柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)新近系盆地模擬及有利區(qū)預(yù)測(cè)

馮德浩，劉成林，田繼先，太萬(wàn)雪，李 培，曾 旭，盧振東，郭軒豪

（1.中國(guó)石油大學(xué)（北京）油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249；2.中國(guó)石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249；3.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，河北廊坊 065007；4.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，西安 710065）

0 引言

含油氣系統(tǒng)包括油氣從源巖到圈閉過(guò)程中的靜態(tài)地質(zhì)要素和動(dòng)態(tài)地質(zhì)作用，采用盆地模擬技術(shù)能對(duì)含油氣系統(tǒng)中油氣形成與演化等動(dòng)態(tài)地質(zhì)作用在時(shí)間跨度上進(jìn)行定量模擬，以揭示油氣藏形成和演化規(guī)律，從而指導(dǎo)盆地內(nèi)的油氣勘探［1-3］。目前盆地模擬技術(shù)已形成多學(xué)科與多領(lǐng)域（地質(zhì)學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等）的綜合方法體系，國(guó)內(nèi)外已有PetroMod、BasinMod、Trinity 和Basims 等各具特色的盆地模擬軟件［3-5］。盆地模擬的主要研究?jī)?nèi)容包括地史（回剝法、Airy 地殼均衡法等）、熱史（古溫標(biāo)法、Easy%Ro法等）、生烴史（化學(xué)動(dòng)力學(xué)法、產(chǎn)烴率法等）、排烴史（壓實(shí)排油法、殘留烴法等）和運(yùn)聚史（流線模擬技術(shù)、侵入逾滲模擬技術(shù)和三維達(dá)西流模擬技術(shù)）［3-4］，其中運(yùn)聚史研究中用到的流線模擬技術(shù)、侵入逾滲模擬技術(shù)和三維達(dá)西流模擬技術(shù)各具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，PetroMod 模擬軟件能夠?qū)? 種模擬技術(shù)組合使用，更能貼近實(shí)際地質(zhì)條件，得到了廣泛使用［3-6］。盆地模擬技術(shù)能夠幫助勘探家們更好地理解含油氣系統(tǒng)，對(duì)于指導(dǎo)新區(qū)勘探具有重要作用。

柴達(dá)木盆地歷經(jīng)60 余年的勘探，已發(fā)現(xiàn)柴西古近系—新近系、柴北緣侏羅系以及三湖地區(qū)第四系含油氣系統(tǒng)［7］。盆地內(nèi)天然氣探明率相對(duì)較低，尚不足以支撐青海油田建設(shè)千萬(wàn)噸油氣田的需要，因此尋找新層系與新區(qū)帶仍是今后主要勘探部署方向。位于柴達(dá)木盆地中部的一里坪地區(qū)或?qū)⒊蔀樘烊粴赓Y源的戰(zhàn)略接替領(lǐng)域。一里坪地區(qū)的臺(tái)南、堿山等構(gòu)造上的探井均發(fā)現(xiàn)不同級(jí)別的天然氣顯示，且具熱成因氣的特征，揭示該地區(qū)存在一個(gè)新近系含氣系統(tǒng)［8-9］。王艷清等［10］、梁德秀等［11］與徐思淵［12］對(duì)一里坪地區(qū)烴源巖進(jìn)行了評(píng)價(jià)，認(rèn)為該區(qū)烴源巖具備良好的生烴潛力；姜桂鳳等［13］、譚彥虎等［14］與洪唯宇［15］對(duì)油氣成藏條件進(jìn)行了綜合研究，提出了有利的油氣成藏模式。但過(guò)去的研究多集中于烴源巖生烴潛力和油氣地質(zhì)條件等靜態(tài)地質(zhì)特征，缺乏對(duì)含氣系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)演化模擬及整體綜合評(píng)價(jià)，尤其是該地區(qū)烴源巖熱演化史、主要生氣中心、主要生氣期以及天然氣主要運(yùn)聚方向等尚待進(jìn)一步深入，制約了下一步勘探部署進(jìn)程。筆者基于盆地模擬技術(shù)，明確各套烴源巖熱演化史、生烴史、主力氣源巖、主要生氣中心和生氣期等，提出天然氣有利聚集區(qū)帶，以期對(duì)下一步勘探選區(qū)和資源量預(yù)測(cè)提供借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)位于柴西坳陷區(qū)向三湖坳陷區(qū)過(guò)渡地帶，主要包括一里坪凹陷、茫崖凹陷東部、三湖凹陷西部和北斜坡西部地區(qū)。在E1+2—N1沉積末期，古湖盆沉積中心位于盆地西部，一里坪地區(qū)主要為河流相和濱湖亞相，廣泛發(fā)育紅色地層，生烴潛力有限［13-14］。新近紀(jì)以來(lái)，受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)的影響，柴達(dá)木盆地的沉積中心從柴西地區(qū)遷移至一里坪地區(qū)，自下而上沉積新近系下油砂山組（N21）、上油砂山組（N22）、獅子溝組（N23）和第四系七個(gè)泉組（Q1+2），新近系最大埋深可達(dá)10 km，形成了新近系—第四系沉積凹陷（圖1），有利于烴源巖的發(fā)育。

