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东海盆地西湖凹陷平湖组煤系烃源岩条件及成烃模式

蒋一鸣 刁慧 曾文倩

蒋一鸣, 刁慧, 曾文倩. 东海盆地西湖凹陷平湖组煤系烃源岩条件及成烃模式[J]. 地质科技通报, 2020, 39(3): 30-39. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0304
引用本文: 蒋一鸣, 刁慧, 曾文倩. 东海盆地西湖凹陷平湖组煤系烃源岩条件及成烃模式[J]. 地质科技通报, 2020, 39(3): 30-39. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0304
Jiang Yiming, Diao Hui, Zeng Wenqian. Coal source rock conditions and hydrocarbon generation model of Pinghu Formation in Xihu Depression, East China Sea Basin[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(3): 30-39. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0304
Citation: Jiang Yiming, Diao Hui, Zeng Wenqian. Coal source rock conditions and hydrocarbon generation model of Pinghu Formation in Xihu Depression, East China Sea Basin[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(3): 30-39. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0304

东海盆地西湖凹陷平湖组煤系烃源岩条件及成烃模式

doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0304
基金项目: 

国家科技重大专项 2016ZX05027-001

详细信息
    作者简介:

    蒋一鸣(1983-), 男, 高级工程师, 现主要从事海上油气综合地质研究和管理工作。E-mail:jiangym2@cnooc.com.cn

  • 中图分类号: P618.11;TE122.2

Coal source rock conditions and hydrocarbon generation model of Pinghu Formation in Xihu Depression, East China Sea Basin

  • 摘要: 西湖凹陷是中国近海最重要的煤成油气凹陷。近年来,油气勘探证实平湖组煤系烃源岩为西湖凹陷提供了丰富的油气资源。与陆上其他中生代煤成油气盆地不同,近海新生代海陆过渡相平湖组煤系烃源岩在母质来源、生烃条件和演化特征上都有其独特性。研究表明,平湖组煤和炭质泥岩具有富含树脂体、高IH指数、Ⅱ1-Ⅱ2型干酪根、广覆式分布特点;煤系烃源岩富含三环二萜异海松烷、四环二萜β-扁植烷和五环三萜奥利烷,指示了针叶类裸子植物、蕨类植物和被子植物多植被母质来源;有机质组成差异、"内热外冷"地温和差异的沉积沉降速率造成了煤和泥岩在不同构造带成烃演化具有明显不同。这种差异决定了煤成油气资源具有"油气并举、东气西油"的分布格局,烃源岩成烃演化表现为"早期有利生油,晚期持续生气"模式。

     

  • 图 1  西湖凹陷构造-地层划分

    Figure 1.  Division of tectonic and stratigraphic units in Xihu Depression

    图 2  平湖组烃源岩有机质丰度判别(a)与占比图(b)

    Figure 2.  Identification (a) and ratio (b) of organic matter abundance of source rocks in Pinghu Formation

    图 3  平湖组泥岩和煤IH-Tmax有机质类型判识图

    Figure 3.  Polts of IH vs Tmax showing the kerogen types of mudstones in Pinghu Formation from different tectonic units

    图 4  平湖组烃源岩不同构造带显微组分占比分布图

    a.煤显微组分占比分布;b.煤富氢亚显微组分占比分布;c.泥岩显微组分分布

    Figure 4.  Distribution of micro-components in different tectonic zones of source rocks in Pinghu Formation

    图 5  煤显微组分照片

    a.树脂体,C井,3 072 m,平湖组上段(油浸反射光);b.均质镜质体,C井,3 818 m,平湖组中段(油浸反射光);c.渗出沥青质体,B井,3 455~3 455.5 m,平湖组上段(油浸反射光);d.藻类体,B井,3 538 m,平湖组上段(油浸反射光);e.基质镜质体,A井, 4 783 m,平湖组上段(油浸反射光);f.渗出沥青质体,B井,3 455~3 455.5 m,平湖组上段(油浸反射光)

