吐哈盆地天然气聚集模式及致密气藏有利勘探方向.pdf

第3 4 卷第2 期 2 0 1 3 年 4 月 新疆石油地质 XI NJ I A NG P E T R0L EU M GE 0L 0GY Vo 1 ． 3 4． No ． 2 Ap r ．2 01 3 吐哈盆地天然气聚集模式及致密气藏有利勘探方向 李 君1,2 7 杨 慎 ， 申 英3 ， 杨 冬2 7 杨 青2 7 邵丽 艳2 7 高 阳 1 ． 中国石油大学 石油工程学院， 北京 1 0 0 2 2 4 9 ； 2 ． 中国石油 勘探开发研究院 廊坊分院， 河北 廊坊 0 6 5 0 0 7 ； 3 冲 国石油 吐哈油田分公司 勘探开发研究院， 新疆 哈密 8 3 9 0 0 9 摘要 吐哈盆地天然气资源十分丰富。在分析天然气成因、 分布和成藏模式的基础上， 将该盆地天然气成因类型划 分为3 种。 I 型天然气主要分布于三间房组和三叠系中， Ⅱ型天然气主要分布在中侏罗统中， Ⅲ型天然气除三叠系 外均有分布， 其中， 致密气藏成因类型主要为Ⅲ型； 天然气成藏模式可概括为侧向分异、 垂向分异、 近源分异及混合聚 集4种类型， 其中， 近源分异是致密气藏主要成藏模式， 在吐哈盆地东部邻近凹陷具有较大的勘探潜力。 关键词 吐哈盆地； 天然气； 成藏模式； 致密气藏； 勘探方向 文章编 号 1 0 0 1 3 8 7 3 2 0 1 3 0 2 0 1 4 5 0 4 中图分类号 T E l 1 2 ． 1 2 文献标识码 A 吐哈盆地作为中国煤系含油气盆地之一 ， 天然 气资源非常丰富， 但天然气分布规律非常复杂u 卅 。 近年来 ， 在巴喀地区柯柯亚、 邱东凹陷吉深 l 井下侏 罗统发现规模较大的致密砂岩凝析气藏， 为吐哈盆地 天然气勘探打开了新的局面 。本文通过对吐哈盆地 天然气成因、 分布和成藏模式进一步梳理， 明确了不 同类型天然气分布特征， 概括了4 种天然成藏模式， 并进一步指出了致密气藏成藏模式及有利勘探方向。 1 天然气成因类型及分布 1 ． 1 天然气成 因类型 天然气组分碳 同位素是判识天然气成 因类型的 最常用和最有效依据。一般腐泥型天然气的乙烷碳 同 位 素 值 小 于 一 2 9 ％ 。 ， 腐 殖 型 天 然 气 的 碳 同 位素值大于一 2 7 ．5 ％ 。 ， 混合型的天然气界于两者之间； 而腐泥型天然气的丙烷碳同位素值低于一 2 7 ％ o ， 腐殖 型天然气的丙烷碳同位素值高于一 2 5 ．5 ％ 。 ． 本文综合 甲烷、 乙烷及丙烷碳同位素值 ， 将吐哈盆地天然气划 分为 I 型腐泥型气 ， Ⅱ型混合气 ， Ⅲ型腐殖型气 3 种 类型。由天然气甲烷、 乙烷碳同位素值可知， 多数天 然气 乙烷碳同位素值 大于一 2 7 ． 5 ％ 。 ， 主要为 Ⅲ型天然 气 ， 部分天然气碳 同位素值为一 2 9 ％ o ～2 7 ． 5 ％ 。 ， 表现为 Ⅱ型天然气， 只有丘陵油田陵4 井、 陵2 井及台参 1 井 古近系三间房组碳同位素值小于一 2 9 ％ 。 ， 为 I 型天然 气。吐哈盆地天然气基本上为Ⅲ型天然气和Ⅱ型天 然气。其中， 疙8 井七克台组、 温西 1 井和柯7 井西山 窑组的天然气虽然也为Ⅲ型天然气 ， 但天然气乙烷碳 同位素明显比其他腐殖型天然气偏重， 分析原因主要 受天然气母质演化程度影响， 较高演化的天然气乙烷 碳同位素一般较重一些。但雁木西地区白垩系和古 近系乙烷碳同位素偏离最为严重 ， 已经不是母质演化 程度影响能够引起的， 其应是母质类型不同引起的， 表明雁木西地区可能存在不同于侏罗系煤系烃源岩 的烃源岩。 乙烷、 丙烷碳同位素值也表现出了上述特征， 总 体上天然气为上Ⅲ型和 Ⅱ 型。其中， 巴喀西山窑组、 疙8 井七克台组天然气的分布偏于其他样品， 演化程 度较高； 雁木西白垩系与鄯善群天然气最为特殊， 偏 离最为严重， 系由母质类型不同引起。 