济阳坳陷沾化凹陷邵家地区沙三段烃源岩特征

济阳坳陷沾化凹陷邵家地区沙三段烃源岩特征
刘斯文
（１．
长江大学地球科学学院，湖北武汉　４３０１００；２．江西省天然气有限公司，江西南昌　３３００９６） 摘　要：沾化凹陷古近系沙河街组为一套湖相沉积体系，西部邵家洼陷主要发育沙三段、沙四段两套烃源岩，通过沉积条件、烃源岩空间展布、生物标志物、有机地化指标及生烃史对比分析，沙三段沉积条件更加有利于有机质大量堆积保存，其形成的烃源岩品质优于沙四段，且主要生烃期较晚，能与沙河街组内储集层匹配形成较好的油气藏，结合油源对比分析，沙四段油气藏油源主要来自沙三段，研究沙三段烃源岩特征对沙河街组油气藏具有重要意义。

关键词：邵家洼陷；沙河街组；烃源岩；沙三段；沙四段；生物标志物；油源对比
中图分类号：
Ｐ６１８．１３０．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１８）０４—０１０４—０３ 沾化凹陷为胜利油田济阳坳陷北部一次级构造，凹陷被走向ＮＮＥ的邵家断层系分成两部分，西北较小的邵家洼陷与中东较大的四扣洼陷（见下图）。

其中邵家洼陷自发现馆陶组油层以来，先后发现了多套含油层系，主力含油层系为沙二段、沙四段，其中沙四段勘探呈现多点开花的局面，围绕其生油洼陷发现了多处含油区块，证实沙四段具有较大的勘探潜力，而沙四段油气藏内源岩，故研究沙三段烃源岩具有重要的实际意义。

图１　济阳坳陷沾化凹陷构造单元划分示意图
１　沉积背景
邵家地区地层发育比较齐全，自下而上有太古界、古生界、中生界、古近系、新近系及第四系。

本区
古近系孔店组、沙河街组、东营组与新近系馆陶组、明化镇组以陆源砂岩和泥岩为主，夹少量化学岩，第
四系由平原组组成［
１、２］。

本文研究层段为古近系沙河街组沙四段和沙三段，其中沙四段既有较好烃源岩层，又具备储集条件，上覆沙三段含大套深灰色油泥岩、油页岩，以烃源岩为主。

区域现今沙河街组构造形态仍然保留了沉积时盆地的基本形态，沙四段沉积期主要发育三角洲－滨浅湖沉积体系，初期为洼陷深陷期，周缘古地貌地形差异大，呈现南北陡、东西较缓的特征，相应的沉积环境差异较大。

沙四段沉积末期，洼陷区扩大，水体加深，整体为浅湖沉
积环境［
３、４］。

至沙三段沉积期，湖水进一步加深，湖盆范围明显扩大，洼陷中心呈现为半深湖－深湖相沉积特征，为有机质富集保存提供了有利条件。

２　烃源岩特征２．
１　烃源岩平面分布沙三段暗色湖相泥岩分布范围较广，围绕洼陷带呈环带状展布，其厚度由东北向西南及两边逐渐
变薄［
５］
（见下图），该套暗色泥岩层即可作下伏沙四段碳酸盐储层的源岩层，亦可作为其有利盖层。

该区古近系与东部四扣洼陷属于同一沉积体
系，沙三段烃源岩形成条件相近，其环境温暖潮湿，湖水开阔，生物繁盛，此时沉积物供应与湖盆沉降基本处于均衡补偿期，为湖相有机质的形成及保存提
供了很好的条件，有机质丰度较高，类型好［
６、７］。

研４０
１内蒙古石油化工 ２０１８年第４期　
收稿日期：２０１８－０２－２０
作者简介：刘斯文（１９８５－）
，男，工程师，主要从事石油天然气开发运行相关工作。

究表明沙三段烃源岩有机碳含量达到０．５％以上，多在２．０％～５．０％范围内（见下图），干酪根主要为腐泥型，属于优质烃源岩。

图２　
邵家洼陷区沙三段暗色泥岩等值线图
图３　邵家地区沙三下亚段有机碳含量等值线图
２．２　生物标志物特征
两套烃源岩具有统一沉积、分隔转化的特点，由于各个造部位之间受到的构造作用影响程度不同，相应的生物标志化合物特征及有机质成熟均存在一定差异，其中姥鲛烷与植烷之比（Ｐｒ／Ｐｈ）、伽马蜡烷（γ蜡烷）与Ｃ３
０藿烷比值和主峰碳指标能够区分两套源岩。

沙三段烃源岩分布范围较广，洼陷区沉积中心厚度达３００ｍ，从洼陷带向周边地区沉积厚度逐渐变小。

沙三段烃源岩生物标志物特征比较独特，见上表，Ｐｒ／Ｐｈ高于沙四段，但γ蜡烷／Ｃ３
０藿烷比值相对较低，甾烷丰度Ｃ２７占优势，沙四段甾烷丰度Ｃ２９占优势，指示的两套烃源岩生物物源明显不同，沙三段有机质以水生生物来源为主，而沙三段主要为陆源生物贡献。

