準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)頁巖氣形成條件

高勁，曹喆

準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)頁巖氣形成條件

高勁*，曹喆

中國石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京昌平102249

準(zhǔn)噶爾盆地是中國西部的大型含油氣盆地之一，沉積了多套烴源巖層，其中，侏羅系是盆地最重要的氣源巖，蘊(yùn)含巨大的頁巖氣資源。通過鉆井、錄井、露頭、巖芯資料及樣品分析結(jié)果，從泥頁巖的展布及埋藏條件、有機(jī)地球化學(xué)特征、儲(chǔ)層條件和含氣特征幾方面，研究下侏羅統(tǒng)頁巖氣的形成條件并對(duì)頁巖氣有利的勘探層位和區(qū)帶進(jìn)行了預(yù)測(cè)。準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)泥頁巖廣泛發(fā)育，以盆地西北緣及南緣沉積厚度最大；埋藏深度1 000～9 000 m，整體上具有自北向南逐漸增加趨勢(shì)；泥頁巖有機(jī)碳含量較高，有機(jī)質(zhì)類型以III和II2為主，具有傾氣特征，有機(jī)質(zhì)演化處于未成熟高成熟階段。泥頁巖儲(chǔ)層具有孔隙度低、黏土含量高的特點(diǎn)，儲(chǔ)集空間以微裂縫為主。實(shí)驗(yàn)測(cè)得下侏羅統(tǒng)泥頁巖平均吸附含氣量為1.42 m3/t。泥頁巖段氣測(cè)顯示活躍，通過現(xiàn)場(chǎng)解吸試驗(yàn)證實(shí)了泥頁巖中有天然氣賦存。綜合對(duì)比研究認(rèn)為，準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)八道灣組為頁巖氣最有利的勘探層位，達(dá)巴松中拐地區(qū)為頁巖氣勘探最有利目標(biāo)區(qū)。

頁巖氣；形成條件；下侏羅統(tǒng)；有利區(qū)；準(zhǔn)噶爾盆地

頁巖氣是指以吸附、游離和少量溶解狀態(tài)賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層砂巖、粉砂巖或白云巖等當(dāng)中的天然氣聚集［1-6］，作為異于常規(guī)天然氣聚集的自生自儲(chǔ)連續(xù)型氣藏，具有成藏時(shí)間早、無明顯圈閉、儲(chǔ)層相對(duì)致密、氣體賦存形式多樣等特點(diǎn)［7-8］。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

準(zhǔn)噶爾盆地位于中國新疆維吾爾自治區(qū)北部，處于亞洲大陸的中心地帶，面積約13×104km2，地質(zhì)歷史時(shí)期經(jīng)歷了碰撞前陸盆地階段、內(nèi)陸拗陷盆地階段和再生前陸盆地階段等3期主要構(gòu)造演化階段［9］。根據(jù)構(gòu)造演化特征以及各區(qū)構(gòu)造演化和含油氣方面的差異性，可將準(zhǔn)噶爾盆地劃分為6個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元（圖1）。盆地自下而上沉積了石炭系到古近系（圖2），各層位均有烴源巖分布。

侏羅系優(yōu)質(zhì)烴源巖主要發(fā)育于下侏羅統(tǒng)［10-11］。早侏羅世八道灣期，烏倫古地區(qū)、盆地南緣及四棵樹凹陷中南部主要發(fā)育濱淺湖-半深湖相沉積，形成1套連續(xù)的厚層暗色泥頁巖；三工河期，湖侵范圍擴(kuò)大，廣泛沉積暗色泥頁巖。

圖1 準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)造單元分布圖Fig.1 Strata units distribution in Junggar Basin

2 頁巖氣形成條件

有效頁巖氣的形成主要受有機(jī)質(zhì)豐度、類型以及熱演化程度、埋藏程度等因素控制［3-4，12］。為了更好地揭示準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)形成頁巖氣的基礎(chǔ)地質(zhì)條件并預(yù)測(cè)有利勘探區(qū)域，筆者利用鉆井、錄井、露頭、巖芯資料及樣品分析結(jié)果，從泥頁巖的展布、埋藏、有機(jī)地球化學(xué)特征幾方面，研究準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)頁巖氣形成條件。

