白音查干凹陷油气成因及富集机理研究

白音查干凹陷油气成因及富集机理研究

高新胜 

中原油田勘探开发研究院   河南濮阳  457001     

摘要：为厘清白音查干凹陷不同类型原油成因，明确不同类型原油富集机理，采用油气地球化学分析方法，结合地质研究，从烃源岩、原油地化特征、油气成藏主控因素等方面进行研究，剖析了不同类型原油的成因及来源，明确了各类原油富集机理。白音查干凹陷成熟稀油来源于腾下段和阿尔善组烃源岩，主要在晚期成熟阶段充注成藏；原生稠油主要来源于都一段低熟烃源岩，生物降解稠油主要来源于腾下段和阿尔善组烃源岩，为后期构造调整而形成的次生油气藏。不同类型的油气环洼槽带分布，受主洼槽、主断裂和油气储集相带控制，从洼陷带向斜坡区呈现稀油-稠油-超稠油的环带状分布特征，主力生烃层系控制了油气的纵向分布，都一段和腾格尔组是油气主要富集层系。

关键词：白音查干凹陷；烃源岩特征；生物标志化合物；油气来源；油气富集机理

0 引言

白音查干凹陷是一个油气较为丰富的下白垩统断陷湖盆，“十三五”全国油气资源评价显示，白音查干凹陷共有石油地质资源量1.90×108t，目前已探明0.48×108t，剩余油气资源约1.42×108t。已有的研究显示，白音查干发育多种类型的原油，既有正常原油，也有稠油和特稠油，稠油中既有生物降解稠油，也有低熟未降解稠油，关于不同类型原油的成因及来源已有过较多的探讨[1-4]，也得到了些成果认识，但总体不够系统，对不同类型原油的成藏机制及富集机理研究也不够深入，基于此，本文从烃源岩发育、油气成因及来源、油气成藏演化等多方面进行了系统的研究，以确定白音查干凹陷不同类型油气的成因、来源及富集机理。

1 烃源岩特征

白音查干凹陷发育有阿尔善组、腾格尔组、都红木组三套潜在烃源岩，其中真正具有生烃潜力的主要为阿二段、腾格尔组和都一段烃源岩，岩性主要为深灰色泥岩和深灰色白云质泥岩。

对白音查干凹陷1252个暗色泥岩的TOC数据进行统计，结果显示（图1），阿尔善组烃源岩有机质丰度较低，TOC＜1.0%的样品占83.28%，仅有16.72%的样品TOC＞1.0%；都一段烃源岩有机质丰度最高，TOC＞1.0%的样品占82.77%，50%以上的样品TOC＞2.0%，烃源岩中有机质含量极高；腾格尔组烃源岩有机质丰度也较高，TOC＞1.0%的样品占50%以上，其中腾下段略好于腾上段。

图1 白音查干凹陷主要烃源岩层不同丰度烃源岩分布频率直方图

在有机质类型方面，根据白音查干不同层系烃源岩岩石热解Tmax-IH关系图（图2），都一段烃源岩有机质类型偏好，大部分烃源岩有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1型，部分为Ⅱ2型，仅有少量低丰度烃源岩有机质类型为Ⅲ型；腾上段和阿尔善组烃源岩有机质类型较差，主要为Ⅱ2-Ⅲ型烃源岩，有少量Ⅱ1型烃源岩；腾下段烃源岩有机质类型也较好，以Ⅱ1-Ⅱ2型为主，有少量Ⅲ型烃源岩。

从烃源岩的热演化条件分析，如图3所示，白音查干凹陷腾下段和阿尔善组烃源岩镜质体反射率Ro主要分布与0.7%~2.0%之间，处于成熟-高成熟阶段，部分样品Ro＞2.0%，已达到过成熟阶段，从成熟度来看普遍具有较好的生烃热演化条件；腾上段烃源岩Ro主要在0.5%~1.0%之间，既有成熟烃源岩，也有低熟烃源岩，具有生成中-低成熟原油的热演化条件；都一段烃源岩Ro主要在0.3%~0.7%之间，成熟度较低，大部分处于未熟阶段，只有洼陷中心部位有一定面积的烃源岩处于低熟阶段，具有生成低熟油的热演化条件。

图2 白音查干凹陷主要烃源岩层Tmax-IH关系图

图3 白音查干凹陷主要烃源岩层Ro-埋深关系图

综合分析，白音查干凹陷腾下段烃源岩有机质丰度高、类型好、成熟度高，具有大量生油的物质基础和热演化条件，生油潜力大，是白音查干凹陷最优的生烃源岩；腾上段和阿尔善组次之；都一段仅有洼陷中心具有一定生成低熟原油的条件。

