(1) Características de las rocas generadoras del Carbonífero-Pérmico en Huainan
Actualmente, solo el Pozo Heshen 4 perforado en la Depresión de Dingyuan ha encontrado la Formación Pérmica Shihezi (aún no se ha encontrado con la perforación). El espesor del Carbonífero-Pérmico en el área de Huainan en el borde norte de la cuenca es de 900 ~ 1800 m, de los cuales la lutita oscura tiene un espesor de 410 ~ 540 m ~ 540 m y contiene 38 ~ 50 capas de carbón, con un espesor acumulativo. de 31 ~ 42 m, que muestra el tipo Huainan El sistema Carbonífero-Pérmico es un conjunto
1 Materia orgánica rica
El contenido de carbono orgánico de la lutita de la Formación Shihezi en Well. Heshen 4 es 0,60% ~ 4,64%, con un promedio de 65438±0,96%. El contenido de asfalto cloroformo "A" es de 0,037% ~ 0,363%, con un valor promedio de 0,1318% el contenido total de hidrocarburos es de 79 ~ 1000×10-6, con un valor promedio de 363,6×10-6; El potencial de S1+S2 es 0,42 ~ 9,56 mg/g, el valor promedio es 272 mg/g, la tasa de conversión de asfalto es 4,63% ~ 7,83% y la tasa de conversión total de hidrocarburos es 1,28% ~ 2,17%. Según la abundancia de materia orgánica, la lutita de la Formación Shihezi en el Pozo Heshen 4 pertenece a una roca madre buena-buena (Tabla 6-6).
Tabla 6-6 Tabla estadística de abundancia de materia orgánica de rocas generadoras del Carbonífero-Pérmico en la cuenca de Hefei y su margen norte
Sistema pérmico de agujeros Buⅷ-2 y Buⅷ-3 en Huainan Coalfield La abundancia de materia orgánica también tiene características similares (Tabla 6-6). El contenido de carbono orgánico del carbón es del 58,6% al 63,05%, y el contenido de cloroformo asfalto "A" llega al 1,2838%, generalmente del 0,4805% al 0,8926. El contenido de carbono orgánico de la lutita oscura es de 0,67% ~ 2,03%, el contenido de asfalto cloroformo "A" es de 0,04% ~ 0,07%, el potencial de generación de hidrocarburos de S1+S2 es de 0,1825 ~ 11,38 mg/g, especialmente la lutita carbonosa tiene la Bien con mayor índice de generación de hidrocarburos.
Del análisis geoquímico anterior, se puede ver que el contenido de carbono orgánico de la lutita oscura en la roca generadora de carbón Carbonífero-Pérmico tipo Huainan en la cuenca de Hefei es significativamente mayor que el límite inferior de contenido orgánico. carbono en la roca madre en un 0,5%. Por lo tanto, las rocas madre de carbón Carbonífero-Pérmico tipo Huainan son buenas. Además, vale la pena señalar que el contenido promedio de carbono orgánico de la piedra caliza de la Formación Carbonífera Taiyuan es del 0,5%, que es superior al límite inferior del 0,1% de carbono orgánico de las rocas generadoras de piedra caliza marina. Por lo tanto, la capacidad de generación de hidrocarburos de la Formación Carbonífera Taiyuan. También vale la pena mencionar la piedra caliza.
2. Tipos de materia orgánica
(1) Características del asfalto cloroformo “A” y sus componentes familiares. La materia orgánica soluble en la lutita del Pérmico del pozo Heshun 4 generalmente muestra un alto contenido de "no hidrocarburos + asfaltenos" (Tabla 6-7), generalmente por encima del 50%, hasta el 78,63%, y el contenido de hidrocarburos saturados oscila entre 6,89 % a 11,52%, el rango de contenido de hidrocarburos aromáticos es 10,89%.
Tabla 6-7 Tabla estadística del betún de cloroformo “A” y sus características de composición familiar de la roca madre del Pérmico en la cuenca de Hefei y el margen norte
(Datos citados del original de Anhui Petroleum Exploration and Development Company)
El análisis de la composición del grupo asfáltico cloroformo "A" en la roca de carbón del Pérmico de los pozos Buⅷ-2 y Buⅷ-3 en el yacimiento de carbón de Huainan muestra (Tabla 6-7 ) que el contenido promedio de no hidrocarburos + asfaltenos es 69,98% ~ 82,91%, y el contenido de hidrocarburos saturados + hidrocarburos aromáticos es 17,09% ~ 30,09%. La lutita oscura tiene características similares. La proporción de hidrocarburos saturados a hidrocarburos aromáticos está entre 0,54 y 0,98, y también muestra las características del kerógeno tipo III.