2.1 泥頁巖展布埋藏條件

2.1.1 泥頁巖展布

形成工業(yè)性的頁巖氣藏，泥頁巖必須達(dá)到一定的厚度，才能保證足夠的有機(jī)質(zhì)及充足的儲(chǔ)集空間［12］。泥頁巖的厚度越大，越有利于頁巖氣成藏，也越能增強(qiáng)其封蓋能力，有利于天然氣的保存，且直接影響頁巖氣的開發(fā)成本。

準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)暗色泥頁巖在盆地南部山前發(fā)育程度較高，而東部地區(qū)以河流、沖積扇沉積為主，在后期抬升遭受剝蝕，暗色泥頁巖發(fā)育程度低。下侏羅統(tǒng)八道灣組烴源巖以薄層深灰色、灰色及黑色泥頁巖為主，局部發(fā)育黑色碳質(zhì)泥巖?？v向上主要發(fā)育于八道灣組中段，平均單層厚度約為7.0 m，單層最大厚度可達(dá)65.5 m。盆地南緣山前地區(qū)廣泛接受湖相沉積，暗色泥頁巖發(fā)育程度高，推測(cè)暗色泥頁巖累計(jì)厚度超過300.0 m。在瑪湖地區(qū)、沙灣地區(qū)、四棵樹地區(qū)也發(fā)育濱淺湖、半深湖沉積，其中以沙灣地區(qū)暗色泥頁巖發(fā)育程度較高，最大累計(jì)厚度達(dá)到270.0 m。其他地區(qū)暗色泥頁巖累計(jì)厚度在0～100.0 m。早侏羅世三工河期也經(jīng)歷過大規(guī)模的湖侵，沉積了大面積的連續(xù)厚層暗色泥頁巖，平均單層厚度為6.5 m，巖性以灰色、深灰色泥巖為主。自西北緣至南緣山前地帶，暗色泥頁巖連續(xù)沉積，累計(jì)厚度超過100.0 m；其中，在西北緣沙灣地區(qū)，暗色泥頁巖累計(jì)厚度超過250.0 m，山前半深湖沉積的暗色泥頁巖推測(cè)最大厚度超過400.0 m。向東，暗色泥頁巖厚度逐漸減薄。總體上，下侏羅統(tǒng)暗色泥頁巖在盆地西北緣向南至山前一帶發(fā)育程度較高，累計(jì)厚度大、連續(xù)性好；而陸梁以及盆地東部地區(qū)暗色泥頁巖發(fā)育程度普遍較低。

圖2 準(zhǔn)噶爾盆地地層柱狀圖Fig.2 Strsta in Junggar Basin

2.1.2 泥頁巖埋藏條件

有機(jī)質(zhì)埋藏達(dá)到一定的深度（一定的溫度、壓力條件）才能形成烴類氣體（包括生物成因氣及熱成因氣）。隨著埋深的增加，壓力逐漸增大，孔隙度減小，不利于游離氣富集，但有利于吸附氣的賦存。但埋藏深度太大，則開采成本過高，不具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。北美商業(yè)性開發(fā)的頁巖氣，大部分埋深在1 500～3 500 m［13］。目前頁巖氣年產(chǎn)量最高的Barnett頁巖，埋藏深度為1 900～2 600 m［13］。張金川認(rèn)為適合中國頁巖氣開采的埋藏深度下限為4 500 m［14］。

準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)八道灣組及三工河組的頂面埋藏深度具有相似特征，整體從北向南逐漸變深，盆地南緣山前沉積的湖相暗色頁巖埋深均超過4 500 m；西北緣暗色泥頁巖埋藏深度在1 000～2 000 m，向南至四棵樹凹陷埋深達(dá)到4 000 m。總體上，下侏羅統(tǒng)埋藏深度相對(duì)較淺的暗色泥頁巖主要分布在拗陷周緣及盆地邊緣。