圖1 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)構(gòu)造單元?jiǎng)澐郑╝）和新近系地層柱狀圖（b）Fig.1 Tectonic unit division（a）and stratigraphic column of Neogene（b）in Yiliping area，Qaidam Basin

一里坪地區(qū)烴源巖發(fā)育層位包括N21，N22與N23，巖性主要為淺湖—半深湖亞相的灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，凹陷內(nèi)部沉積的暗色泥巖厚度可達(dá)900 m，具有一定的生烴潛力。研究區(qū)儲(chǔ)集層巖性主要為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、細(xì)砂巖等，鉆井揭示N21頂部、N22和N23均發(fā)育一定厚度的砂體，但儲(chǔ)層物性較差，為低孔低滲儲(chǔ)層。新近系普遍發(fā)育的致密泥質(zhì)巖類常與砂體呈互層狀分布，可作為良好的局部蓋層，從而形成了有利的儲(chǔ)蓋組合。研究區(qū)主要經(jīng)歷了上新世末期的喜馬拉雅晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和第四紀(jì)更新世末以來(lái)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，強(qiáng)烈的擠壓導(dǎo)致了大規(guī)模的逆沖作用，形成了堿山、紅三旱三號(hào)、堿石山、鄂博山、落雁山、鄂博梁以及鴨湖等一系列雁列式帶狀排列的背斜、斷背斜圈閉［15］，圈閉閉合面積合計(jì)超過(guò)800 km2。

2 烴源巖地球化學(xué)特征

明確一里坪地區(qū)烴源巖發(fā)育特征是研究含氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)，本次研究選取了6 口探井樣品，測(cè)試了其有機(jī)質(zhì)豐度。研究區(qū)主要發(fā)育獅子溝組（N23）、上油砂山組（N22）和下油砂山組（N21）等3 套烴源巖，且各次級(jí)區(qū)塊主力烴源巖層位存在差異。自西向東，紅色地層出現(xiàn)時(shí)代越來(lái)越新，西部地區(qū)烴源巖主要發(fā)育層位為N21和N22，東部地區(qū)烴源巖主要發(fā)育層位為N23下部和N22上部［圖2（a）］。從總有機(jī)碳（TOC）含量來(lái)看，研究區(qū)N23、N22和N21烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度整體偏低，TOC 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%～1.0%，多數(shù)為0.4%～0.6%，按照陸相烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可將其劃歸為差—中等烴源巖，局部層位發(fā)育高豐度薄層烴源巖（TOC 質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞1%）。研究區(qū)有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo)與油氣勘探程度較高的柴西地區(qū)相當(dāng)，后者TOC 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%～1.0%［15］，但低于江漢盆地、南襄盆地等其他陸相咸化湖盆。柴西地區(qū)古近系—新近系發(fā)育一套特殊的陸相咸化湖盆烴源巖，其TOC 含量雖然較低，但對(duì)應(yīng)的生烴潛量較高、烴轉(zhuǎn)化率較大［16］和排烴時(shí)間長(zhǎng)等［17］。因此，一里坪地區(qū)新近系烴源巖具備較大的生烴潛力。通過(guò)對(duì)落深1 井、里3 井和臺(tái)深1 井的47 個(gè)樣品進(jìn)行干酪根鏡鑒、有機(jī)元素分析和鏡質(zhì)體反射率分析（其中N23和N22樣品來(lái)自于里3 井和臺(tái)深1 井，N21樣品來(lái)自于落深1 井），得出研究區(qū)新近系各套烴源巖有機(jī)質(zhì)類型整體以Ⅱ2—Ⅲ型為主，烴源巖中含有較多的腐殖無(wú)定型體、鏡質(zhì)體和木栓質(zhì)體等腐殖型組分，腐泥組成分含量較少，反映了該地區(qū)烴源巖偏腐殖型，以生氣為主，生油能力有限［圖2（b）—（c）］。N23烴源巖成熟度較低，整體以未成熟—低成熟為主；N22烴源巖處于成熟階段；N21烴源巖樣品取自埋藏較淺的落深1 井，熱演化程度較低，處于低成熟—成熟階段［圖2（d）］。

