
    注:/表示无数据
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    表  2  研究区泥岩和煤岩烃源岩生烃潜力评价标准[31]

    Table  2.   Evaluation standards of hydrocarbon-generating potential of mudstone and coal source rock in the study area[31]

    演化阶段有机质类型地球化学指标泥岩烃源岩类型
    中等很好
    成熟阶段(0.7%<Ro≤1.3%)腐殖型Ⅲ型有机碳TOC/%<0.5>0.5~1.0>1.0~2.0>2.0
    生烃潜量S1+S2/(mg/g)<1.0>1.0~2.5>2.5~6.0>6.0
    氯仿沥青“A”/%<0.025>0.025~0.05>0.05~0.10>0.10
    地球化学指标煤岩烃源岩类型
    中等
    生烃潜量S1+S2/(mg/g)<100150~100>150
    氯仿沥青“A”含量/%<1.52.5~1.5>2.5
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-28
  • 网络出版日期:  2021-03-10
  • 刊出日期:  2021-03-28

东海盆地H地区花港组烃源岩特征

doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.115
    基金项目:  “十三五”国家科技重大专项“东海深层低渗-致密天然气勘探开发技术”(2016ZX05027-001)
    作者简介:

    万延周(1983—),男,硕士,工程师,主要从事物探解释及石油地质综合研究工作. E-mail:wanyzh2@cnooc.com.cn

  • 中图分类号: P618.18;P744.4

摘要: 随着东海盆地H地区油气勘探的发现,花港组烃源岩的勘探潜力也日益受到重视。通过烃源岩岩石热解分析、稳定碳同位素分析、镜质体反射率测定以及干酪根组分分析,对烃源岩特征进行研究。结果表明:氯仿沥青“A”组分中饱和烃和芳烃组分的碳同位素组成特征和碳同位素CV值显示研究区花港组泥岩烃源岩存在海陆相有机质;花港组烃源岩镜质体反射率Ro值为0.76%~1.11%,热解最高峰温主体介于440~465 ℃,已进入烃源岩热演化成熟阶段;泥岩烃源岩干酪根类型指数主体<0,热解氢指数<150 mg/g,花港组烃源岩发育Ⅲ型干酪根;泥岩烃源岩有机碳TOC主体<0.5 %,热解生烃潜量S1+S2主体<1 mg/g,氯仿沥青“A”主体<0.05 %,为差泥岩烃源岩。研究区花港组烃源岩煤岩样品热解生烃潜量S1+S2主体>100 mg/g,氯仿沥青“A”主体>1.5 %,氢指数HI主体>275 mg/g,主体为好煤岩烃源岩。总之,研究区煤岩烃源岩品质优于泥岩烃源岩,泥岩烃源岩发育海陆相有机质,且陆相有机质丰度优于海相有机质。

English Abstract

万延周,陈春峰,周祥林,等. 东海盆地H地区花港组烃源岩特征[J]. 海洋地质前沿,2021,37(3):33-40 doi:  10.16028/j.1009-2722.2020.115
引用本文: 万延周,陈春峰,周祥林,等. 东海盆地H地区花港组烃源岩特征[J]. 海洋地质前沿,2021,37(3):33-40 doi:  10.16028/j.1009-2722.2020.115
WAN Yanzhou, CHEN Chunfeng, ZHOU Xianglin, ZHANG Zhou. SOURCE ROCKS IN HUAGANG FORMATION OF H AREA, EAST CHINA SEA SHELF BASIN[J]. Marine Geology Frontiers, 2021, 37(3): 33-40. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.115
Citation: WAN Yanzhou, CHEN Chunfeng, ZHOU Xianglin, ZHANG Zhou. SOURCE ROCKS IN HUAGANG FORMATION OF H AREA, EAST CHINA SEA SHELF BASIN[J]. Marine Geology Frontiers, 2021, 37(3): 33-40. doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.115
    • 近年来,东海盆地在花港组获得油气发现[1-5]。随着勘探程度的加深,对渐新统花港组的研究要求,特别是烃源岩的研究要求也日益深化。前人通过对花港组沉积[6-16]和构造[17]以及地球化学[18-21]等方面的研究,取得一定的成果认识。但受海洋石油勘探条件的限制,对东海盆地花港组烃源岩的研究,特别是烃源岩丰度的影响因素以及有机质来源的研究,有待进一步深化。有学者认为东海盆地XH凹陷发育始新统烃源岩和渐新统—中新统烃源岩,主要为暗色泥岩和煤,其有机质含量的优劣受控于沉积环境和地球化学相[18]。通过对烃源岩沉积环境以及有机质来源的分析,可以进一步了解烃源岩特征,深化东海盆地花港组烃源岩研究,为该地区油气勘探提供理论依据。

