巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩油气地球化学特征研究

黎彩凤，旷理雄，郭建华　(中南大学地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 410083)

蔡文杰　(中海油研究总院，北京 100027)



巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩油气地球化学特征研究

黎彩凤，旷理雄，郭建华(中南大学地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 410083)

蔡文杰(中海油研究总院，北京 100027)

[摘要]以现代石油地质理论为指导，利用研究区岩心资料和钻井油气地球化学资料，系统研究了巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩特征。研究表明，盆地中上侏罗统烃源岩主要发育在Imburu组、Koi-Iange组、Barikewa组和Magobu组，沉积厚度较大，平均厚度368m，岩性主要为海相、海陆过渡相页岩和泥岩。研究区烃源岩有机质丰度整体中等，局部较高，全区有机碳含量范围为0.40%～2.25%，平均有机碳含量1.57%；有机质类型以Ⅲ型为主，Ⅱ2型次之，有机质热演化普遍达到成熟阶段，局部为高成熟-过成熟(Ro为0.5%～1.3%，局部高达2.1%)，具有较好的生烃潜力，表明该区具有良好的油气勘探前景。

[关键词]巴布亚盆地；中上侏罗统；有机质丰度；有机质类型；成熟度；生烃潜力

巴布亚盆地形成于澳大利亚大陆板块边缘，为一北西-南东向展布的中-新生代叠合型盆地，面积约64×104km2[1]。盆地在古生界花岗岩基底之上，沉积了一套2000～6000m厚的中、新生界(见表1)，受澳大利亚板块和太平洋板块斜向碰撞作用影响，盆地西部中生界分布广泛，盆地东部新生界沉积巨厚。

巴布亚盆地的石油地质勘探始于上个世纪30年代，但因资料精度与认识程度的限制，盆地整体勘探程度仍较低。近年来，国内学者对盆地构造特征与构造演化的研究逐渐加深，但对沉积环境、烃源岩形成条件及生烃潜力等的研究工作却仍不够深入，这严重困扰了该区的油气勘探[2～4]。下面，笔者以现代石油油气地质理论为指导，综合利用研究区岩心资料和钻井油气地球化学资料，系统研究了该区中上侏罗统烃源岩特征及生烃潜力，以便为该区进一步勘探提供科学依据。

1烃源岩展布特征

巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩主要发育在Imburu组、Koi-Iange组、Barikewa组和Magobu组地层中，主要沉积在前三角洲亚相、临滨亚相、上陆棚亚相、下陆棚亚相等沉积相中，岩性主要为泥岩、页岩。根据地震、单井钻井资料，结合沉积相分析，选取了盆地内3口典型钻井对研究区中上侏罗统烃源岩厚度进行统计，结果显示，Magobu组发育最好，其次为Barikewa 组，而Imburu组、Koi-Iange组烃源岩发育相对较差(见表2)。

表2　巴布亚盆地中生界中上侏罗统地层厚度及烃源岩厚度统计表

从全区来看，研究区烃源岩主要分布于Fly台地和Papuan褶皱带，有效分布面积12.6×104km2，Fly台地东部地区烃源岩沉积厚度普遍为500～1100m，最厚达1122m(Dibiri-1井区)；Papuan褶皱带烃源岩厚200～700m；研究区平均烃源岩厚度为368m，具有“东厚西薄”的特点(见图1)。

图1　巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩厚度等值线图

2烃源岩有机地球化学特征

2.1有机质丰度

主要选用总有机碳含量(TOC)作为有机质丰度的评价指标，而将氯仿沥青“A”含量、总烃(HC)含量、生烃潜量(S1+S2)等作为辅助评价指标。巴布亚盆地中上侏罗统地层主要发育在Papuan褶皱带和Fly台地，该段地层的烃源岩有机质丰度较高，总有机碳含量为0.40%～2.25%，平均1.57%。其中，Papuan褶皱带烃源岩总有机碳含量为0.80%～1.60%，绝大部分区域总有机碳含量为1.00%～1.60%，而Fly台地烃源岩总有机碳含量为0.40%～2.25%。

选取了Anchor Cay-1、Dibiri-1、Magobu Island-1等3口典型井的共106个烃源岩样品(岩心)进行分析，结果表明：Imburu组烃源岩平均有机碳含量为0.87%，综合评价该组地层为中等烃源岩；Koi-Iange组烃源岩平均有机碳含量1.23%，综合评价该组地层为中等-好烃源岩；Barikewa组烃源岩总有机碳含量为0.5%～1.5%，平均1.33%，平均生烃潜量0.39mg/g，综合评价该组地层为中等-好烃源岩；Magobu组烃源岩总有机碳含量普遍为0.6%～2.2%，局部井区高达4.5%，平均1.87%，平均生烃潜量为3.66mg/g，平均总烃含量2612×10-6，平均氯仿沥青“A”含量为1.04%，综合评价该组地层为好-很好烃源岩。综合评价表明，巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩有机质丰度较高，其主体是中等-好烃源岩，且Magobu组烃源岩有机质丰度最高。

