準(zhǔn)噶爾盆地天然氣資源現(xiàn)狀與展望

準(zhǔn)噶爾盆地天然氣資源現(xiàn)狀與展望

在過(guò)去的10年里，除烏倫古地區(qū)外，香港準(zhǔn)噶爾盆地東部、中部地區(qū)、西北部和太沖斷帶南部的許多地區(qū)都發(fā)現(xiàn)了天然氣（向軍等，2001；李丕龍等，2002）天然氣的發(fā)現(xiàn)有顯著增加的趨勢(shì)。盆地東部地區(qū)在滴西5、滴西9、滴西8、滴西10等多口井分別在侏羅系、白堊系、石炭系獲日產(chǎn)氣4×104～31.4×104m3,在盆地東部發(fā)現(xiàn)了彩31井區(qū)塊侏羅系西山窯組氣藏,并發(fā)現(xiàn)多個(gè)出氣點(diǎn)。盆地腹部在多個(gè)層系獲得了天然氣發(fā)現(xiàn),如盆5井侏羅系三工河組日產(chǎn)氣25×104m3,發(fā)現(xiàn)了莫索灣氣田;2000年陸9、陸10等井在白堊系吐谷魯群獲日產(chǎn)氣2×104～5×104m3,陸16井侏羅系西山窯組日產(chǎn)氣7.3×104～19×104m3,泉1井在三工河組日產(chǎn)氣30.96×104m3,莫北2井在侏羅系三工河組、西山窯組獲日產(chǎn)氣4.9×104～16.67×104m3。盆地西北緣發(fā)現(xiàn)了五區(qū)南烏爾禾組氣藏,車76井區(qū)侏羅系三工河組及烏32井三疊系克拉瑪依組等獲工業(yè)氣流。盆地南緣沖斷帶在古近系紫泥泉子組(E1-2z)發(fā)現(xiàn)了呼圖壁氣田,在霍爾果斯背斜霍10井在古近系紫泥泉子組獲得日產(chǎn)14.8×104m3的高產(chǎn)工業(yè)氣流。值得注意的是,準(zhǔn)噶爾盆地目前已發(fā)現(xiàn)的天然氣以中—小型的中—淺層晚期次生氣藏為主,在探明的40個(gè)氣藏中,單個(gè)氣藏儲(chǔ)量最大145.88×108m3,最小0.28×108m3,平均19.51×108m3?？梢?jiàn),探索大—中型原生天然氣藏的成藏過(guò)程和分布對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地的天然氣勘探具有十分重要的意義。前人研究認(rèn)為準(zhǔn)噶爾盆地主要由四個(gè)復(fù)合含油氣系統(tǒng)構(gòu)成,即瑪湖—盆1井西復(fù)合油氣系統(tǒng)以瑪湖凹陷和盆1井西凹陷為主體,包括西北緣斷階帶、陸梁隆起西南部和馬橋凸起;昌吉復(fù)合油氣系統(tǒng)主要包括昌吉凹陷和南緣,也含有中拐凸起和馬橋凸起;東道海子—大井復(fù)合油氣系統(tǒng)分布于克拉美麗山前及陸東地區(qū);烏倫古復(fù)合油氣系統(tǒng)位于烏倫古坳陷;吉木薩爾復(fù)合油氣系統(tǒng)分布于吉木薩爾凹陷(張義杰等,2002a)。復(fù)合含油氣系統(tǒng)中的油氣聚集則有“源控論”、“扇控論”、“梁控論”及“斷控論”等多種單一關(guān)健成藏因素的觀點(diǎn)(吳慶福,1986;彭希齡等,1990;何登發(fā)等,2004),或者多種成藏因素組合的觀點(diǎn)(吳孔友等,2007),如“源+通道”控藏論(張義杰等,2002a)。