鄂尔多斯盆地平凉北地区M53井烃源岩地球化学特征与长8段油层油源

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.15

现代地质 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (04): 800-811.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.04.15

鄂尔多斯盆地平凉北地区M53井烃源岩地球化学特征与长8段油层油源

赵彦德¹(), 邓秀芹², 齐亚林², 邵晓洲², 杨斌¹(), 鲁新川³, 罗安湘², 谢先奎⁴

1.兰州城市学院培黎石油工程学院,甘肃兰州 730070
2.中国石油长庆油田公司勘探开发研究院,陕西西安 710018
3.中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心,甘肃兰州 730000
4.中国石油长庆油田公司勘探事业部,陕西西安 710018

收稿日期:2019-05-20 修回日期:2019-09-07 出版日期:2020-08-31 发布日期:2020-09-03
通讯作者: 杨斌
作者简介:杨斌,男,教授,1968年出生,石油工程及油气储运专业,主要从事油藏工程等方面的研究。Email: zydlzcu@163.com。
赵彦德,男,高级工程师,1973年出生,石油地质学专业,主要从事有机地球化学研究。Email: zydizcu@163.com。
基金资助:
甘肃省高等学校创新能力提升项目(2019B-175);兰州城市学院科研基金项目(LZCU-BS2019-02);国家科技重大专项(2016ZX05050);国家科技重大专项(2017ZX05001002-008)

Geochemical Characteristics of Source Rocks of M53 Well and Chang-8 Member Oil-source in Pingliangbei Exploration Area, Ordos Basin

ZHAO Yande¹(), DENG Xiuqing², QI Yalin², SHAO Xiaozhou², YANG Bin¹(), LU Xinchuan³, LUO Anxian², XIE Xiankui⁴

1. BaiLie School of Petroleum Engineering, Lanzhou City University, Lanzhou,Gansu 730070,China
2. Exploration & Development Research Institute of PetroChina Changqing Oilfield Company, Xi’an,Shaanxi 710018,China
3. Lanzhou Center for Oil and Gas Resources, Institute of Geology and Geophysics,CAS,Lanzhou,Gansu 730000,China
4. Exploration Department of PetroChina Changqing Oilfield Company, Xi’an,Shaanxi 710018,China

Received:2019-05-20 Revised:2019-09-07 Online:2020-08-31 Published:2020-09-03
Contact: YANG Bin

摘要/Abstract

摘要：

综合应用有机地球化学和有机岩石学的测试手段和研究方法,对鄂尔多斯盆地西南缘平凉北地区M53井三叠系延长组长7段暗色泥岩进行了定量评价,开展了M53井延长组长8段含油砂岩和邻井长8段原油分子地球化学特征分析和精细对比研究。首次揭示了平凉北地区长7段暗色泥岩地质地球化学特征和油源贡献。结果表明,M53井及邻近区域长7段泥岩有机质丰度参数中等-高、类型以Ⅰ型和Ⅱ₁型为主,且接近热平衡成熟阶段,沉积水体呈淡水-微咸水,与盆地本部长7段富有机质泥页岩地质和地球化学特征相近,具备较好生烃能力。M53井延长组长8段含油砂岩抽提物和邻井长8段原油生物标志化合物中正构烷烃碳数呈单峰态,规则甾类化合物C₂₉含量相对较高,烃类生源母质中含陆源高等植物且形成于弱还原-弱氧化环境,原油成熟度相对较高。长8段原油和含油砂岩抽提物生物标志化合物参数、碳同位素参数与M53井及邻近地区长7段烃源岩特征相近,即长8段烃类来源于本区长7段烃源岩。平凉北地区发育较好的烃源岩,该区具备良好的资源潜力和勘探前景。

关键词: 地球化学特征, 油源对比, 烃源岩, M53井, 平凉北, 鄂尔多斯盆地

Abstract:

Based on organic petrology and geochemistry, the dark mudstones of the Chang-7 Member (M53 well, Triassic Yanchang Formation) at Pingliangbei on the southwestern Ordos Basin margin was analyzed. Molecular geochemical characteristics and fine oil source comparison of Chang-8 Member oil (M53 well) and its surrounding was studied. We newly reveal the geological and geochemical characteristics, hydrocarbon generation potential and oil source of the dark Chang-7 Member mudstone in the Pingliangbei area. The results show that the Chang-7 Member mudstone in Pingliangbei area has medium-high organic contents, of I-and II₁-type and mature, and was formed in freshwater-brackish water environment. The source rocks have relatively good hydrocarbon generation capacity, and share much geological/geochemical similarities with the high-quality source rocks inside the basin. The Chang-8 Member crude oil has similar characteristics to the Chang-7 Member source rocks, in terms of maternal properties, sedimentary environment and maturity, and both have good genetic relationship. The Chang-8 Member crude oil in the Pingliangbei area may have come from the Chang-7 Member source rocks at/around M53 well. Our results expand the range of source rocks and broaden the field and scope of Mesozoic oil and gas exploration at Pingliangbei in the southwestern margin of the Ordos Basin.