      目前,不少学者对东海盆地花港组沉积方面进行研究,取得一些成果和认识,但由于学者研究方法和技术手段不尽相同,对渐新统花港组沉积环境的认识存在一定的差别。有些学者研究认为XH凹陷渐新统花港组主要发育陆相沉积:张绍亮等[7]认为XH凹陷花港组主要发育曲流河三角洲、辫状河三角洲、曲流河扇及辫状河扇等4种沉积相类型;胡明毅等[8]认为XH凹陷花港组主要发育河流、三角洲、湖泊和扇三角洲等4种相类型;孙思敏和彭仕宓[9]认为XH凹陷花港组主要发育辫状河与曲流河沉积。有些学者研究认为XH凹陷花港组发育陆相沉积,但也存在海相沉积现象:王果寿等[10]认为花港组以陆相沉积为主,其上段发育湖泊、三角洲、河流沉积,其下段发育海侵湖相;陈琳琳和谢月芳[11]认为XH凹陷整体为遭受海侵的陆相湖盆,发育冲积扇、河流及湖泊沉积;武法东等[12]研究认为XH凹陷花港组受到海水或咸水—半咸水影响的滨岸湖泊三角洲-河流沉积;于兴河等[13]、李顺利等[14]认为XH凹陷花港组沉积受到明显海侵影响。

      不同的沉积环境带来不同类型的有机质,同时,也是影响烃源岩有机质丰度的主控因素之一。本次研究通过氯仿沥青“A”组分碳同位素分析并结合相关资料[21],对烃源岩有机质来源进行分析,进而对东海盆地H地区花港组烃源岩不同类型有机质的地球化学特征进行研究。

    • XH凹陷位于东海陆架盆地的浙东坳陷,目前已在新生界取得了重大油气发现。XH凹陷从东往西依次划分为东部断阶带、东次凹、中央反转构造带、西次凹和西部斜坡带[1]。研究区位于XH凹陷中南部,横跨西次凹和中央反转构造带2个构造单元,西与西部斜坡的平湖斜坡相邻,东与XH凹陷东次凹相接,面积约600 km2图1)。目前的勘探成果显示研究区主要钻遇更新统(东海群)、上新统(三潭组)、中新统(柳浪组、玉泉组、龙井组)、上渐新统(花港组)、始新统(平湖组)等地层,XH凹陷经历了龙井运动、花港运动、玉泉运动、平湖运动、瓯江运动、雁荡运动等多期构造运动[1, 16-17]

      图  1  研究区位置示意图[1]

      Figure 1.  Tectonic location of the study area[1]

      研究区历经海陆相不同沉积环境以及多期构造运动,形成了花港组垂向上不同的岩性组合,包括上、下2个岩性段,岩性组合横向存在变化。其中,花港组下段主要发育褐灰色、灰色泥岩、粉砂质泥岩与浅灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、粉细砂岩、细砂岩,自下而上泥岩增多、颜色变浅,岩性组合以“泥夹砂”为主。花港组上段主要发育灰色、深灰色粉砂质泥岩、泥岩与灰白色、浅灰色泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、含砾砂岩、砂砾岩等,夹薄煤层及煤线,总体上呈“砂包泥”特征,局部砂、泥岩互层。纵向上,自下而上粒度变细,泥岩有所增多,地层厚度约1 600 m。

