川东南下寒武统牛蹄塘组烃源岩特征及有效性分析_魏全超

总有机碳含量是用来判识岩石能否成为有效烃源岩的主要指标[2]。
国内外众多学者研究认为 0.5%是海相有效烃源岩总有机碳含量的下限值[3-4]，因此，0.5%也被用作本
次牛蹄塘组烃源岩判别的下限标准。
1.2 地球化学特征
1.2.1 丰度
丁山 1 井牛蹄塘组上部深灰色泥岩 17 个样品中 TOC 在 0.04%～0.48%，平均 0.19%，深灰色泥灰岩 5
相色谱特征
样品数 平均含量
含沥青样品
0%<m≤10%
针对丁山 1 井牛蹄塘组 2 个烃 井号
样品数
样品百分率
样品数
样品百分率
源岩样品和 8 个灯影组储层沥青样
（个）
（%）
（个）
（%）
（个）
（%）
品，通过饱和烃气相色谱分析进行
58（岩心）
3
29
50
29
50
了油源对比，分析结果如表所示。
丁山 78（岩屑） 3.8
烷优势，Pr/nC17 值介于 0.46~1.17 之间，一般在 0.46~0.62；Ph/nC18 值介于 0.58~0.97 之间，一般在 0.58-0.75，
所指示的源岩沉积环境为具有一定盐度的还原环境，与寒武系源岩样品（DSS-1 和 SW1）的沉积环境相似。
震旦系所有沥青样
表 3 丁山 1 井牛蹄塘组烃源岩与灯影组储层沥青的饱和烃气相色谱特征
品正构烷烃的碳数分布 （图 3）与寒武系牛蹄 塘组烃源岩也有相似的 特征，只是主峰碳的位 置有所偏移，分布在 19～23 之间。前碳和后 碳 比 (∑C21-/∑C22+) 分 布在 0.45～0.91 之间， 以后碳为主，部分样品 呈双峰态分布。一般认
样 号 深度(m)
DSS-1
SW1 DS27 DS24 DS23 DS21 DS22 DS18 DS-13 DS-3
1 烃源岩特征
1.1 海相烃源岩判识标准
有机质的丰度、类型、成熟度是烃源岩 评价的三个重要指标，其中有机质丰度是评
图 1 丁山 1 井和林 1 井有机碳含量剖面
价烃源岩的最基础的指标。在正常的热演化条件下，总有机碳含量（TOC）、氯仿沥青“A”、生烃潜量（S1+S2）
和总烃是评价烃源岩有机质丰度的常规指标。但高热演化条件下，氯仿沥青“A”和生烃潜量通常失败，
地球化学特征进行深入研究，并以震旦系灯影组古油藏为例分析了烃源岩的有效性。结果表明，牛蹄塘组烃源
岩厚度稳定，底部暗色泥页岩分别厚约 25m～43m，平均有机碳含量介于 0.5%~1.0%，现今已达过成熟阶段，
为中等烃源岩。牛蹄塘组泥页岩是灯影组古油藏的主要烃源岩，古油藏原油裂解气是灯影组气藏成藏的物质基
部深水陆棚相的炭质泥页岩具有良好的生烃能力，是有效的烃源岩。牛蹄塘组烃源岩厚度介于 0-140m，
宜宾-泸州地区为生烃凹陷，烃源岩厚度达 140m，向川中地区及丁山-林滩场地区减薄，其中丁山 1 井
厚 25m，林 1 井 43m（图 2）。可见，牛蹄塘组沉积相
对烃源岩的发育和分布具有重要的控制因素，特别是
深水陆棚和浅水陆棚纵向上的所占比例更是直接决定
了烃源岩厚度的平面分布。
2 烃源岩有效性分析
2.1 实例—震旦系古油藏解剖 震旦系灯影组与牛蹄塘组呈平行不整合接触，震
旦纪末期的桐湾运动导致灯影组顶部白云岩遭受岩溶 作用改造，丁山 1 井、林 1 井钻井取芯揭示，灯影组 顶部白云岩储层岩溶孔洞发育，大量沥青充填其中， 沥青呈分散状或板状分布，其是震旦系古油藏存在直 接证据。
0.50 0.45
DSS-1
SW1 0.40
DS27 0.35
DS24 0.30
DS23
0.25 DS22
0.20 DS18
0.15
DS-13
0.10 DS21
0.05 DS-3
0.00
C27
C28
C29
图 4 丁山 1 井烃源岩与储层沥青的ααα(20R)-C27、 C28 和 C29 规则甾烷的分布图
0.04~0.48 30~1231
达到过成熟阶段后期。在地质历史上， 林 1 井所经历的埋藏深度较丁山 1 井
丁
深灰色泥岩
0.19(17)
山
深灰色
0.02~0.21
263(14) 49~203
-29.5 -29.5
2.32~3.05 2.62(11)
非烃源岩
浅，5 个样品的镜质体反射率 Ro 介于 1
在 2.32%～3.05%，平均为 2.62%，达过 成熟阶段。底部黑色泥页岩镜质体反射 井号
表 1 丁山 1 井、林 1 井牛蹄塘组烃源岩地化数据
（部分数据源自付小东等，2008）[2]
岩性TOC/%Fra bibliotek氯仿沥青 "A"/10-6
干酪根 δ13C/‰
反射率/%*
综合评价
率 Ro 值是 4.35%，伊利石结晶度为 0.33，
