侏罗系镍钒元素纵向、平面分布特点及有利区预测

赵卫军，叶文刚，杨雯雯，陈小蓉，于浩业，朱冠芳

（1. 国投重庆页岩气开发利用有限公司，重庆 400043；2. 青海油田公司边远油田开发公司，青海茫崖 817500；3. 中国石油新疆油田分公司数据公司，新疆克拉玛依 834000；4. 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆乌鲁木齐 830013；5. 空军工程大学理学院，陕西西安 710051）

侏罗系镍钒元素纵向、平面分布特点及有利区预测

赵卫军1，叶文刚2，杨雯雯3，陈小蓉1，于浩业4，朱冠芳5

（1. 国投重庆页岩气开发利用有限公司，重庆 400043；2. 青海油田公司边远油田开发公司，青海茫崖 817500；3. 中国石油新疆油田分公司数据公司，新疆克拉玛依 834000；4. 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆乌鲁木齐 830013；5. 空军工程大学理学院，陕西西安 710051）

为了研究镍钒元素分布特点及其与油气藏的关系，统计分析了准噶尔盆地各层（不含地表）岩心、岩屑和原油中镍和钒元素的含量，发现在泥岩的镍、钒含量最大、砂岩的次之、油样和油砂（沥青）的较小，试油结果也有同样的结论；剖面上来说，侏罗系和二叠系（烃源岩层）的镍、钒含量较大，大于别的层至少一个数量级；对单井而言，当试油结果为油水同层或含油水层时，镍钒含量大，纯油层反而小，说明水层对微量元素的贡献是增大的正效应，油层是负效应；单井试油结论为纯水，那么该层的镍钒比值就小于1。最后指出A至G镍钒元素的低值区是油气勘探的有利区。

准噶尔盆地；侏罗系；镍；钒 ；油气勘探有利区

准噶尔盆地地层从老至新依次发育石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系和新近系，目前每一层系都有工业油流产出；前辈研究方面较多、较广，可就微量元素在盆地中的应用没有研究，在这种情况下，本文研究镍和钒元素的平面分布及其与油气藏的关系，也就显得异常重要。

1 镍、钒元素的研究现状

前人已从岩心、岩屑和试油后的油、气、水中发现了30多种微量元素，特别是镍和钒含量较大，相对敏感性高，已在确定生油源和油源对比、有利区预测、油气评价等方面取得了可喜的成果[1]，比如含油气区地层水中金属元素含量高，接近于含油气区次之，远离含油区最低[2-13]。那么准噶尔盆地中部微量元素分布具有什么样的特点呢？

2 镍、钒元素的分布特征

研究证明[14-20]，地下深部油气藏的烃类在浮力、水动力、压差和温度梯度等作用下，能够以近似垂直方向向上运移，可以穿过岩层，也可以到达地表，从而引起地表和地层中岩石的化探异常。这个异常又有两种可能 ：烃类本身的微量元素，或者是微渗烃使地表地球化学环境改变，使某些元素沉淀富集或活化迁移。因而研究镍和钒的含量可以进而预测油气勘探的有利区。

2.1 侏罗系镍、钒元素垂向分布特征

统计分析了准噶尔盆地第三系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系的镍和钒含量（表1和表2），结果表明：这两种微量元素基本呈正相关；各层系中，泥岩的微量元素含量最大，砂岩次之，原油和油砂的最小；侏罗系和二叠系的镍和钒元素明显高于别的层系，而且是数量级的倍数，呈高异常。

2.2 侏罗系镍、钒元素平面分布特征

2.2.1 不同试油结果与镍钒比关系

侏罗系在准噶尔盆地分布较广，其中7个区块资料较集中，区块位置见图1，按这7个区的19个样点进行了研究。根据这19个样点的试油结果，其中7个样点的试油结果为水层，其镍钒比值均小于1；1个样点的试油结果为油层，镍钒比值小于1；13个样点的试油结果为油水同层，其中11个样点镍钒比值小于1，2个样点大于1（表3）。试油结果显示镍钒比值多为小于1，表明水层、油层、油水同层与镍钒比值没有相关性。