Key words: geochemical characteristics, oil-source correlation, source rock, M53 well, Pingliangbei, Ordos Basin

中图分类号:

赵彦德, 邓秀芹, 齐亚林, 邵晓洲, 杨斌, 鲁新川, 罗安湘, 谢先奎. 鄂尔多斯盆地平凉北地区M53井烃源岩地球化学特征与长8段油层油源[J]. 现代地质, 2020, 34(04): 800-811.

ZHAO Yande, DENG Xiuqing, QI Yalin, SHAO Xiaozhou, YANG Bin, LU Xinchuan, LUO Anxian, XIE Xiankui. Geochemical Characteristics of Source Rocks of M53 Well and Chang-8 Member Oil-source in Pingliangbei Exploration Area, Ordos Basin[J]. Geoscience, 2020, 34(04): 800-811.

图/表 13

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井名	井段/m	层位	腐泥组/%	镜质组/%	惰质组/%	类型	类型指数
M53	2 339	长7段	92.00	7.30	0.70	Ⅰ	85.80
M53	2 340	长7段	90.30	8.70	1.00	Ⅰ	82.80
M53	2 342	长7段	88.30	11.00	0.70	Ⅱ₁	79.40
M53	2 343	长7段	90.00	9.30	0.70	Ⅰ	82.30
M53	2 371	长7段	88.30	10.70	1.00	Ⅱ₁	79.30
M53	2 389	长7段	92.00	7.30	0.70	Ⅰ	85.80
M53	2 392	长7段	89.70	9.70	0.70	Ⅰ	81.80
M53	2 393	长7段	88.30	10.70	1.00	Ⅱ₁	79.30
M53	2 397	长7段	88.30	11.00	0.70	Ⅱ₁	79.40
M53	2 410	长7段	86.70	11.70	1.70	Ⅱ₁	76.30

井名	井段/m	层位	腐泥组/%	镜质组/%	惰质组/%	类型	类型指数
M53	2 339	长7段	92.00	7.30	0.70	Ⅰ	85.80
M53	2 340	长7段	90.30	8.70	1.00	Ⅰ	82.80
M53	2 342	长7段	88.30	11.00	0.70	Ⅱ₁	79.40
M53	2 343	长7段	90.00	9.30	0.70	Ⅰ	82.30
M53	2 371	长7段	88.30	10.70	1.00	Ⅱ₁	79.30
M53	2 389	长7段	92.00	7.30	0.70	Ⅰ	85.80
M53	2 392	长7段	89.70	9.70	0.70	Ⅰ	81.80
M53	2 393	长7段	88.30	10.70	1.00	Ⅱ₁	79.30
M53	2 397	长7段	88.30	11.00	0.70	Ⅱ₁	79.40
M53	2 410	长7段	86.70	11.70	1.70	Ⅱ₁	76.30

井号	深度/m	Pr/Ph	Pr/nC₁₇	Ph/nC₁₈	∑nC_21-/∑nC₂₂₊	(nC₂₁+nC₂₂)/(nC₂₈+nC₂₉)	CPI	OEP
M53	2 339	1.19	1.63	1.27	0.86	1.45	1.26	1.27
M53	2 340	1.33	1.77	1.18	0.90	1.56	1.26	1.26
M53	2 341	1.34	1.97	1.28	0.77	1.40	1.25	1.27
M53	2 342	1.19	1.53	1.20	1.00	1.53	1.27	1.25
M53	2 370	0.94	0.85	0.88	1.01	1.39	1.28	1.26
M53	2 389	0.85	0.78	0.96	1.50	1.89	1.29	1.20
M53	2 392	0.77	0.84	1.14	1.13	1.50	1.33	1.17
M53	2 393	0.93	0.84	0.94	1.34	1.77	1.28	1.20
M53	2 397	1.13	0.89	0.80	1.17	1.58	1.19	1.35
M53	2 409	1.17	0.46	0.18	1.13	1.58	1.20	1.38

