渤中西洼东三段烃源岩特征与油气成藏模式江涛;李慧勇;胡安文;王明春;赵书铮【摘要】渤中西洼东营组烃源岩埋深较浅、成熟度相对较低,其生烃潜力一直未受重视.为了明确东营组烃源岩特征及其与油气成藏关系,对东营组烃源岩有机质丰度、类型、成熟度、油源对比及其对油气成藏的影响进行了一系列研究.结果认为:渤中西洼东三段烃源岩有机质丰度高,在埋深大于3500m的东三段有机质成熟度Ro＞1.0％,达到了生油高峰,是渤中西洼重要的烃源层系.通过油源对比分析,认为东三段烃源岩原油主要环绕渤中西洼主洼槽呈环带状分布.断层、砂体是渤中西洼东三段烃源岩有效的输导体系要素,主要发育烃源岩-断层、烃源岩-砂体、烃源岩-砂体-断层复合接触型3种油气高效输导类型.根据烃源岩的发育特征,结合输导体系与烃源岩的配置关系研究,认为东三段主要为自生自储油气成藏模式.在渤中西洼的北部,东营组烃源岩可以作为浅层油气成藏的有效烃源岩,油气主要通过沟通东营组烃源岩的大断裂垂向运移至浅层成藏,因而浅层油气具有较大的勘探潜力.东三段烃源岩生排烃能力及油气成藏模式的重新认识,对该区深化勘探及目标区的优选有一定的指导意义.%The source rocks in Dong3 Member of west Bozhong Sag is featured by shallow buried depth and relatively low maturity and the corresponding hydrocarbon generation potential has been neglected inthe past.The effects of organic matter abundance,type,maturity and oil-source are researched to characterize the source rocks in Dongying Member and identify their correlation with hydrocarbonaccunulation.Research demonstrates that the source rocks in west Bozhong Sag is featured by high organic matter abundance.The organic matter maturity (Ro) of source rocks with buried depth exceeding 3 500 mis greater than 1.0％,which has reached oil generation peak and can be considered as an important source rock series.Oil-source comparison indicates that the oil within Dong3 Member source rocks mainly distributes in a zonal pattern around the main subsag of west Bozhong Sag.Fault and sandbody are considered as the effective pathway systems in the Dong3 Member source rocks of west Bozhong Sag.There are three efficient pathway patterns,including source rock-fault,source rock-sandbody and source rock-sandbody-fault with conpound eontaction.It is concluded that the Dong3 Member is self-generation and self-preservation pattern according to the characterization of source rocks and the configuration patterns between path system and source rocks.The source rocks of Dong3 Member in the northern part of west Bozhong Sag can be taken as effective source rocks for shallow hydrocarbon accumulation.The hydrocarbon mainly migrates from source rocks to shallow reservoirs vertically by large-scale faults,whieh results in a great exploration potential.The re-understanding of hydrocarbon generation,expulsion and accumulation pattern could provide certain guidance for the further exploration and target-area selection.