由于洼陷区周围地形差异较大，同层段成熟度参数Ｃ２９甾烷Ｓ／（Ｓ＋Ｒ）和ββ／（ββ
＋αα）值在不同部位不同埋深表现明显差异，如井深分别为３
１７０ｍ的Ａ井与３３００ｍ的Ｂ井，其中Ａ井源岩上述成熟度参数分别为０．２１和０．３３，Ｂ井对应的成熟
度参数为０．４２、０．４３［６、８］
，
两者深大差异较小，成熟度均较低，但Ｓ／（Ｓ＋Ｒ）和ββ／（β
β＋αα）值相差明显。

表１　邵家洼陷烃源岩生物标志物特征及成熟度
层段
烃源岩生物标志物特征
Ｐｒ／Ｐｈ
γ蜡烷／Ｃ３
０藿烷甾烷丰度成熟度Ｒｏ（％）沙三段０．６１～１．６７　０．０４～０．１８Ｃ２７＞Ｃ２９０．６４～０．９沙四段０．４１～０．６８　０．
２～０．７Ｃ２７≤Ｃ２
９０．
７６～１．３２．３　
烃源岩热演化
图４　邵家洼陷区生烃史示意图（据刘鑫金，有修改）
两套烃源岩成熟度均达到主要生油期（０．５％以上），沙三段成熟相对较低，Ｒｏ一般在１％以下，沙四段整体埋深比沙三段深，相应成熟度高，达到成熟－高成熟阶段，
烃源岩进入生油－凝析油期。

通过研究区的生烃史图（见下图）可以看出，沙四段烃源岩演化程度最高，在东营组沉积初期开始进入低熟门限，在馆陶组沉积后期进入成熟期，开始大量生油；沙三段的烃源岩在馆陶组沉积初期开始进入低熟门限，在明化镇组沉积初期进入成熟期，开始大量
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０１８年第４期 刘斯文　济阳坳陷沾化凹陷邵家地区沙三段烃源岩特征
生油，并延续至今。

结合区域构造活动分析，认为研究区烃源岩主要在馆陶沉积末期和明化镇沉积初期进入生油窗，到明化镇组沉积中期沙四段烃源岩出生油窗进入高成熟演化阶段，而沙三段烃源岩到目前仍处于生油窗内，即研究区内成藏期为馆陶组沉积末期到现今。

３　油源对比
邵家洼陷区沙四段油气藏主要为近源成藏，油气来自于洼陷中心，根据原油样品生物标志物特征，把原油类型区分为三类，分别为：沙三型原油、沙四上型原油和混源型原油［７］。

通过对其油源地球化学指标对比分析，沙三型原油特征不同于沙四上型：正烷烃分布、姥鲛烷Ｐｒ／Ｐｈ、伽马蜡烷指数、Ｃ２７－Ｃ２９规则甾烷分布及４－甲基甾烷含量等相关地化指标表现出明显差异［９］，详见下表。

混源型原油介入两者类型之间，其既含有沙三型原油，也具有沙四上型原油特征，这类原油不同区域和构造部位也存在一定差异，其差异程度主要取决于沙三型与沙四上型原油混合比例。

结合前人对区域油气井油源分析，除沾化凹陷东南部罗家鼻状构造带原油表现出沙四上型及混源型为主，邵家地区及沾化凹陷其它地带原油主要为沙三型及混源型，由此可见，沙三段烃源岩对沙四段油气藏具有重要的贡献作用。

表２邵家洼陷沙三段、沙四段油源指标对比
原油类型
地球化学特征
正烷烃Ｐｒ／Ｐｈ伽马蜡烷４－甲基甾烷Ｃ２７－Ｃ２９规则甾烷
沙三型多呈单双峰型，常以
Ｃ１７、Ｃ１９为峰碳
多大于０．８小于０．２
含量高，Ｃ３０的
丰度尤其高
多呈“Ｌ”字型分布
沙四上型偶奇优势，ＯＥＰ一般
小于０．９
０．３～０．６５　０．２～０．４含量丰富多呈“Ｖ”字型分布
４　结论
邵家地区沙河街组是重要的产油层，其砂岩、碳酸盐岩可以作为良好储集层，同时具备沙三段、沙四上亚段两套烃源岩层，洼陷中心区域为生油的有利区。

两套烃源岩有机质演化具有成熟－高成熟特征，均达到传统生油门限，从沉积环境、烃源岩展布、有机地化特征等方面综合考虑，沙三段烃源岩品质比沙四段相对有利，其中有机地化生物标志物特征可以作为区别两者源岩原油成因和来源的标志。

沙三段大套烃源岩对下伏沙四段储集层具有很好的封盖作用，沙四段油气藏属于近源成藏，具有沙三段、沙四段油源特征，但以沙三段油源为主。

可见，沙河街组油气成藏具有自生自储特征，沙三段作为该区油源主要贡献层，对沙四段油气聚集成藏十分有利。

［参考文献］
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东），２００９．
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０
１内蒙古石油化工 ２０１８年第４期　。