准噶尔盆地腹部永进地区沥青特征及成因.pdf

第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW117准噶尔盆地腹部永进地区沥青特征及成因一范婕1,2)，张奎华3)，郭瑞超1,2)，高剑雄1)，曲彦胜1)，宋健1,2)，牛靖靖1)1)中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营，257015；2)胜利石油管理局博士后科研工作站，山东东营，257000；3)中国石化胜利油田分公司勘探管理中心，山东东营，257015注：本文为胜利石油管理局分公司课题“准中地区三叠系油气成藏条件及富集因素研究”（编号：YKK2303）的成果。收稿日期：2023-04-10；改回日期：2023-04-30；责任编辑：刘志强。DOI：10.16509/j.georeview.2023.s1.047作者简介：范婕，女，1991 年生，博士，副研究员，主要从事油气地质与勘探方面研究；Email：。关键词：关键词：沥青；生物降解；激光拉曼光谱；永进地区；准噶尔盆地沥青的形成和分布往往指示了油气藏形成后的调整改造作用（王兆云等，2020），根据成因及对应地质事件可确定沥青的形成时间，从而为整个油气成藏过程的精细刻画奠定基础。沥青在早期定义为赋存于晶洞或粒间孔的原油衍生物，为液态烃热演化过程中的裂解产物。同时，前期的沥青研究主要集中在天然沥青的物理性质（颜色、反射率、荧光、溶解度、密度等）和化学性质（挥发物含量、元素组成等）等。但是随着国内外学者对沥青研究程度的增加，其定义、分类、成因机制、赋存相态和可溶性等方面都得到了不断丰富和长足发展（王兆云等，2020）。沥青的定义范畴不再局限于固态的热裂解产物，其成因还包括TSR、生物降解、水洗氧化作用、脱沥青作用等多种成因机制，而且在一定温压条件或有机溶剂作用下，沥青也具有一定流动性。本文从沥青特征入手，根据岩相学、激光拉曼光谱、溶解性等方面进行分类，在厘定成因的基础上，确定不同类型沥青的形成时间，结合古构造和断裂活动时间等要素，明确沥青区的分布范围，以期为油气勘探部署提供重要的理论指导。1区域概况永进地区位于准噶尔盆地腹部地区车莫古隆起南翼，勘探面积 1200 km2。勘探成果表明，侏罗系齐古组是主力的勘探层系，发育大规模辫状浅水三角洲砂体，目前多口井获得高产，显示出较大勘探潜力。然而，近期新完钻的部分探井虽然储层厚度大，物性好，但是产能较低，并且在井口出现了胶状物和絮状物，通过对其成分测试，认为沥青质含量较高，岩心和镜下观察发现大量沥青充填于颗粒孔隙间，占据有效储集空间，降低流体流动性和储层物性，从而增强储层的非均质性，并对后期油气充注与富集产生重要影响。因此，沥青是导致低产的重要原因。沥青作为油气的伴生产物，在产状、成分组成和成熟度等方面记录了油气生成后经历的多种地质作用。因此，亟需从沥青的成因来源、形成时间开展大量攻关，为明确永进地区油气的生成、运移、聚集和调整改造过程提供重要依据。2沥青赋存特征岩心观察表明，储层沥青的宏观产状包括块状、条带状、树枝状和脉状，其中，前两类相对较多。微观上，沥青主要以孔隙充填、孔隙衬边吸附形式分布于颗粒间；扫描电镜下，以块状、海绵状以及毯状为主，或充填孔隙，或覆盖在颗粒表面；荧光下，呈褐色、橙黄色到蓝白色。根据荧光颜色、激光拉曼光谱特征、化学组成、溶解度等特征，将沥青分为沥青质沥青、胶质沥青和优质沥青 3 类。利用有机溶剂（二氯甲烷与甲醇混合试剂，体积比97:3）对 3 种沥青进行溶解测试，72 h 洗油实验结果显示，油质沥青完全被洗脱，胶质沥青约 60%被洗脱，而沥青质沥青约 20%被洗脱，因此，沥青质沥青是严重影响产能的沥青类型。因此，重点针对沥青质沥青的成因及主控因素进行详细研究。