圖2 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)新近系烴源巖地球化學(xué)特征Fig.2 Geochemical characteristics of Neogene source rocks in Yiliping area，Qaidam Basin

3 盆地模擬參數(shù)

開展一里坪地區(qū)含氣系統(tǒng)盆地模擬所確定的參數(shù)包括地層相關(guān)參數(shù)（地層構(gòu)造圖、巖性、沉積相圖與砂地比圖等）、地層剝蝕厚度、烴源巖地球化學(xué)資料（TOC、氫指數(shù)和Ro等）以及邊界條件等［18］。

3.1 巖性特征

采用地震層位解釋的構(gòu)造圖件建立地層格架，并依據(jù)錄井、沉積相、砂地比圖等資料統(tǒng)計(jì)各層位砂巖、泥巖等巖性的厚度占比，使用盆地模擬軟件內(nèi)置的巖性模塊（Lithologies）對(duì)各層位進(jìn)行巖性設(shè)置，其熱導(dǎo)率、壓實(shí)系數(shù)等參數(shù)則根據(jù)系統(tǒng)中巖性的各項(xiàng)參數(shù)混合得到［19-20］（表1）。以下油砂山組（N21）為例，按照沉積相與砂地比在盆地模擬軟件中設(shè)置好巖性，巖性隨湖盆演化在平面上的分布具有分帶性（圖3）。新近紀(jì)，柴達(dá)木古湖盆沉積中心位于一里坪地區(qū)，后逐漸向東遷移，最終在第四紀(jì)遷移至三湖地區(qū)。古湖盆的演化決定了研究區(qū)的沉積相類型主要為濱淺湖、半深湖以及泛濫平原亞相，廣泛發(fā)育一套湖相沉積巖，巖性主要為灰色泥巖、灰質(zhì)泥巖和粉砂巖等，礦物組成包括陸源碎屑礦物、碳酸鹽礦物、黏土礦物等。半深湖亞相以細(xì)粒的暗色泥質(zhì)巖類為主，夾薄層灰?guī)r、粉砂巖，分布于紅三旱三號(hào)、紅三旱四號(hào)和臺(tái)南等地區(qū)，呈遷移的特征。濱淺湖亞相除上述地區(qū)周緣外，在研究區(qū)廣泛發(fā)育，巖性以發(fā)育水平層理的淺灰色—深灰色泥巖為主，夾薄層粉砂巖，巖石中碳酸鹽礦物含量較高。受南部昆侖山和北部祁連山物源供給的影響，鴨湖、臺(tái)吉乃爾、伊克雅烏汝和臺(tái)南地區(qū)發(fā)育扇三角洲沉積，巖性以發(fā)育塊狀或波狀層理的灰色細(xì)砂巖、粉砂巖為主，砂地比較高。

表1 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)盆地模擬巖性設(shè)置參數(shù)Table 1 Lithology parameters for basin modeling in Yiliping area，Qaidam Basin

圖3 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)下油砂山組（N21）在盆地模擬軟件中的巖性設(shè)置Fig.3 Lithology setting for basin modeling of lower Youshashan Formation（N21）in Yiliping area，Qaidam Basin