质量分数(%) C13 C15 C17 C19 C21 C23 C25 C27 C29 C31 C33 C35 C37 C39
16 DSS-1
14
SW1
12
DS27
DS24 10
DS23 8
DS22
6
DS18
4
DS-13
DS21 2
DS-3
0
碳数分布
图 3 丁山 1 井烃源岩与储层沥青正构烷烃的 碳数分布及相对质量分数
这和丁山 1 井类似，烃源岩品质差，基本不具生烃能力。但牛蹄塘组下部发育有 43m 的暗色泥页岩，其
TOC 值介于 0.08%～0.99%之间，特别是底部 2 个样品 TOC 值达 0.56%和 0.99%，平均值为 0.78%，为一
收稿日期：2010-12-13 作者简介：魏全超（1981—），男，山东聊城人，工程师，主要从事油气成藏研究
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川东南下寒武统牛蹄塘组烃源岩特征及有效性分析
套中等烃源岩（表 1，图 1）。
1.2.2 类型
丁山 1 井牛蹄塘组干酪根δ13C1 值在-29.5‰～31.5‰（表 1），氯仿沥青“A“碳同位素为-29‰～29.3 ‰，根据戴金星烃源岩分类标准[5]，应属于 I 型干酪根。林 1 井牛蹄塘组干酪根显微组分鉴定揭示牛蹄塘
2012 年 3 月第 32 卷第 1 期
四川地质学报
Vol.32 No.1 Mar.，2012
川东南下寒武统牛蹄塘组烃源岩特征及有效性分析
魏全超 1，朱冬梅 1，黄文明 2
（1.中国石化勘探南方分公司，成都 610041；2.成都理工大学能源学院，成都 610059）
摘要：通过地球化学分析、储层沥青薄片镜下鉴定，对川东南下寒武统牛蹄塘组烃源岩宏观特征以及微观
芯薄片 46 片中见沥青薄片有 24 片，沥青平均含量 2.2%；岩屑薄片 84 片中见沥青的有 38 片，平均沥青
含量 3.3%；在所有岩芯岩屑薄片中，见沥青薄片平均含量为 2.87%（表 2）。
2.1.1 油源对比
1）源岩与储层沥青的饱和烃气
表 2 丁山 1 井、林 1 井灯影组薄片沥青含量统计表
础。
关键词：牛蹄塘组；烃源岩；古油藏；川东南
中图分类号：P618.13
文献标识码：A
文章编号：1006-0995（2012）01-0069-05
DOI：10.3969/j.issn.1006-0995.2012.01.019
震旦纪末期的桐湾运动，使川东南地 区大规模抬升，灯影组顶部广遭剥蚀，致 寒武系和震旦系呈平行不整合接触。早寒 武世，海水由东南方向大规模入侵，川东 南地区水体加深，发育半深海闭塞盆地相。 伴随着缺氧事件，沉积了一套富含有机质 的黑色碳质页岩、粉砂质页岩。油源对比 和古油藏研究揭示，在奥陶纪-志留纪和 二叠纪-早三叠世，下寒武统牛蹄塘组(∈ 1n)烃源岩曾大量排烃，是震旦系与寒武系 古油藏主要烃源岩[1]。
3478.76
3479.97 3490.26 3494.67 3500.05 3505.62 3505.92 3505.93 3513.47 3656.44
层位
描
述
OEP CPI
□ 1n
深灰色泥岩
1.13 1.19
□ 1n
深灰色泥岩
1.09 1.20
Z2dn
细晶白云岩中晶间充填的沥青
1.07 1.13
Z2dn 细晶白云岩，灰白色斑块中充填的沥青 1.06 1.16
Z2dn 灰白色白云岩，细小晶洞中充填的沥青 1.06 1.15
Z2dn
灰白色白云岩晶洞中充填的沥青
1.05 1.17
Z2dn
白云岩粒间充填的沥青
1.08 1.15
Z2dn
白云岩晶洞中充填的沥青
1.08 1.13
Z2dn 白云石化形成的孔洞中充填的沥青 1.01 1.10
Z2dn
沿裂隙充填的沥青
1.03 1.13
Pr/nC17
0.58 0.52 0.59 0.46 0.62 0.50 0.49 0.60 1.17 0.76
Pr/nC18
0.78 0.73 0.58 0.61 0.68 0.65 0.60 0.75 0.97 0.74
为低碳数正构烷烃与低
等浮游植物有关，而高碳数正构烷烃则与高等植物生源有关。从生物发展史来看，高等植物及花草树木
注：2.62 代表沥青折算成镜质体反射率，2.01 代表实测的镜质体反射率 *分子为最小值～最大值，分母为平均值和样品数
实测厚度为 148m。可见，在寒武世早期，川东南地区均为陆棚相，沉积相分异小，构造平静，从而导致
研究区牛蹄塘组烃源岩在平面上具有相似的分布特征。
然而，地化资料分析提示，牛蹄塘组中上部的浅水陆棚相的泥岩、泥灰岩不具备生烃能力，仅有底