准噶尔盆地东部二叠系平地泉组烃源岩富集规律与主控因素

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.196

现代地质 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (04): 1105-1117.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.196

准噶尔盆地东部二叠系平地泉组烃源岩富集规律与主控因素

樊妍¹(), 王绪龙², 向才富¹(), 王千军³, 刘嘉¹, 廖健德², 徐怀民¹

1.中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京 102249
2.中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依 834000
3.中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院,山东东营 257000

收稿日期:2021-01-15 修回日期:2022-02-05 出版日期:2022-08-10 发布日期:2022-09-09
通讯作者: 向才富
作者简介:向才富,男,副教授,硕士生导师,1975年出生,石油地质专业,主要从事地质流体及其成矿与成藏作用研究。Email: xcf@cup.edu.cn。
樊妍,女,硕士研究生,1994年出生,地质资源与地质工程专业,主要从事页岩油气成藏机理研究。Email: 2929855633@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目“断裂系中幕式流体活动历史的低温热年代学研究——以塔里木盆地塔中地区为例”(40872097)

Enrichment Patterns and Main Controlling Factors of Source Rocks in the Permian Pingdiquan Formation, Eastern Junggar Basin

FAN Yan¹(), WANG Xulong², XIANG Caifu¹(), WANG Qianjun³, LIU Jia¹, LIAO Jiande², XU Huaimin¹

1. College of Geosciences, China University of Petroleum, Beijing 102249, China
2. Research Institute of Exploration and Development,Xinjiang Oil field Branch Company, CNPC, Karamay, Xinjiang 834000, China
3. Research Institute of Petroleum Exploration and Development of Shengli Oilfield Company, SINOPEC, Dongying, Shandong 257015, China

Received:2021-01-15 Revised:2022-02-05 Online:2022-08-10 Published:2022-09-09
Contact: XIANG Caifu

摘要/Abstract

摘要：

准噶尔盆地东部(准东)油气勘探成效差,是否发育规模有效烃源岩是必须回答的关键科学问题。通过地球化学法、ΔlgR法、井震结合对准东地区二叠系平地泉组烃源岩进行识别和评价,探讨烃源岩的空间分布。研究表明,平地泉组烃源岩以暗色泥岩为主,丰度为中等-好,以半深湖-深湖相泥页岩为优,优质烃源岩在平二段富集。平面上烃源岩富集在准东北部的克拉美丽山前带和南部的博格达山前带,中间被奇台凸起所分割。南、北带内部烃源岩的丰度受次级凹陷分割,表现出西高(TOC>1.5%)东低(0.5%<TOC<1.5%)的特征。这种分带分块特征受北天山岛弧、东准噶尔岛弧两大体系和断裂活动控制。沉积期湖水古盐度分析表明北带为彼此分割的小型凹陷,而南带为彼此联通的裂谷盆地。研究成果启发北带的油气勘探应遵循自西而东的勘探思路,而南带则宜东西并重。

关键词: ΔlgR法, 有机质丰度, 烃源岩, 平地泉组, 准东地区

Abstract:

To determine whether effective source rocks are developed in the eastern Junggar Basin is crucial to oil and gas exploration in the Junggar Basin. Through geochemical analysis, ΔlgR method and integration of logging and seismic data, we identified and evaluated the source rocks of the Permian Pingdiquan Formation in the eastern Junggar Basin (Zhundong), and delineated the source rock spatial distribution by combining with seismic facies. The results show that the source rocks of the Pingdiquan Formation are mainly dark mudstone, and the abundance of organic matter is medium to high. The mud and shale of semi-deep lacustrine facies is the high-quality source rocks, which is enriched in the Pingdiquan Formation (2^nd member). On the plane, the source rocks are concentrated in the Kalamali piedmont zone in the north and the Bogda piedmont zone in the south, separated by the Qitai uplift. The source rock abundance in the southern and northern zones is divided by secondary sags, characterized by high TOC (>1.5%) in the west and low TOC (0.5% to 1.5%) in the east. The zoning and block characteristics are controlled by two systems and fault activities of the North Tianshan and East Junggar island arcs. Paleosalinity analysis of lake water during the depositional period shows that the northern belt is a small divided depression, while the southern belt is a connected rift basin. The results suggest that oil and gas exploration in the northern belt should be conducted from west to east, while in the southern belt should have equal importance from east to west.