3.2 剝蝕厚度

剝蝕厚度是含油氣系統(tǒng)模擬的一項(xiàng)基本參數(shù)，對(duì)盆地內(nèi)油氣生成與演化、運(yùn)移、聚集和保存具有重要影響［21］。一里坪地區(qū)經(jīng)歷了2 次構(gòu)造抬升運(yùn)動(dòng)，分別為上新世末期的喜馬拉雅晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和第四紀(jì)更新世末以來(lái)的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其中凹陷地區(qū)主要遭受了新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，造成七個(gè)泉組頂部遭受剝蝕。地層恢復(fù)結(jié)果表明，七個(gè)泉組剝蝕厚度為100～900 m，堿石山—落雁山、鄂博梁—鴨湖一帶為剝蝕厚度高值區(qū)，一里坪凹陷、三湖凹陷北斜坡剝蝕厚度較小，構(gòu)造活動(dòng)穩(wěn)定［圖4（a）］。獅子溝組在茫崖凹陷東部、鄂博梁—鴨湖構(gòu)造頂部等區(qū)域遭受剝蝕，構(gòu)造頂部剝蝕厚度較大，剝蝕最強(qiáng)區(qū)域?yàn)樯称骸S石一帶，剝蝕厚度超過(guò)900 m［圖4（b）］。

圖4 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)七個(gè)泉組與獅子溝組地層剝蝕厚度等值線圖Fig.4 Contour map of formation denudation thickness of Qigequan Formation and Shizigou Formation in Yiliping area，Qaidam Basin

3.3 邊界條件

盆地模擬研究需要的邊界條件包括古水深、大地?zé)崃髦岛统练e水界面溫度（SWIT）。古水深是依據(jù)地層沉積環(huán)境進(jìn)行預(yù)估獲得，一般設(shè)置濱湖亞相的古水深＜5 m，淺湖亞相的古水深為5～20 m，深湖亞相的古水深為20～100 m［22］。大地?zé)崃髦抵饕獏⒖记耖龋?3］的研究成果，其對(duì)柴達(dá)木盆地西部地區(qū)的構(gòu)造-熱演化進(jìn)行了系統(tǒng)分析，明確了研究區(qū)大地?zé)崃髦惦S地史演化呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)（圖5）。Qiu［24］通過(guò)測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)和巖石熱導(dǎo)率資料得出，柴達(dá)木盆地現(xiàn)今大地?zé)崃髦禐?1.3～70.4 mW/m2，平均為54.3 mW/m2。古沉積水界面溫度值采用Wygrala［25］對(duì)古地表溫度的研究成果，其成果考慮了柴達(dá)木盆地的地理位置（Eastern Asia）和所處的緯度（北緯35°～39°）?，F(xiàn)今地表溫度采用沈菊等［26］對(duì)1980—2015年地表溫度的研究成果數(shù)據(jù)（7.8 ℃）（圖5）。

圖5 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)盆地模擬軟件中邊界條件參數(shù)設(shè)置Fig.5 Parameter setting of boundary conditions for basin modeling in Yiliping area，Qaidam Basin

3.4 生烴動(dòng)力學(xué)參數(shù)

烴源巖在生成油氣過(guò)程中的溫度與時(shí)間總體上呈現(xiàn)出互補(bǔ)關(guān)系，對(duì)烴源巖樣品進(jìn)行熱模擬實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用平行一級(jí)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型求得化學(xué)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，可恢復(fù)烴源巖的生烴史和成藏過(guò)程［3］。過(guò)去這方面的研究多采取國(guó)內(nèi)外學(xué)者建立的生烴動(dòng)力學(xué)模型，由于不同盆地地質(zhì)條件的差異，即使有機(jī)質(zhì)類型相同，其生烴動(dòng)力學(xué)參數(shù)也有所不同，因此只有求取出特定研究區(qū)烴源巖的生烴動(dòng)力學(xué)參數(shù)，才能準(zhǔn)確地模擬出盆地的生烴過(guò)程。本次研究選取一里坪地區(qū)臺(tái)深1 井2 958.74 m 獅子溝組的烴源巖樣品進(jìn)行了密閉體系生烴模擬實(shí)驗(yàn)，根據(jù)不同升溫速度（2 ℃/h 和20 ℃/h）得到的熱模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用Kinetics 軟件進(jìn)行模擬計(jì)算，獲得活化能分布情況：臺(tái)深1 井樣品的活化能為36～66 kcal/mol，峰值為48 kcal/mol（圖6），頻率因子為294.7億s-1。