    • 前人研究[22-30]认为碳同位素组成主要受生源母质影响,而受成岩作用影响较小。所以,碳同位素组成特征常被用来还原古环境、区分陆海相有机质和划分烃源岩有机质类型以及对比油气来源。腾格尔[25]利用鄂尔多斯盆地烃源岩碳同位素分布特征来探索烃源岩与沉积环境关系;朱扬明等[26]利用四川盆地海相和陆相烃源岩碳同位素组成来区分沉积环境和区分烃源岩有机质生源母质;杨福林等[27]利用塔里木盆地寒武系烃源岩同位素组成异常来分析烃源岩有机质的物质来源;梁狄刚等[28]利用南方海相烃源岩有机质碳同位素来判断烃源岩的有机质类型;黄籍中[29]利用中上扬子区海相烃源岩碳同位素值来划分烃源岩的有机相;张绍辉等[30]利用大港滩海沿岸带中浅层碳同位素特征进行油气源对比。

      有学者根据大量实验数据[22, 26],分析认为陆相有机质和海相有机质可以通过氯仿沥青“A”组分中饱和烃和芳烃组分的碳同位素组成来区分,并归纳出经验公式δ13C芳烃=1.14δ13C饱和烃+5.46。同时,设置碳同位素参数CV=−2.53δ13C饱和烃+2.22δ13C芳烃−11.65,并研究认为参数CV=0.47作为划分海陆相有机质的临界值。即CV值<0.47表征烃源岩有机质来源海相环境,CV值>0.47表征烃源岩有机质来源陆相环境。该研究方法并非直接划分海陆相沉积环境,而是通过芳烃组分和饱和烃组分δ13C值的关系以及CV值来识别烃源岩有机质来自陆相有机质还是海相有机质,进而结合其他研究资料分析烃源岩来源于海相沉积环境还是陆相沉积环境。本次研究对19个泥岩和3个煤岩样品进行烃源岩分析。其中,使用上述方法对研究区内19个泥岩样品进行分析,区分出6个海相有机质样品和13个陆相有机质样品,进而对泥岩烃源岩特征进行研究。

      图2所示,研究区渐新统花港组泥岩样品碳同位素CV值介于−0.998~3.618,平均值达1.224。多数样品碳同位素参数CV值>0.47,位于陆相有机质区,部分样品碳同位素CV值<0.47,位于海相有机质区。如图3所示,根据氯仿沥青“A”组分中饱和烃和芳烃组分的碳同位素值,研究区花港组烃源岩泥岩样品多数位于陆相有机质区,部分样品位于海相有机质区。对比图2图3,样品中13个样品有机质来源于陆相区;有6个样品有机质来源海相区。结合前人沉积研究[10-14],本次研究认为,花港组沉积期,研究区存在明显的海相有机质供给,可能存在至少一次明显的海侵。

      图  2  研究区花港组泥岩烃源岩CV值分布图

      Figure 2.  Distribution of CV values of the mudstone source rock of Huagang Formation in the study area

      图  3  研究区花港组泥岩烃源岩饱和烃和芳烃组成分布图

      Figure 3.  Isotopic composition of saturated hydrocarbon and aromatic hydrocarbon of mudstone source rock of Huagang Formation in the study area

    • 判断烃源岩有机质成熟度指标有很多,本次研究选用镜质体反射率Ro,并结合岩石热解最高峰温Tmax作为烃源岩有机质成熟度的研究参数,并参考不同岩性烃源岩有机质成熟度划分标准[31-36],对研究区花港组烃源岩有机质成熟度进行研究。

      根据镜质体反射率测定数据(表1)分析,研究区花港组泥岩样品镜质体反射率Ro值介于0.76%~1.11%,平均值为0.84%。其中,陆相有机质样品镜质体反射率Ro值介于0.76%~1.11%,平均值为0.87%;海相有机质样品镜质体反射率Ro值介于0.76%~0.87%,平均值为0.78%。研究区花港组煤岩样品镜质体反射率Ro值介于0.815%~1.092%,平均值为0.94%。镜质体反射率显示,研究区花港组烃源岩主体已进入成熟阶段,尚未达到过成熟阶段(图4)。

