焉耆盆地页岩气勘探潜力分析

郭晓丹

摘 要：焉耆盆地为中国西北地区典型的中小型山间叠合盆地，发育中生界三叠系、侏罗系的多套湖相泥页岩。通过野外地质勘查、井资料收集，结合有机地球化学分析，认为焉耆盆地三叠系泥页岩分布范围小，有机质丰度低，不利于页岩气的生成。盆地侏罗系泥页岩分布范围广，厚度大，具有形成页岩气的基础地质条件。对盆地页岩气勘探潜力进行初步评价，其中八道湾组及三工河组有机碳含量高达3%，八道湾组成熟度表现为成熟-过成熟，三工河组为成熟，泥岩厚度超过400m。对比国内外典型的海相、陆相泥页岩，焉耆盆地侏罗系泥页岩主要参数与典型的湖相沉积沙三段相似。综合分析认为焉耆盆地侏罗系八道湾组具有较好的页岩气勘探前景，其次为上部的三工河-西山窑组。

关键词：页岩气；勘探潜力；侏罗系；焉耆盆地

1 区域构造背景

焉耆盆地为中国西北地区具有代表性的中新生代中小型叠合盆地，形成于华西期，位于库鲁克塔格和南天山褶皱带上。其南北部分别受控于二叠后期的桑树园子断裂和辛格尔断裂，北接南天山，南邻库鲁克塔格山，西起铁门关断裂与霍拉山相邻，东至克孜勒山与铜矿山、与库米什盆地共同受控于东部的托克逊断裂。焉耆盆地现今为一个北西西向菱形分布的四面环山盆地，位于吐哈、塔里木、准格尔三大盆地之间，盆地之东有库米什盆地，西部有尤尔都斯盆地和伊宁-昭苏盆地。

2 泥页岩地层分布

焉耆盆地经历了三叠纪末、侏罗系八道湾组及三工河组晚期-西山窑组早期三次大规模的湖侵，形成了三套分布广泛的含煤沉积，岩性主要为砂砾岩、砂岩、泥岩与页岩的不均匀互层，各组层位的接触关系为平行不整合-整合接触，含有丰富的植物化石。泥页岩的厚度对页岩气成藏与开采具有显著影响，但有效厚度的下限值至今还没有定论，较厚的泥页岩可以弥补其他方面的不足，且对页岩气的勘探开发有着重要意义。据美国五大典型海相含气页岩的开发统计，已开采页岩埋深介于183-259m，厚度为31-610m，而我国长7典型的陆相页岩埋深1500-2500m，厚度为10-500m。盆地侏罗系泥页岩分布范围广，厚度大，具有形成页岩气的基础地质条件。对盆地页岩气勘探潜力进行初步评价，其中八道湾组及三工河组有机碳含量高达3%，八道湾组成熟度表现为成熟-过成熟，三工河组为成熟，泥岩厚度超过400m。

3 泥页岩有机地球化学特征

3.1 有机质丰度

焉耆盆地石炭系和三叠系小泉沟群泥页岩有机碳含量不高，石炭系有机碳含量平均值为0.47%，最大为1.61%，小泉沟群有机碳平均含量为0.67%，最大为1.92%，均达不到生成页岩气的最低标准。侏罗系三个层位的泥页岩TOC较高，平均值均大于1%，其中八道湾及三工河组平均值大于2%。西山窑与三工河组生烃潜量属中等生烃潜能，八道湾组平均值为6.78%，最大值可达35.11%，为好的烃源岩。张金川（2004）等认为在页岩气藏中，当有机碳含量大于2%时有利于页岩气赋存。

3.2 有机质类型

泥页岩显微组分特征表明焉耆盆地侏罗系泥岩比较分散，显示出物源的多样性，但整体偏向于镜质组-壳质组+腐泥组，指示强还原环境。从显微组分特征来看，镜质组平均值为59.5%，惰质组为14.5%，壳质组+腐泥组为26%[19]，除八道湾富氢显微组分含量相对较高，部分显示Ⅱ2型外，其余均为Ⅲ型。

综上分析，可以看出各方面反映结果比较一致，即盆地中下侏罗系主要为Ⅲ型母质，仅在八道湾组存在Ⅱ型母质，但数量较少。按类型评价，各层位泥页岩优劣依次为八道湾组、西山窑组、三工河组。

3.3 成熟度

盆地泥页岩随埋深增加或温度升高，有机质成熟度呈规律性变化。成熟度在博湖坳陷上具有一定的分带性，与构造单元划分吻合。北部凹陷均达到低熟-成熟阶段，其中八道湾地层为成熟阶段，三工河层位处于低成熟阶段。南部凹陷均已进入成熟阶段。八道湾地层底面成熟度高值分布在七里铺、四十里城次凹的南部，包头湖的东南部，Ro基本达到1.1%，八道湾Ro的最大值可达1.5%，已经达到页岩气藏的成熟度标准；三工河地层底面成熟度普遍低于八道灣地层，仅七里铺以南可达到1.1%。西山窑组由于埋深较浅，且受到燕山运动的影响，热演化程度较低，生烃生气潜力小，未能达到页岩气最低标准。

4 结论

与常规油气不同，页岩气属于“自生、自储、自盖” 型的非常规能源，不需要常规油气的构造条件和储层条件。盆地南部凹陷后期强烈的挤压变形，有利于形成微裂缝，有利于页岩气的勘探开发。研究表明，南部凹陷侏罗系地层较北部凹陷厚，存在较厚的泥页岩分布，八道湾组泥页岩已达到页岩气藏标准，三工河-西山窑组次之。推测页岩气勘探潜力的有利区为三个次凹，即北部凹陷的四十里城次凹和七里铺次凹，南部的包头湖次凹。

参考文献

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