2 油气来源分析

根据白音查干主要烃源岩和原油生标组合特征进行油-源对比，结果表明，桑合北部的稀油主要来自于桑合次洼腾下段和阿二段烃源岩，低熟稀油是这两套段烃源岩早期生成并排出的原油，成熟稀油是晚期成熟阶段所生成的原油，混合稀油属于二次调整或晚期成熟原油二次充注与早期低熟油混合而形成；锡林好来地区成熟稀油主要来自于桑合次洼腾下段和阿二段烃源岩晚期生成的原油；达尔其地区成熟稀油来自于桑合次洼腾下段和阿二段烃源岩，主要是晚期成熟烃源岩的贡献，达尔其西成熟稀油分别来自于敖仑次洼腾下段和阿二段烃源岩，两地区结合部的达14块和达16块混合稀油为桑合次洼成熟烃源岩和敖仑次洼低熟烃源岩双重贡献混合而成，与后期油藏改造有关；翁特地区成熟稀油主要与敖仑次洼腾下段和阿二段成熟烃源岩生烃有关。

由于白音查干凹陷部分稠油已发生生物降解，油-源对比过程中采用族组成、组分同位素、生物标志化合物相结合的方法进行，结果显示：低熟稠油中达12块、达6块、查17块、查20块的原油来自于敖仑次洼都一段中上部的烃源岩，属于自生自储油藏；生物降解稠油中锡11、锡14井的低熟稠油来自桑合次洼腾下段-阿二段烃源岩，是早期生成的原油在后期油藏调整过程中由于盖层封闭条件较差遭到了破坏；达3、达浅1井等成熟生物降解稠油来自于腾格尔组中下段烃源岩的贡献，主要为晚期成藏，但圈闭封闭条件差，原油遭受了生物降解；达7井混合降解稠油是腾格尔组烃源岩和都一段烃源岩混合供烃的产物，是油藏调整过程中二次成藏的结果，是一个成熟稀油和未熟稠油的混合油藏。

3 油气富集机理

白音查干凹陷油气富集受多种因素的控制。第一、主洼槽控制油气聚集，洼槽周围是油气富集区；第二、主断裂控制油气富集，白音-翁特断裂带与塔拉断裂带是主要的油气聚集区；第三、有利储集相带控制油气富集，辫状河三角洲前缘、扇三角洲前缘、浊积扇砂体是有利油气聚集区带；第四、主力生油层控制纵向上的油气富集，T6界面上下是油气聚集的有利区带。

白音查干凹陷原油具有环洼槽分布的特征，稀油主要分布在陡坡近洼带、洼陷带和缓坡带，通常具有好的封盖条件，成藏时间晚、后期调整弱；稠油则主要分布在凹陷边缘的超覆带，一般为早期成藏原油后期调整或晚期低熟烃源岩生烃贡献而形成的油藏，稠油的分布表明断层和超覆不整合面是控制原油稠化的关键因素。

白音查干凹陷在都红木和赛汉塔拉沉积末发生了两期强烈的构造活动，地层大幅度抬升遭受剥蚀，两次构造抬升正对应两期主排时间，在成藏过程中油层在断层和不整合面沟通下与地表水和Na2SO4型地层水广泛接触，原油遭受微生物的选择性吞噬，形成生物降解稠油。赛汉塔拉组沉积后，都一段高丰度的优质烃源岩达到低成熟阶段，具有生成并排出少量低熟油的条件，在这一时期，都一段储层物性较好，非常有利于层内低熟油的充注，形成了部分自生自储低熟稠油。由于都一段高孔隙度的储层中含有大量的地层水，且低熟油充注强度弱，地层水含量高，在水洗作用下原油进一步稠化，形成超稠油油藏。

4 结论

（1）白音查干凹陷发育多套烃源岩，腾下段烃源岩有机质丰度高、类型好、成熟度适中，是最为有利的生油层系，其次为腾上段和阿尔善组烃源岩，都一段烃源岩仅在洼陷中心附近达到了低熟阶段，具有生成低熟油的潜力。

（2）白音查干凹陷发育有多种类型的原油，成熟原油主要来自于腾下段和阿尔善组烃源岩的贡献，未熟-低熟油主要来自于都一段烃源岩，稠油主要为生物降解作用形成的次生改造原油，有少量未熟-低熟烃源岩生成的原生稠油。

（3）白音查干凹陷主洼槽、主断裂和储集相带控制了油气的平面分布，油气主要分布在主洼槽周边，沿断裂带在有利储层中聚集成藏；主生油层系控制了油气的纵向分布，都一段和腾格尔组是油气主要富集层系。

参考文献

[1] 谈玉明，冯建辉，张云献，等.白音查干凹陷达尔其油田原油的分类与生物降解作用[J].石油与天然气地质，2004，25（4）：437-443.

[2] 谈玉明，冯建辉，靳广兴，等.白音查干凹陷达尔其油田原油地球化学与物性特征[J].地球化学，2003，32（2）：271-281.

[3] 常俊合，张同周，许书堂，等.白音查干凹陷稠油特征及其成因[J].西安石油学院学报，1998，13（4）：21-24.

[4] 车晓峰，邓已寻，马建民，等.白音查干凹陷达尔其地区稠油地化特征识别[J].特种油气藏，2001，8（4）：23-25.

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