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南华北地区下古生界海相碳酸盐岩评价标准研究
来源:互联网 qikanw | 林小云,洪忠,刘俊
【分  类】 基础科学
【关 键 词】 南华北地区  下古生界   海相碳酸盐岩   评价标准
【来  源】 互联网
【收  录】 中文学术期刊网
正文:

  [摘要] 关于碳酸盐岩类烃源岩有机质丰度的下限值至今尚无统一标准,本文主要研究南华北地区下古生界海相碳酸盐岩的评价标准。长期以来,国内一些颇具影响的论点使人们相信,有机碳含量低到0.1%的碳酸盐岩仍能作为有效烃源岩。然而国内外大量的勘探实践和实验室研究表明,有机碳含量为0.1%~0.2%的纯碳酸盐岩不能作为有效烃源岩。本文参考了大量国内外前人提出的碳酸盐岩有机质丰度下限,根据南华北地区下古生界海相碳酸盐岩有机质丰度、类型及成熟度的具体情况提出适合本地区下古生界海相碳酸盐岩的评价标准并给予烃源岩的初步评价。

  [关键词] 南华北地区 下古生界 海相碳酸盐岩 评价标准

  烃类的生成、排驱和聚集与许多因素有关,但首要的是有机质含量,在成熟度合适的前提下,有机质丰度高低直接影响着对油气资源前景的评价和勘探规模。但烃源岩有机质丰度(指残余有机碳含量,后文同)究竟多高才能够有效生烃和排烃,并且排出的烃类能够形成商业性油气藏?这个问题已争论若干年。

  我国海相古生界分布面积逾300×104 km2,很大一部分碳酸盐岩有机碳含量为0. 05%~0.5%。许多勘探区将碳酸盐烃源岩有机质丰度下限值定为0.5%,或者0.3%,甚至0.1%。按不同标准厘定的烃源岩厚度和分布面积会有很大差异,这将直接影响资源评价结果。

  某些学者将碳酸盐烃源岩的有机质丰度下限降低到0.3%[7]。这样低的门限值已意味着烃源岩无处不在,不应该成为勘探过程中的主要限定因素[8]。更有甚者,自20世纪70年代以来,我国学者针对我国古生代陆表海碳酸盐岩有机质丰度低(0.1%~0. 2%)、成熟度高(Ro值大于1.5%)的特点,提出将0. 1%作为其有机质丰度下限,并被石油勘探部门广泛沿用至今,甚至有研究者提出将0.05%[1]乃至0.03%作为下限值。很显然,如果将0.1%作为有机质丰度下限,则在我国分布下古生界碳酸盐岩的逾300×104km2范围内,烃源岩几乎无处不在,而当这种仅能少量生烃的地层非常厚时,计算的资源量会相当可观。

  1.碳酸盐岩有机质丰度下限

  长期以来,不同单位和学者所提出和选用的有机质丰度(有机碳)下限值都是根据本国或本地区的实际情况靠经验确定的。各界学者在评价碳酸盐岩烃源岩时,采用的有机碳下限标准各异(表1[3])。

  表1 不同单位及学者提出的碳酸盐岩有机质丰度下限值(%)(据秦建中,2004) 美国地化公司 0.12 罗诺夫等 0.2 法国石油研究所 0.24 享特 0.29,0.33 挪威大陆架研究所 0.2 蒂索 0.3 庞加实验室 0.25 刘宝泉 0.05 大港石油管理局研究院 0.07,0.12 梁狄刚 0.5 四川石油管理局 0.08 陈丕济等 0.1 埃勃 0.3 傅家谟等 0.08,0.10 程克明 0.03(现演化阶段), 郝石生 0.3 0.08(门限附近) 帕拉卡斯 0.4 田口一雄 0.2 关于碳酸盐岩类烃源岩有机质丰度的下限值至今尚无统一标准,目前研究有机质丰度下限的主要思路是根据已有的勘探实践,对比分析可能的烃源层和油气藏分布来确定有机质丰度下限。典型实例如Ronov的研究,上泥盆统泥质烃源岩有机碳含量在油藏集中的古比雪夫一乌法地区为0.5% ~5%,在发现小型气田的地区略大于0.5%,在没有油气显示的地区小于0.25%[11],据此将有机质丰度下限值定为0.5%。显然,这样确定的丰度下限是粗略的。如果石油以垂向或短距离侧向运移为主,油藏分布在油源区内,可以从油藏分布推测油源区分布,进而确定油源岩有机质丰度分布及下限值;但如果石油以大规模侧向运移为主,油藏可能分布在油源区以外,就无法根据油藏分布推测油源区分布。

  对全球海相含油气盆地的统计分析表明,形成大中型油气田的碳酸盐烃源岩的有机质丰度均较高。法国石油研究院(1987)统计的18个盆地碳酸盐烃源岩的有机碳含量平均值(0.67%)大大高于一般碳酸盐岩(0.20% ),美国、澳大利亚、加拿大、沙特阿拉伯等4个重要碳酸盐岩大油气田的碳酸盐烃源岩有机碳含量为1.4%~4%[10],世界19个重要碳酸盐岩大油气田平均为3.10 %[9]。根据统计,大中型碳酸盐岩油气田的海相烃源岩(包括泥页岩)有机碳含量平均值绝大多数大于0.5%,在122个油气田的烃源岩中占98.4%(图1[4]);其中已证实为烃源岩的18个碳酸盐岩的有机碳含量平均为2. 3 %[2]。只有1个特例:美国密执安盆地尼亚加拉礁体的志留系白云岩有机碳含量平均为0.28%(图1),原因是其沉积环境为塔礁中间的闭塞盆地,保存下来的有机质的成烃降解率极高。

  图1 世界122个碳酸盐岩大油气田烃源岩有机碳含量频率分布圈(据夏新宇,2000)国外一些学者后来的研究认为,有效烃源岩有机质丰度下限值最小要达到1%,并且与岩性无关。西方绝大多数石油公司和地化服务公司虽将有机质丰度下限值定在0.4%~1.0%,但在石油勘探风险投标时,优先在烃源岩有机碳含量大于2.0%的地区投标,如Amoco和Shell公司在塔里木盆地投标时,均关注有机碳含量大于2.0%的烃源岩发育状况。Peters和Cassa按生烃潜力大小(量的多少),将未成熟烃源岩分成5类(表2

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