Characteristics of Xujiahe Formation Source Rock and Process of Hydrocarbon-Generation Evolution in Puguang Area
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摘要: 烃源岩特征研究是成烃演化研究的基础, 烃源岩地球物理预测能够有效地定量评价烃源岩特征.普光地区因可用钻井较少, 难以对陆相须家河组烃源岩总有机碳(TOC)含量和厚度进行定量评价.基于烃源岩TOC体定量预测技术, 对普光地区须家河组烃源岩的TOC含量和厚度进行地球物理预测.研究结果表明：须家河组主要为中等烃源岩, TOC含量约0.6%~1.5%, 主要以条带状分布; 须三段的有效烃源岩厚度主要为20~30 m, 须五段主要为30~40 m; 晚燕山期的剥蚀厚度约2 000~5 000 m, 从构造高部位向研究区两侧呈递减的趋势; 侏罗纪末期, 须三段烃源岩大部分地区进入成熟阶段, 而须五段只有北部洼陷地区进入成熟阶段, 达到生烃门限, 现今, 须三段和须五段烃源岩基本进入高成熟-过成熟阶段, 主产气, 成熟度由北向南递减.Abstract: The source rock characteristics, which can be evaluated quantitatively by the geophysical prediction, are the basis of the hydrocarbon-generation evolution study. However, it is difficult to carry out a quantitative evaluation of the total organic carbon (TOC) content and thickness for the source rock in Puguang area due to lack of available drillings. The TOC content and thickness of Xujiahe Formation source rock in Puguang area were geophysically predicted by the quantitative prediction technology of the TOC volume in this study. The results show that Xujiahe Formation is mainly a fair source rock with the TOC values ranging from 0.6% to 1.5%, and the distribution of the TOC content is mainly in the banded structure. The general thickness of the effective source rock ranges from 20 to 30 m in Xusan Member, and 30 to 40 m in Xuwu Member, respectively. The erosion thickness is about 2 000 to 5 000 m with a decreasing trend from the high part of the structure to both sides of the study area at Late Yanshanian. At the end of Jurassic, Xusan Member source rock reached the mature stage in most areas; but for Xuwu Member, only the source rock in the northern sag reached the mature stage and the hydrocarbon threshold. At present, Xusan and Xuwu Member source rocks are basically in the high maturity-over mature stage generating gas mainly, and the maturity decreases from north to south.
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0. 引言
普光气田作为我国最大的天然气田，是国家重点工程“川气东送”的主力气源地，该地区的勘探开发是国家能源发展战略中的一项重点项目，其重要性不可忽视(马永生等, 2005a, 2010a).2000年以来，普光地区主要以海相勘探为主，取得了较大的进展(马永生等, 2005b, 2010b；马永生, 2007, 2008；黄捍东等，2011)，陆相勘探相对较晚.因此，进一步加强陆相勘探，尤其是须家河组致密砂岩气的勘探将会成为普光地区长期稳步发展的工作重点.2008年以来，须家河组致密砂岩气的勘探已经取得了一定突破，2008年针对普光东洼须家河组的综合评价显示，其保存条件好，油气显示活跃，为陆相有利含气区块，并在“老井复查利用”和“陆相滚动评价井位部署”的过程中，出现了多口工业性气流井.但是，对于须家河组烃源条件的研究始终比较薄弱，仅仅依靠的是几口钻井的实测地化数据，而这些钻井又大多集中在普光东洼，很难从全区的角度上评价烃源条件，从而，也限制了成烃演化规律的研究.因此，有必要对烃源岩进行地球物理预测，通过建立三维的烃源岩总有机碳(TOC)数据体，定量预测烃源岩TOC含量在三维空间上的变化特征；基于该地区有效烃源岩的TOC下限，定量预测有效烃源岩的厚度在不同地质时期平面上的展布特征，有效地弥补钻井少且分布不均的不足，为普光地区须家河组烃源岩成烃演化规律研究奠定良好的基础.
1. 区域地质背景
普光地区位于四川盆地的东北部，行政上从属四川达州市的宣汉县、达县(马永生, 2007, 2008).构造上北抵大巴山逆冲推覆构造带前缘褶断带，南至川中地区平缓褶皱带，经历了印支、燕山和喜山3大构造运动后，普光地区形成了清溪场、毛坝、东岳寨、双石庙、雷音铺、分水岭和铁山7个正向构造单元以及普光东、普光西和宣汉3个负向构造单元，呈现出“隆洼相间”的格局.须家河组主要为三角洲沉积，包括须二段至须六段，须一段甚至须二段底部在沉积初期已被剥蚀.须二、须四、须六段主要以砂岩为主，夹泥岩层，须三、须五段主要为暗色泥岩，夹煤线和砂岩.普光陆相地层自勘探以来，明确了以须家河组致密砂岩为主的勘探层系，并已取得了重要勘探突破.普光地区须家河组主要发育岩性气藏和构造-岩性气藏，烃源条件、储层条件、保存条件和构造背景是影响天然气是否富集的主要因素，而烃源条件是整体评价的基础，须三、须五段是主力烃源岩层段，须二、须四、须六段也具有一定的生烃能力.