Key words: logging prediction of organic carbon content, organic matter abundance, source rock, Pingdiquan Formation, eastern Junggar Basin

中图分类号:

TE122.1

樊妍, 王绪龙, 向才富, 王千军, 刘嘉, 廖健德, 徐怀民. 准噶尔盆地东部二叠系平地泉组烃源岩富集规律与主控因素[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 1105-1117.

FAN Yan, WANG Xulong, XIANG Caifu, WANG Qianjun, LIU Jia, LIAO Jiande, XU Huaimin. Enrichment Patterns and Main Controlling Factors of Source Rocks in the Permian Pingdiquan Formation, Eastern Junggar Basin[J]. Geoscience, 2022, 36(04): 1105-1117.

图/表 12

图1 准东地区构造区划与中二叠统沉积相分布[22]

Fig.1 Tectonic divisions and Middle Permian sedimentary facies in the eastern Junggar Basin

表1 准东地区平地泉组烃源岩特征

Table 1 Source rock characteristics of the Pingdiquan Formation in the eastern Junggar Basin

区带		有机质丰度		有机质类型	有机质成熟度		暗色泥岩厚度
位置	凹陷	TOC/%	平均值/%	有机质类型	R_o/%或T_max/℃	平均值/%或℃	分布区间/m	平均值/m
克拉美丽山前带	帐北断褶带- 北三台凸起	0.1~71.4 (n=263)	4.0	Ⅰ-Ⅱ₂	0.6%~1.3% (n=15)	0.8%	10~230	200
	石钱滩	0.1~4.9 (n=18)	0.7	Ⅱ₁-Ⅲ	365~487 ℃ (n=18)	460.9 ℃	50~170	100
	露头剖面	0.1~3.6 (n=13)	0.9	/	420~523 ℃ (n=13)	472 ℃	/	/
博格达山前带	阜康	0.5~2.6 (n=16)	1.1	Ⅱ₁-Ⅲ	1.5% (n=2)	1.5%	50~200	150
	吉木萨尔	2.2~9.6^[28] (n=76)	6.7	Ⅰ-Ⅱ₂	0.5%~2.1%^[28] (n=35)	0.8%	50~170	100
	木垒北	0.1~1.7 (n=34)	0.8	Ⅰ-Ⅱ₁	0.8%~1.1% (n=9)	0.8%	50~250	150

图2 准东地区平地泉组有机质丰度测井预测模型 (a)沙丘8井ΔlgR与实测TOC关系图;(b)木参1井ΔlgR与实测TOC关系图

Fig.2 Logging prediction model of organic matter abundance in the Pingdiquan Formation, eastern Junggar Basin

图4 准东地区高丰度烃源岩空间展布地震相预测方法示意图 P2j.将军庙组;P2p.平地泉组;P3w.梧桐沟组

Fig.4 Schematic seismic facies prediction method for the spatial distribution of high abundance source rocks, eastern Junggar Basin

图5 准东地区南北向剖面平地泉组烃源岩发育特征

Fig.5 Source rock characteristics of the Pingdiquan Formation in the north-south section, eastern Junggar Basin

图6 准东地区AA1剖面平地泉组烃源岩发育特征

Fig.6 Source rock characteristics of the Pingdiquan Formation in Section AA1, eastern Junggar Basin

图7 准东地区BB1剖面平地泉组烃源岩特征

Fig.7 Source rock characteristics of the Pingdiquan Formation in Section BB1, eastern Junggar Basin

图8 准东不同凹陷平地泉组有机碳含量-生烃潜量交汇图与TOC等值线平面分布特征 1. 帐北断褶带-北三台凸起;2. 石钱滩凹陷;3. 露头剖面;4. 阜康凹陷;5. 吉木萨尔凹陷;6. 木垒北凹陷