圖6 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)臺(tái)深1 井天然氣生成的活化能分布直方圖Fig.6 Distribution of activation energy of gas generation in well Taishen 1 in Yiliping area，Qaidam Basin

4 盆地模擬結(jié)果

盆地模擬的主要內(nèi)容包括烴源巖的熱演化史、生排烴史以及運(yùn)聚史等，模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性與盆地演化過(guò)程中古地溫變化史的恢復(fù)精度息息相關(guān)，常常采用將實(shí)測(cè)現(xiàn)今地層溫度或者鏡質(zhì)體反射率值與模擬計(jì)算值進(jìn)行相互對(duì)比，以校正模擬結(jié)果，使之精度更高［27-28］。選取柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)堿石1 井、臺(tái)深1 井和旱2 井的實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體反射率值（Ro）、實(shí)測(cè)地溫值與采取Easy%Ro模型計(jì)算的理論值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示，實(shí)測(cè)Ro值與模擬計(jì)算值較符合，驗(yàn)證了模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性（圖7）。

圖7 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)鏡質(zhì)體反射率實(shí)測(cè)值與模擬計(jì)算值對(duì)比示意圖Fig.7 Comparison of measured and simulated vitrinite reflectance in Yiliping area，Qaidam Basin

4.1 烴源巖熱演化史

對(duì)柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)東部臺(tái)南構(gòu)造帶的臺(tái)深1 井和西部紅三旱三號(hào)構(gòu)造的旱2 井進(jìn)行了烴源巖熱演化史模擬。旱2 井和臺(tái)深1 井經(jīng)歷了相似的埋藏演化過(guò)程，包括1 次沉降和1 次構(gòu)造抬升，新近系為連續(xù)沉積，未遭受大的構(gòu)造改造作用；Q1+2末期，因新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的抬升作用，七個(gè)泉組部分遭受剝蝕（圖8）。

圖8 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)新近系以來(lái)單井烴源巖埋藏-熱演化史Fig.8 Thermal evolution history of Neogene source rocks in Yiliping area，Qaidam Basin

旱2 井N21烴源巖在中新世中期（距今11.6 Ma）開始進(jìn)入低成熟階段，其Ro平均為0.5%，中新世末期（距今8.1 Ma）達(dá)到成熟階段（Ro平均為0.7%），開始大量生烴，現(xiàn)今N21底部處于高成熟階段（Ro＞1.3%）。N22烴源巖在中新世末期（距今6 Ma）開始進(jìn)入生烴門限（Ro平均為0.5%），并于上新世末期（距今2.2 Ma）進(jìn)入生烴高峰階段（Ro平均為0.7%），現(xiàn)今處于低成熟—成熟階段。N23烴源巖仍處于未成熟階段（Ro＜0.5%）。

臺(tái)深1 井N21烴源巖在中新世中期（距今10.3 Ma）開始進(jìn)入低成熟階段，中新世末（距今5.56 Ma）達(dá)到成熟階段，更新世初期（距今1.46 Ma）該組底部達(dá)到高成熟階段；N22烴源巖分別在上新世初（距今4 Ma）和更新世初（距今1.8 Ma）達(dá)到低成熟階段和成熟階段。臺(tái)深1 井N23烴源巖與旱2井存在差異，前者在上新世末（距今2.14 Ma）達(dá)到低成熟階段。因此，一里坪地區(qū)N21烴源巖和N22烴源巖熱演化的關(guān)鍵時(shí)期分別為中新世末期和上新世末期，該時(shí)期開始大量生烴。

4.2 烴源巖生烴強(qiáng)度和生烴量

烴源巖的生烴強(qiáng)度和生烴量也是含油氣盆地模擬的重要內(nèi)容。以旱2 井為例，其N21烴源巖在中新世末期開始大量生氣，現(xiàn)今仍處在生氣階段；N22烴源巖在上新世末期生氣速率開始加快，現(xiàn)今仍在大量生氣階段；N23烴源巖熱演化程度較低，生氣量較小（圖9）。一里坪地區(qū)受喜馬拉雅晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，形成了堿山、臺(tái)南以及鴨湖等晚期構(gòu)造圈閉，圈閉形成期為N23—Q1+2。烴源巖大量生氣期和晚期構(gòu)造圈閉發(fā)育期具有良好的匹配關(guān)系，有利于天然氣的運(yùn)移和聚集。

