摘要：梨树凹陷存在四套烃源岩层，即青山口组、登娄库组、营城组和沙河子组地层的暗色泥岩，这四套烃源岩在有机质含量、有机质类型、热演化史及生、排烃特征等方面存在着较大差异性，也决定了不同层位油气勘探的潜力。烃源岩综合评价表明，研究区深部断陷营城组和沙河子组暗色泥岩及煤系地层发育，有机碳含量高，母质类型以Ⅲ型为主，处于高成熟-过成熟阶段，生排油气能力较强，是本区主力烃源岩层。
关键词：梨树凹陷；烃源岩；地化特征；生排烃
1.研究区概况
1.1 环境因素
梨树凹陷位于松辽盆地东南隆起区南部，面积约为2746km2，盆地形状近似菱形，沿北西方向展布。梨树凹陷是发育在前中生代变质基底之上于晚侏罗一中自垩世形成的多层叠置的断-坳型盆地，五家子组为其主要烃源岩．泉头组砂岩为其主要储集层．长期在杨大城子古隆起控制下形成的各类圈闭为重要的油气勘探靶区。
2 烃源岩评价
。梨树凹陷存在四套烃源岩层，即青山口组、登娄库组、营城组和沙河子组地层的暗色泥岩，营城组沙和河子组虽然不属于中浅层，但在研究的中浅层区域里，可能是烃源岩为中浅层提供油气，所以针对研究区来讲也是主要的研究对象。受区域构造-沉积演化的影响，这四套烃源岩在有机质含量、热演化史及生、排烃特征等方面存在着较大差异性，也决定了不同层位油气勘探的潜力。
2.1 研究区烃源岩地化特征
2.1.1 青山口组烃源岩地化特征
梨树凹陷烃源岩样品分析化验表明（表1），梨树地区烃源岩层剥蚀严重，基本不具备生烃潜力，是一套较差的烃源岩。
表1 梨树凹陷青一、二层序烃源岩地化特征统计表
地区TOC/%有机质类型Ro/%“A”/%综合评价
平均值最大值
王 府1.964.29Ⅱ1～Ⅰ，Ⅱ20.46～0.700.07中等-好
德 惠Ⅱ1～Ⅰ，Ⅲ0.39～0.960.06中等-好
梨 树Ⅱ10.47差
梨树凹陷青一、二层序镜质体反射率表明，梨树凹陷青一、二层序烃源岩镜质体反射率Ro为0.47%，处于未成熟阶段，相比较东南隆起区的其他地区，如王府、德惠凹陷的镜质体反射率都处于0.39%-0.96%，大部分地区都处于低成熟-成熟阶段
2.1.2 登娄库组烃源岩地化特征
从研究区登娄库组烃源岩地化特征分析可以看出，梨树凹陷登娄库组烃源岩有机碳含量比较高，平均有机碳含量是1.17%，其次是德惠凹陷，平均有机碳含量是0.86%（表2），平均有机碳含量0.86%。有机碳含量偏高的原因大多与沼泽环境煤系地层发育有关。梨树凹陷登娄库组烃源岩有机质类型为Ⅲ-Ⅱ2型；烃源岩镜质体反射率为0.60%～2.05%，处于成熟-高成熟阶段；根据研究区登娄库组沉积体系空间配置、有机碳含量、有机质类型及有机质成熟度等地化特征分析判定，梨树凹陷登娄库组烃源岩是一套中等-好的烃源岩。
表2 登娄库组烃源岩地化特征统计表
地区TOC/%有机质类型Ro/%“A”/%综合评价
平均值最大值
王府0.280.91Ⅱ2-Ⅱ10.95～1.27中等-好
德惠0.864.36Ⅲ-Ⅱ20.68～2.101.05中等-好
梨树1.1730.79Ⅲ-Ⅱ20.60～2.059.24中等-好
2.1.3 营城组烃源岩地化特征
梨树凹陷营城组烃源岩地化特征分析表明（表3），梨树凹陷有机碳含量比较高，平均有机碳含量为2.1%，有机碳含量最大值为75.2%。说明梨树凹陷有机碳含量在整个东南隆起区其他
凹陷中比较高。梨树凹陷烃源岩有机质类型为Ⅲ-Ⅱ2型和Ⅱ1型；烃源岩镜质体反射率为0.49-2.19%；根据梨树凹陷营城组有机碳含量、有机质类型及有机质成熟度等地化特征判定，梨树凹陷营城组烃源岩是一套中等-好的烃源岩层，其生排烃潜力是比较大的。
表3 营城组烃源岩地化特征统计表
地区TOC/%有机质类型Ro/%“A”/%综合评价
平均值最大值
王府5.911.5Ⅲ-Ⅱ1，Ⅱ21.09～1.870.39中等-好
德惠1.512.6Ⅲ-Ⅱ2，Ⅱ10.50～1.616.57中等-好
梨树2.175.2Ⅲ-Ⅱ2，Ⅱ10.49～2.1914.88中等-好