Fig.8 Intersection diagram of organic carbon content and hydrocarbon generation potential, and the contour map of TOC in the Pingdiquan Formation of different sags, eastern Junggar Basin

图9 准东地区平地泉组烃源岩厚度平面分布

Fig.9 Isopach map of source rocks in the Pingdiquan Formation, eastern Junggar Basin

图10 准东地区平地泉组Sr/Ba比值平面分布

Fig.10 Sr/Ba contour map of source rocks in the Pingdiquan Formation, eastern Junggar Basin

图11 准东地区平地泉组V/Cr比值平面分布

Fig.11 V/Cr contour map of source rocks in the Pingdiquan Formation, eastern Junggar Basin

图12 准东地区平地泉组Ro等值线平面分布图

Fig.12 Maturity contour map of source rocks in the Pingdiquan Formation, eastern Junggar Basin

参考文献 38

[1]	方世虎, 徐怀民, 宋岩, 等. 准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷复合含油气系统特征及其演化[J]. 地球学报, 2005, 26(3):259-264.
[2]	刘俊榜, 刘震, 景晓凤, 等. 利用测井曲线反演计算烃源岩有机碳质量分数--以准噶尔盆地东部为例[J]. 石油天然气学报, 2013, 35 (5):28-32.
[3]	匡立春, 唐勇, 雷德文, 等. 准噶尔盆地二叠系咸化湖相云质岩致密油形成条件与勘探潜力[J]. 石油勘探与开发, 2012, 39 (6):657-667.
[4]	曲江秀, 艾热提·吾甫尔, 查明, 等. 准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油形成条件与分布规律[J]. 现代地质, 2017, 31(1):119-128.
[5]	操应长, 朱宁, 张少敏, 等. 准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层成岩作用与储集空间特征[J]. 地球科学与环境学报, 2019, 41(3):253-266.
[6]	蒋中发, 丁修建, 王忠泉, 等. 吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩沉积古环境[J]. 岩性油气藏, 2021, 33(2):2-9.
[7]	李博一, 刘洛夫, 卫倩倩, 等. 彩南探区二叠系平地泉组烃源岩展布与潜力评价[J]. 科学技术与工程, 2014, 14(24):195-202.
[8]	袁波, 王心强, 路俊刚, 等. 准东北部平地泉组致密油源岩生烃特征[J]. 石油实验地质, 2014, 36(6):744-751.
[9]	吕铁良, 张奎华, 林畅松, 等. 准噶尔盆地木垒凹陷油气来源及成藏特征[J]. 东北石油大学学报, 2016, 40(5):1-9.
[10]	赵玉峰. 准噶尔盆地东缘木垒凹陷二叠系平地泉组烃源岩特征分析[J]. 华北自然资源, 2019(1):58-66.
[11]	胡自龙, 卞保力, 刘海磊, 等. 准噶尔盆地大井地区天然气成因、来源与成藏过程[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(6):850-859.
[12]	郑孟林, 田爱军, 杨彤远, 等. 准噶尔盆地东部地区构造演化与油气聚集[J]. 石油与天然气地质, 2018, 39(5):907-917.
[13]	李锦轶. 试论新疆东准噶尔早古生代岩石圈板块构造演化[J]. 中国地质科学院院报, 1991, 23:1-11.
[14]	顾连兴, 胡受奚, 于春水, 等. 东天山博格达造山带石炭纪火山岩及其形成地质环境[J]. 岩石学报, 2000(3):305-316.
[15]	XIAO W J, HUANG B C, HAN C M, et al. A review of the western part of the Altaids:a key to understanding the architecture of accretionary orogens[J]. Gondwana Research, 2010, 18:253-273. DOI URL
[16]	XIAO W J, WINDLEY B F, YUAN C, et al. Paleozoic multiple subduction-accretion processes of the southern Altaids[J]. American Journal of Science, 2009, 309(3):221-270. DOI URL
[17]	徐学义, 马中平, 夏林折, 等. 北天山巴音沟蛇绿岩斜长花岗岩错石SHRIMP测年及其意义[J]. 地质论评, 2005, 51(5):524-527.