本文主要以東道海子北凹陷控制的陸東地區(qū)、瑪湖凹陷和盆1井西凹陷控制的西北緣、陸梁隆起和馬橋凸起和昌吉凹陷控制的南緣沖斷帶以及中拐凸起、馬橋凸起為例闡述準(zhǔn)噶爾盆地次生天然氣和原生天然氣兩大成藏體系的劃分及其成藏過(guò)程和分布,以期深化對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地大中型天然氣藏形成和分布的認(rèn)識(shí)。1準(zhǔn)噶爾盆地天然氣形成西藏地質(zhì)條件1.1盆地?zé)N源巖的分布模式準(zhǔn)噶爾盆地發(fā)育石炭系、二疊系和侏羅系三套主力氣源巖,準(zhǔn)噶爾盆地不同地區(qū)的主力氣源巖不同,烴源巖的分布和熱演化控制了天然氣的形成與分布。石炭系烴源巖主要分布于準(zhǔn)噶爾盆地東部、烏侖古凹陷和西北緣的中拐—五八區(qū),在準(zhǔn)東石炭系源巖厚度可達(dá)300m以上,滴水泉凸起和烏侖古凹陷烴源巖厚度分別可達(dá)150m和75m?？v向上烴源巖主要發(fā)育于下石炭統(tǒng),如準(zhǔn)東的滴水泉組。從鉆井及剖面提示看,以準(zhǔn)東的滴水泉組烴源巖發(fā)育較好,深灰色、灰黑色的泥巖、砂質(zhì)泥巖夾細(xì)砂巖和泥灰?guī)r的巖性組合,屬湖相和湖沼相沉積,泥巖有機(jī)碳含量主要分布于0.5%～5.5%。西北緣大部分石炭系生油巖殘余有機(jī)質(zhì)豐度較低。二疊系烴源巖縱向上主要分布于二疊系的三個(gè)層系:下二疊統(tǒng)佳木禾組和風(fēng)城組以及中二疊統(tǒng)。佳木河組鉆井僅在西北緣五—八區(qū)及其周圍有揭露,烴源巖厚度最大達(dá)250m以上,上、中亞組主要為火山巖,不具備生油條件,烴源巖主要分布在下亞組的凝灰?guī)r與砂泥巖段,佳木河組殘余有機(jī)碳含量在0.085%～2.0%之間,總體而言有機(jī)質(zhì)豐度較低。風(fēng)城組烴源巖主要分布于瑪湖凹陷、盆1井西凹陷和昌吉凹陷這三個(gè)凹陷中,烴源巖主要形成于殘留?！獮a湖相沉積,發(fā)育黑灰色泥巖、白云質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)碳酸鹽巖與沉凝灰?guī)r,殘余有機(jī)碳含量平均為1.26%,氯仿瀝青A含量平均為0.1493%,有機(jī)質(zhì)豐度較高,是西北緣地區(qū)的主力油源巖。中二疊統(tǒng)烴源巖主要包括西北緣和腹部地區(qū)的下烏爾禾組、東部的平地泉組和南緣東部的蘆草溝組、紅雁池組,烴源巖分布較廣,中央坳陷幾乎均有分布,南緣自齊古到烏魯木齊以東至阜康斷裂帶和東部隆起區(qū)的帳北斷褶帶、吉木薩爾凹陷、石樹(shù)溝凹陷等均普遍分布。艾參1井下烏爾禾組暗色泥巖厚178m,是內(nèi)陸湖泊的淺湖相—半深水湖相沉積。根據(jù)鉆井分析結(jié)果,下烏爾禾組有機(jī)質(zhì)豐度普遍較低,有機(jī)碳含量平均為0.7%～1.4%。蘆草溝組主要分布在南緣東部博格達(dá)山前凹陷,地面出露的為一套油頁(yè)巖,有機(jī)碳含量平均為7.455%。紅雁池組主要分布在南緣山前凹陷,有機(jī)碳含量為0.41%～5.18%。平地泉組主要分布在盆地東北緣克拉美麗山前五彩灣—大井凹陷,有機(jī)質(zhì)豐度較高,平均為3.12%。侏羅系烴源巖在準(zhǔn)噶爾盆地分布較廣,烴源巖厚度可達(dá)500m以上,有效的成熟烴源巖主要分布于南緣。