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2017(024)006【总页数】6页(P12-17)【关键词】烃源岩;成藏模式;勘探潜力;东三段;渤中西洼【作者】江涛;李慧勇;胡安文;王明春;赵书铮【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300452【正文语种】中文【中图分类】TE122.1烃源岩是形成大中型油气田的物质基础，优质烃源岩的确定，对揭示油气生成、运移、聚集及富集规律具有十分重要的意义。
渤中西洼广泛发育沙三段、沙一段和东三段3套烃源层[1-5]，其中，沙三段、沙一段是主要的烃源层系，在勘探初期，认为东营组烃源岩埋深浅、成熟度低，忽略了东营组烃源岩对围区油气成藏的贡献。
渤中西洼发育多个洼槽，表现为洼隆相间，结构复杂，有关各洼槽烃源岩特征及其油气成藏模式尚不明确，尤其是东三段烃源岩。
随着勘探的深入，在渤中西洼周边发现了典型的以东营组烃源岩贡献为主的油藏，东营组烃源岩的生油意义逐渐被重视，但针对东营组烃源岩及其与油气成藏关系研究成果较少。
尽管渤中西洼东营组地层埋深相对较浅，但烃源岩厚度大，东营组烃源岩能否作为渤中西洼主要的烃源岩，将对下步勘探部署有重要影响。
因此，在系统研究渤中西洼东三段烃源岩特征的基础上，探讨其成藏作用，以期为该区下一步勘探目标的优选提供指导。
渤中西洼位于渤海海域西部，为渤中凹陷向西北延伸部分。
南北分别与沙垒田凸起和石臼坨凸起相邻。
内部可划分出石南洼槽、沙北洼槽和渤中西洼主洼槽3个亚二级构造单元(图1)。
地震资料和钻井揭示，渤中西洼新生界地层发育齐全，从下至上依次发育古近系沙河街组(沙三段、沙二段、沙一段)和东营组(东三段、东二段、东一段)、新近系馆陶组和明化镇组以及第四系平原组。
从区域构造演化来看，渤中凹陷新生代沉积以来经历了3期强烈裂陷作用，即第Ⅰ期孔店组—沙四段沉积时期，第Ⅱ期沙三段—沙一段沉积时期，第Ⅲ期东营组沉积时期。
东三段沉积受控于盆地构造演化裂陷Ⅲ期，该时期基底快速沉降，湖盆水域面积快速扩大，水体快速加深，使得优质湖相泥岩和湖盆周缘三角洲砂体同时发育，因此，东营组也是渤中凹陷重要的烃源层段和储集层段。
渤中凹陷东营组沉积期的沉降速率超过400 m/Ma，高于沙河街组沉积期的沉降速率，也高于渤海湾盆地其他地区同期的沉降速率，特别是东三段沉积时期，沉降速度最大[6-9]。
目前，研究区己在古近系沙河街组、东营组，新近系馆陶组、明化镇组均获得较好油气发现。
在研究区及围区相继钻探50余口探井，发现了曹妃甸6-4、渤中2-1、曹妃甸6-2、曹妃甸12-6、渤中8-4等油田及含油气构造。
最新研究表明，东营组烃源岩对曹妃甸6-4油田、渤中2-1构造原油具有贡献。
因此，重点研究渤中西洼东三段烃源岩特征及其与油气成藏的关系。
此次研究采用中国海洋石油总公司发布的烃源岩地球化学定量评价规范[11-15]，通过对渤中西洼4口井烃源岩样品有机碳含量(TOC)和热解生烃潜量(S1+S2)这2个指标统计分析可知，东三段烃源岩TOC为0.59%～3.20%，平均为1.82%；S1+S2为0.72～18.89 mg/g，平均为8.68 mg/g(表1)，东三段烃源岩为中等—好烃源岩。
此外，钻探证实，渤中凹陷沙三段烃源岩是优质烃源岩，沙一段、沙二段烃源岩也属于较好—好烃源岩，是渤中凹陷主要的烃源岩层系。
从东三段烃源岩指标类参数对比来看，东三段烃源岩有机碳含量和热解生烃潜量这2个指标值同样较高，具有很好的生烃潜力。
烃源岩有机质类型是评价有机质质量的又一指标，是衡量有机质产烃能力的参数之一，不同干酪根类型的烃源岩，生烃能力差异很大。
此次研究采用干酪根元素组成法对渤中西洼东三段烃源岩7口井79个干酪根元素样品进行分析(图2)。
由图2可知，东三段烃源岩H、C原子比为0.89～1.34，O、C原子比为0.07～0.32，有机质类型总体以Ⅱ1和Ⅱ2型为主，即有机质类型以偏低等水生生物来源(Ⅱ1型)与偏陆源高等植物来源(Ⅱ2型)的混合类型为主，具有很好的生烃潜力。
为精细刻画渤中西洼各洼槽的有机质热演化程度，根据各构造区实测镜质体反射率数据绘制了镜质体反射率随深度的变化趋势图(图3)。
总体来看，研究区石南洼槽、沙北洼槽和渤中西洼主洼槽东三段烃源岩有机质热演化程度均不高，Ro基本上均小于0.7%或在0.7%左右，很少有达到1.0%的，东三段烃源岩总体处于低成熟阶段。
分析认为，研究区东三段有机质成熟度偏低的主要原因是目前钻井主要在洼陷边缘部位，埋深较浅，同时受到了超压和富氢组分的抑制作用。
但从渤中凹陷构造演化特征及东三段地层展布情况来看，渤中西洼主洼槽东三段埋深大于3 500 m 时，Ro>1.0%，达到生油高峰。
为确定已发现原油与烃源岩的亲缘关系，分析了渤中西洼烃源岩特征。
已有的研究成果表明，围区的原油主要来自沙三段烃源岩，其次是沙一段。