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user: 2. 烃源岩 本区广泛发育3套烃源岩：铜钵庙组深灰–灰黑色泥岩，南屯组富含有机质的深灰–灰黑色泥岩，大磨拐河组的深灰色泥岩。受演化阶段的控制，南贝尔凹陷主要油源来自南屯组和铜钵庙组烃源岩，大磨拐河组烃源岩成熟度差，对油气成藏贡献较小。 2.1. 烃源岩分布 铜钵庙组烃源岩的岩性为深灰–灰黑色泥岩、凝灰质泥岩及碳质泥岩，总体上是滨浅湖或扇三角洲前缘河道间沉积，主要分布在南洼槽、北洼槽及中央隆起带。暗色泥岩在南洼槽厚度最大，分布范围最广，在21-44井区附近最大厚度可逾200 m，属深湖半深湖沉积体系。沿北洼槽的西界断裂烃源岩厚度也可逾200 m。其他地区铜钵庙组烃源岩普遍为50~100 m厚，在东部次凹的分布面积可达687 km 2 (图2)。 图2. 南贝尔凹陷东部次凹铜钵庙组烃源岩厚度图 南屯组烃源岩(暗色泥岩)在东部次凹十分发育，厚度达300~600 m，分布范围也较广。1650 m深度以下，南屯组烃源岩的分布面积为667 km 2 ，且南、北两个洼槽当时是一个统一的凹陷。在南洼槽，烃源岩沉积中心位于21-9井~21-56井区，厚度达600 m。北洼槽则在21-25井~21-24井区暗色泥岩厚度最大，可达800 m。此外，在东部断裂构造带的21-26井区也发育少量烃源岩，厚度在100~200 m (图3)。 2.2. 有机质丰度 1) 铜钵庙组 铜钵庙组烃源岩有机质丰度较低，各次凹有机质丰度的差异也较大(表1)。南洼槽的21-9井有机质丰度最高，有机碳为(0.175~2.186)%，氯仿沥青“A”为(0.0053~0.215)%，是有机质丰度很高的优质烃源岩。西部断鼻带边缘的21-19井烃源岩有机质丰度也较高，有机碳为(2.725~4.872)%，氯仿沥青“A”为0.1~0.2012，生烃潜量(S1 + S2)在(0.3~10.56) mg/g，也是有机质丰度很高的优质烃源岩。北洼槽铜钵庙组的有机质丰度较低，21-7井和21-24井铜钵庙组的有机质含量均低于1%，氯仿沥青“A”在0.0014~0.01424，S1 + S2在(0.08~1.43) mg/g，属于差烃源岩(图4，表1)。 图3. 南贝尔凹陷东部次凹南屯组烃源岩厚度图 2) 南屯组 南屯组烃源岩的有机质丰度普遍较高，综合评价为好。 北洼槽21-7井有机碳为(1.573~4.080)%，平均为2.549%，氯仿沥青“A”为(0.0328~0.1424)%，平均为0.1023%，生烃潜量(S1 + S2)为(6.30~53.82) mg/g，平均为21.99 mg/g。21-24井有机碳为(0.382~2.803)%，平均为1.965%，氯仿沥青“A”为(0.0641~0.1062)%，生烃潜量(S1 + S2)为(0.5~24.53) mg/g，是有机质丰度很高的烃源岩。 南洼槽21-9井有机碳为(1.87~2.3)%，平均为1.926%，氯仿沥青“A”为(0.0885~0.1488)%，生烃潜量(S1 + S2)为(2.0~8.2) mg/g，平均为6.52 mg/g。21-44井有机碳为(1.877~3.629)%，平均为2.821%，氯仿沥青“A”为(0.033~0.186)%，生烃潜量(S1 + S2)为(2.99~16.34) mg/g，平均为6.52 mg/g，是一套有机质丰度高的烃源岩。 位于东部断裂构造带的21-26井在南屯组也钻遇烃源岩，有机碳为(1.968~2.669)%，氯仿沥青“A”为(0.0209~0.1016)%，也是一套有机质丰度高的烃源岩(图4)。 3) 大磨拐河组 北洼槽21-7井有机碳为(1.528~2.727)%，氯仿沥青“A”为(0.0004~0.0242)%，生烃潜量(S1 + S2)为(6.30～53.82) mg/g。21-24井有机碳为(1.568~1.694)%，氯仿沥青“A”为(0.0234~0.0272)%，生烃潜量(S1 + S2)为(3.9~4.73) mg/g。南洼槽的21-44井有机碳为(1.3~2.364)%，氯仿沥青“A”为(0.017~0.022)%，生烃潜量(S1 + S2)为(1.3~4.06) mg/g。它们都属于中等烃源岩(图4)。 2.3. 