塔里木盆地寒武系頁巖氣潛力分析

苗小瑞，苗文慶，蘇琳淞，鄒昌柏

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塔里木盆地寒武系頁巖氣潛力分析

苗小瑞1，苗文慶2，蘇琳淞1，鄒昌柏1

（1. 延長油田股份有限公司志丹采油廠，陜西 志丹 717500； 2. 延長油田股份有限公司子長采油廠，陜西 子長 717300）

我國頁巖氣勘探程度低，資源潛力巨大，前景良好，同時面臨政策缺位、技術(shù)落后等挑戰(zhàn)。通過對塔里木盆地巴楚—阿瓦提、滿東2個地區(qū)的寒武系烴源巖特征的研究,其烴源巖的總厚度達到360 m，有機碳含量（TOC）達到5.35％，o達到2.35%，因此，塔里木盆地頁巖氣有很好的前景。

頁巖氣; 烴源巖; 塔里木盆地

頁巖氣勘探生產(chǎn)和開發(fā)研究最早開始于美國，1821年第一口頁巖氣井鉆于紐約Chautauga縣泥盆系Dunkirk頁巖，雖然只有8.2 m深，但也產(chǎn)出了能夠用于照明的天然氣，與北美相比，中國頁巖氣勘探起步較晚，而與全球其他地區(qū)相比，中國頁巖氣勘探處于領(lǐng)先地位，為北美以外地區(qū)率先實現(xiàn)頁巖氣突破和工業(yè)化先導(dǎo)試驗的國家。迄今，中國頁巖氣勘探經(jīng)歷了頁巖裂縫性油氣藏勘探、基礎(chǔ)地質(zhì)條件研究與技術(shù)儲備等階段，邁入先導(dǎo)試驗階段。

1 塔里木盆地石油地質(zhì)情況

1.1 盆地概況及地質(zhì)構(gòu)造

塔里木盆地位于新疆維吾爾自治區(qū)南部，它是一個大型內(nèi)陸山間盆地，面積55萬km2。塔里木古盆地是一個大型疊加復(fù)合型盆地，主要經(jīng)歷六期構(gòu)造運動的改造。塔里木古生界克拉通盆地有一套烴源巖學(xué)術(shù)界普遍認為是塔里木盆地海相油氣的主要來源 ,它不僅分布廣,而且厚度很大、成熟度范圍寬,具有連續(xù)生烴、長期生烴的特點,因而形成的海相油氣藏在塔里木盆地分布十分廣泛,并且它成藏期次多、相態(tài)類型多，正好符合頁巖氣生成的一個條件。

2 塔里木盆地?zé)N源巖成藏條件

塔里木古生界克拉通盆地海相油氣主要烴源巖為寒武和奧陶系烴源巖。該套烴源巖是塔里木盆地海相油氣的主要來源。

寒武-奧陶系烴源巖為一套海相腐泥型碳酸鹽巖和泥質(zhì)巖烴源巖，烴源巖厚達1 000～2 000 m，分布廣泛。盆地內(nèi)部總體表現(xiàn)為東厚西薄，有機質(zhì)豐度東高西低,成熟度亦呈東高西低之勢,滿加爾凹陷至庫魯克塔格地區(qū)烴源巖最為發(fā)育.東部震旦系-奧陶系烴源巖總厚達2 000 m以上，以泥質(zhì)烴源巖為主,寒武系泥巖和碳酸鹽巖有機碳平均值分別為0.84%～0.92%、0.48%～0.80%, 是兩套很好的烴源巖。西部震旦-奧陶系烴源巖以臺地相碳酸鹽巖為主, 烴源巖厚1 000 m左右,其中震旦系-寒武系烴源巖有機質(zhì)豐度多在0.2%左右。

2.1 塔里木盆地寒武系烴源巖分布及厚度

寒武系烴源巖主體分布在盆地的碳酸鹽巖局限臺地、臺地邊緣、盆地相沉積體系之中。在西部的阿瓦提斷陷、巴楚隆起和塘古巴斯凹陷廣泛發(fā)育有中-下寒武統(tǒng)蒸發(fā)瀉湖相地層，其也是寒武系優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育地區(qū)。其中，寒武系灰質(zhì)烴源巖在整個盆地均有分布，在滿加爾凹陷分布厚度可達500～750 m，向西到阿瓦提坳陷、巴楚隆起以及塔西南坳陷一帶，烴源巖厚度降低到100～300 m；寒武系泥質(zhì)烴源巖主要分布在東部的滿加爾凹陷、孔雀河斜坡及古城墟隆起地區(qū)，最大厚度可達150 m。

2.2 塔里木盆地寒武系豐度（TOC）特征

寒武系灰?guī)r殘余有機碳含量在盆地東部滿加爾凹陷和孔雀河斜坡地區(qū)為0.50%～1.91%，在盆地西部及塔中地區(qū)和塔北沙雅隆起殘余有機質(zhì)含量較低大多為0.13%～0.56%；寒武系暗色泥質(zhì)巖殘余有機碳含量在滿參1井以東滿加爾凹陷和孔雀河斜坡地區(qū)為0.4%～2.05%。

