鄂尔多斯盆地西部上古生界烃源岩研究

作     者：翟光麾 

作者单位：西北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张东东

授予年度：2021年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：鄂尔多斯盆地西部 上古生界 煤系烃源岩 地球化学特征 生排烃强度 

摘      要：鄂尔多斯盆地西部上古生界的石炭-二叠系发育多套烃源岩,其中有些煤层(0～2m)过薄的地区依然发现了低流量的天然气,说明其来源可来自除煤之外的其他烃源。本论文以鄂尔多斯盆地西部上古生界煤系地层为研究对象,结合区域野外地质、钻井、录井等资料,利用油气地球化学测试分析手段,总结并分析了鄂尔多斯盆地西部上古生界烃源岩的展布特征、岩石学特征、油气地球化学特征,并通过生烃模拟实验对本地区煤和暗色泥岩的生烃强度进行计算,进一步探讨其生排烃特征。本文研究结果将会对鄂尔多斯盆地西部的天然气资源的勘探开发和预测评价提供科学参考依据。通过钻井资料对各层的煤与暗色泥岩进行统计与分析,认为鄂尔多斯盆地西部的煤岩主要在北部富集,北部厚度可达30m,南部煤层较薄,一般在10m左右;暗色泥岩的分布特征与煤岩有所不同,北部泥岩厚度在10～40m左右,而南部则普遍在60～100m左右,总体上呈现出北低南高的态势。对鄂尔多斯盆地西部上古生界烃源岩进行油气地球化学分析,暗色泥岩有机碳平均含量为1.58%,炭质泥岩的有机碳平均含量为21.25%,煤岩有机碳含量平均值为56.1%。烃源岩干酪根类型主要为III型干酪根,少部分为II型干酪根。Ro基本介于1.2～2.0%之间,处于高成熟阶段,有机质热演化程度较高,普遍达到过成熟干气阶段。研究区内烃源岩主要以生气为主,生油能力有限。分别选取盆地上古生界低熟煤、暗色泥岩和炭质泥岩进行生烃模拟实验,结合研究区TOC含量,对研究区进行了生烃强度计算,结果表明研究区现今的烃源岩累计生烃强度为(10-17)×10m/km,其中研究区北部铁克苏庙与鄂托克旗附近与研究区南部青石峁附近生烃强度最高。北部与中部的煤岩生烃强度高于泥岩,而南部煤岩层较薄的区域,泥岩对生烃强度的贡献更高。研究区烃源岩排烃强度在中南部,即青石峁史家湾附近,泥岩排烃强度高于10×10m/km,最高可达23.3×10m/km,源岩的有机碳含量特征与镜质体反射率特征具有相同的趋势,即在研究区北侧较低,高值区与平均值最高的区域都集中在中南部,即青石峁-史家湾一带,围绕这一带形成了有机碳含量,镜质体反射率,生排烃强度的高值区,根据实验结果分析,该区域暗色泥岩对于排烃强度的贡献高于煤岩,是十分重要的烃源岩。最终认为,炭质泥岩是生气能力最强的烃源岩,而在上古生界中,太原组中的烃源岩是最好烃源。