(2) Características de distribución de los hidrocarburos saturados. El análisis cromatográfico de los alcanos en la lutita del Pérmico de Well Heshen 4 (Tabla 6-8) muestra que la mayoría de ellos son picos únicos, y los carbonos de los picos principales son en su mayoría C15 ~ C16, lo que refleja el predominio de números bajos de carbono y las características de Materia orgánica que contiene carbón. Algunos son bimodales. El carbono del pico frontal es C15 ~ C17 y el carbono del pico trasero es C27.
La relación C21+C22/C28+C29 varía principalmente entre 1 y 3, y el módulo de relación Pr/Ph varía entre 1 y 2, lo que indica la formación de material base de hidrocarburo.
(3) Características de composición de los esterterpenos. Los terpenoides esteroides alrededor de C30 tienen picos grandes, en forma de tambor, complejos y difíciles de distinguir, lo que indica que el contenido de terpenoides esteroides es alto. El análisis del color muestra que la distribución de terpenoides en carbones y lutitas oscuras varía mucho. Las rocas de carbón no contienen terpenos tricíclicos ni γ-alcanos, y el contenido de hopano C32 L es alto, lo que indica que las rocas de carbón se formaron en un ambiente pantanoso de agua dulce. La lutita oscura se distribuye con n-sterano y se encuentra básicamente en el rango de kerógeno tipo II-III.
Tabla 6-8 Tabla estadística de datos de cromatografía de hidrocarburos de la roca madre del Pérmico de Huainan en el pozo Heshen 4, cuenca de Hefei
(Datos citados de la antigua Compañía de Exploración y Desarrollo de Petróleo de Anhui)
p>(4) Características del componente microscópico de la lutita oscura. Según el análisis microscópico del kerógeno (Tabla 6-9), los componentes microscópicos de la lutita del Pérmico en el Pozo Heshun 4 son principalmente vitrinita y quitinita, con una pequeña cantidad de grupos sapropelita e inertinita, todos los cuales contienen componentes de generación temprana de hidrocarburos. como resina, matriz y esporofitos. Se muestra que las plantas superiores son la principal fuente de materia orgánica, principalmente kerógeno tipo III y una pequeña cantidad de kerógeno tipo II.
Tabla 6-9 Tabla estadística de características de microcomponentes de lutita del Pérmico en el pozo Heshen 4, cuenca de Hefei
(Datos citados de la antigua Compañía de Exploración y Desarrollo de Petróleo de Anhui)
(5) Pirólisis de rocas y características de los isótopos de carbono del kerógeno. El índice de tipo de pirólisis de la roca es bajo (Tabla 6-10), el índice de hidrógeno es solo de 53 ~ 90 mg/g y el isótopo de carbono querógeno cambia entre -22,9‰ ~ 23,7‰. En el mapa de rango de composición elemental, la mayoría de los puntos de muestreo se encuentran dentro del rango de carbón y materia orgánica tipo III. Por lo tanto, en general pertenece al kerógeno tipo III, con una pequeña cantidad de kerógeno tipo II.
En resumen, el tipo de materia orgánica de las rocas de carbón del Pérmico en Huainan, cuenca de Hefei, pertenece al tipo III. La lutita oscura es principalmente del tipo III, con una pequeña cantidad de kerógeno de tipo II. Por tanto, esta área debería centrarse en la búsqueda de gas derivado del carbón.
Tabla 6-10 Tabla estadística de pirólisis y composición isotópica de la roca madre del Pérmico de Huainan en el pozo Heshen 4, cuenca de Hefei (datos citados de la antigua Compañía de Exploración y Desarrollo de Petróleo de Anhui)
3. Madurez de la roca generadora del Carbonífero-Pérmico
La reflectancia de la vitrinita es el índice integral de grado de carbón internacional más confiable y único comparable para medir la madurez de la materia orgánica. A principios de la década de 1950, Teichmuller amplió este resultado para determinar la madurez de la materia orgánica dispersa en rocas sedimentarias, sentando las bases para la evaluación del petróleo y el gas. La reflectividad de la vitrinita en la materia orgánica aumenta con el grado de evolución térmica y este proceso es irreversible, por lo que puede reflejar directamente la historia del calentamiento de la materia orgánica.
La evolución de la materia orgánica en las medidas del carbón se puede dividir en tres etapas (Dai Jinxing, Chen Yunlin et al., 1985).
La primera etapa: la etapa inmadura, que es decir, la etapa turba-lignito (Ro≤0,5%).
La segunda etapa: etapa madura, equivalente a la etapa de carbón-coque de llama larga (0,5 < Ro < 1,6%). Cuando RO está entre 0,5% y 0,8%, entra en la etapa temprana de madurez; cuando Ro está entre 0,8% y 1,2%, está en la etapa media de madurez, cuando Ro está entre 1,2% y 1,6%, está en; el final de la etapa de madurez.
La tercera etapa: la etapa sobremadurada, es decir, la etapa pobre de carbón-antracita (RO > 1,6%).