2. 烃源岩实测地球化学特征
2.1 有机质丰度
有机质丰度是评价烃源岩优劣的一个重要方面，丰富的有机质是油气生成的物质基础，而TOC含量是评价烃源岩有机质丰度的一个重要指标，且能够有效地确定其生烃潜力(胡见义等，1991；曹婷婷等，2014；苏奥和陈红汉，2015).本次研究采用的烃源岩有机质丰度评价标准综合了胡见义等(1991)和秦建中(2005)的主要研究成果，更加适用于普光地区的陆相烃源岩条件(表 1).烃源岩有机质丰度与成熟度、干酪根类型是密切相关的，基于对烃源岩成熟度和干酪根类型的判断，选择成熟-过成熟、Ⅱ2-Ⅲ型干酪根的TOC评价标准，并以TOC含量6%作为泥岩和碳质泥岩界限、40%作为碳质泥岩和煤界限(陈敬轶等，2010).
表 1 中国陆相烃源岩有机质丰度标准Table Supplementary Table Organic matter abundance standard of the continental source rock in China演化阶段 烃源岩级别评价参数 干酪根类型 很好烃源岩 好烃源岩 中等烃源岩 差烃源岩 非烃源岩 未成熟-
低成熟有机质类型 富烃腐泥型 腐泥型 中间型 腐植型 腐植型 H/C原子比 1.5~1.7 1.3~1.5 1.3~1.0 0.7~1.0 0.5~0.7 TOC(%) Ⅰ-Ⅱ1 ＞2.0 1.0~2.0 0.5~1.0 0.3~0.5 ＜0.3 Ⅱ2-Ⅲ ＞4.0 2.5~4.0 1.0~2.5 0.5~1.0 ＜0.5 沥青“A”(%) ＞0.25 0.15~0.25 0.05~0.15 0.03~0.05 ＜0.03 总烃(HC)(10-6) ＞1 000 500~1 000 150~500 50~150 ＜50 S1+S2/(mg/g) ＞10.0 5.0~10.0 2.0~5.0 0.5~2.0 ＜0.5 成熟-
过成熟TOC(%) Ⅰ-Ⅱ1 ＞1.2 0.8~1.2 0.4~0.8 0.2~0.4 ＜0.2 Ⅱ2-Ⅲ ＞3.00 1.50~3.00 0.60~1.50 0.35~0.60 ＜0.35 普光地区钻遇须家河组烃源岩的钻井主要分布在普光东洼，本次研究搜集整理了普陆1井、普陆2井、回注1井、普光107-1H井、普光3011-5井这5口井的须家河组烃源岩地化数据，主力烃源岩层须三和须五段的实测TOC数据较少，21个泥岩、碳质泥岩样品的TOC数据显示：须三段主要以中等烃源岩为主，须五段主要以中-很好烃源岩为主，含碳质烃源岩(图 1).
图 1 普光地区须三和须五段烃源岩TOC分布Fig. 1. TOC distribution of Xusan and Xuwu Member source rock in Puguang area2.2 有机质类型和成熟度
有机质类型的好坏决定了其生烃潜力的高低.利用氢指数(IH)和最高热解峰温(Tmax)图版可有效地划分烃源岩的有机质类型(侯读杰和张林晔，2003).普光地区须家河组烃源岩的热解氢指数普遍较低，85个泥岩、碳质泥岩、煤岩样品的IH和Tmax数据显示，绝大部分样品分布在Ⅲ型附近，有机质类型以腐泥腐殖型为主，类型较差(图 2).
图 2 普光地区须家河组烃源岩有机质类型Fig. 2. Organic matter type of Xujiahe Formation source rock in Puguang area有机质成熟度是衡量烃源岩实际生烃能力的重要指标之一，只有达到一定的热演化程度才能够开始大量生烃(陈义才等，2007).镜质体反射率(Ro)和最高热解峰温(Tmax)均能反映烃源岩的演化程度，且随着深度的增加而增大(侯读杰和张林晔，2003).普光地区须家河组烃源岩现今的成熟度普遍较高，38个样品的Ro在1.78%~2.42%，处于高熟-过熟阶段，以产气为主.Ro-Tmax交汇图也显示，须家河组烃源岩均处于生气窗内，以生气为主(图 3).
图 3 普光地区须家河组烃源岩Ro-Tmax交汇图Fig. 3. Ro-Tmax crossplot of Xujiahe Formation source rock in Puguang area3. 烃源岩三维定量预测
烃源岩的三维定量预测主要借助的是烃源岩TOC体定量预测技术，该技术能够弥补烃源岩取心少、实测样品分布不连续的不足，利用实测TOC数据、测井资料以及三维地震资料来定量预测烃源岩的TOC含量，在三维空间上显示烃源岩TOC含量的变化特征.基于该地区有效烃源岩的TOC下限，可同时定量预测有效烃源岩的厚度在不同地质时期平面上的展布特征.
3.1 TOC体定量预测基本原理
TOC体定量预测技术主要涵盖两部分的内容：其一是TOC测井预测，利用测井信息和实测TOC数据建立TOC预测曲线；其二是TOC井-震联合预测，利用TOC预测曲线和地震三位数据体，建立三维的TOC数据体，刻画烃源岩TOC的三维空间展布特征(图 4).可以说，测井预测是基础，井-震联合预测是重点.目前，测井预测技术已经相对比较成熟，井-震联合预测技术还在发展阶段，是国际上探索的热点之一，而本次研究采用的TOC体定量预测技术具有较高的前沿性、创新性及实用性，与之前的技术相比具有较大的优势(表 2)(刘震等，2007；王志宏等，2008；顾礼敬等，2011；潘仁芳和徐乾承，2011；Loseth et al., 2011)，同时，在勘探实践中也得到了很好的验证(李松峰等, 2013, 2014).
