2009年之前,石油公司在冀中坳陷保定凹陷进行了数十年的勘探,但一直没有突破工业油流关,制约勘探进程的重要因素是没有找到有效的烃源岩。钻井揭示,孔店组—沙河街组四段和沙河街组三段2套河湖相沉积虽然埋深在3500~6000m,但其暗色泥岩占比小于12%,总有机碳含量多小于0.5%,生烃潜量为0.1~1.0mg/g,为差—非烃源岩。沙河街组一段下亚段的暗色泥岩和油页岩虽然有机质丰度高、类型好,但埋深大多在2500m以浅,温度低于100℃,按照干酪根晚期热降解成烃模式及其生油门限标准,被划归为未成熟烃源岩。油源潜力不明,油气勘探几乎陷入停滞。2021年后,通过成烃基础研究,转变勘探思路,加强对非干酪根降解油的探索,构建了富有机质藻烃源岩“早期成烃、多期成烃”模式。早熟低熟油的生油门限深度较传统的干酪根生油门限浅5000~1000m,有效烃源岩的面积扩大了1000~1500km2。测算早熟低熟油的资源量达数亿吨,中央断垒带的中—浅层是有利勘探目标区。基于新认识的指导,在BQ1井埋深1770.0~1795.8m的东营组钻获日产百立方米的高产早熟低熟油。2022—2023年,在凹陷中央断垒带部署探井14口、评价井和开发井45口,连续新增亿吨级规模效益储量。已初步建成年产10万吨的产能,累计产油量达8.1万吨,成为渤海湾盆地老探区增储上产新领域。相关研究认识刊登在《石油学报》第45卷第3期。
(1)保定凹陷耿家桥构造带中—浅层东营组已发现亿吨级早熟低熟油藏。其主要标志是:原油组成中非烃+沥青质的含量高(占55%~75%),而饱和烃的含量低(占25%~35%);类异戊间二烯化合物含量高,而正构烷烃含量低;总异构烷烃与总正构烷烃比值多在1.0~2.9;原油的正构烷烃奇偶优势和碳优势指数小于1.2,Ph/nC18比值为10~49,C29甾烷20S/(20S+20R)和ββ/(αα+ββ)指数为0.20~0.28,油包裹体温度多为80~90℃,原油成熟度高于未成熟的超重油而低于干酪根晚期降解的低成熟中质油。
(2)保定凹陷早熟低熟油的成烃机制为:富含藻类的有机质富集层为早熟低熟油的生成奠定了雄厚的物质基础;强还原缺氧环境和咸化水体是早熟低熟油生成的重要条件;低活化能菌藻类和可溶有机质在生化作用、低温(±80℃)热催化作用下大量生烃转化,与高地温场演化背景共同推进了早熟低熟油的生成规模。
(3)保定凹陷沙河街组一段下亚段烃源岩在低温早熟条件下生成的石油经通源断裂网络和砂体输导,完成了从源到藏的运聚过程,呈现出近源富集成藏的规律。
(4)已揭示的早熟低熟油藏储量大、埋藏浅、产量高;未揭示的早熟低熟油目标分布区域广、层系多、勘探程度低,成为渤海湾盆地老探区增储上产的新领域。
论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202403002