2.2 生烴條件

2.2.1 有機(jī)碳含量

高有機(jī)碳含量意味著具有豐富的有機(jī)質(zhì)，在相同的熱演化程度下具有更高的生氣量；同時(shí)，有機(jī)質(zhì)表面具有親油性對(duì)氣態(tài)烴有較強(qiáng)的吸附作用。研究認(rèn)為，有機(jī)質(zhì)含量越高，含氣量越大［15-16］。因此，有機(jī)碳含量對(duì)于頁巖氣藏的形成非常關(guān)鍵。目前，斯倫貝謝公司在頁巖氣勘探開發(fā)實(shí)踐中，將有機(jī)碳含量下限確定為2.0%［12］。

對(duì)下侏羅統(tǒng)八道灣組及三工河組泥頁巖樣品的實(shí)測(cè)有機(jī)碳含量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，44塊露頭樣品分析有機(jī)碳含量0.12%～16.72%，平均2.61%，集中分布在0.50%～2.00%（圖3）；井下348塊巖芯樣品，有機(jī)碳含量0.30%～79.44%，平均4.06%，集中分布在0.50%～20.00%。其中，八道灣組有機(jī)碳含量0.72%～79.44%，平均2.48%；三工河組有機(jī)碳含量0.24%～10.80%，平均2.43%；均達(dá)到了頁巖氣形成的條件。三工河組暗色泥頁巖樣品H/C原子超過1.00；O/C原子比主要在0.05～0.15，反映有機(jī)質(zhì)以III型和II2型為主。

圖3 準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)泥頁巖有機(jī)碳含量分布圖Fig.3 Total organic carbon content distribution of lower Jurassic shale in Junggar Basin

圖4 準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)干酪根元素組成圖Fig.4 Element composition of kerogen from lower Jurassic in Junggar Basin

2.2.2 有機(jī)質(zhì)類型

有機(jī)質(zhì)類型是頁巖氣富集的重要的影響因素之一，控制了泥頁巖生氣量的大小、氣體成分以及賦存方式［17］。

準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)暗色泥頁巖有機(jī)質(zhì)類型總體以III型為主，少量II2型。下侏羅統(tǒng)泥頁巖干酪根H/C原子比集中分布在0.50以下（圖4），僅個(gè)別

下侏羅統(tǒng)干酪根元素分布特征顯示（圖5a），泥頁巖中干酪根碳同位素比值大部分高于?28.0‰，集中分布在?26.0‰～?22.0‰?？傮w反映的母質(zhì)類型以III型及II2型為主，有少量的II1型，與有機(jī)質(zhì)熱解數(shù)據(jù)反映的母質(zhì)類型分布特征類似。其中，八道灣組干酪根碳同位素分布于?27.0‰～?23.0‰（圖5b），表現(xiàn)出的有機(jī)質(zhì)類型以III型、II2型為主，并有少量的II1型。三工河組干酪根碳同位素分布相對(duì)集中在?25.5‰～?22.5‰（圖5c），有機(jī)質(zhì)類型為III型、II2型。根據(jù)以上分析，下侏羅統(tǒng)烴源巖以III型、II2型有機(jī)質(zhì)為主，普遍具有傾氣特征。

圖5 準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)干酪根碳同位素頻率分布圖Fig.5 Carbon isotope distribution of kerogen from lower Jurassic in Junggar Basin

2.2.3 有機(jī)質(zhì)成熟度

有機(jī)質(zhì)成熟度是有機(jī)質(zhì)向烴類轉(zhuǎn)化的直接指標(biāo)，成熟度的高低直接影響泥頁巖的生烴量。不同類型的干酪根，在熱演化程度較高時(shí)，都可以生成大量天然氣，但由于化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特征不同，進(jìn)入大量生氣階段所需的熱演化程度并不相同。