图 4 TOC体定量预测技术流程Fig. 4. Flowchart showing the quantitative prediction technology of the TOC volume表 2 TOC体定量预测技术优势对比Table Supplementary Table Comparative advantages of the quantitative prediction technology of the TOC volume分类 技术手段 应用效果 TOC体定量预测技术 优选振幅包络、绝对振幅积分、平均频率、瞬时相位、波阻抗等多种属性 三维数据体的TOC定量预测、有效烃源岩厚度定量预测 Loseth et al.(2011) 波阻抗 二维剖面的TOC定量预测 顾礼敬等(2011) 层序地层格架、地震波层速度 烃源岩生烃量 潘仁芳徐乾承(2011) 层序地层格架、地震波层速度 烃源岩成熟度 刘震等(2007) 层序地层格架、地震波层速度 烃源岩厚度 王志宏等(2008) 地震反射特征 烃源岩分布范围 3.2 三维定量预测
普光地区陆相可用钻井很少，本次研究选取普光东区的普陆1井、回注1井和普光107-1H井这3口钻井进行烃源岩TOC测井预测，然后进行烃源岩TOC井-震联合预测.
烃源岩TOC含量与自然伽玛(GR)、声波时差(DT)、电阻率(RT)、中子孔隙度(CNL)、密度(DEN)这5种测井参数具有一定的相关性，且有机碳含量与多种测井参数的拟合效果要明显优于单一测井参数的拟合(李松峰，2013)，因此，笔者采用烃源岩TOC含量与5种测井参数之间的多元回归方程定量模型(如公式(1))，并结合ΔLogR技术(曲线叠合定量模型)来预测未知烃源岩的TOC含量.
$${\rm{TOC}} = {\mathit{k}_1}\mathit{GR} + {\mathit{k}_2}\mathit{DT} + {\mathit{k}_3}\mathit{RT} + {\mathit{k}_4}\mathit{CNL} + {\mathit{k}_5}\mathit{DEN} + {\mathit{k}_6}({\mathit{k}_1}\pi \sim {\mathit{k}_6}为常数).$$ (1) 基于实测TOC数据和5种测井参数，建立了普陆1井、回注1井和普光107-1H井的烃源岩TOC单井预测模型，通过3口单井预测模型和测井曲线，计算可得3口单井的烃源岩TOC预测曲线.
将3口单井的TOC预测曲线、普光工区的三维地震数据及相关层位数据导入Strata软件，进行井-震标定，然后提取井道旁与烃源岩TOC相关性比较高的振幅、频率、滤波等多种属性，进行地震属性优选.笔者提取了12种地震属性进行单属性和多属性的交互验证，发现第10个属性相关性最高、误差最小(训练误差和合法性误差分别约为0.51%、0.58%).因此，选择前10种属性与烃源岩TOC的拟合关系进行井-震联合预测，拟合关系如下：
$$\begin{array}{l} {\rm{TOC}} = 0.000\;076\;441\;7{\mathit{A}_1} - 0.000\;031\;113\;9{A_2}\\ + 0.000\;011\;240\;3{A_3} + 0.088\;897\;8{A_4}\\ - 0.525\;145{A_5} + 0.006\;402\;33{A_6}\\ - 0.000\;025\;870\;6{A_7} - 0.000\;000\;656\;139{A_8}\\ + 0.000\;000\;015\;855\;7{A_9} - 0.000\;181\;199{A_{10}}\\ - 0.770\;331, \end{array}$$ 式中：A1.道积分振幅；A2.振幅包络；A3.综合绝对振幅；A4.主频；A5.瞬时余弦相位；A6.瞬时频率；A7.滤波切片(15~20 Hz→25~30 Hz)；A8.频率加权振幅；A9.相位加权振幅；A10.滤波切片(25~30 Hz→35~40 Hz).
基于三维地震数据体和烃源岩TOC与地震属性的拟合关系，笔者可在Strata软件中计算出须家河组烃源岩的三维TOC数据体，通过对三维TOC数据体进行切片，可以得到一系列的TOC剖面图(图 5).整体上看，须家河组烃源岩TOC值主要分布在0.6%~1.5%，为中等烃源岩，其次为差和好的烃源岩；烃源岩TOC含量主要以条带状分布，且成层性特征比较明显.通过时间切片，获得了须三段和须五段的烃源岩TOC展布特征：全区以中等烃源岩为主，普光东南部、普光西北部等局部地区的TOC比较大，为好的烃源岩(图 6).
图 5 普光地区须家河组烃源岩TOC数据体剖面Fig. 5. TOC data volume profiles of Xujiahe Formation source rock in Puguang area
图 6 普光地区须三段和须五段烃源岩TOC等值线Fig. 6. TOC contour of Xusan and Xuwu Member source rocks in Puguang area根据一定深度内地震层速度基本不变的原理，须家河组的有效烃源岩厚度可以利用比例公式(H地层/T地层=H有效烃源岩/T有效烃源岩)计算.其中：H地层和T地层为须家河组的厚度和时间，可以依据须家河组的界面以及时深转换公式获得；H有效烃源岩和T有效烃源岩为地层中有效烃源岩的厚度和时间，T有效烃源岩可以在Strata软件中计算，以计算得到的三维TOC数据体为研究对象，将TOC含量的0.35%作为有效烃源岩的下限值，利用软件统计各个层段的时间平面上纵向TOC含量大于0.35%的累计样品个数，根据地震采样率，计算累计时间T有效烃源岩；最后，在获得H层序、T层序和T有效烃源岩参数之后，进行面文件计算，得到各个层段中有效烃源岩的累计厚度H有效烃源岩(图 7).整体上看，须三段的有效烃源岩厚度主要为20~30 m，在普光东部和西南部等地区大于30 m；须五段的有效烃源岩厚度主要为30~40 m，只有普光中部的局部地区出现大于40 m的情况.
