二连盆地洼槽分类及其油气勘探意义

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.193

现代地质 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (02): 719-728.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.193

二连盆地洼槽分类及其油气勘探意义

曹兰柱¹(), 吴飘²^,³, 侯读杰²(), 魏秀丽¹, 郑荣华¹

1. 中国石油华北油田公司勘探开发研究院,河北任丘 062550
2. 中国地质大学(北京) 能源学院,北京 100083
3. 青岛海洋地质研究所,山东青岛 266071

收稿日期:2021-04-05 修回日期:2021-07-20 出版日期:2022-04-10 发布日期:2022-06-01
通讯作者: 侯读杰
作者简介:侯读杰,男,教授,1964年出生,石油地质学专业,主要从事油气地球化学与成藏研究。Email: houdj313@163.com。
曹兰柱,男,博士,高级工程师,1965年出生,石油地质学专业,主要从事油气田勘探研究。Email:niwojiefanren999@163.com。
基金资助:
中国石油天然气公司重大科技专项(2017E-15)

Classification of Sub-sags in the Erlian Basin and Its Petroleum Prospecting Significance

CAO Lanzhu¹(), WU Piao²^,³, HOU Dujie²(), WEI Xiuli¹, ZHEN Ronghua¹

1. Exploration and Development Research Institute,PetroChina Huabei Oilfield Company,Renqiu, Hebei 062550,China
2. School of Energy Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
3. Qingdao Institute of Marine Geology, Qingdao, Shandong 266071, China

Received:2021-04-05 Revised:2021-07-20 Online:2022-04-10 Published:2022-06-01
Contact: HOU Dujie

摘要/Abstract

摘要：

二连盆地已发现56个凹陷和21个凸起,每个凹陷按腾一段地层沉积中心的分割性可划分为2~3个洼槽。为开展洼槽地质分类及其与生烃潜力的相关性研究,通过对10个含油凹陷23个洼槽的地质和地球化学资料统计分析,发现各洼槽的古生界基底顶面(T_g)最大埋深、洼槽面积、阿尔善组及腾一段沉积期间的古水体盐度分别对阿尔善组和腾一段两套烃源岩的最大总厚度及成熟度、面积、有机质丰度及类型存在控制作用。据此提出按照基底埋深、深洼带面积和阿尔善组及腾一段的古水体盐度特征将洼槽划分为高熟型、成熟型和低熟型3大类14小类。结合洼槽生烃潜力评价,认为富生烃洼槽总体属于高熟大中型洼槽和成熟大中型咸水洼槽,咸水洼槽具有更优越的源储条件,更有利于致密油勘探。由于高熟咸水洼槽在马尼特坳陷和乌兰察布坳陷更发育,在勘探选区上应优先考虑这两个坳陷内的洼槽。

关键词: 二连盆地, 洼槽分类, 基底埋深, 湖盆咸化, 生烃潜力

Abstract:

A total of 56 sags and 21 uplifts have been discovered in the Erlian Basin. Each sag consists of two or three sub-sags, according to the segmentation of sedimentation center in the Tenggeer Formation (1^st member). In order to study the geological classification and its correlation with the hydrocarbon generation potential of the sub-sags, the geological and geochemical statistical data from 23 sub-sags were analyzed. It is found the maximum burial depth of the Paleozoic basement surface, the sub-sag area, and the paleo-water salinity during the epoch of the Aershan and Tenggeer (1^st member) Formation have respectively controlled the maximum total thickness and organic matter maturity, area, organic matter abundance and type of the source rocks in the Aershan Formation and Tenggeer Formation (1^st member). Thus, we propose that the sub-sags could be divided into the highly-mature, mature, and lowly-mature class, and 14 sub-classes according to the differences of the maximum basement burial depth, deep sub-sag area, and paleo-water salinity of the two formation strata. Coupled with hydrocarbon generation potential assessment of 23 sub-sags, we consider that hydrocarbon-rich sub-sags generally belong to highly-mature large-medium sub-sags sub-class or mature large-medium salty sub-sags sub-class. We suggest that the salty or brackish sub-sags are more suitable for tight oil exploration, as they possess more advantageous source and reservoir conditions. As highly-mature saline sub-sags are better developed in the Manite and the Ulanqab depressions, priority of exploration area selection should be given to the sub-sags in these two depressions.

Key words: Erlian Basin, sub-sag classification, basement burial depth, salinization of lacustrine basin, hydrocarbon generating potential

中图分类号:

TE121.1

曹兰柱, 吴飘, 侯读杰, 魏秀丽, 郑荣华. 二连盆地洼槽分类及其油气勘探意义[J]. 现代地质, 2022, 36(02): 719-728.

CAO Lanzhu, WU Piao, HOU Dujie, WEI Xiuli, ZHEN Ronghua. Classification of Sub-sags in the Erlian Basin and Its Petroleum Prospecting Significance[J]. Geoscience, 2022, 36(02): 719-728.