準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)有機(jī)質(zhì)類型以II2型和III型為主，由于H/C原子比較低，生油期較短，進(jìn)入生氣階段較早。實(shí)測(cè)得到下侏羅統(tǒng)泥頁巖有機(jī)質(zhì)成熟度總體較低，Ro總體上低于1.0%，低值分布在0.3%～0.4%，主要處于未熟-低成熟階段，少數(shù)處于成熟階段。結(jié)合盆地模擬對(duì)埋藏較深的泥頁巖有機(jī)質(zhì)成熟度進(jìn)行預(yù)測(cè)，下侏羅統(tǒng)八道灣組合三工河組在構(gòu)造特征上，都具有自北向南埋藏深度逐漸增大的特征，有機(jī)質(zhì)成熟度具有北低南高的特征。三工河組在烏倫古地區(qū)，有機(jī)質(zhì)熱演化處于基本成熟階段。八道灣組在除東部地區(qū)外，有機(jī)質(zhì)熱演化基本進(jìn)入成熟階段。

綜上所述，準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)泥頁巖有機(jī)碳含量較高；有機(jī)質(zhì)類型以III型和II2型為主，具有明顯的傾氣特征；實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體反射率反映有機(jī)質(zhì)熱演化程度處于低熟-成熟階段，而埋藏更深的盆地中央拗陷帶有機(jī)質(zhì)熱演化程度已進(jìn)入成熟高熟階段。

3 泥頁巖儲(chǔ)層條件

由于泥頁巖儲(chǔ)層的特殊性、泥頁巖中天然氣賦存狀態(tài)以及頁巖氣連續(xù)聚集等特征決定了其評(píng)價(jià)思路和方法與常規(guī)儲(chǔ)層的有較大區(qū)別，對(duì)其評(píng)價(jià)方式也有別于常規(guī)儲(chǔ)層。本次研究中，通過核磁共振技術(shù)、全巖X射線衍射、掃描電鏡對(duì)泥頁巖儲(chǔ)層的物性、礦物成分與含量、及微觀孔隙空間進(jìn)行分析。

3.1 泥頁巖物性特征

頁巖氣儲(chǔ)層具低孔、特低滲致密的物性特征。美國主要產(chǎn)氣頁巖儲(chǔ)層巖芯分析總孔隙度分布在2.00%～14.00%，平均為4.22%～6.51%；測(cè)井孔隙度分布在4.00%～12.00%，平均為5.20%［15］。由于泥頁巖儲(chǔ)層低孔、低滲的特點(diǎn)，下侏羅統(tǒng)三工河組現(xiàn)場(chǎng)解吸樣品有效孔隙度2.10%。使用核磁共振技術(shù)對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)八道灣組達(dá)9井泥頁巖樣品進(jìn)行測(cè)試，其孔隙度為3.44%～4.29%，平均3.87%。準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)泥頁巖孔隙度低于美國主要產(chǎn)氣頁巖平均孔隙度。

3.2 孔隙空間特征

泥頁巖的儲(chǔ)集空間可分為基質(zhì)孔隙和裂縫［18］。通過氬離子剖光處理后，使用掃描電鏡對(duì)微觀儲(chǔ)集空間觀察，準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)泥頁巖微裂縫發(fā)育程度較高，主要以礦物顆粒間由于溫度壓力變化形成的收縮縫為主（圖6a～圖6c）。

圖6 準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)泥頁巖儲(chǔ)集特征Fig.6 Reservoir characteristics of Lower Jurassic shale in Junggar Basin

有機(jī)質(zhì)內(nèi)孔隙發(fā)育程度不高，僅在北13井的泥巖樣品中觀察到有機(jī)質(zhì)熱演化排烴后形成孔隙（圖6d）。多數(shù)有機(jī)質(zhì)內(nèi)沒有孔隙發(fā)育，部分有機(jī)質(zhì)與其他礦物顆粒之間可見微裂縫（圖6e，圖6f）。

