高邮凹陷阜宁组烃源岩特征及油源对比

姜生玲，聂海宽，荆铁亚，于京都，李梅

（1.中国地质大学（北京），北京 100083；2.中国华电工程（集团）有限公司，北京 100035；3.中石化石油勘探开发研究院，北京 100083；4.山东胜利职业学院，山东 东营 250097）

引 言

沙埝南—永安地区位于高邮凹陷深凹与北部斜坡带之间的过渡区，阜二段、阜四段是区内主要的烃源岩系，形成于半深湖—深湖亚相沉积环境，岩性以深灰、灰黑色泥岩为主，具有有机质丰度高、类型好、厚度大、分布范围广的特点。因此，本文主要讨论阜四段、阜二段烃源岩地球化学特征及其与戴一段原油分布关系。

1 阜宁组烃源岩评价

1.1 有机质丰度

高邮凹陷沙埝南—永安地区阜四段、阜二段两套烃源岩的有机质丰度差别不大，阜四段总厚度为 200～1500m，以暗色泥岩为主，上部为半深—深湖相的黑色泥岩夹泥灰岩或薄层灰岩、白云岩，是阜四段地层中的良好生油岩；下部为深灰色含砂质泥岩，是一套差生油岩；烃源岩最大厚度可达500m以上，有机碳含量为0.31%～3.68%，平均为1.53%，氯仿沥青“A”为0.0036%～1.0420%，平均为0.142%，总烃含量为41～8539mg/L，平均为1350.6mg/L，通过对永12、永4、沙33、沙2、沙4、沙7等6口井源岩样品测试结果分析，生烃潜量（S1+S2）最大为21.56mg/g，最小为1.56mg/g，平均为6.97mg/g。干酪根类型主要以Ⅰ和Ⅱ型为主，Ⅰ—ⅡA干酪根占总样品数的43.3%～63.7%。

阜二段主要为深灰色、灰黑色泥岩夹泥灰岩及薄层灰岩、白云岩，是全盆地统一的生油岩。烃源岩厚度分布在200～300m之间，烃源岩有机碳含量为0.14%～4.74%，平均为1.19%，氯仿沥青“A”为0.0031%～0.5774%，平均为0.11%，总烃为53～2920mg/L，平均为780.96mg/L。干酪跟类型以Ⅰ和Ⅱ型干酪根为主，Ⅰ—ⅡA干酪根占总样品数的62.5%～86.7%。

参照苏北古近系烃源岩有机质丰度评价标准[1]，综合有机碳含量、氯仿沥青“A”、总烃含量等因素，阜二段、阜四段两套烃源岩均属于好的烃源岩，两套烃源岩有机质类型好，具有良好的生油能力，阜二段好于阜四段，且越靠近深凹带类型越好，越有利于生油。

1.2 有机质成熟度

目前，用来表征有机质成熟度最普遍、最有效的是镜质体反射率Ro。阜四段Ro总体上大于0.6%（图1），处于低熟—成熟生烃阶段，Ro最大1.2%，分布于深凹陷一带；阜二段烃源岩成熟度普遍高于阜四段，Ro总体上大于0.8%，为成熟—高成熟生烃阶段，深凹带为高成熟生烃阶段（Ro大于1.3%）。以2700m埋深作为门限深度，对应门限温度为92oC，则深凹带烃源岩基本达到成熟，北斜坡大部分地区阜四段烃源岩埋深基本上都小于2700m，未达到成熟生油门限，不能作为北斜坡的主要烃源岩。但是由于北斜坡广泛分布有辉绿岩，必然加快有机质的成熟演化。

图1 高邮凹陷沙埝南—永安地区源岩成熟度随深度变化关系

综合分析认为，阜二段、阜四段烃源岩均具有有机质丰度高、有机质类型好及成熟度适中等特点，综合评价为较好—好烃源岩，平面上，两套烃源岩有效面积主要分布在深凹带内，阜二段有效烃源岩面积比阜四段大。