      表 1  研究区花港组泥岩烃源岩基础数据表

      Table 1.  Basic data of mudstone source rock of Huagang Formation in the study area

      测试分析干酪根组分分析镜质体反射率测定岩石热解分析氯仿沥青“A"测试
      腐泥组壳质组镜质组惰质组镜质体反射率Ro有机碳TOC 最高峰温Tmax 生烃潜量
      S1+S2
      氢指数HI 氯仿沥青“A”含量
      /%/%/%/%/%/%/℃/(mg/g)/(mg/g)/%
      陆相有机质
      泥岩样品
      A2-119.671.6710.67680.8790.09490/560.012 7
      A2-233.6746.6755.670.8710.10445/500.012
      B2-1/////0.104450.171300.003 6
      B2-35.332.336.6785.670.7670.494410.55980.027 2
      B2-83.3318.3387.330.7590.284440.20680.018
      B2-941.671084.330.7680.374440.33810.014 2
      C1-14.67153.33410.8070.000.150.170.330.030 7
      C1-25.332.3361.33310.8100.000.090.110.290.024 6
      C2-134.33036.67291.0260.090.810.211.060.116 9
      C2-222030.3347.671.1120.382.180.092.780.224 2
      D1-1733.67455.330.8360.304460.481330.009 3
      D1-2/////0.154510.351800.136
      D2-12.330592.670.910.464540.611000.025
      海相有机质
      泥岩样品
      A1-117.672.3316.3363.670.8660.05437/800.005 9
      B2-263.6720.33700.7660.374400.571190.022 6
      B2-4/////0.214390.16670.008 5
      B2-54212.3381.670.7630.354430.30770.014 1
      B2-64.67518.33720.7650.384430.41950.003 5
      B2-73.673.3315780.7640.424460.40860.020 9
      注:/表示无数据

      图  4  研究区花港组烃源岩RoTmax关系图

      Figure 4.  Relationship between Ro and Tmax of source rock of Huagang Formation in the study area

      根据岩石热解数据(表1)分析,研究区花港组泥岩样品岩石热解最高峰温Tmax介于437~490 ℃。其中,除一个陆相有机质样品热解最高峰温Tmax为490 ℃之外,其余海陆相有机质样品热解最高峰温Tmax皆介于437~465 ℃。研究区花港组煤岩样品岩石热解最高峰温Tmax介于440~465 ℃,平均值为450 ℃。热解最高峰温显示,研究区花港组烃源岩主体已进入成熟阶段(图4)。

      总的来说,参考中国海洋石油集团有限公司烃源岩地球化学定量评价规范关于烃源岩有机质成熟度划分及判别的主要指标[31],通过烃源岩镜质体反射率和岩石热解数据分析,认为研究区花港组烃源岩主体热演化到成熟阶段。

    • 判断烃源岩有机质类型的指标有很多,本次研究选用干酪根镜检、岩石热解氢指数和岩石热解最高峰温等参数,并参考烃源岩有机质类型划分标准[31],对研究区花港组烃源岩有机质类型进行研究。

      根据岩石荧光干酪根显微组分数据(表1)分析,花港组泥岩样品腐泥组含量介于2.33%~34.33%,平均值为11.11%;壳质组含量介于0~33.67%,平均值为4%;镜质组含量为4%~61.33%,平均值为19.71%;惰质组含量为29%~92.67%,平均值为65.19%;类型指数为−94.09~−22.17,平均值为−66.87。其中,陆相有机质样品的腐泥组和镜质组含量比海相有机质样品高;海相有机质样品惰质组含量比陆相有机质样品高;陆相和海相有机质样品壳质组含量相近(陆相有机质样品壳质组含量略高);陆相有机质样品类型指数明显比海相有机质样品高。通过荧光干酪根显微组分及类型测试,样品干酪根的类型指数皆<0,分析认为研究区花港组烃源岩主体为Ⅲ型干酪根(图5)。