En la sección Pérmica de 2306~2501m del Pozo Heshen 4, la reflectancia de vitrinita Ro es de 0,9% ~ 1,0% y el TMAX es de 450, lo que indica que la roca madre se encuentra en la etapa media de madurez.
La profundidad de enterramiento del Pérmico en el yacimiento de carbón de Huainan es de 450 a 700 m. La reflectancia de vitrinita Ro es similar a la del pozo Heshen 4, y la Tmax es de 430 a 455. Según el "Estudio sobre la madurez de las rocas generadoras de carbón del Carbonífero-Pérmico en el área petrolífera de Shengli" (Xiang Kui et al., 1996; Xu Chunhua, 1996), las rocas generadoras del Carbonífero-Pérmico con una profundidad de enterramiento de menos de 3000 m Todavía se encuentran en la etapa de generación primaria de hidrocarburos, la profundidad de enterramiento secundario de la roca generadora debe ser superior a 3000 m antes de que pueda ingresar a la etapa de generación secundaria de gas. Se especula que el Pérmico en el Pozo Heshen 4 todavía se encuentra en la etapa primaria de evolución de la profundidad de enterramiento y aún no ha alcanzado la etapa secundaria de generación de hidrocarburos. Por lo tanto, la clave para encontrar el área de distribución del Carbonífero-Pérmico con capacidad de generación secundaria de hidrocarburos en la cuenca de Hefei es encontrar yacimientos de gas derivado del carbón que utilicen este sistema como roca generadora.
(2) Características geoquímicas de las rocas generadoras del Carbonífero en el margen norte de las montañas Dabie.
Hasta ahora, la perforación en la cuenca de Hefei no ha encontrado el grupo carbonífero Meishan en el borde norte de las montañas Dabie, y solo se han expuesto rocas metamórficas poco profundas en el área de Jinzhai en el borde sur de la cuenca. . Los estratos carboníferos expuestos en el área de Henan Shangcheng-Gushi en el borde suroeste de la cuenca son relativamente completos, con un espesor acumulado de más de 5.000 metros, de los cuales la lutita oscura tiene 5.000 metros de espesor y las vetas de carbón tienen de 20 a 40 metros de espesor ( Tabla 6-11). La lutita oscura se desarrolla principalmente en la Formación Lower Garden Wall (C1h) y la Formación Yangshan (C65438).
Tabla 6-11 Estadísticas de desarrollo de las rocas generadoras de la Formación Carbonífera Meishan en el área de Shangcheng-Gushi de la provincia de Henan
(Datos citados de la antigua Anhui Petroleum Exploration and Development Company )
1. Materia orgánica rica
La Formación Yangshan es el principal sistema carbonífero del Grupo Meishan. El contenido de carbono orgánico de la roca de carbón es generalmente del 50,6% al 70,2%, con un promedio del 66%. El contenido de carbono orgánico de la roca de carbón disminuye gradualmente de viejo a nuevo, lo que refleja el deterioro gradual del contenido de carbono orgánico; de lutita carbonosa es 1,68% ~ 9,47%. La lutita es de 1,54% ~ 2,64%. El contenido de carbono orgánico de los tres tipos de rocas generadoras es relativamente alto, y el contenido de carbono orgánico de las lutitas en otras capas oscila entre 0,55% y 18,47%, los cuales cumplen con los estándares para rocas generadoras (Tabla 6-12).
Tabla 6-12 Tabla estadística de abundancia de materia orgánica de la Formación Carbonífera Meishan en el área de Shangcheng-Gushi de la provincia de Henan
Nota: Valor máximo a valor mínimo (promedio) .
(Datos citados de la antigua Compañía de Exploración y Desarrollo de Petróleo de Anhui)
El contenido de asfalto cloroformo "A" en las vetas de lutita y carbón de la Formación Meishan es generalmente inferior a 0,01 %. El valor más alto es sólo 0,0362%, el contenido total de hidrocarburos es generalmente inferior a 100×10-6 y el valor más alto es 320,8× 10-6. El potencial de generación de hidrocarburos de S1+S2 es generalmente de aproximadamente 0,1 mg/g, y el de la Formación Yangshan (C1y) es ligeramente mayor, alcanzando aproximadamente 2 mg/g.
Por lo tanto, la materia orgánica de la Formación Meishan tiene la características de tres bajas y una alta, es decir, alto contenido de carbono orgánico, bajo contenido de cloroformo asfalto "A", bajo total de hidrocarburos y bajo potencial de generación de hidrocarburos, que muestran las características de las rocas generadoras que contienen carbón.