2.3 塔里木盆地寒武系有機質(zhì)類型

有機質(zhì)類型決定了氣源巖質(zhì)量的優(yōu)劣，關(guān)系到氣源巖生氣潛力的評價及氣源對比，寒武系烴源巖的生烴母質(zhì)比較單一，主要為低等水生生物(藻類及浮游生物)，按沉積相分類，欠補償盆地沉積相的烴源巖有機質(zhì)類型主要為I型，蒸發(fā)瀉湖相烴源巖生油母質(zhì)主要為鹽藻及球狀甲藻，有機質(zhì)類型屬于I-II型。但由于寒武系埋藏時間久、深度深，有機質(zhì)成熟度普遍較高，原始有機質(zhì)類型已有較大改變。

因此，對于寒武系處于高過成熟演化階段的烴源巖，已經(jīng)不能單從現(xiàn)有的有機質(zhì)判別指標進行識別，而必須結(jié)合生物演化的進程進行認識?？偟膩碚f東部盆地寒武系的生烴母質(zhì)應(yīng)主要為I型，而西部臺地的蒸發(fā)瀉湖相發(fā)育有II型干酪根，以I-II1型為主。

2.4 塔里木盆地寒武系烴源巖有機質(zhì)成熟度

塔里木盆地臺盆區(qū)下古生界氣源巖由于時代古老，為海相沉積，缺乏鏡質(zhì)組成分，因此無法測定鏡質(zhì)組反射率，難于準確確定下古生界氣源巖成熟度。目前常用等效鏡質(zhì)組反射率法（VRo），即測定氣源巖中的瀝青反射率、鏡狀體反射率、無定形反射率及筆石、疑源類、幾丁質(zhì)反射率，再通過經(jīng)驗公式轉(zhuǎn)換成等效鏡質(zhì)組反射率來研究下古生界氣源巖成熟度的方法。

塔里木盆地鉆遇寒武系烴源巖的井較少，只有塔東1、塔東2、庫南1、塔參1、和4、方1和康2共7口井鉆遇下寒武系氣源巖。

表1 塔里木盆地與Appalachian盆地氣源巖特點

3 結(jié) 論

塔里木盆地頁巖氣的勘探開發(fā)尚處在試驗階段，所以我們在已有較詳細的烴源巖資料的基礎(chǔ)上得出了以下幾個結(jié)論:

(1)塔里木盆地的烴源巖主要以寒武-奧陶系為主。其主要分布于巴楚-阿瓦提、滿東兩個地區(qū)，以滿東地區(qū)寒武系頁巖發(fā)育為最佳，分布面積介于10×104～13×10４km２，累計厚度在40～300 m，平均厚度為150 m左右。

(2)塔里木盆地寒武系烴源巖厚度達到153～336 m，有機碳含量(TOC)達到0.40%～5.35%，鏡質(zhì)體反射率達到1.29%～2.95%。塔東的滿加爾凹陷區(qū)為頁巖氣有利區(qū)（烴源巖厚度達150 m，TOC達1.5%，o達1.29%）

(3)塔里木盆地?zé)N源巖埋深與北美（埋深在200～2 400 ｍ）相比一般都較深（埋深在3 491～5 900 ｍ），因此塔里木盆地頁巖氣開發(fā)的成本比北美高的多，這是影響其開發(fā)的一個制約因素。

綜上所述，塔里木盆地塔東地區(qū)的烴源巖的總厚度達到360 m，有機碳含量（TOC）達到5.35％，Ro達到2.35%。因此，塔里木盆地頁巖氣潛力最大的地區(qū)就在塔東區(qū)。

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Geologic Potential Analysis of Shale Gas in Tarim Basin

MIAO Xiao-rui, MIAO Wen-qing, SU Lin-song, ZOU Chang-bai

（1. Yanchang Petroleum (Group) Co.,Ltd.Zhidan Oil Production Plant, Shaanxi Zhidan 717500, China;2. Yanchang Petroleum (Group) Co.,Ltd. Zichang Oil Production Plant, Shaanxi Zichang 717300, China）

There are abundant unconventional natural gas resources(UCRs) in China. Totally, lower exploration degree of UCRs means good development potentials in China, at the same time, development of UCRs in China faces some challenges including shortage of incentive policies and lagging technologies. In this article, Cambrian hydrocarbon source rock characteristics of Bachu- Awati and Mandong areas in Tarim basin were studied. The results show that total thickness of source rocks reaches 360 m, organic carbon content (TOC) reaches 2.35%, Ro reaches 2.35%. Therefore, Tarim Basin shale gas has a good prospect.

shale gas； source rocks； Tarim basin

2016-12-02

苗小瑞（1988-）, 男，助理工程師，陜西省延安市人，2012年畢業(yè)于西安石油大學(xué)資源勘查工程專業(yè)，從事油氣田勘探開發(fā)工作。

蘇琳淞（1989-），男，助理工程師，從事油氣田勘探開發(fā)工作。

TE 122

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1004-0935（2017）01-0062-03