2 烃源岩生物标志物特征

2.1 主峰碳特征

阜四段源岩主峰碳数在C17～C27之间，并以C23为主，达到统计样品数的60%左右，主要以C23尖顶主峰碳为特征，并且奇碳优势明显，表明烃源岩还处于较低成熟阶段，峰形的不一致性及异常变化（双峰特点），与沉积有机母质有关（图2）。在深凹带，主峰碳数降低，深度增加，主峰碳数明显前移，奇偶优势消失，表明有机质成熟度增加（永12井）。

图2 阜四段烃源岩饱和烃色谱特征

阜二段烃源岩主峰碳在C17～C27之间，达到统计样品数的60%以上，且以C22圆顶或C25尖顶分布为主（图3），奇碳优势不明显。

图3 阜二段烃源岩饱和烃色谱特征

总体上，阜二段和阜四段烃源岩正构烷烃属于前峰型，碳数分布范围在 C12～C43之间，主碳峰集中在C17～C19、C22、C23、C25上，反映其生源组合主要以藻类为主，有机质类型主要为Ⅰ和Ⅱ型。

2.2 饱和烃气相色谱特征

阜四段源岩组分组成是饱和烃 4.97%～68.48%，平均为 30.29%；芳香烃为 0.28%～40.65%，平均为10.27%；非烃为0.27%～56.18%，平均为16.75%；沥青质为1.73%～49.03%，平均为25.43%。其中，饱和烃+芳香烃平均含量达40.56%，非烃+沥青质达42.18%；阜二段源岩族组分组成是饱和烃 10.09%～77.76%，平均为 41.98%；芳香烃为 3.31%～47.25%，平均为15.52%；非烃为0.38%～53.73%，平均为9.7%；沥青质为2.19%～50.00%，平均为27.62%。其中，饱和烃+芳香烃达57.5%，非烃+沥青质达37.62%。阜四段与阜二段的各种饱和烃、芳香烃及非烃+沥青质特征区别不是太大。

2.3 原生甾烷特征

沙埝南—永安地区阜二段、阜四段烃源岩原生甾烷分布总体上与高邮凹陷阜二段、阜四段原生甾烷分布一致，阜二段原生甾烷具“椅式”分布特征。另外，以永14井为代表的深凹带，阜四段烃源岩原生甾烷分布亦具有明显的“椅式”分布特征，原生甾烷C29含量较高，C27含量较低，但阜四段原生甾烷总体上呈明显的“V”字型分布特征，原生甾烷C27和C29含量高，C28含量较低。

总之，具有“V”字型分布的阜四段源岩其成熟度要低于具有“椅式”分布特征的阜二段源岩和深凹带阜四段源岩成熟度。

3 油源对比

沙埝南地区原油从物理性质上表现为正常成熟原油特征，其饱和烃含量高，为60.30%～76.06%，芳烃和非烃含量中等，分别为10.25%～15.19%、5.94%～20.80%，沥青质含量低，为 4.30%～5.49%；主峰碳为nC23，Pr/Ph值为 0.60～0.82，植烷优势不明显，Pr/nC17为 0.25～0.41，Pr/nC18为0.31～0.71，与阜四段烃源岩类异戊二烯烃特征相似（表1），且戴一段原油成熟度较高，从而推断北斜坡戴南组原油主要来自深凹带阜四段烃源岩生成的油气。

表1 高邮凹陷北斜坡戴南组原油地化特征

然而，某些样品中均检测到相对丰富的三环萜烷和甾烷类化合物，Ph/Pr值均大于1.2，而且β-胡萝卜烷丰富，清楚可见主体上与阜二段源岩具有相似的特点。部分样品显示出阜二段及阜四段源岩双重贡献的特征，如花3A井的甾烷特征为“椅式”分布，花3A井、花6井原油主要以C25或C27圆顶主峰为主，且没有明显的奇偶优势，表明为阜二段来源（图4），因此，汉留断裂以北花庄地区存在阜二段和阜四段两种油源或两种油的混合。