2.1.4 沙河子组烃源岩地化特征
从梨树凹陷沙河子组烃源岩地化特征分析（表4）可以看出沙河子组烃源岩有机碳含量比较高，梨树凹陷有机碳含量最大值高达63.5%；高含量有机碳与沼泽环境煤系地层发育有关。梨树凹陷沙河子组烃源岩有机质类型为Ⅲ-Ⅱ2型和Ⅱ1型；烃源岩镜质体反射率为0.43-3.50%，处于成熟-高成熟-过成熟阶段。根据梨树凹陷沙河子组烃源岩有机质类型、有机质成熟度等地化特征判定，梨树凹陷沙河子组烃源岩也是一套中等-好的烃源岩层。
表4 沙河子组烃源岩地化特征统计表
地区TOC/%有机质类型Ro/%“A”/%综合评价
平均值最大值
王府9.3627.90Ⅱ1-Ⅱ20.89～2.013.23中等-好
德惠2.1816.20Ⅲ-Ⅱ1，Ⅱ20.75～1.849.13中等-好
梨树1.4963.50Ⅲ-Ⅱ2，Ⅱ10.43～3.5011.03中等-好
2.2 研究区烃源岩生排烃特征
2.2.1 青山口组烃源岩生排烃特征
梨树凹陷青山口组烃源岩发育较差，生烃潜力不大。根据上文的研究得出，梨树凹陷青山口组是一套比较差的烃源岩。总体来看整个东南隆起区的其他凹陷烃源岩，这些烃源岩主要生排烃期为嫩末-明末，生排烃量有限。梨树凹陷青山口组生排烃相比较起来就更差。
青一、二层序烃源岩排烃模拟结果表明，排液态烃强度较大区域和排气态烃强度较大区域主要分布于莺山凹陷、王府凹陷和德惠凹陷北部，梨树凹陷分布较少。
2.2.2 登娄库组烃源岩生排烃特征
杨202井登娄库组烃源岩生排烃史模拟结果表明（图2-10），登娄库组烃源岩排气态烃门限深度为700m，即在登娄库组沉积末期登娄库组底部的烃源岩就达到生排气态烃门限深度，登娄库组烃源岩埋藏深度达1100m时进入生排起高峰阶段。模拟计算还表明，杨202井登娄库组烃源岩的排液态烃量小于或等于源岩的残留烃量，所以登娄库组烃源岩几乎不能排油。
杨202井登娄库组烃源岩生排烃史模拟结果表明，登娄库组烃源岩排气态烃门限深度为700m，登娄库组烃源岩埋藏深度达1100m时进入生排起高峰阶段。据杨202井埋藏史曲线分析，登娄库组烃源岩在泉头组沉积末期达到生排烃高峰期，构造运动产生的抬升剥蚀作用虽然对生排烃作用有一定影响，总体上影响不大。
排气态烃强度较大区域主要分布于德惠-小合隆凹陷、梨树凹陷及双辽凹陷；德惠-小合隆、梨树及双辽凹陷的生排气量及天然气聚集量见表5。
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计算结果表明，德惠凹陷和梨树-双辽凹陷登娄库组烃源岩具有较强的排气态烃能力，在上述排气强度较大地区的登娄库组及泉一、二层序砂体储层是寻找原生气藏的有利区带。
表5 登娄库组烃源岩生排天然气量表
区 带生气量/×1012m3排气量/×1012m3天然气聚集量/×108m3
莺 山-王 府0.62850.44004.4000～8.8000
德 惠-小合隆3.78502.650026.5000～53.0000
梨树2.31401.620016.2000～32.4000
双辽0.44850.31503.1500～6.3000
合 计7.17605.025050.2500～110.5000
注：考虑到后期抬升剥蚀作用的影响，石油聚集系数1-5%，天然气聚集系数1-2‰
2.2.3 营城组烃源岩生排烃特征
梨参2井营城组烃源岩生排烃史研究表明，梨树断陷梨参2井营城组烃源岩在埋深750m时，开始进入排气态烃门限，埋深1200m时，达到生排气高峰阶段；在埋深达1350m时进入排油门限，埋深达1800m时进入生排油高峰阶段。
梨参2井营城组埋藏史研究表明，营城组烃源岩在营城组沉积的中后期阶段进入生排液态烃门限，营城组末期的构造运动导致地壳抬升，使营城组遭受部分剥蚀，同时也使得生排烃过程终结；之后地壳沉降，登娄库组及泉头组等地层沉积使营城组烃源岩再次被埋藏至生排烃门限以下，因此，营城组烃源岩在热演化过程中可能存在着二次生排烃过程。