圖9 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)旱2 井生氣演化史圖Fig.9 Gas generation evolution of well Han 2 in Yiliping area，Qaidam Basin

將研究區(qū)N21，N22和N23等3 套烴源巖生氣強(qiáng)度相加得到新近系烴源巖總生氣強(qiáng)度［圖10（a）］。從總生氣強(qiáng)度分布特征可以得出，一里坪地區(qū)主要存在2 個(gè)生氣中心，分別為堿石山—紅三旱四號(hào)構(gòu)造北部和船形丘構(gòu)造東北部—臺(tái)南地區(qū)，生氣強(qiáng)度普遍大于40 億m3/km2，其中船形丘構(gòu)造東北部—臺(tái)南地區(qū)生氣強(qiáng)度最大，生氣強(qiáng)度超過(guò)60 億m3/km2。鄂博梁Ⅲ號(hào)—鴨湖—伊克雅烏汝—南陵丘構(gòu)造、鄂博山—落雁山—那北構(gòu)造烴源巖熱演化程度普遍較低，生氣強(qiáng)度普遍較小，原因是其埋深較淺。

從各地質(zhì)時(shí)期的生氣量來(lái)看，N21開始生氣，但生氣量較小，為0.49 萬(wàn)億m3；N22生氣量有所增大，為6.08 萬(wàn)億m3，占總生氣量的13.3%；N23生氣量繼續(xù)增大，為13.75 萬(wàn)億m3，占總生氣量的30 %；Q1+2生氣量達(dá)到最大，為25.47 萬(wàn)億m3，占總生氣量的55.6%［圖10（b）］。因此，Q1+2為主要的生氣期。從各層位的生氣量來(lái)看，N21烴源巖為主力氣源巖，生氣量達(dá)到28.15 萬(wàn)億m3，占總生氣量的61.5%；N22烴源巖為次要?dú)庠磶r，生氣量為15.16 萬(wàn)億m3，占總生氣量的33.1%；N23烴源巖的熱演化程度較低，生氣量?jī)H為2.49 萬(wàn)億m3［圖10（c）］。一里坪地區(qū)新近系3 套烴源巖累計(jì)生氣量為45.80 萬(wàn)億m3，當(dāng)運(yùn)聚系數(shù)取值為1% 時(shí)，可得到研究區(qū)天然氣地質(zhì)資源量為4 580 億m3，與付鎖堂［7］的研究結(jié)果（4 464 億m3）相近。

圖10 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)新近系烴源巖生氣強(qiáng)度分布圖和生氣量直方圖Fig.10 Gas generation intensity and gas-generated quantity of Neogene in Yiliping area，Qaidam Basin

4.3 天然氣運(yùn)聚方向

烴類運(yùn)聚史模擬是建立在埋藏史、熱演化史和烴源巖生排烴史模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，也是盆地模擬的重要組成部分，對(duì)低勘探程度地區(qū)的有利勘探目標(biāo)預(yù)測(cè)具有重要意義［5-6］?；赑etromod 軟件中獨(dú)特的油氣運(yùn)聚模擬算法（hybrid），對(duì)柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)含氣系統(tǒng)關(guān)鍵時(shí)期（上新世末）天然氣的運(yùn)移和聚集進(jìn)行了模擬，展現(xiàn)了不同構(gòu)造帶天然氣的運(yùn)移和聚集情況（圖11）。研究區(qū)主要生氣凹陷中形成的天然氣向周緣構(gòu)造帶高部位供烴，部分向北部運(yùn)移至鄂博梁Ⅲ號(hào)、鴨湖、臺(tái)吉乃爾和伊克雅烏汝構(gòu)造，部分向東進(jìn)入臺(tái)南和澀北構(gòu)造，部分向南運(yùn)移至紅三旱三號(hào)、堿石山、平山梁、落雁山、船型丘和那北等構(gòu)造，部分向中部進(jìn)入處于生氣凹陷中心的紅三旱四號(hào)構(gòu)造。在構(gòu)造地形和流體勢(shì)的控制下，生氣凹陷周緣的構(gòu)造帶為天然氣有利聚集區(qū)，在紅三旱三號(hào)—紅三旱四號(hào)構(gòu)造、鄂博梁Ⅲ號(hào)—鴨湖—臺(tái)吉乃爾構(gòu)造和臺(tái)南—澀北構(gòu)造均形成了較大規(guī)模的天然氣聚集。研究區(qū)的勘探實(shí)踐表明，紅三旱構(gòu)造旱2 井見到23 次氣測(cè)異常顯示，且在N2

