湖相致密油资源地球化学评价技术和应用

发布时间：2019-09-03 06:11

【摘要】：湖相致密油或页岩油资源量和可采性评价关键问题:一是在什么地方;二是有多少;三是有多少可采出。本文讨论了解决这3个问题的关键性地质技术和理论。湖相致密油勘探层空间分布识别的关键是高有机丰度源岩层段和含油夹层精细识别。利用源岩测井地球化学评价技术可识别出湖相地层中不同w(TOC)区间的源岩层段,利用氢指数(IH)与w(TOC)的相关性,可实现湖相源岩层非均质性精细表征。湖相致密油勘探层油的赋存形式分为两类:一是致密油勘探层中砂岩、粉砂岩和碳酸盐岩夹层中的油,呈游离态;二是富有机质源岩中的油,包括了吸附态和游离态。吸附油在目前的技术条件下难以开采,现阶段真正有工业价值的是游离油。根据实际地球化学数据可标定出源岩中游离油量和吸附油量模型,从而可计算出游离油量、吸附油量和总原地油量。致密油流动性控制了其可采性,而源岩成熟度和生烃转化率是控制烃类流动性的关键。利用湖相高丰度源岩(w(TOC)2%)IH演化可较高精度地标定源岩的成熟度和转化率。以泌阳盆地为例展示了如何从源岩生烃模型和实际岩石热解数据预测页岩油的流动性。
【图文】：

关系图,湖相,烃源岩,相关性

有机质页岩层段或其邻近层，因此，首先必须明确盆地中富有机质页岩层段的空间展布。目前，我国大多数油田的源岩厚度图主要依据岩性录井数据中的暗色泥岩厚度编制；由于源岩的高度非均质性，如何给出初始的ｗ（ＴＯＣ）和氢指数（ＩＨ）值存在较大问题。如何根据测井和地震数据将有限的地球化学实测数据合理推测到空间上是面临的关键性技术问题。我们通过对全球范围内源岩ｗ（ＴＯＣ）和岩石热解数据的统计分析，认识到无论海相还是湖相泥岩，ＩＨ与ｗ（ＴＯＣ）均存在良好的相关性。图１列出了松辽盆地不同位置青一段源岩ＩＨ－ｗ（ＴＯＣ）关系图。朝７３－８７井和鱼１７井青一段烃源岩Ｒｏ＜０．７％，处在未熟和低熟阶段：ＩＨ先随ｗ（ＴＯＣ）的增高而增高（朝７３－８７井和鱼１７井）；当ｗ（ＴＯＣ）大于３％后，ＩＨ约为７００ｍｇ／ｇ。随成熟度的增加，由于生排烃作用，源岩ＩＨ和ｗ（ＴＯＣ）均呈现明显降低（英１５井、英１６井和古１２井）。不同ｗ（ＴＯＣ）区间源岩具不同的初始氢指数（ＩＨｏ）和生烃化学动力学参数，可根据ｗ（ＴＯＣ）区间赋予初始氢指数值。根据这一思想，只要识别不同ｗ（ＴＯＣ）区间（０．５％～１％，１％～２％，＞２％）的源岩厚度，即可精细描述源岩体的非均质性［１１－１３］。测井数据结合有机地球化学扫描分析识别高ｗ（ＴＯＣ）层段已有较成熟的技术，典型的如利用伽马测井、声波时差测井和电阻率测井相结合计算有机碳的ΔｌｏｇＲ法［１４－１５］。中国湖相源岩测井地球

油勘探,延长组,鄂尔多斯盆地,砂岩

图４鄂尔多斯盆地延长组长７段致密油勘探层砂岩孔隙度和含油饱和度Ｆｉｇ．４ＯｉｌｓａｔｕｒａｔｉｏｎｐｌｏｔｔｅｄａｇａｉｎｓｔｐｏｒｏｓｉｔｙｆｏｒｔｈｅｔｉｇｈｔｓａｎｄｓｔｏｎｅｉｎＣｈａｎｇ７Ｎｕｍｂｅｒｐｌａｙ，ＹａｎｃｈａｎｇＦｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｏｒｄｏｓｂａｓｉｎ有机相Ｃ，ｗ（ＴＯＣ）＞２％，，ＩＨｏ＝６００～７００ｍｇ／ｇ。图５湖相源岩中排出烃和残留烃Ｋｉｎｅｘ模型Ｆｉｇ．５Ｋｉｎｅｘｍｏｄｅｌｏｆｅｘｐｅｌｌｅｄａｎｄｒｅｓｉｄｕａｌｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｆｏｒｌａｃｕｓｔｒｉｎｅｓｏｕｒｃｅｒｏｃｋｓ为１００ｍｇ／ｇ），则油可能排出，而不是保存在水润湿的无机孔隙中；因此，富黏土页岩孔隙度可能并不低，但是孔隙含油饱和度可能较低。这一现象只要对比ＴＩ值则相当明显：富碳酸盐的海相ＥａｇｌｅＦｏｒｄ页岩ＴＩ值达到３００～４００ｍｇ／ｇ，海相Ｂａｋｋｅｎ页岩小于１２０ｍｇ／ｇ，而富黏土的湖相沙河街页岩一般小于８０ｍｇ／ｇ。松辽盆地青一段和嫩一段页岩ＴＩ值一般小于６０ｍｇ／ｇ（图６）。湖相页岩的吸附油量门槛值是否明显低于海相页岩有待深入分析；但富黏土的湖相源岩ＴＩ值偏低，说明页岩中主体是吸附油。样品采自图２展示层段。图６松辽盆地松科１井（Ｍ２０６井）页岩ＴＩ值Ｆｉｇ．６ＳｃａｔｔｅｒｄｉａｇｒａｍｏｆＴＩｖａｌｕｅｓｆｏｒｔｈｅｓｈａｌｅｓａｍｐｌｅｓｏｆＭ２０６ｗｅｌｌｉｎｔｈｅＳｏｎｇｌｉａｏｂａｓｉｎ目前，表征源岩含油量的指标主要有两个，一是岩石氯仿沥青“Ａ”量，二是岩石热解
【作者单位】：中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室;中国石油大学(北京)地球科学学院;Zetaware公司;
【基金】：国家油气专项(2008ZX05007-001) 国家自然科学基金项目(41372147)~~
【分类号】：P618.13

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