      图  5  研究区花港组烃源岩干酪根显微组分分析图

      Figure 5.  Kerogen macerals of source rocks of Huagang Formation in the study area

      根据岩石热解数据(表1)分析,研究区花港组泥岩样品岩石热解最高峰温Tmax介于437~490 ℃,平均值为449 ℃。其中,陆相有机质样品岩石热解最高峰温Tmax介于441~490 ℃,平均值为452 ℃;海相有机质样品岩石热解最高峰温Tmax介于437~446 ℃,平均值为441 ℃。研究区陆相有机质样品比海相有机质样品岩石热解最高峰温高。花港组泥岩样品岩石热解氢指数HI为30~180 mg/g,平均值为86.1 mg/g。其中,陆相有机质样品岩石热解氢指数HI为30~180 mg/g,平均值为85.5 mg/g。海相有机质样品岩石热解氢指数HI为67~119 mg/g,平均值为87.3 mg/g。所有样品中只有一个样品岩石热解氢指数为180 mg/g,其余绝大多数泥岩样品热解氢指数<150 mg/g。研究区海陆相有机质样品岩石热解氢指数变化不大。岩石热解氢指数分析认为研究区花港组泥岩烃源岩为Ⅲ型干酪根。图6显示研究区花港组烃源岩主要发育Ⅲ型干酪根。

      图  6  研究区花港组泥岩烃源岩TmaxHI划分类型图

      Figure 6.  Classification of mudstone source rocks of Huagang Formation on the study area based on Tmax and HI

      总的来说,参考中国海洋石油集团有限公司烃源岩地球化学定量评价规范的烃源岩有机质类型划分标准[31],通过对岩石荧光干酪根显微组分、岩石热解氢指数和岩石热解最高峰温等数据分析,认为研究区花港组烃源岩主要发育Ⅲ型干酪根。

    • 烃源岩的生烃潜力直接受有机质丰度影响,而有机质丰度又与其沉积环境、有机质来源息息相关。本次研究的烃源岩样品热演化到成熟阶段,通过对不同有机质来源样品的分析,并根据烃源岩地球化学定量评价规范[31]表2),对研究区烃源岩有机质丰度进行分析。

      表 2  研究区泥岩和煤岩烃源岩生烃潜力评价标准[31]

      Table 2.  Evaluation standards of hydrocarbon-generating potential of mudstone and coal source rock in the study area[31]

      演化阶段有机质类型地球化学指标泥岩烃源岩类型
      中等很好
      成熟阶段(0.7%<Ro≤1.3%)腐殖型Ⅲ型有机碳TOC/%<0.5>0.5~1.0>1.0~2.0>2.0
      生烃潜量S1+S2/(mg/g)<1.0>1.0~2.5>2.5~6.0>6.0
      氯仿沥青“A”/%<0.025>0.025~0.05>0.05~0.10>0.10
      地球化学指标煤岩烃源岩类型
      中等
      生烃潜量S1+S2/(mg/g)<100150~100>150
      氯仿沥青“A”含量/%<1.52.5~1.5>2.5

      岩石热解数据(表1)显示,研究区花港组烃源岩泥岩样品有机碳TOC变化范围为0.05%~3%,平均为0.47%。其中,陆相有机质样品有机碳TOC变化范围为0.09%~3%,平均为0.55%;海相有机质样品有机碳TOC变化范围为0.05%~0.42%,平均为0.30%。陆相有机质样品为中—差泥岩烃源岩,海相有机质样品为差泥岩烃源岩。研究区花港组烃源岩中煤岩样品有机碳TOC变化范围为11.55%~66.70%,平均47.10%(图7)。

      图  7  研究区岩石热解S1+S2与TOC判断烃源岩质量图

      Figure 7.  Evaluation of source rocks according to thermal decomposition S1+S2 and TOC of Huagang Formation in the study area