[18]	韩宝福, 季建清, 宋彪, 等. 新疆准噶尔晚古生代陆壳垂向生长(Ⅰ)--后碰撞深成岩浆活动的时限[J]. 岩石学报, 2006(5):1077-1086.
[19]	LI D, HE D F, SANTOSH M, et al. Petrogenesis of Late Paleozoic volcanics from the Zhaheba depression,East Junggar:Insights into collisional event in an accretionary orogen of Central Asia[J]. Lithos, 2014:167-193.
[20]	宋利宏, 朱光, 顾承串, 等. 卡拉麦里断裂带造山期活动规律及其对造山过程的指示[J]. 地质论评, 2015, 61(1):79-94.
[21]	易泽军. 准噶尔盆地东部二叠系地质结构及成因机制[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2018:63-138.
[22]	王绪龙, 廖建德, 向才富, 等. 新疆油田分公司准噶尔盆地东部地区勘探成果报告[R]. 克拉玛依市: 新疆油田分公司勘探开发研究院, 2018.
[23]	张义杰, 齐雪峰, 程显胜, 等. 准噶尔盆地晚石炭世和二叠纪沉积环境[J]. 新疆石油地质, 2007(6):673-675.
[24]	康志宏. 准噶尔盆地古生代沉积演化特征[J]. 地质力学学报, 2011, 17(2):158-174.
[25]	巩书华, 周世新, 李靖, 等. 准噶尔盆地石炭系与二叠系主力烃源岩地球化学特征对比研究[J]. 天然气地球科学, 2013, 24(5):1005-1015.
[26]	李锋, 杜小弟, 徐银波, 等. 准东地区二叠系芦草沟组发育期古环境特点恢复的地球化学记录[J]. 石油地质与工程, 2016, 30(2):12-16.
[27]	郑孟林, 樊向东, 何文军, 等. 准噶尔盆地深层地质结构叠加演变与油气赋存[J]. 地学前缘, 2019, 26(1):22-32. DOI
[28]	王子萌. 吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩特征及形成机制研究[D]. 青岛: 中国石油大学(华东), 2018:13-14.
[29]	CREANEYS R P Q. A practical model for organive richness from porosity and resistivity logs[J]. AAPG Bulletin, 1990, 74(12):1777-1794.
[30]	顾礼敬, 徐守余, 苏劲, 等. 利用地震资料预测和评价烃源岩[J]. 天然气地球科学, 2011, 22(3):555-557.
[31]	张寒, 朱光有. 利用地震和测井信息预测和评价烃源岩--以渤海湾盆地富油凹陷为例[J]. 石油勘探与开发, 2007(1):55-59.
[32]	HAN Y, ZHAO G. Final amalgamation of the Tianshan and Junggar orogenic collage in the southwestern Central Asian Orogenic Belt:Constraints on the closure of the Paleo-Asian Ocean[J]. Earth-Science Reviews, 2018, 186:129-152. DOI URL
[33]	SAFONOVA I, KOTLYAROV A, KRIVONOGOV S, et al. Intra-oceanic arcs of the Paleo-Asian Ocean[J]. Gondwana Research, 2017, 50:167-194. DOI URL
[34]	卢苗安. 天山东段盆山构造格局的多期演变[D]. 北京: 中国地震局地质研究所, 2007:105-132.
[35]	PIETRAS J T, RHODES M K, WARTES M A, et al. Stromtium isotopes in provenance studies of large ancient lacustrine basins:an example from the Junggar-Turpan-Hami basins,NW China[J]. Geological Society of America Abstracts with Programs, 1999, 31(7):298.
[36]	经雅丽, 张克信, 林启祥, 等. 浙江长兴煤山下三叠统和龙山组、南陵湖组沉积地球化学特征与古环境意义[J]. 地质科技情报, 2005(1):35-40.
[37]	JONES B, MANNING D A C. Comparison of geochemical indices used for the interpretation of palaeoredox conditions in ancient mud-stones[J]. Chemical Geology, 1994, 111(1/4):111-129. DOI URL
[38]	李艳芳, 邵德勇, 吕海刚, 等. 四川盆地五峰组-龙马溪组海相页岩元素地球化学特征与有机质富集的关系[J]. 石油学报, 2015, 36(12):1470-1483. DOI

