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本文从典型油气藏解剖入手,通过可靠、精细油源对比厘定有效烃源岩,进而确立有效供源区,在此基础上反思有效供源层(区)与无效供源层(区)在构造演化、运聚通道、封盖条件等诸多成藏有效组合因素之间的差异来了解某个凹陷油气供源、聚集的特有规律,以点到面对周口坳陷有效烃源岩进行评价,取得主要成果如下:
(1)引入有效烃源岩的概念,从国内外大量油气勘探实例入手,建立适合于周口坳陷的有效烃源岩的划分标准:灰岩有机碳含量>0.3%;泥灰岩有机碳含量>0.5%;泥岩有机碳含量≥1.0%;同时考虑到区内古近系为盐湖沉积,母质类型好(Ⅱ<,1>型为主,部分Ⅰ型和Ⅱ<,2>型),生、排油强度较人的实际,将有机碳含量0.6%作为古近系盐湖相有效泥岩的评价标准;古近系未熟-低熟油成熟度范围(Ro)取0.2-0.7%;油源岩成熟度上限指标Ro≤1.5%;气源岩成熟度上限指标Ro<4.0%。
(2)经油源精细对比,首次明确提出中下侏罗统为有效烃源岩,最终厘定出上古生界、中下侏罗统、下白垩统、古近系等四套有效烃源岩。
①周参10井低产油流属正常陆相原油,遭受轻微生物降解,主力油源来自下白垩统永丰组下段以及中下侏罗统煤系地层,证实中下侏罗统对凹陷内油气成藏具有一定的贡献,从而发现了一套新的有效烃源岩。
②南12井油藏的原油为典型煤成油,油源米自石炭-二叠系煤、暗色泥岩,为二次生烃产物。人量生烃、供油事作发生在喜山期,相应的二次生烃供烃中心则主要分布于埋深≥4000m的深凹区。
③襄9井原油源白凹陷内咸水一盐湖相区核一段和核二段的术熟一低熟烃源岩,属于就近运移聚集、自生自储的未熟-低熟油。
(3)对厘定的新、中、古有效烃源岩进行了重新评价,计算周口坳陷总资源4.22×10<8>t,并首次计算了石炭-二叠系二次成烃的资源量。
①上古生界源岩物质基础稳定,暗色泥岩厚度、煤层厚度、母质类型以及丰度变化均不人,但受多期构造运动的改造,印支期原生油气多已散失,现今残存厚度差异较大,二次成烃条什各不相同,对成藏的贡献差异显著。笔者在古地热史、古埋藏史综合分析的基础上,厘定出谭庄-沈丘、倪丘集、襄城、鹿邑等4个二次生烃区,总面积2931.6km<2>,天然气资源2281×10<8>m<3>。从二次生烃面积、两期生烃热演化程度的差值、二次生烃时问、保存状况等因素综合评价表明,谭庄-沈丘凹陷、倪丘集凹陷、襄城凹陷为上古生界Ⅱ类供烃区;鹿邑凹陷为Ⅲ类供烃区。
②中生界分布面积7162km<2>,计算谭庄-沈丘凹陷资源量1.296x10<8>t下白垩统烃源岩发育于谭庄-沈丘、阜阳、临泉凹陷,总面积达7162km<2>-最大沉积厚度5000m,暗色泥岩厚度192-1000m。其中,阜阳、临泉凹陷因勘探程度低,资料少,暂未评价。谭庄-沈丘凹陷下白垩统烃源岩分布面积2823km<2>,厚度50-730m,资源量0.71x10<8>t。中下侏罗统仅分布于谭庄-沈丘凹陷,面积2300km<2>,泥岩厚度50-250m,煤层厚度6-32m,油气远景资源0.59x 10<8>t。
③古近系有效烃源岩面积950km<2>,未熟-低熟油气资源量0.645x10<8>t古近系有效烃源岩主要分布于舞阳、襄城凹陷,发育于核一段中下部-核二段的中上部和核三段的局部,面积分别为540和410km<2>,最大厚度500m,计算舞阳凹陷未熟一低熟资源量0.44x10<8>t,襄城凹陷未熟.低熟资源量0.205x10<8>t。
(4)研究区上古生界烃源岩的一个重要共性一二次生烃,其二次生烃潜力的大小取决于二次生烃起始成熟度和二次生烃前后成熟度差值,以二次生烃起始成熟度低、二次生烃前后成熟度差值大,生烃时间晚者二次生烃潜力最大。
(5)研究表明周口坳陷中、古生界源岩是现今已知部分油气藏/重要油气显示的主力源岩,喜山期是该区深源(中古生界烃源)晚期聚集成藏的关键时期。因此,侧重晚期成藏、次生成藏,寻找具备封闭和保存条件的喜山期构造、寻找连通中、古生界烃源层的断裂、判别现今有效盖层对目的层的控制是周口坳陷深层油气勘探的关键。
(6)谭庄一沈丘凹陷为周口坳焰面积最大的凹陷,具有下白垩统、中下侏罗统、上古生界等多套供烃层系,总资源2.55x10<8>t,资源丰度9.02x10<8>t/km<2>,是周口坳陷油气勘探最有潜力的凹陷。