3沥青成因判识沥青的成因大致可分为冷成因和热成因（陈哲地质论评 2023 年 69 卷 增刊 1118龙等，2018；王鑫等，2021）。本文采用沥青反射率法、生物标志化合物法、激光拉曼等多种方法，结合研究区实际地质情况对沥青成因进行判识。首先，利用沥青的激光拉曼光谱识别了 G 峰和 D 峰，分别读取二者峰强度和半高宽，并确定了等效镜质体反射率为 0.5%0.7%，同时，通过对沥青质沥青进行反射率 Rb 测试，并利用经验公式换算等效镜质体反射率为 0.4%0.6%，二者均表明该地区的沥青为低成熟度的产物，对应早期油气充注时间。其次，红外光谱法识别的含氧官能团（图 1）以及生物标志化合物中 C2925-降藿烷的出现，均指示了生物降解成因的存在。此外，研究区齐古组地层温度均小于 140，尚未达到原油裂解生气的临界温度（一般160），原油轻烃组分法也排除了气侵沥青的存在。结合研究区的构造演化史，认为沥青质沥青主要是第一期原油充注后，地层抬升剥蚀，遭受生物降解形成的，形成时间应为齐古组抬升中期K1沉积初期。图 1 Y12 井 5765.6 m 红外光谱谱图4沥青发育主控因素由于沥青为生物降解的产物，因此利用 C2925-降藿烷/C30藿烷这一参数表征生物降解程度，用以分析沥青形成的主控因素。统计结果表明，在距不整合面 50 m 以内，C2925-降藿烷的丰度都相对较高，表明遭受了严重的生物降解，等级为 6 级。通过对比不同井之间或同一口井不同深度的 C2925-降藿烷/C30藿烷数值，发现随着与不整合面距离增加，该数值逐渐减小，即生物降解程度逐渐降低，且同一古构造深度上，生物降解程度在平面上也呈现出明显的差异性。另外，断裂的活动强度和与断裂的距离也与该数值具有一定的相关性。断裂的活动强度控制了第一期油气的充注强度，同时沟通了地层水，间接影响了生物降解程度。综上认为，原油的生物降解程度主要受控于古构造，其次为断裂活动强度。因此，在恢复了古构造的基础上，厘定了不同断裂的断距，从而明确了沥青发育区。第一期成藏时期古构造高点和断裂活动最强的区域为主要的沥青发育区，主要分布在Y12Y302 区块内，Y15 西部为次要沥青发育区。与油气产能对比表明，沥青发育区基本为低产或无产区，因此在井位部署时要考虑规避沥青发育区。5结论（1）永进地区沥青为低成熟度的产物，主要为生物降解成因，是第一期原油充注后，地层抬升剥蚀，遭受生物降解形成的，形成时间应为齐古组抬升中期K1沉积初期。（2）研究区原油的生物降解程度主要受控于古构造，其次为断裂活动强度。通过恢复古构造和定量评价断裂活动强度，认为 Y12Y302 区块为主要沥青发育区，Y15 西部为次要沥青发育区，为下步井位部署提供重要的理论依据。参考文献/References陈哲龙,柳广弟,曹正林，高岗，任江玲，杨帆，马万云.2018.储层沥青成因及其石油地质意义以准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组为例.中国矿业大学学报,47(2):182190.王鑫,周立宏,金凤鸣,付立新,楼达.2021.黄骅坳陷古生界潜山储层沥青成因判识.地质论评,67(S1):123124.王兆云,马超,龚德瑜,姜华.2020.沥青成因及反映的油气成藏过程.地质学报,94(11):34363448.FAN Jie，ZHANG Kuihua，GUO Ruichao，GAO Jianxiong，QU Yansheng，SONG Jian，NIU Jingjing:Characteristicsand origin of asphalt in Yongjin area in the hinterland ofthe Junggar BasinKeywords：bitumen；biodegradation；Laser Ramanspectroscopy；YongjinArea；Junggar Basin