3.3 礦物組成

泥頁巖儲(chǔ)層的礦物組分中除常見的黏土礦物（伊利石、蒙皂石、高嶺石）外，還混雜有長石、石英、方解石、白云石、菱鐵礦、磷灰石等礦物。通過全巖X衍射對(duì)下侏羅統(tǒng)泥頁巖礦物成分進(jìn)行分析，結(jié)果表明，下侏羅統(tǒng)三工河組和八道灣組泥頁巖具有相似的礦物組成特征。黏土礦物含量45.0%～58.0%，平均53.6%，石英含量29.0%～43.0%，平均36.7%（圖7），相比美國主要頁巖氣產(chǎn)層具有相對(duì)低的石英含量和高黏土含量。長石平均含量占礦物總含量的8.0%，以斜長石為主。黏土礦物當(dāng)中以伊/蒙混層含量較高，占黏土礦物總含量的48.4%，高嶺石、綠泥石、伊利石平均含量低于20.0%。

圖7 準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)泥頁巖礦物組成圖Fig.7 Mineral composition of lower Jurassic shale in Junggar Basin

鄒才能等認(rèn)為脆性礦物含量直接影響頁巖基質(zhì)孔隙發(fā)和微裂縫發(fā)育、含氣性及后期壓裂改造的重要因素［12，19-20］，一般具備商業(yè)開采價(jià)值的頁巖，脆性礦物要高于40.0%，黏土礦物含量小于30.0%。準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)泥頁巖整體上脆性礦物含量較低，較高含量的黏土礦物不利于微裂縫的形成及后期壓裂改造。但由于黏土礦物具有較大的比表面積，因此，較高的黏土礦物含量有助于在孔隙內(nèi)表面吸附更多的天然氣。

4 泥頁巖含氣特征

在不同溫度下，對(duì)三工河組現(xiàn)場(chǎng)解吸的泥巖樣品及八道灣組的樣品在甲烷濃度為99.999%的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行了等溫吸附試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，三工河組在30?C的等溫條件下，蘭氏體積最大吸附能力為0.92 m3/t。八道灣組泥巖樣品吸附含氣量為0.83～2.27 m3/t，平均吸附含氣量1.42 m3/t，具有一定的吸附天然氣的能力。

氣測(cè)錄井是反映地層含氣狀況的最直接的數(shù)據(jù)，通過對(duì)鉆穿準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)的老井進(jìn)行氣測(cè)錄井復(fù)查，觀察到多口井的暗色泥巖段具有明顯氣測(cè)顯示。但在不同地區(qū)、不同埋藏深度下氣測(cè)值具有較大差異，總體上埋藏越深，暗色泥頁巖段氣測(cè)值越高。烏倫古地區(qū)暗色泥頁巖發(fā)育程度較低，只有東部倫6井有一定厚度的暗色泥巖發(fā)育。通過觀察，八道灣組在埋藏深度1 994～2 184 m連續(xù)深灰色泥巖、黑色泥巖段具有明顯高的氣測(cè)值，總烴含量在0.20%～1.00%。而下部深灰色泥巖段總烴值小于0.10%。西北緣瑪湖、沙灣、中拐地區(qū)暗色泥頁巖段并沒有明顯的氣測(cè)高值。在八道灣組及三工河組暗色泥頁巖段總烴、甲烷及乙烷值基本穩(wěn)定在0.10%～1.00%。局部暗色泥頁巖段總烴值超過1.00%，甲烷氣測(cè)曲線與總烴曲線基本重合，成分以甲烷為主。陸梁至東部五彩灣-阜康一帶，暗色泥頁巖段氣測(cè)呈現(xiàn)低值0.01%～0.10%，暗色泥頁巖段含氣性較差。而在埋藏較深的莫索灣及以南地區(qū)下侏羅統(tǒng)整體埋藏深度達(dá)到4 000 m，但暗色泥巖段具有明顯高的氣測(cè)顯示。通過對(duì)鉆穿侏羅系的莫深1井觀察，下侏羅統(tǒng)整體上砂泥互層為主，厚層暗色泥頁巖不發(fā)育，但其中薄層的灰色、深灰色泥巖均具有較高的氣測(cè)值，總烴值超過1.00%，局部暗色泥巖層段達(dá)到10.00%。暗色泥頁巖段氣測(cè)值具有隨埋藏深度增加相應(yīng)增大的趨勢(shì)，隨著埋藏深度的增加，有機(jī)質(zhì)熱演化進(jìn)入生氣窗，生氣量增大，賦存在泥頁巖中的天然氣量隨之升高。

