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1、大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)第34卷第6期2010年l2月JOuRNAIOFDAQINGPEI’’ROIEUMINSTITUTEVo1．34No．6Dec．2O10庫車拗陷頁巖氣聚集條件與勘探前景張琴。，邊瑞康，唐穎，朱華。(1．中國地質(zhì)大學(xué)(北京)海相儲(chǔ)層演化與油氣富集機(jī)理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083；2．中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京100083)摘要：分析庫車拗陷鉆井和地球化學(xué)資料，研究頁巖氣聚集的條件．結(jié)果表明：庫車拗陷侏羅系一三疊系泥頁巖有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，集中分布在2．0～3．0之間；泥頁巖厚度大
2、，多數(shù)在200m以上；干酪根類型以傾于生氣的腐殖型為主；有機(jī)質(zhì)成熟度分布較廣，從0．6～3．0均有分布，主要集中分布在2．0附近，有機(jī)質(zhì)處于成熟高熟階段，具備形成頁巖氣的物質(zhì)基礎(chǔ)．庫車拗陷構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，逆掩斷裂發(fā)育，為該地區(qū)泥頁巖中天然裂縫的發(fā)育提供條件，有利于頁巖氣的富集和實(shí)現(xiàn)工業(yè)開采．利用多因素疊合法對(duì)庫車拗陷頁巖氣有利聚集區(qū)進(jìn)行預(yù)測，認(rèn)為侏羅系頁巖氣聚集的有利區(qū)為拜城拗陷及克依構(gòu)造帶上，三疊系頁巖氣聚集的有利區(qū)集中分布在拜城拗陷，而在克依構(gòu)造帶有部分分布．關(guān)鍵詞：庫車拗陷；頁巖氣；聚集條件；有利發(fā)育
3、區(qū)；勘探前景中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000～189l(2010)06—0013—04頁巖氣是美國商業(yè)性開采的三大非常規(guī)天然氣類型之一，2006—2007年美國頁巖氣年產(chǎn)量從(168～196)×10rn。增至450×l0IllI3_。]；2008年頁巖氣產(chǎn)量占美國天然氣年總產(chǎn)量的8[3；2009年的產(chǎn)量占美國天然氣年總產(chǎn)量的13，年產(chǎn)量達(dá)到900億m。的規(guī)模，超過我國同期所有類型天然氣的年總產(chǎn)量830億m。，表明非常規(guī)天然氣是我國未來天然氣勘探的基本方向，是增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要領(lǐng)域．專家預(yù)測至201
4、1年，美國天然氣產(chǎn)量增長的5O～6O將來自于頁巖氣的產(chǎn)量j．加拿大也對(duì)其西部沉積盆地的頁巖氣資源進(jìn)行評(píng)價(jià)]．在國外頁巖氣快速發(fā)展的帶動(dòng)下，頁巖氣的研究在國內(nèi)也逐漸加大力度．目前關(guān)于中國南方頁巖氣形成條件的研究較多，并在重慶地區(qū)完鉆中國的第一口頁巖氣探井(渝頁l井)，取得較好的氣顯示．中國西部作為常規(guī)天然氣的產(chǎn)區(qū)，肩負(fù)著“西氣東輸”的艱巨任務(wù)，有必要在深人南方頁巖氣研究的同時(shí)兼顧西部頁巖氣的勘探研究．庫車拗陷作為西部主要的產(chǎn)氣盆地，在常規(guī)天然氣的開發(fā)上獲得重大的突破，加強(qiáng)對(duì)其非常規(guī)天然氣(頁巖氣)形成條件研
5、究及有利區(qū)的預(yù)測，不僅能豐富該盆地的天然氣成藏類型，使庫車拗陷成為中國的圣胡安盆地(盆地小，氣藏類型豐富)，同時(shí)也能緩解我國天然氣緊缺壓力，為“西氣東輸”工程注入新的活力．目前國外具有工業(yè)開采價(jià)值的頁巖產(chǎn)層埋深為3800II1，而庫車拗陷一般埋深較大，但隨著開采技術(shù)的進(jìn)步，進(jìn)行更深層頁巖氣的開發(fā)將成為可能，所以在對(duì)庫車拗陷進(jìn)行常規(guī)氣藏勘探開發(fā)的同時(shí)應(yīng)兼顧頁巖氣的勘探．1頁巖氣特征及聚集機(jī)理頁巖氣與常規(guī)天然氣相比，在聚集條件及聚集機(jī)理等方面既有相似之處，又有不同之處．在定義的界定上，頁巖氣主要是以吸附和游離
6、狀態(tài)聚集于泥／頁巖中的天然氣，常規(guī)天然氣主要是在浮力作用影響下聚集于儲(chǔ)層頂部；在成因上，頁巖氣來源主要為生物氣和熱成熟氣，常規(guī)天然氣具有來源多樣性特點(diǎn)；頁巖氣的儲(chǔ)氣介質(zhì)為頁／泥巖及其間的砂質(zhì)巖夾層，常規(guī)氣主要為孔隙型砂巖、裂縫性碳酸鹽巖；在天然氣的賦存狀態(tài)上，頁巖氣的20485以吸附狀態(tài)存在，其余為游離氣，常規(guī)氣沒有吸附狀態(tài)；在成藏動(dòng)力上，頁巖氣依靠的是分子間作用力、生烴膨脹力及毛細(xì)管力等，常規(guī)氣主要以浮力、毛細(xì)管力合水動(dòng)力為動(dòng)力進(jìn)收稿日期：2O1O—O5一O5；審稿人：付廣；編輯：陸雅玲基金項(xiàng)目：國家自
7、然科學(xué)基金項(xiàng)目(40672087)；國家“973”重點(diǎn)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(2005CB422106)作者簡介：張琴(1985一)，女，碩士生，主要從事油氣成藏機(jī)理和非常規(guī)天然氣地質(zhì)方面的研究大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)第34卷2010年行聚集；頁巖氣的聚集機(jī)理具有吸附平衡和游離平衡的特點(diǎn)，常規(guī)氣主要是浮力與毛細(xì)管力的平衡；在運(yùn)聚特點(diǎn)上，頁巖氣以初次運(yùn)移為主，常規(guī)氣是二次運(yùn)移成藏；在聚集條件和特點(diǎn)上，頁巖氣具有自生自儲(chǔ)的特點(diǎn)，常規(guī)氣是在運(yùn)移路徑上的圈閉聚集；頁巖氣聚集受控的地質(zhì)要素主要有成分、成熟度、有機(jī)碳含量、裂縫等，常規(guī)
8、氣主要受控于氣源、輸導(dǎo)和圈閉等條件；在分布上，頁巖氣一般分布于盆地古沉降一沉積中心及斜坡，常規(guī)氣主要分布在圈閉的高部位．國外學(xué)者對(duì)頁巖氣的概念和特征進(jìn)行了討論¨6，并提出頁巖氣吸附態(tài)的賦存機(jī)理．我國學(xué)者張金JII等ll]認(rèn)為頁巖氣是指主體位于暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中，以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式的天然氣．在頁巖氣聚集區(qū)中，天然氣也存在于夾層狀的粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、甚至砂巖地層中．廣泛含氣、圈閉隱蔽、短距離運(yùn)移、吸