烴源巖形成于湖沼相沉積環(huán)境,為一套煤系烴源巖。烴源巖主要發(fā)育于中—下侏羅統(tǒng)八道灣組、三工河組和西山窯組,有機(jī)碳含量較高,如煤巖和碳質(zhì)泥巖有機(jī)碳含量分別可高達(dá)60%和20%以上,但可溶組分含量較低。總體上可將盆地?zé)N源巖分為三種類型:以生油為主的Ⅱ型和Ⅰ型烴源巖,包括有下二疊統(tǒng)的風(fēng)城組、中二疊統(tǒng)的蘆草溝組和平地泉組;既發(fā)育Ⅱ型又發(fā)育Ⅲ型有機(jī)質(zhì)的混合型烴源巖,主要分布于中二疊統(tǒng)的下烏爾禾組;以煤系和碳質(zhì)泥巖發(fā)育為特征的Ⅲ型烴源巖,主要分布于侏羅系、石炭系和二疊系的佳木禾組。1.2區(qū)域蓋層發(fā)育情況準(zhǔn)噶爾盆地在7大層系17個(gè)層組發(fā)現(xiàn)天然氣藏,從而構(gòu)成了準(zhǔn)噶爾盆地的多套儲(chǔ)蓋組合。從生儲(chǔ)蓋角度來(lái)看,以上三疊統(tǒng)白堿灘組泥巖與下白堊統(tǒng)吐谷魯群泥巖區(qū)域蓋層為界,可以劃分出下(下二疊統(tǒng)風(fēng)城組、中二疊統(tǒng)下烏爾禾組生烴、石炭系、二疊系、三疊系儲(chǔ)集、上三疊統(tǒng)白堿灘組泥巖封蓋)、中(中—下侏羅統(tǒng)八道灣組、三工河組、西山窯組含煤巖系生烴,侏羅系、白堊系儲(chǔ)集,下白堊統(tǒng)吐谷魯群泥巖封蓋)、上(古近系安集海河組生烴,上白堊統(tǒng)、古近系、新近系中新統(tǒng)儲(chǔ)集,中新統(tǒng)塔西河組泥巖封蓋)3大套生儲(chǔ)蓋組合,各具有不同的油氣成藏特點(diǎn)和含油氣豐度(何登發(fā)等,2004)。從區(qū)域蓋層發(fā)育來(lái)看,不同地區(qū)的儲(chǔ)蓋組合有差異(宋巖等,1999,2005;張義杰等,2002b;李學(xué)義等,2003;何登發(fā)等,2004;況軍等,2005)。陸東地區(qū)以二疊系上烏爾禾組泥巖和上三疊統(tǒng)白堿灘組泥巖及其相應(yīng)的下部?jī)?chǔ)集體形成的儲(chǔ)蓋組合以及侏羅系和白堊系內(nèi)部形成的儲(chǔ)蓋組合。莫索灣凸起區(qū)在垂向上主要發(fā)育四套儲(chǔ)蓋組合,石炭系中酸性—酸性火山巖和二疊砂礫巖及火山熔巖為儲(chǔ)層,二疊系烏爾禾組泥巖及風(fēng)城組泥巖、沉凝灰?guī)r為蓋層,組成二疊系—石炭系儲(chǔ)蓋組合;三疊系中—下部砂巖為儲(chǔ)層,上三疊統(tǒng)白堿灘組湖相泥巖為蓋層,組成三疊系儲(chǔ)蓋組合;侏羅系各組段砂巖為儲(chǔ)層,與侏羅系各組段砂巖互層狀的上覆泥質(zhì)巖為蓋層,組成侏羅系儲(chǔ)蓋組合和下白堊統(tǒng)下部砂巖為儲(chǔ)層,下白堊統(tǒng)中上部泥質(zhì)巖為蓋層,組成下白堊統(tǒng)儲(chǔ)蓋組合(況軍等,2005)。