通过将乙烷和丙烷碳同位素值综合考虑， 对不同 钻井、 不同层位的天然气类型进行统计， 6 9 个天然气 样品中腐泥型天然气为6 个， 占8 ．7 ％， 腐殖型天然气 为4 3 个， 占6 2 ．3 ％， 混合型天然气为2 0 个， 占2 9 ％， 总 体上 ， 以腐殖型天然气为主。 1 ． 2不同类型天然气来源及空间分布特征 受烃源岩类型、 演化及天然气运聚成藏控制， 不 同类型的天然气空间分布上存在较大差异 图1 。 I 型天然气分布的层位主要为三间房组和三叠系， 以 三间房组为主， 三叠系的 I 型天然气主要分布在哈密 凹陷和托克逊凹陷 ， 在研究区主体部位三叠系未有发 现， 为原油伴生的溶解气。分析其原因主要是该类型 来源于二叠系烃源岩 。由天然气母质成熟度与烃源 岩成熟对 比证实了二叠系烃源岩为主要贡献者 ， 丘陵 构造 I 型、 Ⅱ型天然气母质成熟度 R 。 为0 ．5 ％～ 1 ．4 ％ 大于侏罗系成熟度 。 为0 ． 5 ％一 1 ．O ％ ， 而与二叠系烃 源岩演化程度接近 咒为0 ． 7 ％一 2 ％ ， 表明其来源于 收稿 日期 2 0 1 2 0 6 0 4 修订 日期 2 0 1 2 0 9 2 8 基金项目 国家科技重大专项 2 0 1 1 Z X 0 5 0 0 7 作者简介 李君 1 9 7 4 - ， 男， 吉林农安人， 高级工程师， 博士， 石油地质 ， T e 1 0 1 0 6 9 2 1 3 1 4 2 E m a i l j l b j l i j u n 1 6 3 ． c o rn 新疆石油地质 家都进行了论述。本文仅从天然气成因、 运移及成藏 方面概括其成藏模式及论述有利勘探方向。 北部山前带柯柯亚构造带下侏罗统天然气为凝 析气藏， 甲烷含量占8 O ％～ 8 5 ％； 其余组分1 3 ％一 1 6 ％， 表现为湿气特征。七克台组及其以上地层天然气甲 烷含量占9 6 ．7 7 ％， 为干气。柯 1 9 井样品甲烷碳同位 素值为一 3 8 ．4 ％ 。 ， 乙烷碳同位素值为一 2 7 ．6 ％ o ， 表现为陆 相偏腐泥型的腐殖型天然气 ， 根据文献[ 7 ] 提出的天 然气母质成熟度计算方法 ， 镜质体反射率分布在 0 ．8 ％～ 1 ．0 ％， 与下侏罗统八道湾组镜质体反射率 0 ． 8 4 ％～ 1 ．0 6 ％ 相吻合， 天然气来源主要为八道湾组 烃源岩。根据烃源岩热演化史、 构造演化史和成藏期 的分析 ， 下侏罗统天然气藏主要为2 期充注 早 白垩 世和新近纪一现今 ， 主要成藏期为新近纪一现今。 据组分色谱分析 ， 该致密砂岩气‘P i c ／ q0 n C 4 分布在 0 ．7 9 ～ 1 ． 1 7 ， 平均值为0 ．9 9 ， p i C ／ q n C 分布在 O ． 9 8 1 ．4 1 ， 平均值为 1 ．2 0 ， 表明天然气未发生明显的运移 分移作用， 为近源成藏。 通过对天然气藏成因及来源分析可知， 致密气藏 成藏模式实际上就是前面论述的近源分异成藏模式。 只不过由于造山运动影响， 西山窑组和三间房组在早 白垩世一古近纪聚集油气未保存下来， 因此早期原生 油藏不发育。而新近纪一现今， 煤系烃源岩进入较高 演化阶段生成大量凝析气阶段 ， 由于烃源岩层封隔及 储集层物性较差导致运移距离较小 ， 就近聚集成藏。 吐哈盆地下侏罗统生烃凹陷范围内， 湖相和三角 洲相交替分布， 烃源岩与储集层叠置分布， 在晚期形 成的油气可以直接注入到较为致密的储集层 ， 并且由 于烃源岩层和物性较差储集层交替封割作用， 阻隔了 油气大范围运移， 油气可以大量聚集成藏， 因此， 围绕 胜北 、 邱东生烃 凹陷深层是致密气藏有利勘探方 向。 