图 7 普光地区须三段和须五段烃源岩等厚图Fig. 7. Isopach of Xusan and Xuwu Member source rocks in Puguang area4. 烃源岩成烃演化过程
烃源岩特征研究是成烃演化研究的基础，烃源岩的优劣也直接影响着成烃演化研究的结果.普光地区受盆地多期构造旋回的控制，须家河沉积以来研究区主要发育2期沉积间断面：一是侏罗系-白垩系顶部剥蚀面(剥蚀量很大)，形成于晚燕山期；二是上三叠统须家河组顶部剥蚀面(剥蚀量较小)，形成于晚印支期.因此，在普光地区须家河组烃源岩成烃演化研究中，除了烃源岩特征研究外，剥蚀厚度恢复也是一项不可或缺的基础工作.
4.1 剥蚀厚度恢复
本次研究选取了不同构造单元的12口钻井，对侏罗系-白垩系顶部剥蚀面采用声波时差法进行剥蚀厚度恢复(表 3)，并运用盆地模拟法进行校验，显示吻合度比较高.晚燕山期的剥蚀厚度平面分布特征显示：普光全区剥蚀厚度约2 000~5 000 m；构造高部位剥蚀厚度较大，尤其是毛坝-东岳寨地区，剥蚀厚度将近5 000 m，研究区东西两侧剥蚀厚度较小，大约为2 000 m；剥蚀厚度从构造高部位向研究区两侧呈递减的趋势(图 8).
图 8 普光地区晚燕山期剥蚀厚度等值线Fig. 8. Erosion thickness contour of Late Yanshanian in Puguang area表 3 普光地区晚燕山期剥蚀厚度Table Supplementary Table The erosion thickness of Late Yanshanian in Puguang Area序号 井号 趋势方程 相关系数(R2) 剥蚀厚度(m) 备注 1 普陆1 H=-51.631AC+6 567.4 0.919 3 -3 190.859 地面AC值取620 μs/m 2 回注1 H=-50.783AC+5 453.7 0.929 6 -4 144.287 3 普光107-1H H=-52.769AC+7 038.5 0.946 5 -2 934.841 4 普光101 H=-51.356AC+6 915.9 0.949 2 -2 790.384 5 大湾101 H=-54.172AC+5 721.5 0.915 6 -4 517.008 6 毛坝6 H=-50.675AC+5 383.9 0.941 8 -4 193.675 7 分2 H=-58.339AC+8 004.7 0.924 4 -3 021.371 8 东岳1 H=-56.782AC+6 408.7 0.935 6 -4 323.098 9 新清溪1 H=-45.632AC+5 846.5 0.959 5 -2 777.948 10 双庙1 H=-42.271AC+4 587.2 0.951 3 -3 402.019 11 双庙102 H=-44.659AC+ 5 110.5 0.926 5 -3 330.051 12 雷北1 H=-60.581AC+7 425.1 0.921 5 -4 024.709 4.2 成烃演化过程
本次研究选取了不同构造部位的11口钻井进行盆地模拟，分析须家河组须三段和须五段烃源岩的埋藏史、热史及成熟史.以普陆1井为例，须家河组烃源岩的温度和成熟度均是随着埋深的增加而逐渐增大，大约在白垩纪晚期，埋藏达到最深(须家河组底约7 000 m)，温度和成熟度也是达到最大值(须家河组底温度大于190 ℃，成熟度大于2.1%)(图 9).依据成熟史的演化过程，可将须家河组烃源岩划分为4个成烃演化阶段：沉积阶段(三叠纪)、成熟阶段(侏罗纪)、开始生烃阶段(白垩纪)以及稳定生烃阶段(白垩纪末期至今).
基于11口钻井的成烃演化史分析，笔者确定了普光地区须家河组须三段和须五段烃源岩在关键时期的成熟度(表 4)，并依此获得了须三段和须五段烃源岩在关键时期的成烃演化平面分布特征(图 10).须三段烃源岩在侏罗纪末期北部大部分地区进入成熟阶段，达到生烃门限；现今，北部地区进入过成熟阶段，南部地区主要为高成熟阶段，主产气，成熟度由北向南递减.须五段烃源岩在侏罗纪末期北部洼陷地区进入成熟阶段，达到生烃门限；现今，全区大部分进入高熟-过成熟阶段，主产气，南部边缘为中成熟阶段，成熟度由北向南递减.