有机质类型 在H/C对O/C原子比关系图(图5)上，南贝尔凹陷东部次凹的有机质类型表现为以II1和II2型为主；各层段的有机质类型尚有差别，这与当时的沉积环境有关(表2)。 Table 1 Statistics of organic materials in the source rocks of East Sub-Sag of South Buir Sa 次级单元 钻井 层位 样品深度/m TOC/% 氯仿沥青“A”/% S1 + S2/mg/g 评价 北洼槽 21-7 K 1 d 1500~1650 1.528~2.727 0.0004~0.0242 0.2~85.2 中 K 1 n 1674~1790 1.573~4.080 0.0328~0.5387 6.3~53.82 好 K 1 t 2240~2479 0.221~0.740 0.0014~0.01424 0.72~1.43 差 21-24 K 1 d 1700~1750 1.568~1.694 0.0234~0.0272 3.9~4.73 中 K 1 n 1816~2224 0.382~2.803 0.0641~0.1062 0.5~24.53 好 K 1 t 2606~2700 0.236~0.265 0.0033~0.0036 0.08~0.14 差 南洼槽 21-9 K 1 n 2180~2189 0.999~2.373 0.0885~0.1488 4.05~8.6 好 K 1 t 2348~2371 0.175~2.186 0.0053~0.215 0.3~10.56 好 21-44 K 1 d 1804~1808 1.300~2.364 0.017~0.022 1.3~4.06 中 K 1 n 2075~2484 1.877~3.629 0.033~0.186 2.99~16.34 好 21-54 K 1 n 2136~2139 2.387~4.501 0.0489~0.092 5.56~18.68 好 东部断裂构造带 21-26 K 1 n 1244~1253 1.968~2.669 0.0209~0.1016 好 K 1 t 1674~1679 0.603 0.003 差 西部断鼻带 21-19 K 1 t 2070~2080 2.725~4.872 0.1~0.2012 好 表1. 南贝尔凹陷东部次凹烃源岩有机质丰度统计表 图4. 南贝尔凹陷东部次凹烃源岩有机质丰度图 图5. 南贝尔凹陷东部次凹南洼槽(左)和北洼槽(右)的H/C对O/C原子比关系图 Table 2 Statistics of type parameters of organic materials in East Sub-Sag of South Buir Sa 钻井 层位 样品深度/m O/C H/C 钻井 层位 样品深度/m O/C H/C 21-7 K 1 d 1095.00 0.17 0.66 21-18 k 1 d 1024.00 0.19 0.80 1205.00 0.16 0.67 1027.00 0.19 0.72 1310.00 0.15 0.72 1032.20 0.20 0.68 1395.00 0.12 0.69 k 1 n 1459.60 0.09 0.82 K 1 n 1535.00 0.11 0.93 1468.63 0.11 0.78 1550.00 0.09 0.85 1473.63 0.09 0.78 1591.30 0.07 0.89 k 1 t 1628.50 0.06 1.21 1600.00 0.09 0.89 1634.30 0.06 1.34 1700.00 0.06 1.10 21-23 k 1 n 1846.75 0.10 0.72 1712.90 0.04 1.09 1857.75 0.11 0.71 1716.00 0.05 1.07 1945.58 0.07 0.90 1778.00 0.07 1.04 1949.48 0.08 0.82 1845.00 0.07 1.15 2170.19 0.07 0.73 1894 0.1 0.92 21-9 k 1 n 2180.70 0.04 0.80 21-24 K 1 n 1701.14 0.11 0.94 2182.40 0.04 0.83 1707.94 0.10 