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Enrichment Patterns and Main Controlling Factors of Source Rocks in the Permian Pingdiquan Formation, Eastern Junggar Basin

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[1]	可行, 赵青芳, 吴飘, 杨传胜, 廖晶, 龚建明. 胶莱盆地东北部白垩系烃源岩特征与评价[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1358-1368.
[2]	杨雄兵, 王宏语, 苏玉山, 关超. 南大西洋下刚果盆地烃源岩特征与成藏贡献[J]. 现代地质, 2023, 37(05): 1369-1384.
[3]	甘军, 季洪泉, 梁刚, 何小胡, 熊小峰, 李兴. 琼东南盆地中生界潜山天然气成藏模式[J]. 现代地质, 2022, 36(05): 1242-1253.
[4]	张迎朝, 胡森清, 刘金水, 蒋一鸣, 陈忠云, 覃军, 刁慧, 王超. 东海陆架盆地丽水西凹陷油气地球化学特征及其成因和来源[J]. 现代地质, 2022, 36(05): 1382-1390.
[5]	郑庆华, 刘行军, 张小龙, 王洪君, 廖永乐, 安二亮, 刘涛, 张建娜, 左琴. 再论鄂尔多斯盆地延长组长7₃砂层组与烃源岩相关的高伽马砂岩[J]. 现代地质, 2022, 36(04): 1087-1094.
[6]	高阳东, 林鹤鸣, 汪旭东, 邱欣卫, 阙晓铭, 李敏, 赵泽颖, 陈艳. 珠江口盆地陆丰凹陷文昌组沉积地球化学特征及古环境意义[J]. 现代地质, 2022, 36(01): 118-129.
[7]	李燕, 邓运华, 李友川. 河流-三角洲体系微相控烃及机理研究:以珠江口盆地恩平组煤系烃源岩为例[J]. 现代地质, 2021, 35(04): 1065-1077.
[8]	祁鹏, 郭刚, 任亚平, 崔敏, 王欣. 西湖凹陷始新世平湖运动的地质表征及其油气地质意义[J]. 现代地质, 2021, 35(04): 1098-1105.
[9]	沈华, 刘震, 史原鹏, 徐泽阳, 李拥军, 陈树光, 王会来, 王志成, 王标, 刘畅. 河套盆地临河坳陷油气成藏过程解剖及勘探潜力分析[J]. 现代地质, 2021, 35(03): 871-882.
[10]	江维, 高志前, 胡宗全, 赵永强, 储呈林. 塔里木盆地玉尓吐斯组高频层序沉积充填演化特征及控烃作用[J]. 现代地质, 2021, 35(02): 349-364.
[11]	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.
[12]	张贺, 姜正龙, 李雅君, 梁爽, 付文凯. 塔里木盆地瓦石峡凹陷下侏罗统康苏组生烃条件及与邻区的对比[J]. 现代地质, 2019, 33(06): 1241-1251.
[13]	齐玉林, 张枝焕, 夏东领, 张慧敏, 黄彩霞, 郑铎, 金霄, 曹永乐, 朱雷. 鄂尔多斯盆地南部长7暗色泥岩与黑色页岩生烃动力学特征对比分析[J]. 现代地质, 2019, 33(04): 863-871.
[14]	席胜利, 刚文哲, 杨清宇, 陈果, 刘亚洲, 王宁, 刘兰. 鄂尔多斯盆地盐池-定边地区长7烃源岩有机地球化学特征及沉积环境研究[J]. 现代地质, 2019, 33(04): 890-901.
[15]	陈湘飞, 李素梅, 张洪安, 徐田武, 张云献, 万中华, 纪红, 郭振乾. 东濮凹陷膏盐岩对烃源岩成烃演化的控制作用及其石油地质意义[J]. 现代地质, 2018, 32(06): 1125-1136.