5 结论 1 吐哈盆地天然气可分为 I 型 腐泥型气 ， Ⅱ 型 混合气 ， Ⅲ型 腐殖型气 ， 研究区天然气以Ⅲ型 为主， 其次为Ⅱ型， 最少为 I 型。 2 I 型天然气主要分布在邱东一鄯善三间房组 和托克逊三叠系， 且以前者为主； lI 型天然气主要分 布在邱东一鄯善中侏罗统， 少量分布在古近一 新近系； Ⅲ型天然气分布层位广， 除三叠系外 ， 侏罗系、 白垩 系、 古近系和新近系均有分布。 3 吐哈盆地的天然气成藏概括成侧向分异、 垂 向分异、 近源分异及混合聚集4 种成藏模式类型。侧 向分异成藏模式主要分布在盆地东部各个凹陷周缘 构造带， 垂向分异成藏模式主要分布在近南北向大断 裂带， 近源分异成藏模式主要分布在临近凹陷深层下 侏罗统， 混合聚集成藏模式主要分布在盆地西部七克 台组和西山窑组烃源岩控制区。 4 致密砂岩气藏为近源分异成 藏模式 ， 主要 围 绕凹陷发育， 在邱东一小草湖生烃凹陷下侏罗统具有 较大的勘探潜力。 参考文献 [ 1 ] 王劲松， 王华 ， 梁世君． 吐哈盆地天然气勘探潜力分析 [ J ] ． 石油实验地质， 2 0 0 9 , 3 1 4 3 3 3 3 3 7 ． [ 2 ] 李成明． 吐哈盆地天然气特征及分布[ J ] ． 新疆石油地质， 2 0 0 1 ， 2 2 1 2 1 2 4 ． [ 3 ] 苏传国， 黄卫东， 白喜俊． 吐哈盆地天然气成藏地质条件 与富集因素分析 [ J ] ． 天然气地球科学 ， 2 0 0 9 ， 2 0 1 5 0 - 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I I I i s w i d e s p r e a d e x c e p t f o r t h e T r i a s s i c ， i n wh i c h t i g h t s a n d s t o n e gas r e s e r v o i r o rig i n t y p e b elo n g s t o t h e T y p e - I I I ． T h e n a t u r al gas a c c u mu l a t i o n c a n b e d i v i d e d i n t o f o u r mo d e l s ， s u c h a s l a t e r a l d i ff e r e n t i a t i o n ， v e r t i c a l d i f f e r e n t i a t i o n ， n e a r s o u r c e d i f f e r e n t i a t i o n a n d h y b rid a c c u mu l a t i o n o n e s ． a mo n g w h i c h n e ar． s o u r c e d i f f e r e n t i a t i o n i s t h e ma i n g a s a c c u mu l a t i o n mo d e l a n d p o s ． s e s s e s g r e a t e r e x p l o r a t i o n p o t e n t i a l i n a a i a c e n t s a g s o f t h e e a s t e rn T u h a b a s i n ． Ke y W o r d s Tu h a b a s i n ； n a t u r a l g a s ； g a s a c c u mu l a t i o n mo d e l ； t i g h t s a n d s t o n e g a s p o o l ； e x p l o r a t i o n d i r e c t i o n