歸納起來(lái),準(zhǔn)噶爾盆地發(fā)育有五套重要的蓋層,即上二疊統(tǒng)烏爾禾組、上三疊統(tǒng)白堿灘組、下侏羅統(tǒng)三工河組、下白堊統(tǒng)吐谷魯群以及安集海河組(況軍等,2001),構(gòu)成了與天然氣成藏有關(guān)的五套儲(chǔ)蓋組合,形成了以上二疊統(tǒng)烏爾禾組泥巖為區(qū)域蓋層的石炭系和二疊系內(nèi)部的氣藏,如西北緣的夏子街氣藏(P2)、克拉瑪依二疊系氣藏(P2),陸東地區(qū)的滴西石炭系、二疊系氣藏和五彩灣氣藏(C)等;以上三疊統(tǒng)白堿灘組泥巖為區(qū)域蓋層形成的下覆儲(chǔ)集體中的氣藏,如西北緣的紅山嘴、夏子街氣藏(T2)和準(zhǔn)南緣的齊古油藏(T2-3)等;以下侏羅統(tǒng)三工河組泥巖為區(qū)域蓋層形成的氣藏,如西北緣的小拐氣藏(J1),腹部的盆5井和莫北氣藏(J1)及準(zhǔn)南緣的齊古油藏(J1)等;以下白堊統(tǒng)吐谷魯群泥巖為區(qū)域蓋層形成的氣藏,如陸東的彩南氣藏(J2)和滴西氣藏(K1)以及南緣的馬莊氣藏(J2)等;以安集海河組泥巖為區(qū)域蓋層形成的氣藏主要分布在南緣,如呼圖壁、霍爾果斯氣藏等。此外,一些層系內(nèi)的局部蓋層同樣控制了一些氣藏的形成。2上三疊統(tǒng)白堿灘組儲(chǔ)蓋組合成藏體系是對(duì)油氣聚集層系或主要儲(chǔ)蓋組合中油氣運(yùn)聚、成藏特征的系統(tǒng)描述。盡管準(zhǔn)噶爾盆地具有多套儲(chǔ)蓋組合,但是綜合近年來(lái)的研究成果,筆者等認(rèn)為上三疊統(tǒng)白堿灘組區(qū)域蓋層將縱向上分布的這些儲(chǔ)蓋組合劃分為上部和下部?jī)纱蟪刹伢w系(圖1)。上三疊統(tǒng)白堿灘組泥巖在整個(gè)盆地都有分布,且厚度大,純泥巖厚度一般超過(guò)100m,在南緣超過(guò)400m。以該套區(qū)域蓋層為界形成的兩大成藏體系的成藏特征存在明顯的差異。2.1侏羅系中上系下下緣斷裂帶的地質(zhì)特征一般來(lái)說(shuō),準(zhǔn)噶爾盆地下部成藏體系中的天然氣為近源特征,上部成藏體系中的天然氣既有遠(yuǎn)源、又有近源特征。如上文所述,準(zhǔn)噶爾盆地主要?dú)庠礊樯瞎派绲氖肯怠⒍B系和中生界的侏羅系,因此以石炭系腐殖型烴源巖為主要?dú)庠吹年憱|地區(qū)和以二疊系烴源巖為主要?dú)庠吹母共亢臀鞅本壍貐^(qū)的下部成藏體系中表現(xiàn)為近源,上部成藏體系則表現(xiàn)為遠(yuǎn)源,且上部成藏體系的天然氣具有明顯受斷裂活動(dòng)控制的特征(張年富等,2001,2003;蔡希源等,2005)。南緣沖斷帶地區(qū)的下部成藏體系表現(xiàn)為以二疊系烴源巖為主的近源特征;上部成藏體系中的天然氣主要源自侏羅系煤系烴源巖,因此既具有近源(侏羅系、白堊系儲(chǔ)集體中成藏)的天然氣來(lái)源特征,也具有遠(yuǎn)源(古近系—新近系儲(chǔ)集體中成藏)的天然氣來(lái)源特征。2.2南緣地上覆侏羅系、白堊系次氣力藏上部成藏體系主要表現(xiàn)為次生天然氣成藏,下部成藏體系則主要表現(xiàn)為原生天然氣藏。在陸梁地區(qū),主要發(fā)現(xiàn)的是上三疊統(tǒng)區(qū)域蓋層之上的侏羅系、白堊系構(gòu)造—巖性油藏,同時(shí)發(fā)現(xiàn)個(gè)別的由于油藏調(diào)整而形成的小型分異性次生氣藏,在該套區(qū)域性蓋層之下應(yīng)該富集原生大中型氣藏(圖1);在陸東地區(qū)既有白堿灘組區(qū)域蓋層之下的原生氣藏,又有上覆侏羅系、白堊系次生氣藏。