准噶尔盆地克拉美丽气田及周缘天然气成因来源再认识与勘探启示

克拉美丽气田石炭系气藏已探明天然气地质储量832.4×10^(8) m^(3),是准噶尔盆地已发现的最大天然气田。为了进一步探索、评价、深化对克拉美丽气田及其周缘天然气气源潜力认识,推动发现新气田,对5套地层、38口井、65个天然气样品进行分析,并基于天然气组分和天然气稳定碳同位素组成,系统研究了其成因、来源和遭受的次生改造作用,提出了新的天然气勘探领域。研究结果表明:(1)克拉美丽气田及其周缘存在4种不同成因来源的天然气,第Ⅰ类和第Ⅱ类天然气为煤成气,第Ⅲ类天然气为浅埋藏期伴生原油发生生物降解形成的次生生物成因气(混合热成因气),第Ⅳ类天然气为油型气;(2)部分天然气样品Δδ^(13)C(C_(3)—C_(2))和i-C_(4)/n-C_(4)值异常增加,其重烃气组分遭受了细菌的选择性降解;(3)石炭系滴水泉组烃源岩较巴塔玛依内山组烃源岩分布更广,连续性更好,规模更大,二叠系平地泉组烃源岩在盆地南部已普遍达到高成熟—过成熟阶段,滴水泉组和平地泉组2套烃源岩形成的含油气系统有望成为盆地深层—超深层天然气规模勘探的新领域;(4)次生生物成因气埋藏浅,甲烷浓度高,开采成本低,建产快,且在准噶尔盆地广泛分布,是浅层天然气高效勘探的重要领域。结论认为,天然气成因来源的再认识深化了准噶尔盆地克拉美丽气田及其周缘天然气资源的认识,揭示了盆地深层—超深层和浅层天然气是天然气勘探战略接替领域,对推动盆地实现以石油勘探为主向“油气并举”的重大转变提供了重要技术参考。

准噶尔盆地东部多类型天然气的发现与勘探启示

石炭系是目前准噶尔盆地最重要也是最现实的天然气勘探目标。针对石炭系烃源岩的勘探主要围绕上石炭统巴塔玛依内山组展开,而理论上规模更大的下石炭统滴水泉组烃源岩的有效性尚无定论。同时,石炭纪火山作用频繁,盆地内部具备生成无机成因烷烃气的地质条件,但相关研究甚少。本次研究基于准噶尔盆地东部东道海子-五彩湾凹陷和白家海凸起天然气的分子组成和碳同位素特征,系统分析了天然气的成因来源和潜在的次生改造作用,共识别出4种不同类型的天然气:①来自滴水泉组的煤成气;②来自巴塔玛依内山组的煤成气;③无机成因甲烷和热成因天然气的混源气;④发生渗漏的热成因天然气。研究结果证实了准噶尔盆地东部下石炭统烃源岩的有效性,发现了无机成因烷烃气的踪迹,有望开辟盆地深层—超深层天然气勘探新领域,并提供了一个鉴别“同型不同源”天然气的典型案例。

准噶尔盆地东部中二叠统芦草沟组烃源岩生烃潜力评价

中二叠统芦草沟组是准噶尔盆地东部最重要的烃源岩层系,前期研究已证实其在吉木萨尔凹陷具备极好的生烃潜力,但在东部其他地区是否具备规模生烃潜力尚待深入研究。基于总有机碳和热解、有机岩石学、生烃模拟实验、盆地模拟、井—震联合解释等方法,系统比较了吉木萨尔凹陷和盆地东部其他地区芦草沟组烃源岩的生烃潜力,探讨了优质烃源岩的发育环境,刻画了规模有效烃源灶的分布。研究结果表明:准噶尔盆地东部芦草沟组烃源岩为一套以I—II型干酪根为主的倾油型烃源岩,总体为好—极好烃源岩。除继承性凸起区外,该区芦草沟组烃源岩在侏罗纪陆续进入生烃门限,在白垩纪普遍进入主生油窗,现今进入主生油窗的面积达1.1×10^(4) km^(2)。吉木萨尔凹陷与盆地东部其他地区芦草沟组烃源岩具有相似的生物标志物特征,表现为较低的姥植比和Pr/n-C_(17)、Tm/C_(30)藿烷、C_(19)/C_(21)三环萜烷和C_(24)四环萜烷/C_(26)三环萜烷值以及较高的β-胡萝卜烷丰度、伽马蜡烷丰度和Ts/Tm值,反映其沉积于还原性较强的咸水湖相环境,母质来源以藻类和细菌等低等生物为主。研究区芦草沟组烃源岩生油强度整体>3×10^(6) t/km^(2),在博格达山前、吉木萨尔凹陷、东道海子凹陷、五彩湾凹陷和沙帐断褶带发育多个生油强度>5×10^(6) t/km^(2)的生油中心,总面积约为12 500 km^(2),具备形成大中型油田的资源潜力。研究结果进一步夯实了准噶尔盆地东部地区油气资源基础,为寻找盆地油气勘探战略接替领域提供了有益的借鉴。