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柴达木盆地蕴藏着丰富的油气资源,但随着勘探开发的深入进行,可供勘探的中浅层有利目标越来越少,汕气勘探向纵深发展成为必然。柴达木盆地深层油气的形成和成藏规律研究,将有着非常重要的理论和勘探意义。
本论文对柴达木盆地深层烃源岩样品进行了系统采集,并开展了生烃潜力、生物标志化合物分布特征及单体烃碳同位素分析;开展了盆地模拟研究,对柴北缘中下侏罗统和柴西第三系深层烃源岩进行了埋藏史和热史分析,计算了深层油气资源量,阐明了深层油气资源前景。取得以下重要认识:
柴北缘主要烃源岩为中下侏罗统,其有机质慧度高,有机质类型以Ⅲ型为主,热演化程度普遍处于高熟—过熟阶段;柴西深层土力烃源层为E32和N1,其有机质丰度总体较低,有机质类型以Ⅱ型为主,主体处于成熟阶段,部分N1烃源岩样品处于低熟阶段。从生标参数看,柴北缘侏罗系和柴西第三系深层源岩之间存在明显的差异:侏罗系煤系烃源岩CPI＞1、Pr/Ph＞1、Y蜡烷指数低、具明显的C29甾烷优势,表征其具丰富陆源高等植物来源,总体为弱还原-弱氧化的淡水湖沼相环境;柴西烃源岩多数样品CPI＞1、少数样品CPI＜1、Pr/Ph＜1、Y蜡烷指数高、C31-C35藿烷具翘尾巴的分布模式、具C27和C29甾烷优势,表征其具低等水生生物和陆源高等植物双重来源,沉积环境还原性强,水体盐度高。由于生源及沉积环境的不同,柴北缘侏罗系和柴西第三系烃源岩干酪根及单体烃碳同位素值也存在较大差异;总体来看,柴北缘烃源岩δ13C值较第三系盐湖相烃源岩轻,与其淡水湖沼相环境相对应;而第三系烃源岩δ13C值普遍偏重,烃源岩样品内部的δ13C值也存在较大差异,正构烷烃分布呈偶碳优势的样品,其δ13C值更重,与原油可比性好,为柴西深层主力烃源岩。
盆地模拟结果显示不同构造带的烃源岩分布及生烃时间都有明显的差别:柴北缘侏罗系和柴西第三系烃源层牛烃时间都较晚,北缘中下侏罗统多从N1(29.8Ma)开始大量生烃,现今有机质成熟度已达到高熟—过熟阶段,以生气为主;而柴西的主力烃源层E32和N1一般在上新世早中期进入生油门限,有机质成熟度不高,现今多处在生油门限和生烃高峰之间,部分地区达到生烃高峰。
在深层烃源岩地化特征和盆地模拟分析的基础上,计算出柴北缘深层石油资源量为7.90×108t,天然气资源量为4428.1×108m3;柴西深层石油资源量为16.84×108t,天然气资源量为3424×108m3。比较而言,柴北缘深层油、气资源量相当,深层勘探应油气并举;而柴西深层石油资源量远大于天然气资源量,深层勘探应以油为主。