值得注意的是,南緣地區(qū)上部成藏體系發(fā)育侏羅系煤系烴源巖,且其成藏主要受中新世以來(lái)的晚期前陸發(fā)育強(qiáng)烈控制,也主要表現(xiàn)為原生天然氣成藏的特點(diǎn)(宋巖等,2005;吳孔友等,2007)。2.3陸東地區(qū)上三疊統(tǒng)壓力系數(shù)上部成藏體系一般為正常壓力系統(tǒng),下部成藏體系則主要表現(xiàn)為異常高壓壓力系統(tǒng)。準(zhǔn)噶爾盆地普遍發(fā)育異常高壓,盡管由于沉積及構(gòu)造背景的差異,不同地區(qū)異常高壓的成因不盡相同(查明等,2000;劉震等,2002;曲江秀等,2003;李鐵軍,2004)。在三疊系以上,盆地大部分地區(qū)(除南緣的侏羅系、古近系、新近系和馬橋凸起上的侏羅系外)基本上是正常壓力系統(tǒng),在瑪湖凹陷和腹部的大部分地區(qū)的三疊系、二疊系和部分石炭系地層均為異常高壓分布區(qū),壓力系數(shù)均在l.3以上(曲江秀等,2002);在陸東地區(qū)以上三疊統(tǒng)白堿灘組為界,上部為侏羅系為壓力系數(shù)為1.0左右的常壓系統(tǒng),白堊系為壓力系數(shù)小于0.9的低壓系統(tǒng),而三疊系及其之下為壓力系數(shù)大于1.2的高壓系統(tǒng)(圖2)。準(zhǔn)南緣的異常高壓的形成主要是快速沉積、厚層泥巖的封閉作用及構(gòu)造應(yīng)力等因素綜合作用的結(jié)果,因此在多個(gè)層系中都有分布,其中又以古近系安集海河組的控制作用最為明顯(李鐵軍,2004)。3天然氣成藏過(guò)程上三疊統(tǒng)白堿灘組區(qū)域蓋層將將準(zhǔn)噶爾盆地天然氣成藏分為上部和下部?jī)纱蟪刹伢w系,這里通過(guò)天然氣成藏過(guò)程分析,探討下部原生天然氣和上部次生天然氣兩大成藏體系的內(nèi)因。3.1早期聚集、晚期保存期天然氣成藏從圖3可以看出,東道海子北凹陷中的石炭系腐殖型烴源巖在印支晚期和燕山早期就已經(jīng)達(dá)到成熟—高成熟階段;在燕山中期,即由于下白堊統(tǒng)的巨厚沉積,石炭系烴源巖主體部分達(dá)到了過(guò)成熟階段,二疊系腐泥型烴源巖則主要處于成熟—高成熟階段,并一直保持至今。綜合分析構(gòu)造演化和烴源巖熱演化史,對(duì)陸東地區(qū)天然氣成藏過(guò)程進(jìn)行了分析(圖4)。白堊系地層沉積前的印支期和燕山早期,主要在石炭系構(gòu)造圈閉或者火山巖儲(chǔ)集體中聚集了源自石炭系腐殖型烴源巖成熟—高成熟階段生成的天然氣,滴西8井3509.65m的石炭系黑灰色泥質(zhì)粉細(xì)砂巖中的包裹體溫度為91～97.8oC,是該期油氣成藏的記錄(康永尚等,2004)。早白堊世沉積時(shí),在上三疊統(tǒng)白堿灘組區(qū)域蓋層之下聚集石炭系高—過(guò)成熟階段生成的天然氣,形成過(guò)成熟原生天然氣藏,如五彩灣石炭系天然氣。滴西4井4005.77m處的二疊系上烏爾禾組(P3w)灰綠色含泥礫細(xì)砂巖中的包裹體溫度為106～140.5oC,是該期天然氣聚集的證據(jù)。同時(shí)由于強(qiáng)烈的燕山中期構(gòu)造活動(dòng)(圖5),在侏羅系形成次生天然氣藏,反映在滴西8井2460.87m井處的三工河組灰色粗粒含礫巖屑砂巖中的包裹體溫度為86.5～112.3oC。