井号	深度/m	Pr/Ph	Pr/nC₁₇	Ph/nC₁₈	∑nC_21-/∑nC₂₂₊	(nC₂₁+nC₂₂)/(nC₂₈+nC₂₉)	CPI	OEP
M53	2 339	1.19	1.63	1.27	0.86	1.45	1.26	1.27
M53	2 340	1.33	1.77	1.18	0.90	1.56	1.26	1.26
M53	2 341	1.34	1.97	1.28	0.77	1.40	1.25	1.27
M53	2 342	1.19	1.53	1.20	1.00	1.53	1.27	1.25
M53	2 370	0.94	0.85	0.88	1.01	1.39	1.28	1.26
M53	2 389	0.85	0.78	0.96	1.50	1.89	1.29	1.20
M53	2 392	0.77	0.84	1.14	1.13	1.50	1.33	1.17
M53	2 393	0.93	0.84	0.94	1.34	1.77	1.28	1.20
M53	2 397	1.13	0.89	0.80	1.17	1.58	1.19	1.35
M53	2 409	1.17	0.46	0.18	1.13	1.58	1.20	1.38

井号	深度/m	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
M53	2 339	0.45	0.36	0.57	0.66	0.07	0.70	1.16	0.22	0.06	0.17	0.02	0.20	0.47
M53	2 340	0.45	0.35	0.58	0.67	0.08	0.70	0.93	0.26	0.07	0.19	0.02	0.20	0.49
M53	2 341	0.45	0.36	0.57	0.67	0.08	0.72	0.99	0.29	0.07	0.20	0.02	0.20	0.47
M53	2 342	0.44	0.35	0.58	0.68	0.06	0.63	1.07	0.21	0.06	0.16	0.02	0.18	0.47
M53	2 370	0.47	0.36	0.57	0.79	0.07	0.49	1.39	0.27	0.06	0.16	0.02	0.13	0.39
M53	2 389	0.49	0.35	0.58	0.68	0.05	0.62	0.68	0.27	0.06	0.11	0.01	0.12	0.44
M53	2 392	0.48	0.38	0.57	0.72	0.05	0.63	0.78	0.32	0.06	0.13	0.01	0.13	0.42
M53	2 393	0.49	0.37	0.58	0.74	0.05	0.60	0.84	0.40	0.06	0.13	0.02	0.12	0.41
M53	2 397	0.49	0.37	0.58	0.74	0.05	0.51	0.97	0.24	0.07	0.10	0.01	0.12	0.40
M53	2 409	0.52	0.46	0.57	0.75	0.06	0.31	1.13	0.50	0.08	0.15	0.03	0.11	0.44
Z58^*	2 422	0.40	0.58	0.55	0.80	0.09	1.02	1.85	1.21	0.02	0.60	0.07	0.24	0.36
Z37^*	2 240	0.40	0.56	0.55	0.65	0.06	1.00	1.46	2.35	0.02	0.89	0.13	0.18	0.50
M13^*	2 490	0.38	0.60	0.52	0.86	0.10	0.69	0.74	1.32	0.00	0.71	0.09	0.24	0.41
M14^*	2 122	0.39	0.53	0.52	0.74	0.11	0.73	1.19	2.87	0.00	1.34	0.32	0.44	0.47
Y67^*	2 342	0.44	0.58	0.58	0.77	0.14	0.59	2.42	0.97	0.00	0.25	0.07	0.13	0.37
Y65^*	2 334	0.46	0.44	0.58	0.63	0.07	0.93	1.50	0.59	0.04	0.20	0.03	0.18	0.44

鄂尔多斯盆地平凉北地区M53井烃源岩地球化学特征与长8段油层油源

Geochemical Characteristics of Source Rocks of M53 Well and Chang-8 Member Oil-source in Pingliangbei Exploration Area, Ordos Basin