      研究区花港组烃源岩泥岩样品(表1)热解生烃潜量S1+S2变化范围为0.04~2.56 mg/g,平均为0.44 mg/g。其中,陆相有机质样品热解生烃潜量S1+S2变化范围为0.05~2.56 mg/g,平均为0.50 mg/g。海相有机质样品热解生烃潜量S1+S2变化范围为0.04~0.57 mg/g,平均为0.31 mg/g。海陆相有机质样品主体为差泥岩烃源岩,但陆相有机质样品丰度高于海相有机质样品。研究区花港组烃源岩煤岩样品热解生烃潜量S1+S2变化范围为20.31~228.69 mg/g,平均为143.40 mg/g,主体为好煤岩烃源岩(图7)。

      研究区花港组烃源岩泥岩样品(表1)氯仿沥青“A”变化范围为0.003 5%~0.224 2%,平均为0.038 4%。其中,陆相有机质样品氯仿沥青“A”变化范围为0.003 6%~0.224 2%,平均为0.050 3%。海相有机质样品氯仿沥青“A”变化范围为0.003 5%~0.022 6%,平均为0.012 6%,陆相有机质样品丰度高于海相有机质样品。陆相有机质样品主体为中等—差泥岩烃源岩,海相有机质样品主体为差泥岩烃源岩。研究区花港组烃源岩煤岩样品氯仿沥青“A”变化范围为0.97%~3.76%,平均为2.37%,主体为好煤岩烃源岩。

      研究区花港组烃源岩泥岩样品(表1)氢指数HI变化范围为30~180 mg/g,平均为86.1 mg/g。其中,陆相有机质样品氢指数HI变化范围为30~180 mg/g,平均为85.5 mg/g。海相有机质样品氢指数HI变化范围为67~119 mg/g,平均为87.3 mg/g。花港组泥岩烃源岩样品为差泥岩烃源岩。研究区花港组烃源岩煤岩样品氢指数HI变化范围为151~339 mg/g,平均249 mg/g,参考前人评价标准[37],认为主体为中—好煤岩烃源岩。

      研究区烃源岩已进入成熟阶段,参考泥岩和煤岩不同的烃源岩地球化学定量评价标准[31-3237],通过对有机碳TOC、热解生烃潜量S1+S2、氯仿沥青“A”以及氢指数HI等数据(表1)分析,认为研究区花港组泥岩烃源岩样品丰度较低,主体为差泥岩烃源岩,且陆相有机质样品有机质丰度明显高于海相有机质样品。煤岩烃源岩样品丰度明显高于泥岩样品,主体为好煤岩烃源岩。通过对已有的泥岩和煤岩烃源岩有机质丰度分析,结合前人沉积环境研究[10-14],认为研究区花港组至少存在一次明显海侵,但未形成有效海相有机质泥岩烃源岩;陆相有机质泥岩烃源岩的丰度也不高;煤岩烃源岩是研究区花港组有效烃源岩的主力。运用沉积岩石学、构造地质学、地震地层学等多学科综合研究,寻找有效烃源岩发育区,可以为研究区提供有利勘探方向。

      总的来说,研究区花港组烃源岩主体热演化到成熟阶段,参考泥岩和煤岩烃源岩评价标准,研究区花港组泥岩烃源岩丰度较低,主体为差泥岩烃源岩。煤岩烃源岩优于泥岩烃源岩,主体可达好烃源岩。有学者认为腐殖型煤岩烃源岩以生气为主[38-39],研究区有效腐殖型煤岩烃源岩具备一定的生气潜力,具有进一步油气勘探的前景。

    • (1)东海H地区花港组烃源岩发育Ⅲ型干酪根;热演化到成熟阶段;泥岩烃源岩有机质丰度较低,为差泥岩烃源岩,煤岩烃源岩有机质丰度较高,主体为好烃源岩。

      (2)东海H地区花港组泥岩烃源岩发育海、陆相有机质,以陆相有机质为主,且陆相有机质品质优于海相有机质。

参考文献 (39)

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