值得注意的是,次生氣藏中有源自二疊系成熟—高成熟階段的油氣混入,從而次生氣藏天然氣的δ13C1值為-37‰～-39‰、δ13C2值為-25‰～-28‰。晚白堊世至今,由于該時(shí)期斷裂活動(dòng)很弱(圖5),有利于早期在上三疊統(tǒng)白堿灘組區(qū)域蓋層之下聚集的原生氣藏的保存,燕山晚期局部發(fā)生天然氣藏調(diào)整在白堊系中形成次生天然氣藏。綜上所述,陸東地區(qū)具有“早期聚集、晚期保存”天然氣成藏過(guò)程,在三疊系白堿灘組區(qū)域蓋層之下的下部成藏體系中具有源自石炭系腐殖型烴源巖原生天然氣藏形成的條件,如滴西10石炭系氣藏為主要源自石炭系過(guò)成熟腐殖型天然氣,天然氣組分中的甲烷碳同位素(δ13C1)值和乙烷碳同位素(δ13C2)值分別為-29.1‰～-29.5‰和-26.6‰～-26.7‰;五彩灣石炭系氣藏為主要源自石炭系過(guò)成熟天然氣,天然氣的δ13C1值和δ13C2值分別為-29.5‰～-31.0‰和-24.2‰～-26.8‰。3.2陸梁早期油氣成藏體系腹部陸梁地區(qū)的油氣主要受瑪湖和盆1井西凹陷以二疊系的佳木禾偏腐殖型烴源巖、風(fēng)城組偏腐泥型烴源巖和下烏爾禾組偏腐殖型烴源巖生成油氣的控制。就盆1井西凹陷來(lái)說(shuō),佳木禾組和風(fēng)城組烴源巖在三疊紀(jì)就進(jìn)入成熟—高成熟階段;下白堊統(tǒng)沉積時(shí)進(jìn)入佳木禾組和風(fēng)城組烴源巖高—過(guò)成熟階段,下烏爾禾組烴源巖進(jìn)入成熟—高成熟階段;受南緣中新統(tǒng)以來(lái)再生前陸發(fā)育的影響,二疊系烴源巖全部達(dá)到過(guò)成熟階段,二疊系底部Ro值則超過(guò)3.5%(圖6)。值得注意的是瑪湖凹陷烴源巖具有與盆1井西凹陷相似的熱演化過(guò)程,只是在下白堊統(tǒng)沉積時(shí)二疊系烴源巖就達(dá)到了地質(zhì)歷史最高成熟度,二疊系底部Ro值超過(guò)3.5%(圖7),同時(shí)不受燕山晚期—喜山期地層沉積的影響。因此,陸梁地區(qū)的油氣聚集的第一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻為三疊紀(jì)末,它是佳木河組的大量生氣期和風(fēng)城組的生油高峰期,也是西北緣油氣主要成藏期;第二個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻在燕山中期,它是下烏爾禾組的主要生油期,為陸梁隆起中西部石油的主要成藏期;第三個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻喜山期,是下烏爾禾組的生氣高峰期,也是陸西南地區(qū)天然氣的主要成藏期(張義杰等,2002a)。值得注意的是,根據(jù)該地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)特征,上三疊統(tǒng)白堿灘組區(qū)域蓋層之上的侏羅系—白堊系成藏區(qū)間以正斷層與侏羅系地層之間的不整合為運(yùn)移通道,以斷裂一巖性或低幅度構(gòu)造一巖性油氣藏為主要類型,為“遠(yuǎn)源、緩坡、次生”油氣藏(何登發(fā)等,2004);之下的石炭系—三疊系成藏區(qū)間以垂向運(yùn)聚為主要形式,斷塊與斷背斜油氣藏為主要類型的近源原生油氣藏。