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井号	深度/m	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
M14^*	2 405	0.66	0.54	0.56	0.48	0.06	0.59	0.80	0.41	0.32	0.46	0.09	0.95	0.71
M15^*	2 382	0.54	0.54	0.52	0.68	0.05	0.66	0.93	0.97	0.07	0.72	0.08	0.30	0.51
M15^*	2 389	0.51	0.53	0.50	0.67	0.07	0.54	0.81	0.95	0.07	0.69	0.08	0.28	0.50
M16^*	2 360	0.52	0.51	0.53	0.63	0.05	0.53	0.80	0.69	0.06	0.46	0.06	0.22	0.51
M16^*	2 373	0.52	0.52	0.52	0.61	0.05	0.59	0.85	0.64	0.06	0.43	0.04	0.23	0.49
M20	2 401	0.52	0.51	0.52	0.64	0.06	0.52	0.89	0.66	0.06	0.39	0.04	0.20	0.45
M20	2 394	0.53	0.52	0.54	0.63	0.05	0.57	0.87	0.73	0.06	0.43	0.04	0.20	0.48
M19^*	2 357	0.54	0.52	0.52	0.62	0.06	0.54	0.92	0.62	0.06	0.41	0.04	0.23	0.50
M22	2 375	0.50	0.52	0.52	0.60	0.06	0.64	0.69	0.52	0.07	0.46	0.05	0.25	0.59
Y59^*	2 380	0.53	0.53	0.53	0.60	0.06	0.60	0.77	0.51	0.05	0.35	0.03	0.20	0.49
Y98^*	2 355	0.52	0.51	0.55	0.64	0.05	0.40	0.83	0.41	0.08	0.29	0.03	0.20	0.48
M53	2 438	0.56	0.53	0.54	0.62	0.06	0.69	0.88	0.66	0.06	0.45	0.04	0.24	0.54
M53	2 443	0.51	0.52	0.53	0.62	0.06	0.57	0.76	0.67	0.06	0.45	0.05	0.22	0.50
M53	2 452	0.49	0.52	0.51	0.62	0.06	0.51	0.70	0.58	0.07	0.51	0.05	0.25	0.53
M53	2 496	0.54	0.53	0.52	0.58	0.06	0.62	0.88	0.62	0.05	0.37	0.04	0.20	0.50
M53	2 503	0.53	0.53	0.53	0.61	0.04	0.60	0.80	0.65	0.06	0.53	0.05	0.28	0.59
M53	2 675	0.54	0.53	0.51	0.61	0.05	0.59	0.94	0.68	0.06	0.47	0.04	0.24	0.54
M53	2 676	0.48	0.49	0.52	0.60	0.06	0.49	0.67	0.56	0.06	0.44	0.04	0.22	0.54

序号	井号	井段/m	样品类型	原油或油砂 δ¹³C/‰(PDB)	饱 δ¹³C/‰(PDB)	芳 δ¹³C/‰(PDB)	非 δ¹³C/‰(PDB)	沥 δ¹³C/‰(PDB)
1	M14	2 409	油砂	-31.9	-32.2	-31.0	-30.7	-29.9
2	M15	2 382	油砂	-31.7	-32.2	-31.1	-30.7	-29.7
3	M16	2 373	原油	-32.4	-33.3	-31.2	-30.5	-30.3
4	M20	2 401	原油	-32.4	-32.9	-31.5	-30.7	-30.2
5	M22	2 357	原油	-32.1	-32.6	-31.4	-30.3	-30.1
6	M53	2 453	油砂	-31.9	-32.8	-31.6	-30.5	-30.3
7	Y59	2 375	油砂	-32.2	-32.6	-31.4	-31.4	-31.2
8	Y98	2 356	油砂	-32.7	-32.9	-32.2	-31.5	-32.2
9	Q43	1 209	原油	-32.3	-32.9	-30.6	-30.4	-30.8
10	B498	2 416	原油	-32.6	-31.8	-30.5	-29.9	-30.4
11	M53	2 339	泥岩	-32.1	-33.7	-33.0	-30.4	-29.4
12	M53	2 340	泥岩	-31.5	-33.9	-32.2	-30.5	-29.5
13	M53	2 342	泥岩	-31.8	-33.7	-32.1	-31.1	-29.8
14	M53	2 343	泥岩	-32.2	-34.0	-32.7	-30.9	-30.1
15	M53	2 371	泥岩	-32.6	-34.1	-33.0	-30.8	-29.6
16	M53	2 389	泥岩	-33.2	-35.0	-33.2	-31.5	-30.5
17	M53	2 392	泥岩	-32.9	-34.5	-33.1	-31.3	-30.1
18	M53	2 393	泥岩	-32.8	-34.8	-33.2	-31.4	-30.7
19	M53	2 397	泥岩	-33.7	-35.5	-33.8	-31.2	-30.5
20	M53	2 410	泥岩	-33.4	-34.5	-33.0	-31.7	-30.6

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