2. Tipos de materia orgánica
El componente microscópico del querógeno orgánico de la Formación Meishan es principalmente vitrinita, con un contenido del 53,5% al 89,5%. El grupo inertina es del 10,5% al 39,8%; el contenido del componente de la cáscara es sólo del 0 al 6,7%. El isótopo de carbono del querógeno δ13C oscila entre -19,89 ‰ y -24,27 ‰, y todos muestran las características del querógeno tipo III (Tabla 6-13).
Tabla 6-13 Tabla estadística de indicadores de tipo de materia orgánica de la Formación Carbonífera Meishan en el área de Shangcheng-Gushi de la provincia de Henan
(Datos citados de la antigua Anhui Petroleum Exploration and Development Company)
De acuerdo con la composición de n-alcanos de la brea de cloroformo "A", los picos de carbono principales son generalmente C16 y C27, que se pueden ver en la serie de carbón de la Formación Yangshan (C1y), y. c 21-/c 21+ oscila entre 1,7 y 266.
Faltan datos sobre el índice de tipo de pirólisis. Según el potencial de degradación original restaurado (D0) de la roca de carbón, D0 es generalmente inferior al 10%. La lutita también es baja y presenta características de kerógeno tipo III. Sólo algunas muestras de la Formación Hu Youfang (C2h) tienen un valor D0 del 45,9%, mostrando las características del kerógeno tipo II.
Los hidrocarburos saturados en los biomarcadores están compuestos de esteranos. La lutita oscura es C29 > C27 > C28, y la roca de carbón es C29 > C27 > C28 > C27. La relación de esterano C27/(C27+C28+C29) de configuración AAAR es de 0,22 ~ 0,26, lo que indica que la materia orgánica está dominada por plantas superiores terrestres, y la relación de γ-alcanos a hopano C31 es inferior a 0,46.
En resumen, el tipo de materia orgánica de la Formación Carbonífera Meishan es principalmente kerógeno de Tipo III, y sólo algunos kerógenos de lutita de la Formación Huyoufang (C2h) tienen características obvias de Tipo II.
3. Madurez de la materia orgánica
El valor Ro de reflectancia de vitrinita del carbón y la lutita de la Formación Meishan oscila entre 2,35% y 4,37%, con un promedio de 3,44%, ambos superiores. etapa madura.
A juzgar por la composición de los terpenos (Tabla 6-14), la proporción de hopano C3122S/(22S+22R) es 0,56 ~ 0,60, que ha alcanzado el equilibrio, lo que también refleja un alto grado de evolución.
Tabla 6-14 Tabla estadística de composiciones de biomarcadores de terpenoides esteroides en la Formación Meishan del Carbonífero en el área de Shangcheng-Gushi de la provincia de Henan
(Datos citados de la antigua Anhui Petroleum Exploration and Development Company)
p>El Grupo Meishan tiene un alto grado de evolución térmica, que puede estar relacionado con el metamorfismo dinámico regional causado por el empuje de las Montañas Dabie. El grado de evolución térmica dentro de la cuenca de Hefei aún no se ha determinado, pero basándose en la profundidad actual de enterramiento de casi 10.000 m, también debería haber entrado en la etapa de sobremaduración alta, y una gran cantidad de petróleo y gas ha sido generado.
En resumen, la roca madre de la Formación Meishan es rica en materia orgánica, principalmente kerógeno tipo III, tiene un alto grado de evolución térmica y ha generado una gran cantidad de petróleo y gas. Por lo tanto, lo más importante en esta área es estudiar la relación entre su proceso de generación de hidrocarburos y la historia de calce de trampas.
(3) Características geoquímicas de la lutita oscura del Carbonífero del tipo Well Ansan 1.
El sistema Carbonífero-Pérmico encontrado por Well Ansan 1 es un conjunto de lutitas oscuras y lutitas calcáreas de mayor tamaño, que han sufrido un metamorfismo de bajo grado y se han convertido en pizarra o incluso filita. El análisis geoquímico de los recortes muestra que el contenido de carbono orgánico es sólo del 0,03% al 0,13%, con un valor promedio del 0,078%, que es muy inferior al límite inferior del estándar de evaluación del 0,5% para las rocas generadoras. El potencial de generación de hidrocarburos de S1+S2 es sólo 0,01 ~ 0,02 mg/g, que es inferior al estándar de evaluación de roca madre tradicional de 1,0 mg/g, y es una roca madre pobre. Por lo tanto, el gran conjunto de lutitas oscuras en el sistema Carbonífero-Pérmico encontrado por este pozo básicamente no tiene capacidad de generación de hidrocarburos (Xu et al., 2000). Su Tmax es superior a 490 °C, se encuentra en la etapa de sobremaduración e incluso ha experimentado un metamorfismo bajo en la fase de esquisto verde con una temperatura metamórfica de 300 ~ 350 °C. Se especula que se produjo un empuje y una napa a gran escala hacia el norte en los estratos de Indosinia, lo que resultó en un metamorfismo dinámico.