由于燕山晚期—喜馬拉雅期總體上構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定,晚期過(guò)成熟天然氣藏主要聚集在上三疊統(tǒng)區(qū)域蓋層之下的下部成藏體系(圖1),這可從如下兩方面得到證實(shí):(1)上部成藏體系主要為成熟階段的油氣。如夏子街地區(qū)斷裂帶與背斜帶油氣特征具有明顯差異,斷裂帶油藏氣頂氣的δ13C1值介于-40.96‰～-44.22‰,背斜帶油藏氣頂氣δδ13C1值在-46.38‰～-47.83‰之間,這是油氣多期成藏的結(jié)果,背斜帶沖積扇砂體首先捕獲了三疊紀(jì)末生成的成熟油氣,而斷裂帶聚集了中、晚侏羅世高成熟油氣(陳建平等,2001)。再如石南油田中分異性氣藏天然氣也為成熟階段天然氣,δ13C1值為-40.2‰～-43.2‰;陸梁陸9井白堊系天然氣則表現(xiàn)為低成熟階段天然氣,δ13C1值為-49.0‰～-52.8‰。可見(jiàn),上部成藏體系中未見(jiàn)過(guò)成熟天然氣的蹤跡(王緒龍等,2001)。(2)上部成藏體系中的天然氣主要為成熟階段的干酪根裂解氣。通過(guò)瑪湖和盆1井西凹陷烴源巖熱演化史分析,瑪湖和盆1井西凹陷具備了原油裂解氣的條件,尤其在燕山—喜山晚期三疊系和二疊系區(qū)域蓋層之下形成的原油基本上都具備了地史溫度大于160oC的大量裂解的條件。但是,根據(jù)原油裂解氣和干酪根裂解氣的判識(shí)標(biāo)準(zhǔn)(趙孟軍等,2000),上部成藏體系中的天然氣主要表現(xiàn)為與原油伴生的干酪根裂解氣,或許這是一個(gè)下部原生天然氣有效保存的證據(jù)。3.3不同構(gòu)造層油氣成藏過(guò)程西北緣二疊紀(jì)總體為一由弱到強(qiáng)的前展式推覆沖斷及漸進(jìn)式扇體遷移模式,即隨同生控扇斷裂由老山向盆緣的前展式推覆活動(dòng)(蔚遠(yuǎn)江等,2004)。西北緣油氣主要源自瑪湖凹陷二疊系的佳木禾組、風(fēng)城組和下烏爾禾組烴源巖,其熱演化過(guò)程見(jiàn)圖7。晚三疊世,瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖生成的低成熟—成熟原油沿風(fēng)城組砂體運(yùn)移,經(jīng)過(guò)斜坡區(qū)二疊系、三疊系沖積扇砂體,一部分原油在此成藏(石昕等,2005),另一部分原油沿不整合面繼續(xù)運(yùn)移(圖8A),由于三疊紀(jì)斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈,斷裂帶及其附近地層形成低壓帶,在壓力差作用下,低成熟—成熟原油沿?cái)鄬舆\(yùn)移到超覆尖滅帶并聚集成藏(陳建平等,2002;曹劍等,2006)。燕山早、中期斷裂活動(dòng)減弱,斷層起封閉作用,瑪湖凹陷風(fēng)城組烴源巖生成的高成熟原油在斷階帶斷塊中形成高成熟凝析油氣藏(陳建平等,2002);在斜坡區(qū),晚期高成熟原油排替早期低成熟—成熟原油在地層圈閉中成藏,同時(shí)由于高成熟氣體的注入,使早期聚集的低成熟—成熟原油脫瀝青化,在深部殘存高密度、低成熟—成熟原油或?yàn)r青(圖8b、c)(陳建平等,2002;曹劍等,2006)。