表 4 普光地区须三段和须五段烃源岩关键时期RoTable Supplementary Table Ro of the Xusan and Xuwu Member source rock in the crucial period in Puguang area序号 井号 三叠纪末期 侏罗纪末期 白垩纪末期(现今) 须三 须五 须三 须五 须三 须五 1 普陆1 0.35 0.28 0.63 0.55 2.11 1.83 2 回注1 0.31 0.28 0.37 0.33 1.96 1.83 3 普光107-1H 0.36 0.30 0.65 0.59 2.32 2.14 4 大湾101 0.37 0.30 0.54 0.43 2.10 1.80 5 毛坝6 0.31 0.28 0.53 0.47 1.86 1.72 6 分2 0.33 0.29 0.74 0.68 2.36 2.19 7 东岳1 0.33 0.29 0.52 0.45 2.3 2.12 8 新清溪1 0.32 0.28 0.50 0.43 1.45 1.31 9 双庙1 0.32 0.29 0.49 0.43 1.46 1.34 10 双庙102 0.33 0.29 0.45 0.41 1.43 1.32 11 雷北1 0.32 0.29 0.43 0.37 1.25 1.15 
图 10 普光地区须三段和须五段烃源岩关键时期成烃演化Fig. 10. Hydrocarbon-generation evolution of Xusan and Xuwu Member source rock in the crucial period in Puguang area5. 结论
烃源岩特征研究是成烃演化研究的基础，烃源岩的优劣也直接影响着成烃演化研究的结果，烃源岩地球物理预测能够有效地定量评价烃源岩特征.普光地区须家河组钻井较少，本文采用烃源岩TOC体定量预测技术建立了三维的烃源岩TOC数据体，定量预测了须三段和须五段烃源岩TOC含量和烃源岩有效厚度的展布特征，弥补了烃源岩取心少、实测样品分布不连续的不足，为更加准确地评价烃源岩特征、研究烃源岩成烃演化规律奠定了良好的基础.
须家河组烃源岩地球物理预测结果显示：须家河组主要为中等烃源岩，TOC值大多为0.6%~1.5%，与实测TOC数据比较吻合；烃源岩TOC含量主要以条带状分布，且成层性特征比较明显；须三段和须五段烃源岩在普光东南部、普光西北部等局部地区的TOC含量比较高，为好的烃源岩；须三段的有效烃源岩厚度主要为20~30 m，须五段主要为30~40 m.
普光地区晚燕山期的剥蚀厚度约2 000~5 000 m；构造高部位剥蚀厚度较大，尤其是毛坝-东岳寨地区，剥蚀厚度将近5 000 m，研究区东西两侧剥蚀厚度较小，大约为2 000 m；剥蚀厚度从构造高部位向研究区两侧呈递减的趋势.
须家河组须三段烃源岩在侏罗纪末期北部大部分地区进入成熟阶段，达到生烃门限；现今，北部地区进入过成熟阶段，南部地区主要为高成熟阶段，主产气，成熟度由北向南递减.须五段烃源岩在侏罗纪末期北部洼陷地区进入成熟阶段，达到生烃门限；现今，全区大部分进入高熟-过成熟阶段，主产气，南部边缘为中成熟阶段，成熟度由北向南递减.
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图 1 普光地区须三和须五段烃源岩TOC分布
Fig. 1. TOC distribution of Xusan and Xuwu Member source rock in Puguang area
图 2 普光地区须家河组烃源岩有机质类型
Fig. 2. Organic matter type of Xujiahe Formation source rock in Puguang area
图 3 普光地区须家河组烃源岩Ro-Tmax交汇图
Fig. 3. Ro-Tmax crossplot of Xujiahe Formation source rock in Puguang area
图 4 TOC体定量预测技术流程
Fig. 4. Flowchart showing the quantitative prediction technology of the TOC volume
图 5 普光地区须家河组烃源岩TOC数据体剖面
Fig. 5. TOC data volume profiles of Xujiahe Formation source rock in Puguang area
图 6 普光地区须三段和须五段烃源岩TOC等值线
Fig. 6. TOC contour of Xusan and Xuwu Member source rocks in Puguang area
图 7 普光地区须三段和须五段烃源岩等厚图
Fig. 7. Isopach of Xusan and Xuwu Member source rocks in Puguang area
图 8 普光地区晚燕山期剥蚀厚度等值线
Fig. 8. Erosion thickness contour of Late Yanshanian in Puguang area
图 10 普光地区须三段和须五段烃源岩关键时期成烃演化
Fig. 10. Hydrocarbon-generation evolution of Xusan and Xuwu Member source rock in the crucial period in Puguang area
表 1 中国陆相烃源岩有机质丰度标准
Table 1. Organic matter abundance standard of the continental source rock in China
演化阶段 烃源岩级别评价参数 干酪根类型 很好烃源岩 好烃源岩 中等烃源岩 差烃源岩 非烃源岩 未成熟-
低成熟有机质类型 富烃腐泥型 腐泥型 中间型 腐植型 腐植型 H/C原子比 1.5~1.7 1.3~1.5 1.3~1.0 0.7~1.0 0.5~0.7 TOC(%) Ⅰ-Ⅱ1 ＞2.0 1.0~2.0 0.5~1.0 0.3~0.5 ＜0.3 Ⅱ2-Ⅲ ＞4.0 2.5~4.0 1.0~2.5 0.5~1.0 ＜0.5 沥青“A”(%) ＞0.25 0.15~0.25 0.05~0.15 0.03~0.05 ＜0.03 总烃(HC)(10-6) ＞1 000 500~1 000 150~500 50~150 ＜50 S1+S2/(mg/g) ＞10.0 5.0~10.0 2.0~5.0 0.5~2.0 ＜0.5 成熟-
过成熟TOC(%) Ⅰ-Ⅱ1 ＞1.2 0.8~1.2 0.4~0.8 0.2~0.4 ＜0.2 Ⅱ2-Ⅲ ＞3.00 1.50~3.00 0.60~1.50 0.35~0.60 ＜0.35 
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表 2 TOC体定量预测技术优势对比
Table 2. Comparative advantages of the quantitative prediction technology of the TOC volume
分类 技术手段 应用效果 TOC体定量预测技术 优选振幅包络、绝对振幅积分、平均频率、瞬时相位、波阻抗等多种属性 三维数据体的TOC定量预测、有效烃源岩厚度定量预测 Loseth et al.(2011) 波阻抗 二维剖面的TOC定量预测 顾礼敬等(2011) 层序地层格架、地震波层速度 烃源岩生烃量 潘仁芳徐乾承(2011) 层序地层格架、地震波层速度 烃源岩成熟度 刘震等(2007) 层序地层格架、地震波层速度 烃源岩厚度 王志宏等(2008) 地震反射特征 烃源岩分布范围
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表 3 普光地区晚燕山期剥蚀厚度
Table 3. The erosion thickness of Late Yanshanian in Puguang Area