現(xiàn)場(chǎng)取芯，進(jìn)行天然氣解析是獲取泥頁巖含氣量最直接、直觀、有效的方法［16，21］。因此，為了進(jìn)一步研究準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)泥頁巖的含氣特征，對(duì)鉆遇白家8井下侏羅統(tǒng)三工河組泥頁巖進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取芯（表1），并通過水浴加熱的方法對(duì)泥頁巖中賦存的天然氣含量進(jìn)行了測(cè)定。對(duì)于解吸的氣體進(jìn)行了組分分析，其中甲烷含量47.9%，乙烷含量0.6%，總體以甲烷為主，證實(shí)了解析氣體含有天然氣，但使用排水法收集氣體時(shí)，漏入空氣導(dǎo)致氮?dú)夂枯^高。對(duì)于解析過程損失的天然氣量，使用USBM法［21-23］進(jìn)行初步恢復(fù)。最終根據(jù)USBM恢復(fù)出含氣量為0.23 m3/t，低于北美主要產(chǎn)氣頁巖。但由于泥頁巖樣品埋藏深度較大，提鉆時(shí)間過長，提鉆過程中地層壓力、溫度變化較大，可能導(dǎo)游離氣及部分的吸附氣散失，因此，使用USBM法恢復(fù)含氣量會(huì)低于真實(shí)含氣量。

表1 現(xiàn)場(chǎng)解吸數(shù)據(jù)表Tab.1 Table of in situ gas desorption test

5 有利區(qū)分析

根據(jù)頁巖氣成藏的主控因素及目前資料現(xiàn)狀，采用綜合信息疊合法，利用暗色泥頁巖厚度、埋藏深度、有機(jī)碳含量和有機(jī)質(zhì)熱演化程度等幾項(xiàng)指標(biāo)對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)的頁巖氣有利區(qū)帶進(jìn)行了初步預(yù)測(cè)。

（1）下侏羅統(tǒng)八道灣組：有利區(qū)位于達(dá)巴松地區(qū)，位于達(dá)巴松凸起南部（圖8）。面積2706.13km2，沉積環(huán)境為半深湖，暗色泥巖累計(jì)厚度50～250 m。埋深2 600～3 700 m，有機(jī)質(zhì)類型為II2和III型，有機(jī)質(zhì)熱演化程度0.7%～0.8%。

圖8 準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)八道灣組頁巖氣有利區(qū)預(yù)測(cè)圖Fig.8 Evaluation map of shale gas favorable zone of lower Jurassic Badaowan Formation in Junggar Basin

（2）下侏羅統(tǒng)三工河組：有利區(qū)位于四棵樹地區(qū)，位于準(zhǔn)噶爾盆地西南部山前四棵樹凹陷（圖9），面積1 975.55 km2，沉積環(huán)境為半深湖，暗色泥頁巖累計(jì)厚度60～220 m，埋藏深度2 600～4 500 m，有機(jī)質(zhì)類型為III型，有機(jī)質(zhì)熱演化程度0.5%～0.7%。

圖9 準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)三工河組頁巖氣有利區(qū)預(yù)測(cè)圖Fig.9 Evaluation of shale gas favorable zone of lower Jurassic Sangonghe Formation in Junggar Basin

預(yù)測(cè)結(jié)果表明，八道灣組頁巖氣有利區(qū)范圍最廣、暗色泥頁巖厚度最大，最具勘探潛力，三工河組次之。以二級(jí)構(gòu)造單元?jiǎng)澐?，西北緣達(dá)巴松一帶頁巖氣資源潛力最大，四棵樹地區(qū)次之。

6 結(jié)論

（1）準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)暗色泥頁巖廣泛發(fā)育，以灰色、深灰色、黑色泥頁巖以及碳質(zhì)泥巖為主。八道灣組及三工河組暗色泥頁巖埋藏深度具有相似特征，自北向南逐漸變深。

