冀中拗陷北部天然气成藏系统及勘探方向

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1、第32卷第3期西南石油大学学报(自然科学版)VoJ．32No．32010{f：_6J]JoinnalotSouthwestPeln)leunlUniver’sity(Science&TechnologyEditi~)r1Jun．20lO文章编号：1674—5086(2010)03—0067—08冀中拗陷北部天然气成藏系统及勘探方向田建章，张锐锋，李先平，曹建华，赵伟森(1．成都理工大学能源学院，四川成都610059；2．中国石油华北油田分公司地球物理勘探研究院，河北任丘062552；3．中国石油华北油田分公司勘探部，河北任丘062552；4．中国石油渤海钻探公司第_-Z录井分公司，

2、河北任丘062552)摘要：对冀中拗陷北部天然气成藏地质要素研究认为，该区发育下第三系湖相泥岩和石炭一二叠系煤系地层2套烃源岩，具备雾迷山组海相碳酸盐岩、寒武系一奥陶系海相碳酸盐岩、二叠系砂岩、下第三系砾岩和下第三系砂岩等5套有利储层，上古生界一新生界发育4套区域性盖层，依据已发现天然气的成熟度、地球化学指标和构造特征划分出生物气、生物热催化气、热解气、生物改造气和煤成气等5种天然气成因类型。通过对不同类型的天然气受控的成藏组合和构造背景分析，提出了冀中拗陷北部可划分为廊固凹陷深层、浅层和霸县凹陷深层等3个天然气成藏系统，总结了8种天然气成藏模式。综合评价认为，廊固凹陷和霸县凹陷2

3、个深层天然气成藏系统具有较大的资源潜力，指出牛东深潜山带、大兴砾岩体和苏桥一文安潜山内幕等3个领域是有利勘探方向。关键词：气源岩；成藏系统；天然气成因；成藏模式；潜山内幕中图分类号：TE122文献标识码：ADOI：10．3863／j．issn．1674—5086．2010．03．012冀中拗陷北部廊固凹陷和霸县凹陷是主要含油以湖相沉积为主，有效烃源岩厚度600～1600133。气凹陷，总面积5000km(图1)。已发现明化镇其中沙三中、下段TOC平均可达到1．0％～2．0％，组、东营组、沙一段、沙二段、沙三段、沙四段、二叠氯仿沥青“A”的平均含量为0．102％，最高达系、奥陶系、寒

4、武系9套产气层位。探明河西务、永0．1618％，S1+S2平均为2．18～3．57mg／g，最高可清、别古庄、柳泉、顾辛庄、苏桥、文安7个天然气田，达1(}．04mg／g，有机质类型主要为Ⅱ．一Ⅱ型，是一探明加控制天然气储量大于300×10133，是华北油套中一好烃源岩。凹陷中心部位该套烃源岩埋深一田的主要产气区。区内天然气资源丰富，探明率不般在4000～6000133，已进入高成熟阶段，是主要气到1O％，是下步天然气勘探的重点地区。源层。沙四段一孔店组演化程度高，是重要的气源岩。1天然气成藏地质要素在本区分布广泛，洼槽中最大厚度可达2200～3200113，暗色泥岩最大厚度达10

5、00～2000m，以湖相沉1．1发育两种类型气源岩，天然气资源量丰富积为主，有效烃源岩厚度200～600m。其中沙四上冀中拗陷裂谷盆地的烃源岩主要为断陷期发育段有机质丰度高，TOC含量为1．0％～1．4％，氯仿的下第三系湖相暗色泥岩，其次为前断陷期的海陆沥青“A”平均为0．0459％，S。+s达2．29mg／g，有交互相煤系烃源岩。机质类型主要为Ⅱ一Ⅱ型，是一套中一好烃源岩。1．1．1下第三系湖相气源岩沙四中、下段和孔店组有机质丰度较低，但霸县凹陷冀中拗陷下第三系发育沙一下段、沙三段和沙文安1井揭示沙四下段暗色泥岩发育，TOC为四段一孔店组3套烃源岩，其中后两者是主要气0．8％，氯

6、仿沥青“A”为0．0162％～0．1085％，S，+源岩。s2为2．01mg／g，有机质类型主要为Ⅱ。一Ⅲ型，是一沙三段有机质丰度高，是主要烃源岩，在廊固凹套中等烃源岩。该套烃源岩在廊固凹陷埋深大于陷和霸县凹陷都很发育，洼槽中地层最大厚度达4000Ill，在霸县凹陷埋深大于6000Ill，演化程度较2000—5000IYI，暗色泥岩最大厚度达700～2400m，高，是一套有利的气源层。收稿日期：2009—05—01作者简介：田建章(1963一)，男(汉族)，河北栾城人，高级工程师，博：t研究生，主要从事石油与天然气勘探综合研究。68四r}_』火学学(自然科学版)图1冀中拗陷北部构造

7、区划及天然气藏分布图Fig．1ThestructurezoningandnaturalgasreservoirdistributioninthenorthofJizhongDepression1．1．2石炭一二叠系海陆交互相煤系气源岩次生气阶段，由于苏桥一文安地区下第三系有火成石炭一二叠系是一套海陆交互相含煤沉积，本岩侵入，使其演化程度更高，R达到1．00％～溪组一山西组沉积的浅海一滨海、沼泽相暗色泥岩、3．96％，一般在1．2％以上，是苏桥一文安地区的气碳质泥岩和煤