序号 井号 趋势方程 相关系数(R2) 剥蚀厚度(m) 备注 1 普陆1 H=-51.631AC+6 567.4 0.919 3 -3 190.859 地面AC值取620 μs/m 2 回注1 H=-50.783AC+5 453.7 0.929 6 -4 144.287 3 普光107-1H H=-52.769AC+7 038.5 0.946 5 -2 934.841 4 普光101 H=-51.356AC+6 915.9 0.949 2 -2 790.384 5 大湾101 H=-54.172AC+5 721.5 0.915 6 -4 517.008 6 毛坝6 H=-50.675AC+5 383.9 0.941 8 -4 193.675 7 分2 H=-58.339AC+8 004.7 0.924 4 -3 021.371 8 东岳1 H=-56.782AC+6 408.7 0.935 6 -4 323.098 9 新清溪1 H=-45.632AC+5 846.5 0.959 5 -2 777.948 10 双庙1 H=-42.271AC+4 587.2 0.951 3 -3 402.019 11 双庙102 H=-44.659AC+ 5 110.5 0.926 5 -3 330.051 12 雷北1 H=-60.581AC+7 425.1 0.921 5 -4 024.709
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表 4 普光地区须三段和须五段烃源岩关键时期Ro
Table 4. Ro of the Xusan and Xuwu Member source rock in the crucial period in Puguang area
序号 井号 三叠纪末期 侏罗纪末期 白垩纪末期(现今) 须三 须五 须三 须五 须三 须五 1 普陆1 0.35 0.28 0.63 0.55 2.11 1.83 2 回注1 0.31 0.28 0.37 0.33 1.96 1.83 3 普光107-1H 0.36 0.30 0.65 0.59 2.32 2.14 4 大湾101 0.37 0.30 0.54 0.43 2.10 1.80 5 毛坝6 0.31 0.28 0.53 0.47 1.86 1.72 6 分2 0.33 0.29 0.74 0.68 2.36 2.19 7 东岳1 0.33 0.29 0.52 0.45 2.3 2.12 8 新清溪1 0.32 0.28 0.50 0.43 1.45 1.31 9 双庙1 0.32 0.29 0.49 0.43 1.46 1.34 10 双庙102 0.33 0.29 0.45 0.41 1.43 1.32 11 雷北1 0.32 0.29 0.43 0.37 1.25 1.15
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[1] Chen J.Y., Wang F.Y., Liu X..2010.Characteristics of Source Rocks and Hydrocarbon Generation in Pinghu Field, East China Sea[J].Geological Science and Technology Information, 29(6): 80-83, 100(in Chinese with English abstract). https://www.researchgate.net/publication/287496457_Characteristics_of_source_rocks_and_their_hydrocarbons_in_East_China_Sea_continental_shelf_basin [2] Cao T.T., Xu S.H., Zhou L., et al.2014.Element Geochemistry Evaluation of Marine Source Rock with High Maturity:A Case Study of Lower Cambrian in Yangba Section of Nanjiang County, Sichuan[J].Earth Science, 39(2):199-209 (in Chinese with English abstract). https://www.researchgate.net/publication/287342288_Element_geochemistry_evaluation_of_marine_source_rock_with_high_maturity_a_case_study_of_Lower_Cambrian_in_Yangba_section_of_Nanjiang_County_Sichuan [3] Chen Y.C., Shen Z.M., Luo X.P..2007.Petroleum & Gas Organic Geochemistry.Science Press, Beijing (in Chinese). [4] Gu L.J., Xu S.Y., Su J., et al.2011.Muddy Hydrocarbon Source Rock Prediction and Evaluation with Seismic Data[J].Natural Gas Geoscience, 22(3):554-560(in Chinese with English abstract). https://www.geolsoc.org.uk/~/media/Files/GSL/shared/pdfs/specialist%20and%20regional%20groups/petroleum/Source%20Rocks%20Abstract%20Book.ashx [5] Hou D.J., Zhang L.Y..2003.The Illustrations of Practical Petroleum Geochemistry.Petroleum Industry Press, Beijing (in Chinese). [6] Hu J.Y., Huang D.F., Xu S.B., et al.1991.The Bases of Nonmarine Petroleum Geology in China.Petroleum Industry Press, Beijing (in Chinese). [7] Huang H.D., Luo Q., Zhao D..2011.Lithofacies Identification Model for Deep High-Porosity and High-Permeability Carbonate Reservoir and its Applications:Examples in Puguang Gas Field[J].Oil Geophysical Prospecting, 46(2):275-280, 161 (in Chinese with English abstract). https://www.researchgate.net/publication/297314205_Optimizing_Hydrocarbon_Drainage_in_a_Heterogeneous_High_Permeability_Carbonate_Reservoir [8] Loseth H., Wensaas L., Gading M., et al.2011.Can Hydrocarbon Source Rocks be Identified on Seismic Data? Geology, 39(12):1167-1170. http://adsabs.harvard.edu/abs/2011Geo....39.1167L [9] Li S.F..2013.Petroleum Resources Evaluation of the Hydrocarbon-Rich Generation Depression with Sparse Wells—A Case Study from the Huizhou