    Figure 5.  Photographs showing different macerals of coals

    图 6  平湖组泥岩显微组照片

    a.腐殖无定形,A井,4 203 m,平湖组中段(透射光); b.结构镜质体,A井,4 203 m,平湖组中段(透射光); c.基质镜质体,B井,3 455~3 455.5 m,平湖组上段(油浸反射光)

    Figure 6.  Photographs showing different macerals of mudstones in Pinghu Formation

    图 7  平湖组不同构造带烃源岩生标对比图

    Figure 7.  Compositional comparison of the biomarkers in source rocks of Pinghu Formaiton from different tectonic belts

    图 8  西湖凹陷实测地层温度和现今地温梯度分布图

    a.西湖凹陷钻井地温模拟曲线(数据点为实测数据); b.西湖凹陷现今地温梯度

    Figure 8.  Measured formation temperature and current geothermal gradient distribution of Xihu Depression

    图 9  西湖凹陷平湖组烃源岩成熟度分布图

    Figure 9.  Maturity distribution of source rocks in Pinghu Formation, Xihu Depression

    图 10  西湖凹陷平湖组煤系烃源岩埋藏史及热演化史图

    a.西部斜坡带; b.中央反转带

    Figure 10.  Buried history and thermal evolution history of coal source rocks in Pinghu Formation, Xihu Depression

    图 11  西湖凹陷平湖组煤产率曲线与活化能分布图

    Figure 11.  Coal generation rate curve and activation energy distribution of Pinghu Formation, Xihu Depression

    图 12  西湖凹陷平湖组泥岩产率曲线与活化能分布图

    Figure 12.  Generation rate curve and activation energy distribution of mudstone in Pinghu Formation, Xihu Depression

    图 13  西湖凹陷平湖组烃源岩成烃演化过程图

    a.西部斜坡带;b.中央反转带

    Figure 13.  Hydrocarbon evolution model of the source rocks in Pinghu Formation, Xihu Depression

    图 14  西湖凹陷平湖组烃源岩生烃模式图

    Figure 14.  Model of hydrocarbon generation of source rocks in Pinghu Formation, Xihu Depression

    表  1  国内主要含煤盆地煤显微组分特征

    Table  1.   Characteristics of coal micro-components in major coal-bearing basins in China

    盆地 地层 煤系烃源岩显微特征
    镜质组 惰质组 壳质组
    东海西湖凹陷 古近系平湖组 64.3%~94.8%,平均87.69% 0~24.5%,平均1.52% 0.5%~33.1%,平均10.79%,体积分数较高且以树脂体为主
    珠江口盆地 古近系恩平组 约86.9% 小于1% 约3.6%
    琼东南盆地 古近系陵水组 大于95% 小于1% 小于1%
    塔里木盆地 中、下侏罗统及三叠系 25%~70% 在5%~58% 16%~65%,藻类组占15%~65%
    吐哈盆地 下、中侏罗统 0.7%~99.4%,半镜质组和半惰质组体积分数为0~79%和0~83.9% 0~76.8% 0~38%,以角质0~28.6%、孢子体0~25%、壳屑0~11.6%为主
    鄂尔多斯盆地 上石炭统太原组 60%~70%,东北部和东部为50%左右,东南部为70%~80% 18%~23%,其中火焚丝质体常见 壳质组体积分数在东北部和南部较高,常大于4%
    奥陶系山西组 50%~85%,以均质镜质体为主 20%~30% < 5%
    柴达木盆地 侏罗系 10.1%~84.7%,平均32%,以结构镜质体和基质镜质体为主 2.2%~79.8%,平均57.7% 0.8%~9.4%。平均3.6%,以孢子体(7.8%)和角质体(1.1%)为主
    四川盆地 上二叠统龙潭组 61.2%~88.2% 0%~32% 2.8%~24.8%
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    表  2  平湖组烃源岩实验样品地化指标

    Table  2.   Geochemical index of experimental samples of source rocks in Pinghu Formation

    井号 岩性 构造带 Ro/% w(TOC)/ % S1+S2/ (mg·g-1)
    A井 平湖斜坡带 0.85 42.27 103.7
    D井 泥岩 杭州斜坡带 0.73 1.21 1.67
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  • 收稿日期:  2019-11-10

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