图4 花3A、花6井原油原生甾烷及主峰碳分布特征

永安地区原油组组分中以饱和烃为主（大于50%），沥青质含量低（小于10%），芳烃中等（10%～20%）。饱和烃气相色谱中，以正构烷烃占绝对优势；类异戊二烯烷烃及甾萜烷含量低；植烷优势弱，Pr/Ph 大于 0.5，主峰碳为 nC22、nC23，OEP 接近 1.00，甾烷 C2920S/(20S+20R）在0.37～0.50之间，与阜四段上部生油岩极为相似，具有较好的亲缘关系。因此，永安地区原油主要来自阜四段上部烃源岩。

从永21、永21-1井戴一段原油的原生甾烷表现为明显的“椅式”分布及永21井主峰碳C22圆顶分布特征，表明为阜二段来源，而永7-8井戴一段原油尖顶分布且奇偶优势明显，为阜四段来源（图 5），因此，汉留断裂以北的永安地区也存在阜二段和阜四段两种油源或原油的混合。

图5 永安地区原油原生甾烷及主峰碳分布特征

总体上来说，油气主要来源于阜四段烃源岩，少量来源于阜二段。从源岩母质类型上判断，油气主要来源于阜四段深凹带，少量来源于阜二段深凹带。

4 结 论

（1）沙埝南—永安地区阜二段、阜四段两套烃源岩厚度大、有机质丰度高、Ro总体上大于 0.6%，处于低熟—成熟生烃阶段；平面上由北向南逐渐增加，综合评价两套烃源岩均属于好的生油岩，且阜二段烃源岩平面分布规模较小，但成熟度较高；阜四段烃源岩规模较大，但成熟度较低。

（2）阜二段源岩主峰碳以C22圆顶或C25尖顶分布为主，原生甾烷呈“椅式”分布；阜四段源岩主峰碳以 C23尖峰为主，奇碳优势明显，原生甾烷 αααC27(20R)、αααC28(20R)、αααC29(20R)分布主要呈“V”字型，两套源岩饱和烃气相色谱特征差别不大。

（3）戴一段原油主体来源于阜四段源岩，深凹带的戴一段原油与阜二段源岩关系密切。

[1]陈安定，宋宁，王文军.苏北盆地上白垩统泰州组烃源层评价[J].中国海上油气，2008，20（1）：28-33.

[2]王祥，张敏，黄光辉.塔中地区典型烃源岩地球化学特征[J].石油天然气学报,2008，30（2）：447-449.

[3]龚永杰，将有录，何胜.金湖凹陷东部油源对比研究[J].断块油气田,2008，15（2）：16-15.

[4]罗宪婴，赵宗举，孟元林.正构烷烃奇偶优势在油源对比中的应用[J].石油实验地质,2007，29（1）：74-77.

[5]陈庆春，常象春，郭海花，等.苏北盆地混源油气地球化学与成藏特征[J].新疆石油地质,2007，28（5）：545-548.

[6]彭立才，彭小群，汪立群.柴达木盆地北缘马北地区油源对比[J].新疆石油地质,2006，27（5）：526-529.

[7]梅玲，张枝焕，王旭东，等.渤海湾盆地南堡凹陷原油地球化学特征及油源对比[J].中国石油大学学报：自然科学版，2008，32（6）：40-46.

[8]朱平.江苏油田油气藏基本特征及其分类[J].断块油气田，2001，8（5）：12-15.

[9]刘小平，王俊芳，李洪波.苏北盆地高邮凹陷热演化史研究[J].石油天然气学报，2005，27（1）：17-18.

[10]江夏，周荔青.苏北盆地富油气凹陷形成与分布特征[J].石油实验地质，2010，32(4)：319-325.