Depression, Pearl River Mouth Basin (Dissertation).China University of Geosciences, Wuhan(in Chinese with English abstract). [10] Li S.F., Xu S.H., Shi H.S., et al.2013.Characteristics of Paleogene Source Rocks and Prediction of Petroleum Resources in Huizhou Depression, Pearl River Mouth Basin[J].Earth Science, 38(1):112-120(in Chinese with English abstract). https://www.researchgate.net/publication/291103351_Characteristics_and_genesis_of_mudstone_compaction_in_Huizhou_Depression_Pearl_River_Mouth_Basin [11] Li S.F., Xu S.H., Xue L., et al.2014.Source-Rock Organic Carbon Prediction with Geophysical Approach in the Sparsely-Drilled Area:A Case Study of Enping Depression, the Pearl Mouth Basin[J].Oil Geophysical Prospecting, 49(2):369-374 (in Chinese with English abstract). https://www.researchgate.net/publication/243349059_Possible_new_well-logging_tool_using_positron_Doppler_broadening_to_detect_total_organic_carbon_TOC_in_hydrocarbon_source_rocks [12] Liu Z., Chang M., Zhao Y., et al.2007.Method of Early Prediction on Source Rocks in Basins with Low Exploration Activity[J].Earth Science Frontiers, 14(4):159-167(in Chinese with English abstract). doi: 10.1016/S1872-5791(07)60031-1 [13] Ma Y.S..2007.Generation Mechanism of Puguang Gas Field in Sichuan Basin[J].Acta Petrolei Sinica, 28(2):9-14(in Chinese with English abstract). https://www.researchgate.net/publication/290583403_Generation_mechanism_of_Puguang_Gas_Field_in_Sichuan_Basin [14] Ma Y.S..2008.Geochemical Characteristics and Origin of Natural Gases from Puguang Gas Field on Eastern Sichuan Basin[J].Natural Gas Geoscience, 19(1):1-7(in Chinese with English abstract). http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468256X1730024X [15] Ma Y.S., Cai X.Y., Guo X.S., et al.2010a.The Discovery of Puguang Gas Field[J].Engineering Sciences, 12(10):14-23(in Chinese with English abstract). https://www.researchgate.net/publication/307633323_The_discovery_of_Puguang_gas_field [16] Ma Y.S., Cai X.Y., Zhao P.R., et al.2010b.Formation Mechanism of Deep-Buried Carbonate Reservoir and Its Model of Three-Element Controlling Reservoir:A Case Study from the Puguang Oilfield in Sichuan[J].Acta Geologica Sinica, 84(8):1087-1094(in Chinese with English abstract). http://industry.wanfangdata.com.cn/dl/Detail/Periodical?id=Periodical_dizhixb201008001 [17] Ma Y.S., Guo X.S., Guo T.L., et al.2005a.Discovery of the Large-Scale Puguang Gas Field in the Sichuang Basin and Its Enlightenment for Hydrocarbon Prospecting[J].Geological Review, 51(4):477-480 (in Chinese with English abstract). doi: 10.1007/s11430-008-5008-y [18] Ma Y.S., Cai X.Y., Li.G.X..2005b.Basic Characteristics and Concentration of the Puguang Gas Field in the Sichuan Basin[J].Acta Geologica Sinica, 79(6):858-865(in Chinese with English abstract). doi: 10.1007/s11707-014-0441-z [19] Pan R.F., Xu Q.C..2011.Study on Forecast of the Shale Strata Thermal Maturity of Organic Matter Using Seismic Inversion[J].Journal of Yangtze University (Nat Sci Edit), 8(2):29-31(in Chinese with English abstract). https://www.researchgate.net/publication/222738901_Thermal_maturity_evaluation_by_sonic_log_and_seismic_velocity_analysis_in_parts_of_Upper_Assam_Basin_India [20] Qin J.Z..2005.Source Rocks in China.Science Press, Beijing (in Chinese). [21] Su A., Chen H.H..2015.Geochemical Characteristics of Oil and Source Rock, Origin and Genesis of Oil in Xihu Depression, East China Sea Basin[J].Earth Science, 40(6):1072-1082 (in Chinese with English abstract). https://www.researchgate.net/publication/287606377_Dynamic_process_of_hydrocarbon_accumulation_in_low-exploration_basins_a_case_study_of_Xihu_depression [22] Wang Z.H., Luo X., Li J.K., et al.2008.Effective Source Rock Forecasting in Deep Layers of Northern Songliao Basin[J].Natural Gas Geoscience, 19(2):204-209(in Chinese with English abstract). https://www.researchgate.net/publication/285755924_Effective_source_rock_forecasting_in_deep_layers_of_northern_Songliao_Basin [23] 曹婷婷, 徐思煌, 周炼, 等.2014.