梨树凹陷营城组烃源岩生排烃模拟结果表明，从生排气态烃特征上分析（表6），梨树-双辽断陷生排气量低于德惠-小合隆断陷，位于生排气量第二位。从生排液态烃特征上分析，梨树断陷、德惠-小合隆断陷及莺山-王府断陷则是排液态烃量最大区带，营城组烃源岩生油量为57.43×108t，排油量为37.33×108t。
表6 营城组烃源岩生排烃量表
区 带生油量
/×108 t排油量
/×108 t石油聚集量
/×104 t生气量
/×1012m3排气量
/×1012m3天然气聚集量
/×108m3
莺 山-王 府15.349.97997～49852.8501.99519.950～39.900
德 惠-小合隆16.6710.841084～54207.6505.35553.550～107.100
梨树-双辽18.2011.831183～59157.2915.10451.040～102.080
合 计57.4337.333733～1866520.28714.201142.010～284.020
注：考虑到后期抬升剥蚀作用的影响，石油聚集系数1-5%，天然气聚集系数1-2‰
排液态烃较大区域主要分布在梨树断陷、德惠断陷、莺山-王府断陷和榆树凹陷；而排气态烃强度较大区域主要分布于梨树断陷、德惠-小合隆断陷及莺山-王府断陷；、双辽断陷排气态烃强度次之。
2.2.4 沙河子组烃源岩生排烃特征
杨3井沙河子组烃源岩生排烃史研究表明，德惠断陷杨3井沙河子组烃源岩在埋深750m时，开始进入排气门限，埋深1300m时，达到生排气高峰阶段；在埋深达1350m时进入排油门限，埋深达1800m时进入生排油高峰阶段。沙河子组埋藏史研究表明，沙河子组烃源岩在营城组沉积中期进入生排烃门限，与营城组烃源岩生排烃过程相似，沙河子组烃源岩也经历过二次生烃过程。
沙河子组烃源岩排烃模拟结果表明，沙河子组排液态烃强度较大区域主要分布于德惠断陷和梨树断陷，其次为王府断陷和莺山断陷，其他断陷排液态烃的强度相对最小。
沙河子组排液态烃强度较大区域主要分布于德惠断陷和梨树断陷，其次为王府断陷和莺山断陷，其他断陷排液态烃的强度相对最小；排气态烃强度较大区域主要分布于德惠-小合隆断陷及梨树断陷，莺山-王府断陷次之，沙河子组烃源岩生排烃量最大的地区为德惠-小合隆断陷，其次为梨树断陷。各断陷的生排烃量、石油及天然气聚集量详见表7。
表7 梨树凹陷沙河子组烃源岩生排烃量表
区 带生油量
/×108 t排油量
/×108 t石油聚集量
/×104 t生气量
/×1012m3排气量
/×1012m3天然气聚集量
/×108m3
梨 树14.029.11911～45555.5884.19141.910～83.820
德惠-小合隆19.6212.751275～63758.5006.37563.750～127.500
王 府7.574.92492～24601.9681.47614.760～29.520
注：考虑到后期抬升剥蚀作用的影响，石油聚集系数1%～5%，天然气聚集系数1～2‰
结论
确定了梨树凹陷主力烃源岩发育层位。烃源岩综合评价表明，研究区深部断陷营城组和沙河子组暗色泥岩及煤系地层发育，有机碳含量高，母质类型以Ⅲ型为主，处于高成熟-过成熟阶段，生排油气能力较强，是本区主力烃源岩层。青一、二层序暗色泥岩有机质类型好、有机碳含量高、但成熟度较低；虽然具备一定的生排烃能力，但生排烃潜力有限；登娄库层序组烃源岩质量较差，以生排气态烃为主，生排烃潜力亦有限；因此，研究区中浅层在兼顾原生油气藏勘探同时，应以寻找发现次生油气藏为主。
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论文作者:白杨
论文发表刊物:《文化时代》2019年17期
论文发表时间:2020/1/16
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