表1 不同层系不同岩类中镍的含量

表2 不同层系不同岩类中钒的含量

图1 准噶尔盆地侏罗系镍和钒元素平面分布

表3 不同试油结果镍钒比统计

2.2.2 侏罗系镍、钒平面分布特征

纵观这7个区的资料可知，同一区块具有相同的基础地质条件，因而具有可比性。A区镍钒低值分布在南半区（图1）；B区镍钒低值分布在西北区；C区分布较均匀，且以中值分布；D区分布较均匀，且以中值分布；E区镍钒低值分布在西区；F区镍钒低值主要分布在北部大半个区域；G区镍钒低值主要分布在西南区。

表4 各井侏罗系试油结果与镍、钒元素含量关系

2.3 有利区预测

从镍、钒元素的纵向分布统计可知，油砂和含油砂较小，这也间接的反映了油层的镍和钒元素含量最低，试油结果（表4）表明含有油时其会出现负异常（A区干层明显大于油水层，C、F和G区水层明显大于油层，D区气层对含量影响较小，E区水层明显增大），验证了镍、钒的低值区是油勘探的有利区；根据以上规律并结合其它地质资料预测了A、B、C、D、E、F和G的镍钒相对低值区便是油勘探有利区。

3 结 论

（1）泥岩的镍、钒含量最大，砂岩次之，油样和油砂（沥青）的最小；

（2）油层具有镍钒元素含量相对最低的特征；并据此预测A区镍钒低值分布在南半区；B区镍钒低值分布在西北区；C区分布较均匀，且以中值分布；D区分布较均匀，且以中值分布；E区镍钒低值分布在西区；F区镍钒低值主要分布在北部大半个区域；G区镍钒低值主要分布在西南区；

（3）水层对微量元素的贡献是增大的正效应，油层是负效应；

（4）烃源岩的镍和钒的含量大于非烃源岩泥岩的含量；

（5）镍、钒含量成正相关关系；

（6）烃源层泥岩的镍、钒含量大于非烃源岩泥岩；

（7）单井试油油层镍钒比值就小于1，纯水层时镍钒比值也小于1。

4 问题探讨

侏罗系和二叠系镍和钒的含量为什么在纵向上会远远的高于别的层系呢？仔细分析后，找不出各层明显的差异；可是有一个事实，不得不引起笔者的注意：二叠系和侏罗系都是烃源岩，这到底是什么原因呢？还有待进一步研究。

[1] 张厚福，张万选．石油地质学（第二版）[M]．北京：石油工业出版社，1989：14．

[2] 赵孟军，黄第藩，廖志勤，等．原油中微量元素地球化学特征[J].石油勘探与开发，1996，23（3）：19-20．

[3] 宗国宪，黄正吉．莺歌海盆地原油中微量元素分布特征及其地质意义[J]．海洋石油，2003，23（4）：27-29．

[4] 黄福堂，冯子辉，孔庆云，等．地层水中微量金属元素组成分布特征与油气藏关系——以松辽盆地北部杨大城子油层为例[J]．石油实验地质，1998，20（2）：160-165．

[5] 吴朝东，储著云．黑色页岩微量元素形态分析及地质意义[J].矿物岩石地球化学通报，2001，20（1）：14-18．

[6] 赵百胜，刘家军，王建平，等．白云鄂博群黑色岩系微量元素地球化学特征及地质意义[J]．现代地质，2007，21（1）：87-93．

[7] 王多义，邓美洲，刘应汉，等．天然气中金属微量元素的发现及其生态环境意义[J]．地学前缘，2008，15（6）：124-130.