圖11 柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)通過(guò)盆地模擬獲得氣態(tài)烴運(yùn)移聚集區(qū)分布圖Fig.11 Distribution of simulated gas hydrocarbon migration and accumulation in Yiliping area，Qaidam Basin

1 層段獲得少量輕質(zhì)油；鴨湖構(gòu)造帶上多口探井普見氣測(cè)異常顯示，其中鴨參3 井在3 096.67～5 204.55 m 井段測(cè)試獲得日產(chǎn)氣610 m3；臺(tái)吉乃爾構(gòu)造的臺(tái)吉深1 井在169～3 950 m 井段見氣顯示455.00 m/130 層；臺(tái)南構(gòu)造的臺(tái)深1 井在N22層段見強(qiáng)烈氣測(cè)異常，全烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)40%。盆地模擬預(yù)測(cè)的天然氣藏與實(shí)際鉆探過(guò)程中獲得的氣測(cè)異常顯示具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，表明了模擬結(jié)果具有較高精度。

新近紀(jì)一里坪地區(qū)為古湖泊的沉積中心，廣泛發(fā)育濱淺湖、半深湖亞相的細(xì)粒沉積，天然氣多以近源聚集為主，因此生氣凹陷中心或周緣的構(gòu)造圈閉和巖性圈閉易于成藏。生氣凹陷內(nèi)部成熟的暗色泥巖為優(yōu)質(zhì)烴源巖，生成的天然氣沿橫向和縱向輸導(dǎo)體系運(yùn)移至周緣構(gòu)造帶上，從而形成自生自儲(chǔ)或下生上儲(chǔ)氣藏。盆地模擬結(jié)果顯示，紅三旱三號(hào)—紅三旱四號(hào)構(gòu)造、鄂博梁Ⅲ號(hào)—鴨湖—臺(tái)吉乃爾構(gòu)造和臺(tái)南—澀北構(gòu)造為有利勘探區(qū)帶，因?yàn)檫@些地區(qū)緊鄰生氣凹陷或處于生氣凹陷中心，具備充足的氣源供給條件，且靠近北部物源區(qū)，發(fā)育相對(duì)優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)層，有利于天然氣的儲(chǔ)集，從而形成構(gòu)造或巖性氣藏。

5 結(jié)論

（1）柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)新近系烴源巖為差—中等烴源巖，但局部發(fā)育高豐度烴源巖薄層，TOC 質(zhì)量分?jǐn)?shù)多為0.2%～1.0%，與柴達(dá)木盆地西部地區(qū)相當(dāng)，具備一定的生烴潛力；有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ2—Ⅲ型，以生氣為主，生油能力有限；下油砂山組（N21）和上油砂山組（N22）烴源巖多處于成熟階段。

（2）柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)下油砂山組（N21）和上油砂山組（N22）烴源巖分別在中新世末期和上新世末期進(jìn)入成熟階段，并開始大量生烴；獅子溝組（N23）烴源巖熱演化特征存在區(qū)域差異，東部地區(qū)處于低成熟階段，西部地區(qū)至今尚未成熟。

（3）柴達(dá)木盆地一里坪地區(qū)主力氣源巖為下油砂山組（N21）烴源巖，發(fā)育的2 個(gè)主要生氣中心分別為堿石山—紅三旱四號(hào)構(gòu)造北部和船形丘構(gòu)造東北部—臺(tái)南地區(qū)，主要生氣期為Q1+2。

（4）天然氣運(yùn)聚史模擬結(jié)果顯示，一里坪地區(qū)的紅三旱三號(hào)—紅三旱四號(hào)構(gòu)造、鄂博梁Ⅲ號(hào)—鴨湖—臺(tái)吉乃爾構(gòu)造和臺(tái)南—澀北構(gòu)造均為有利天然氣聚集區(qū)，可作為下一步天然氣勘探重點(diǎn)區(qū)。