（2）準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)暗色泥頁巖有機(jī)碳含量較高，有機(jī)質(zhì)類型以II2、III型為主，具有傾氣型特征；各層位有機(jī)質(zhì)熱演化程度處于低熟-高成熟階段，具備形成頁巖氣的基礎(chǔ)地球化學(xué)條件。

（3）下侏羅統(tǒng)泥頁巖為低孔儲(chǔ)層。礦物組分中黏土含量超過50%，脆性礦物含量低于40%，不利于壓裂改造。微裂縫發(fā)育，可作為主要儲(chǔ)集空間。

（4）等溫吸附法測(cè)得下侏羅統(tǒng)泥頁巖吸附含氣量0.83～2.27 m3/t，具有一定的天然氣吸附能力。現(xiàn)場(chǎng)解吸法恢復(fù)得到含氣量為0.23 m3/t，證實(shí)了泥頁巖中天然氣存在。

（5）八道灣組頁巖氣有利區(qū)范圍最廣、暗色泥頁巖厚度最大，最具勘探潛力，三工河組次之。以二級(jí)構(gòu)造單元?jiǎng)澐?，西北緣達(dá)巴松沙灣一帶頁巖氣資源潛力最大，四棵樹地區(qū)次之。

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編輯：杜增利

編輯部網(wǎng)址：http：//zk.swpuxb.com

Shale Gas Accumulation Conditions of Lower Jurassic in Junggar Basin

GAO Jin*，CAO Zhe
College of Geosciences，China University of Petroleum（Beijing），Changping，Beijing 102249，China

JunggarbasinisalargepetroliferousbasininwesternChina，inwhichtherehasdepositedseveralhydrocarbonsource rocks.Jurassic，one of the most significant gas sources，is considered to contain a huge potential of shale gas resources.Based on drilling data，logging data，outcrop data，core data and laboratory test results of rock samples，we analyzed the shale gas accumulation conditions through the distribution of dark shale and burial depth，organic geochemical characteristics，reservoir conditionsandgas-bearingfeaturesoflowerJurassicandpredictedfavorableformationandzoneforshalegasexploration.Shale interval of lower Jurassic is widely distributed.In the northwestern margin and southern margin，the dark shale is thickest.The burial depth of lower Jurassic shale tends to deepen from north to south with a range between 1 000 m to greater than 4 500 m. The organic carbon content is relatively high，and the main type of organic matter is III and II2，which is gas-prone.The thermal maturity of Lower Jurassic shale is from immature to high mature.The shale reservoir is characterized by low porosity，high clay minerals content and micro fracture for storage.The measured absorbed gas content is averaging 1.42 m3/t，the gas logging show of dark shale is active.In addition，the in situ gas desorption test identified the existence of nature gas in lower Jurassic shale.As a result，Lower Jurassic Badaowan shale is the favorable Formation，Shawan-Dabasong region is the favorable zone for shale gas accumulation.

shale gas；accumulation conditions；lower Jurassic；favorable zone；Junggar Basin

高勁，1987年生，男，漢族，吉林松原人，碩士，主要從事油氣成藏和油氣資源評(píng)價(jià)研究。E-mail：rongaojin@126.com

曹喆，1987年生，男，漢族，黑龍江大慶人，博士研究生，主要從事石油地質(zhì)綜合研究工作。E-mail：caozhe328@aliyun.com

10.11885/j.issn.1674-5086.2014.03.15.01

1674-5086（2016）01-0037-09

TE132

A

http：//www.cnki.net/kcms/detail/51.1718.TE.20160104.1639.002.html

高勁，曹喆．準(zhǔn)噶爾盆地下侏羅統(tǒng)頁巖氣形成條件［J］．西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，38（1）：37-45．

GAOJin，CAOZhe．ShaleGasAccumulationConditionsofLowerJurassicinJunggarBasin［J］．JournalofSouthwestPetroleumUniversity（Science& Technology Edition），2016，38（1）：37-45．*

2014-03-15網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-01-04

高勁，E-mail：rongaojin@126.com