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冀东南堡凹陷位于华北地台东北部,燕山台褶带南缘,为渤海湾盆地北侧的一个小型的第三纪含油气断陷。目前南堡凹陷是国内油气研究的热点地区。本文以有效烃源岩预测为研究方向,在南堡凹陷烃源岩特征、分布范围分析的基础上,最终预测出南堡凹陷地区有效烃源岩分布范围。
南堡凹陷东营组被划分为4个三级层序。其中,层序3和层序4对应东二段底部到东三段,为主力生油层,也是这次研究的主要层位。层序4的沉积体系以广阔的湖泊体系为主,北部断层发育一系列的水下扇沉积,局部发育扇三角洲。层序3是层序4的连续沉积产物,湖盆经过层序4的充填,湖盆内外的古地貌起伏变小,沉积体系的发育类型除了湖泊体系外,还包括扇三角洲沉积。扇三角洲向湖盆内推进的距离从低位体系时期到高位体系时期逐渐增大,局部地区发育滑塌浊积扇沉积。
从总有机碳含量和干酪根类型两个方面进行分析,确定了南堡凹陷有效烃源岩的评价标准:总有机碳含量≥1.0%,镜质体反射率(Ro)≥0.6,干酪根类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主。并且根据镜质体反射率确定了南堡地区东营组的生油门限为3400米。
通过对烃源岩的分析可以看出,老爷庙地区层序2到层序4烃源岩有机质丰度较高,综合评价为较好烃源岩;高尚堡地区层序3和层序4烃源岩有机质丰度高,评价为好的烃源岩;柳赞地区东营组各段有机质丰度较低,为较差或者差的烃源岩;北堡地区层序2有机质丰度较高,评价为较好的烃源岩,层序3和层序4为好的烃源岩;滩海地区层序3和层序4为好的烃源岩,层序2为较好的烃源岩。
将层序地层、沉积体系和烃源岩特征结合起来进行综合分析,得出两个重要的研究结论:湖扩和高位体系域烃源岩有机质丰度高,类型好,是沉积层序中最有利于烃源层发育的部分;滨湖相、扇三角洲前缘相烃源岩有机碳丰度较高,滨湖相发育好的烃源岩。以这两个结论为基础,综合总有机碳含量均值、成熟烃源岩区域以及干酪根类型的分布特征,得出有效烃源岩的分布范围。