高演化海相烃源岩元素地球化学评价:以四川南江杨坝地区下寒武统为例.地球科学, 39(2):199-209. http://www.earth-science.net/WebPage/Article.aspx?id=2819 [24] 陈敬轶, 王飞宇, 刘晓.2010.东海平湖油气田烃源岩特征与油气生成.地质科技情报, 29(6):80-83, 100. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKQ201006013.htm [25] 陈义才, 沈忠民, 罗小平.2007.石油与天然气有机地球化学.北京:科学出版社. [26] 顾礼敬, 徐守余, 苏劲, 等.2011.利用地震资料预测和评价烃源岩.天然气地球科学, 22(3):554-560. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDKX201103027.htm [27] 侯读杰, 张林晔.2003.实用油气地球化学图鉴.北京:石油工业出版社. [28] 胡见义, 黄第藩, 徐树宝, 等.1991.中国陆相石油地质理论基础.北京:石油工业出版社. [29] 黄捍东, 罗群, 赵迪.2011.深层高孔渗碳酸盐岩储层岩相识别模式与应用——以普光气田为例.石油地球物理勘探, 46(2):275-280, 161. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYDQ201102021.htm [30] 李松峰. 2013. 少井条件下富生烃凹陷油气资源评价——以珠江口盆地惠州凹陷为例(博士学位论文). 武汉: 中国地质大学. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-SYHN201505007.htm [31] 李松峰, 徐思煌, 施和生, 等.2013.珠江口盆地惠州凹陷古近系烃源岩特征及资源预测.地球科学, 38(1):112-120. http://www.earth-science.net/WebPage/Article.aspx?id=2348 [32] 李松峰, 徐思煌, 薛罗, 等.2014.稀井区烃源岩有机碳的地球物理预测方法——珠江口盆地恩平凹陷恩平组烃源岩勘探实例.石油地球物理勘探, 49(2):369-374, 223. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SYDQ201402022.htm [33] 刘震, 常迈, 赵阳, 等.2007.低勘探程度盆地烃源岩早期预测方法研究.地学前缘, 14(4):159-167. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY200704020.htm [34] 马永生.2007.四川盆地普光超大型气田的形成机制.石油学报, 28(2):9-14. doi: 10.7623/syxb200702002 [35] 马永生.2008.普光气田天然气地球化学特征及气源探讨.天然气地球科学, 19(1):1-7. doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2008.01.1 [36] 马永生, 蔡勋育, 郭旭升, 等.2010a.普光气田的发现.中国工程科学, 12(10):14-23. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GCKX201010005.htm [37] 马永生, 蔡勋育, 赵培荣, 等.2010b.深层超深层碳酸盐岩优质储层发育机理和"三元控储"模式——以四川普光气田为例.地质学报, 84(8):1087-1094. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE201008002.htm [38] 马永生, 郭旭升, 郭彤楼, 等.2005a.四川盆地普光大型气田的发现与勘探启示.地质论评, 51(4):477-480. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLP200504020.htm [39] 马永生, 蔡勋育, 李国雄.2005b.四川盆地普光大型气藏基本特征及成藏富集规律.地质学报, 79(6):858-865. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200506026.htm [40] 潘仁芳, 徐乾承.2011.地震反演预测页岩有机质成熟度的研究.长江大学学报(自然科学版), 8(2):29-31. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CJDL201102011.htm [41] 秦建中.2005.中国烃源岩.北京:科学出版社. [42] 苏奥, 陈红汉.2015.东海盆地西湖凹陷油岩地球化学特征及原油成因来源.地球科学, 40(6):1072-1082. http://www.earth-science.net/WebPage/Article.aspx?id=3230 [43] 王志宏, 罗霞, 李景坤, 等.2008.松辽盆地北部深层有效烃源岩分布预测.天然气地球科学, 19(2):204-209. doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2008.02.204 期刊类型引用(7)
1. 张鹏伟，张洪安，王学军，彭君，周勇水，徐田武，张云献，张斌，康华. 四川盆地普光和通南巴地区须家河组气藏气源探讨. 断块油气田. 2022(02): 145-151 . 
百度学术2. 姚军，乐幸福，陈娟，苏旺，张永峰. 基于拟三维多属性反演的优质烃源岩分布预测. 岩性油气藏. 2021(01): 248-257 . 百度学术3. 胡洪瑾，蒋有录，刘景东，慕小水，赵凯. 东濮凹陷石炭-二叠系煤系烃源岩生气演化及潜力分析. 地球科学. 2018(02): 610-621 . 
本站查看4. 尚飞，解习农，李水福，陆永潮. 基于地球物理和地球化学数据的页岩油甜点区综合预测:以泌阳凹陷核三段5号页岩层为例. 地球科学. 2018(10): 3640-3651 . 本站查看5. 张莉，熊永强，陈媛，李芸，蒋文敏，雷锐，吴宗洋. 中国典型海相富有机质页岩的生气机理. 地球科学. 2017(07): 1092-1106 . 本站查看6. 冯其红，徐世乾，王森，杨毅，高方方，徐亚娟. 基于嵌入离散裂缝的页岩气藏视渗透率模型. 地球科学. 2017(08): 1301-1313 . 本站查看7. 李健. 江西萍乐坳陷乐平煤系非常规油气勘查有利区优选. 石化技术. 2017(05): 291-296+278 . 百度学术其他类型引用(2)
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