图/表 9

图1 二连盆地含油气凹陷洼槽分类、分布及NW-SE向构造剖面图

Fig.1 Sub-sag classification and distribution in petroliferous sags, and NW-SE-trending structural profile of the Erlian Basin

图2 二连盆地含油凹陷的洼槽、深洼带划分方法及面积特征

Fig.2 Classification method and area characteristics of sub-sags, deep sub-sags of petroliferous sags in the Erlian Basin

图3 二连盆地含油气凹陷下白垩统烃源岩Ro-深度关系图

Fig.3 Relationship between vitrinite reflectance and depth of the Jurassic and Lower Cretaceous source rocks in petroliferous sags of the Erlian Basin

图4 二连盆地含油气凹陷洼槽古生界顶面(Tg)最大埋深与阿尔善组、腾一段烃源岩最大总厚度(a)、洼槽面积与深洼带面积(b)的相关性

Fig.4 Correlations between the maximum buried depth of the Paleozoic surface (Tg) and the maximum total thickness of source rock in the Aershan and Tenggeer (1st member) Formations (a), as well as area of sub-sags and deep sub-sags (b) in petroliferous sags of the Erlian Basin

表1 二连盆地含油气凹陷洼槽地质特征及生烃能力综合评价表

Table 1 Comprehensive evaluation of geological characteristics and hydrocarbon generation capacity of sub-sags in petroliferous sags of the Erlian Basin

洼槽名称	基底类型	Pr/Ph 均值	γ/C₃₀H 均值	基底埋深 /m	泥岩厚度 /m	探明储量/ 10⁴t	最大生油强度/ (10⁴t/km²)	生油量/ 10⁸t	评价指数 Y	评价级别
善南	正向裂陷	0.85	0.30	4 500	1 800	9 859	750	18.71	1.000	A
蒙西	正向裂陷	1.20	0.21	2 000	700	0	/	0.29	/	C
莎东	正向裂陷	1.00	0.33	2 300	800	0	/	0.93	/	C
阿北	正向裂陷	0.63	0.20	3 000	1 000	398	300	5.11	0.324	B
巴南	正向裂陷	0.50	0.24	3 200	1 200	2 249	500	10.49	0.603	A
巴北	正向裂陷	0.56	0.16	3 000	900	0	200	4.57	0.253	B
淖东	正向裂陷	0.53	0.20	3 625	750	1 970	320	7.31	0.405	A
敖包	正向裂陷			2 200	500	0	/	0.62	/	C
乌南	隆起	1.71	0.07	4 000	800	2 287	720	5.59	0.563	A
乌中	隆起			4 500	1 550	0	300	8.30	0.426	A
乌兰花南	隆起	0.78	0.20	3 000	1 150	162.7	350	5.82	0.373	B
乌兰花北	隆起	0.40	0.24	2 900	1 000	0	100	1.11	0.089	C
呼南	隆起	0.41	0.45	3 500	1 000	0	400	8.85	0.497	A
阿尔中	隆起	1.42	0.06	3 900	1 300	3 758	680	5.40	0.536	A
阿尔北	隆起	0.89	0.10	3 100	700	0	420	4.24	0.360	B
阿尔南	隆起	1.35	0.05	2 600	625	0	560	1.75	0.355	B
赛东	斜向裂陷	0.91	0.11	3 600	700	1 038.3	300	8.11	0.420	A
赛北	斜向裂陷	1.03	0.08	1 800	500	0	0	1.59	0.051	C
宝饶	斜向裂陷	0.80	0.13	3 000	700	2 755	450	6.55	0.450	A
吉东	斜向裂陷	0.83	0.13	2 400	450	0	30	1.30	0.058	C
洪中	斜向裂陷	1.08	0.10	2 900	600	200	240	6.81	0.346	B
洪西	斜向裂陷	0.71	0.11	2 200	500	0	0	1.50	0.048	C
洪东	斜向裂陷	1.14	0.13	2 300	450	2 026	160	4.13	0.218	B

图5 二连盆地含油气洼槽阿尔善组及腾一段烃源岩抽提物的姥鲛烷/植烷与伽马蜡烷/C30藿烷指数散点图

Fig.5 Scatter plot between the index of the pristane/phytane and gammacerane/C30-hopane in the extract of source rock of the Aershan and Tenggeer (1st member) Formations in petroliferous sub-sags of the Erlian Basin

表2 二连盆地下白垩统含油气凹陷的洼槽综合分类表

Table 2 Integrated sub-sag classification of the Lower Cretaceous petroliferous sags in the Erlian Basin

类型		R_o/%	埋深/m	深洼面积/km²	Pr/Ph	γ/C₃₁H	洼槽归类
高熟型	大型半咸水洼槽	0.5~2.0	>3 500	>200	0.5~0.8	1.0~2.5	阿南
	大型淡水洼槽			>200	>0.8	<1.0	乌中、赛东
	中型半咸水洼槽			100~200	<0.5	>2.5	淖东
	中型淡水洼槽			100~200	>0.8	<1.0	乌南、阿尔中
成熟型	大型淡水洼槽	0.5~1.3	2 500~3 500	>200	>0.8	<1.0	洪东、洪中
	中型咸水洼槽			100~200	<0.5	>2.5	呼南、巴南、阿北
	中型半咸水洼槽			100~200	>0.8	<1.0	宝饶
	小型咸水洼槽			<100	<0.5	>2.5	巴北、乌兰花南
	小型淡水洼槽			<100	>0.8	<1.0	阿尔北、阿尔南
低熟型	大型淡水洼槽	0.4~0.8	<2 500	>200	>0.8	<1.0	赛北
	中型淡水洼槽			100~200	>0.8	<1.0	吉东
	小型咸水洼槽			<100	<0.5	>2.5	乌兰花北
	小型半咸水洼槽				<0.5	>2.5	敖包、莎东、蒙西
	小型淡水洼槽				>0.8	<1.0	洪西

图6 二连盆地含油气凹陷洼槽深洼槽面积/基底埋深与生油量的相关关系

Fig.6 Correlations between oil generating quantity and area of deep sub-sags/maximum buried depth of the Paleozoic sub-sag surface in the petroliferous sags of the Erlian Basin

图7 二连盆地含油气洼槽阿尔善组及腾一段两套烃源岩的HI指数类型比例统计图

Fig.7 Statistics chart of hydrocarbon index types for source rock in the Aershan and Tenggeer (1st member) Formations of sub-sags in the petroliferous sags of the Erlian Basin

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