0.92 2185.30 0.04 0.72 1818.11 0.08 1.02 2188.30 0.04 0.83 1822.91 0.09 1.07 2348.86 0.04 0.94 K 1 t 2232.35 0.07 0.81 2350.26 0.03 1.09 21-20 K 1 n 1770.14 0.07 1.10 21-45 k 1 n 1994.03 0.07 0.71 1772.64 0.07 1.07 1998.83 0.07 0.71 1775.64 0.06 1.08 21-19 k 1 n 1312.94 0.09 0.76 1777.84 0.06 1.05 1317.94 0.11 0.72 21-34 K 1 n 1582.28 0.08 1.12 1413.50 0.08 0.85 1585.28 0.08 1.20 1484.00 0.08 0.82 1805.57 0.08 1.38 1487.00 0.08 0.76 表2. 南贝尔凹陷东部次凹有机质类型参数统计表 铜钵庙组烃源岩的有机质类型在东部次凹南洼槽为腐泥型干酪根，有机质类型的各参数均较好；在北洼槽为腐殖腐泥型干酪根(II1型)。南屯组烃源岩的有机质类型普遍为混合型干酪根，即II1~II2型，有利于生油。其中，南洼槽为偏腐植混合型干酪根(II2型)，北洼槽烃源岩有机质类型以II1型干酪根为主。大磨拐河组烃源岩的有机质类型主要为腐植型干酪根，但北洼槽21-7井和南洼槽21-19井、21-18井见大磨拐河组烃源岩样品的有机质类型为III型。 2.4. 有机质成熟度和热演化 单井样品的地化指标分析证明：暗色泥岩埋深达到1600 m，Ro值一般达到0.5%，OEP值小于1.2，Tmax大于435℃，达到生油门限；埋深增加到1900 m时，Ro值达到0.7%，OEP值稳定在1.0左右，有机质演化进入生油高峰。 东部次凹的铜钵庙组和南屯组烃源岩有机质为成熟热演化阶段，镜质体反射率Ro为(0.55~0.91)%，普遍高于0.78，平均值为0.80%，岩石热解峰温普遍高于436℃，正处于石油生成高峰期。其中，南洼槽烃源岩的有机质成熟度相对较高，Ro为0.88%，北洼槽烃源岩的有机质成熟度相对较低，Ro为(0.74~0.78)%。 大磨拐河组因埋深小，烃源岩有机质热演化成熟度普遍较低，为低熟烃源岩。北洼槽烃源岩的镜质体反射率Ro仅0.48%，为未熟烃源岩；西部断鼻带的21-19井烃源岩的Ro为0.59%，OEP为1.29~1.45，属低熟烃源岩；东部断裂构造带的21-18井烃源岩的Ro为(0.64~0.65)%，也处于低成熟热演化阶段。即：大磨拐河组烃源岩刚刚进入生排烃门限，处于排烃的初期阶段。 综合分析各项热演化参数，南贝尔凹陷东部次凹的热演化可分为3个阶段：未成熟阶段、低成熟阶段和生油高峰期。埋深1600 m左右开始进入成熟门限(成熟层位为大磨拐河组下部)，1750 m左右(南屯组中部)进入大量生、排烃阶段，简述如下。 1) 未成熟阶段：21-7井1593 m深处镜质体反射率Ro为0.49%；1600 m热解烃S2最高峰温(Tmax)大多数都小于435℃，奇偶优势明显，OEP均大于1.30以上；Pr/nC 17 、Ph/nC 18 呈增大趋势，转化率沥青“A”/TOC、HC/TOC较低。多井统计情况表明1600 m以上有机质热演化程度不高，处于未成熟阶段。 2) 成熟阶段：1600 m以下镜质体反射率Ro大于0.5%；1700 m以下热解烃S2最高峰温(Tmax)大多数都大于435℃；类异戊间二烯Pr/nC 17 和OEP在1600 m出现明显拐点；转化率沥青“A”/TOC、HC/TOC、生烃潜量(S1 + S2)、氢指数(IH)和(S1 + S2)/TOC等参数在1600 m开始快速增加，表明有机质已经开始生、排烃。 3) 生油高峰期：21-7井1900 m镜质体反射率Ro为0.80%；1900 m热解烃S2最高峰温(Tmax)已大于440℃。类异戊间二烯Pr/nC 17 和Ph/nC 18 在1900 m以下开始趋于稳定；奇偶优势OEP亦开始稳定在1.20以下；转化率沥青“A”/TOC、HC/TOC达到最高值，在1927 m最高可以达到36.57%和31.00%。上述参数说明埋深1900 m开始进入生油高峰期阶段(图6)。