元宝山凹陷烃源岩综合评价

元宝山凹陷烃源岩综合评价

元宝山凹陷烃源岩主要分布在九佛堂组下段、九佛堂组上段和沙海组，本文从烃源岩沉积时的古气候古环境、地球化学特征对烃源岩进行分析，并从有机相带划分、有机质类型、有机质成熟度、有机质丰度四个方面对该区烃源岩进行了评价。认为九佛堂组湖相暗色泥岩主要为一套低成熟烃源岩，是主要烃源岩段，沙海组湖相暗色泥岩为未熟～低熟生油岩，为一套次要的烃源岩。

标签：元宝山凹陷；烃源岩；有机质；有机相带

1 区域地质概况

元宝山凹陷位于内蒙古自治区赤峰市东，属赤峰市元宝山区、松山区所辖。构造属于赤峰盆地的一个次级负向构造单元，是在海西期褶皱基底上发育起来的中新生代断陷，构造走向北东向，凹陷面积650km2。地势西南高，东北低，中部近于平川。

2 烃源岩特征

2.1 烃源岩的分布

根据本区钻井揭示，元宝山凹陷在九佛堂组下段、九佛堂组上段和沙海组发育有湖相泥岩沉积，可作为本区的烃源岩系。九佛堂组下段（K1jf下）：为盆地早期发育的产物，湖盆基底凹凸不平，暗色泥岩分布受沉积中心控制，主要分布在凹陷的中央偏北西部；九佛堂组上段（K1jf上）：为湖盆扩大生长发育阶段，暗色泥岩分布广，厚度较大，一般150～250m。单层厚度变化大，最厚125m，一般10～20m，分布与地层展布基本一致。呈白云质泥岩与深灰色泥岩互层；沙海组（K1sh）：为湖盆发育鼎盛阶段，沙海组湖相暗色泥岩特别发育，厚度在160～437.5m之间，单层厚度一般20～30m，分布与地层基本一致。暗色泥岩厚度大，分布稳定。

2.2 烃源岩沉积时的古气候、古环境

根据元参1、宝地2井微量元素分析结果，元宝山凹陷在早白垩世处于潮湿、半潮湿的热带—亚热带古气候条件下，古湖盆水介质属半咸水—淡水环境，有利于水生生物和陆源植物繁殖，利于烃源岩的形成。九佛堂期至阜新期，地化环境由弱氧化—弱还原—还原—氧化渐次过渡。其中九上段和沙海组处于淡水、弱还原-还原环境，对有机质的保存和向烃类转化非常有利。

2.3 烃源岩地球化学特征

2.3.1 烃源岩中生成油气的母质显微组份

①全岩光片镜检法分析，根据郝石生等采用全岩光片镜检法对宝地1井、元参1井、元1井30个烃源岩样品有机显微组份组成分析，本区烃源岩主要生油组分是结构藻类体、层狀藻类体、小孢子体、碎屑类质体；其次是角质体、沥青质；缺乏树脂体、木栓质体、荧光质体等早期生烃的显微组分；②干酪根法分析，采用干酪根法对凹陷的烃源岩的生油气母质组份进行分析，类脂组含量一般大于50%，镜质组含量10%～50%，惰质组含量5%～25%之间。与全岩法分析结果相似。但腐泥组含量较高，而壳质组含量很低，常常小于5%，甚至缺乏。因此干酪根法分析对烃源岩有机组成的表征不如全岩显微组分确切。

2.3.2 烃源岩中生物标志物组成

据华北油田分析结果，高等植物生源和菌藻类水生生物的生源输入比例相当，这两大类生源母质均是源岩有机质重要生烃母质，说明本区具混合生源成烃特征。

2.4 烃源岩评价

2.4.1 有机相带划分

将本区划分为三个有机相带。第一有机相带（K1jfI）：相当于九佛堂组下段的大部分；第二有机相带（K1jfⅡ）：相当于沙海组底部和九佛堂组上段以及洼陷部位的九下段顶部。第三有机相带相当于沙海组（K1sh）中上部。

2.4.2 烃源岩有机质类型

a、干酪根类型：①据干酪根的元素组成，计算出H/C、O/C原子比，构成范氏图。反映本区烃源岩有机质类型混杂，I型到Ⅲ型均有发育，表现出明显的非均质性。但从有机相带看，三相带（K1shⅢ）和一相带（K1jfI）有机质类型差，以Ⅲ型和Ⅱ2型有机质为主；而二相带（K1jfⅡ）有机质类型好，以I和Ⅱ1型有机质为主；②岩石热解参数法：从宝地1井氢指数IH与热解峰温Tmax关系图上看（图1），本地区烃源岩有机质类型从I型到Ⅲ型均有分布，表现出明显的非均质性。第一、第三有机相带源岩的有机质类型较差，大多属Ⅱ2型或Ⅲ型，而第二有机相带源岩有机质类型较好，属I型到Ⅱ1型，仅个别点为Ⅱ2型。

b、沥青组分类型：本区烃源岩氯仿沥青“A”的族组成各馏分的含量分布范围为：饱和烃占12.66%～63.17%，芳烃占10.14%～32.49%，“非烃+沥青质”占20.4%～75%。显示出低熟烃源岩的族组成特征。但饱和烃含量在20%～60%和芳烃含量在5%～25%之间的仍占主导地位，说明本区的烃源岩母质类型以腐泥型、腐殖腐泥型为主。

c、饱和烃馏分组成：烃源岩中正烷烃含量占饱和烃馏分的28.7%～77.0%。饱和烃色谱一般呈双峰态分布。碳数分布范围介于C11～C38之间，具有较明显的奇碳数优势。反映出高等植物与微生物混合生源的贡献。

综上所述，元宝山凹陷有效生油岩主要位于沙海组下部、九佛堂组上段和下段顶部。表明本区九佛堂组湖相暗色泥岩主要为一套低成熟烃源岩，是主要烃源岩段；沙海组湖相暗色泥岩为未熟～低熟生油岩，为一套次要的烃源岩。

参考文献：

[1]张厚福等.石油地质学[M].北京：石油工业出版社，1999.