2.2有机质类型

主要采用HI指数(氢指数)来鉴别干酪根类型，但考虑到研究区部分地区处于高成熟度条件下，因此以干酪根透射光镜检以及干酪根碳同位素特征作为划分干酪根类型的辅助指标[5]。根据巴布亚盆地Anchor Cay-1、Dibiri-1、Magobu Island-1等3口井63个样品研究分析，得中上侏罗统烃源岩有机质类型，如图2和表3所示。从图2和表3可以看出，Imburu组烃源岩主要为Ⅲ型干酪根，Ⅱ2型干酪根较少；Koi-Iange组烃源岩以Ⅲ型干酪根为主；Barikewa组烃源岩主要为Ⅲ型干酪根，部分井区含Ⅱ2型干酪根；Magobu组烃源岩干酪根类型以Ⅲ型为主，其次为Ⅱ2型。总的来说，巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩的有机质类型总体评价为Ⅱ2-Ⅲ型，其中，以Ⅲ型干酪根为主，Ⅱ2型次之。

图2　巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩干酪根类型分布图

井名 层位干酪根类型ⅠⅡ1Ⅱ2Ⅲ 干酪根显微组分碳同位素/%PDBMagobuIsland-1Imburu组///100/3惰质组、无定形腐殖质/Koi-Iange组///100/2惰质组-26.30～-27.10Barikewa组///100/7惰质组和镜质组-26.26～-27.31Magobu组//5.9/194.1/16惰质组、镜质组、无定形腐殖质-25.71～-26.33AnchorCay-1Magobu组//26.7/473.3/11Dibiri-1Magobu组/16/3 16/368/13

注：100/3为所占百分比/样品块数。

2.3有机质成熟度

选用镜质体反射率(Ro)来判别有机质的成熟度。通过分析研究区内23口井299个样品，巴布亚盆地中生界烃源岩镜质体反射率在平面上的分布情况如图3所示。可以看出，Ro一般为0.5%～1.3%，为低成熟-成熟阶段，随地层厚度加大，部分区域达高-过成熟阶段(Dibiri-1井在4600m以深其Ro最高达2.1%)。Fly台地东部、Papuan褶皱带西南部处于低成熟-成熟阶段，Ro为0.5%～1.1%；Fly台地东部Dibiri-1井区一带以及Aure活动带西北部为成熟阶段，Ro为1.2%～1.3%。

图3　巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩成熟度平面分布图

3结论

1)巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩主要沉积在Papuan褶皱带与Fly台地地区，分布面积广，沉积厚度大。其中，Magobu组烃源岩沉积最厚，发育最好，有机质丰度最高，是研究区的主力烃源岩。

2)巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩有机质丰度中等，局部丰度较高，为中等-好烃源岩，有机质类型为Ⅱ2-Ⅲ型，且以Ⅲ型干酪根为主，Ⅱ2型次之。有机质热演化成熟度普遍达到成熟阶段，局部达到高成熟-过成熟阶段。综合评价巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩为较好烃源岩，具有良好的油气勘探远景。

[参考文献]

[1]李杰，旷理雄，郭建华，等.巴布亚盆地Fly台地上侏罗统Imburu组层序地层与油气关系研究[J].长江大学学报(自科版)，2014，11(13)：30～32.

[2] 杨磊，康安.巴布亚盆地安特洛普生物礁气田地质特征和成礁模式[J].新疆石油地质，2011,32(2)：207～209.

[3] 刘湘，郭建华.巴布亚盆地构造演化研究[J].长江大学学报(自科版)，2014，11(26)：12～15.

[4] Moyra E J W，Dale L，O’Karo Y，et al. Development of a Papua New Guinean onshore carbonate reservoir：A comparative borehole image (FMI) and petrographic evaluation[J].Marine and Petroleum Geology，2013，44：164～195.

[5] 陈建平，梁狄刚，张水昌，等.中国古生界海相烃源岩生烃潜力评价标准与方法[J].地质学报，2012，86(7)：1132～1141.

[编辑]洪云飞

[文献标志码]A

[文章编号]1673-1409(2016)07-0013-04

[中图分类号]TE122.113

[作者简介]黎彩凤(1991-)，女，硕士生，现主要从事石油地质方面的研究工作；E-mail：eternity29@126.com。

[基金项目]国家科技重大专项(2011ZX05030-002-005)。

[收稿日期]2015-10-10

[引著格式]黎彩凤，旷理雄，郭建华，等.巴布亚盆地中上侏罗统烃源岩油气地球化学特征研究[J].长江大学学报(自科版)，2016,13(7)：13～16.