[8] 金强等，万从礼，周方喜，等．金湖凹陷阂桥玄武岩中微量元素向烃源岩的迁移及其地质意义[J]．中国石油大学学报，2006，30（3）：1-4．

[9] 赵振华．关于岩石微量元素构造环境判别图解使用的有关问题[J]．大地构造与成矿学，2007，31（1）：92-102．

[10] 赵永胜，宋振亚，温景萍，等．保山盆地湖相泥岩微量元素分布与古盐度定量评价[J]．海洋与湖沼，1998，29（4）：409-413．

[10] 高明星，木合塔尔，扎日，等．阿尔泰山地区微量元素分布特征对岩石建造含矿性的指示意义[J]．新疆大学学报，2004，21（2）：176-180．

[11] 吴培琦．佛子岭群岩石化学、微量元素及生成环境探讨[J]．华东地质学院学报，1994，17（1）：60-66．

[12] 张新建，范迎风，张剑君，等．富县探区延长组微量元素特征及地质意义[J]．新疆石油地质，2004，25（5）：483-485．

[13] 文百红，林蓓，刘吉敏．油气微渗漏的垂向结构与地面地电化学油气检测[J]．石油勘探与开发，1999，26（5）：33-35．

[14] 赵琦，罗正春，刘永平．土壤化探元素预测天然气的探索[J].物探化探计算技术，2001，23（3）：250-254．

[15] 潘爱芳，赫英，马润勇．鄂尔多斯盆地地表元素地球化学场与能源矿产关系初探[J]．石油与天然气地质，2004，25（6）：629-633．

[16] 王国建，程同锦，汤玉平，等．微量元素方法应用于近地表油气化探研究进展[J]．物探化探，2006，30（3）：236-239．

[17] 邓美洲，王多义，童纯菡，等．新场气田地表微量元素异常分布特征及其成因探讨[J]．物探化探计算技术，2006，28（4）：357-362．

[18] 王国建，程同锦，王多义，等．微量元素方法在地表油气化探中的试验研究——以川西新场气田为例[J]．石油实验地质，2005，27（5）：544-549．

[19] 吴传壁，邱郁文，陈玉明，等．油气化探发展脉络与思考[M].北京：地质出版社，1996：80-86．

[20] 李广之，胡斌，邓天龙，等．微量元素V和Ni的油气地质意义[J]．天然气地球科学，2008：19（1）：13-17．

Vertical and Planar Distribution Characteristics of Nickel and Vanadium in Jurassic and Forecast on Favorable HC Exploration Areas in Junggar Basin

ZHAO Weijun1, YE Wengang2, YANG Wenwen3, CHEN Xiaorong1, YU Haoye4, ZHU Guanfang5

（1. SDIC Chongqing Shalegas Development & Utilization Co., Ltd., Chongqing 400043, China; 2. Petrochina Bianyuan Oilfeld Exploration Company, Mangya Qinghai 817500, China; 3. The Information Company of Petroleum Exploration and Development, Xinjiang Branch of PetroChina Co. Ltd., Klamayi 834000, China; 4. The Research Institute of Petroleum Exploration and Development, Xinjiang Branch of PetroChina Co. Ltd., Urumqi 830011, China; 5. Department of Science of Air Force Engineering University, Xi’an 710051, China）

To study the relationship between Nickel and Vanadium distribution characteristics with HC accumulation, statistic analysis has been conducted on the content of Nickel and Vanadium on the basis of core, core borings and crude oil data from Junggar Basin. The study results showed that the content of Nickel and Vanadium is the largest in mudstones, secondarily in sandstones, and very small in oil samples and oil-bearing sands (bitumen). In stratigraphy, the content of Nickel and Vanadium is the largest in Jurassic and Permian. Statistic analysis has also been conducted on the planar distribution of Nickel and Vanadium in the target Jurassic. The statistic analyzing results on the content of Nickel and Vanadium showed that the southeast part of Block A is favorable area for HC exploration, with low value of Nickel and Vanadium contents. The south part of Block F is also the favorable area for HC exploration, with low value of Nickel and Vanadium contents. When conducting well production testing in individual well, the content of Nickel and Vanadium is large at oil-water layers or oil bearing water layers, and small in pure oil layers, which indicated that water layers will increase the content of Nickel and Vanadium, and oil layers will decrease the content of Nickel and Vanadium. When conducting well production testing in individual well, the ratio of Nickel and Vanadium is 1 at pure water layers. Finally, it is pointed out that from A to G Blocks, the areas with low content of Nickel and Vanadium are favorable HC exploration areas in Junggar Basin.

Junggar Basin; Jurassic; Nickel; Vanadium; benefcial zone forecasting of HC

P595；P618.13

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2013.04.035

1008-2336（2013）04-0035-04

2012-08-14；改回日期：2013-06-07

赵卫军，男，1976年生，高级工程师，2005年硕士毕业于西南石油学院，主要从事地质综合研究工作。E-mail：zwj0910@126.com。