燕山晚期—喜馬拉雅期,由于該地區(qū)基本上不受再生前陸發(fā)育的影響,二疊系烴源巖生烴停滯,早期形成的油氣藏得以有效的保存。綜上所述,準(zhǔn)西北緣早衰型前陸盆地具有“早期多期聚集、晚期保存”的油氣藏形成過(guò)程。值得注意的是,準(zhǔn)西北緣不同構(gòu)造段油氣成藏過(guò)程存在的差異(何登發(fā)等,2004b)。從上述的西北緣斷階帶的油氣成藏過(guò)程不難看出,在三疊系區(qū)域蓋層之下的下部成藏體系應(yīng)該聚集有燕山中期保存下來(lái)的原生高—過(guò)成熟天然氣藏(圖8c),如在中拐地區(qū)發(fā)現(xiàn)了源自P1j的過(guò)成熟腐殖型天然氣藏,其δ13C1值為-29.7‰～-33.0‰,δ13C2值為-23.0‰～-6.5‰。3.4晚侏羅世油氣成藏期許多學(xué)者對(duì)莫索灣凸起的油氣成藏進(jìn)行了分析(張年富等,2000,2003;廖健德等,2004;況軍等,2005;曹劍等,2005),但重點(diǎn)集中在上三疊統(tǒng)白堿灘組區(qū)域蓋層之上的上部成藏體系。如況軍等(2005)將莫索灣凸起的油氣成藏概括為“兩期成藏、兩期調(diào)整”的模式,張年富等(2000)認(rèn)為該地區(qū)成藏主要受構(gòu)造控制,因而在侏羅系的好儲(chǔ)集層中優(yōu)先聚烴成藏。莫索灣凸起主要經(jīng)歷了如下的三期成藏:早中侏羅世,源自凸起周圍凹陷二疊系烴源巖生成的成熟油氣向莫索灣凸起部位運(yùn)移,在石炭系、二疊系下烏爾禾組及三疊系百口泉組、克拉瑪依組、侏羅系八道灣組等層位聚集。晚侏羅世,莫索灣凸起處于車排子—莫索灣隆起東南翼,其西部遭受北東向斷裂改造,下侏羅統(tǒng)八道灣組和三工河組等層位油氣部分散失(況軍等,2005),淺層油氣曾遭受較強(qiáng)的生物降解,具有明顯的25-降藿烷和25,30-二降藿烷(廖健德等,2004)。白堊紀(jì),二疊系下烏爾禾組烴源巖進(jìn)入生油高峰期,二疊系風(fēng)城組烴源巖進(jìn)入生氣高峰,侏羅系三工河組下部與八道灣組內(nèi)部異常高壓封閉層開(kāi)始發(fā)育,近源側(cè)向運(yùn)移、垂向調(diào)整成藏(況軍等,2005);包裹體分析表明,該期三工河組油氣藏成藏的溫度為75～84℃,白堊系吐谷魯群油氣成藏的溫度為63～85℃(廖健德等,2004)。古近紀(jì)晚期—第四紀(jì),昌吉凹陷急劇撓曲沉降,腹部地區(qū)向南掀斜,二疊系下烏爾禾組生成的天然氣與侏羅系八道灣組生成的煤成氣聚集,油氣向上、向北調(diào)整。石炭系與二疊系風(fēng)城組頂構(gòu)造閉合度增大,二疊系下烏爾禾組與三疊系油氣藏規(guī)模減小。侏羅系三工河組二段以上為正常壓力系統(tǒng),三疊系百口泉組以下形成下部超壓系統(tǒng)(況軍等,2005)。值得的注意的是,古近紀(jì)晚期—第四紀(jì)時(shí)除了聚集過(guò)成熟二疊系烴源巖的干酪根裂解氣之外,莫索灣凸起及其周圍凹陷的斜坡區(qū)的三疊系區(qū)域蓋層之下,具備原油大量裂解成氣的條件,晚期三疊系區(qū)域蓋層之下的原生天然氣藏除了聚集過(guò)成熟干酪根裂解氣之外,原油裂解氣的聚集也十分重要。3.5侏羅系油氣藏成藏體系準(zhǔn)南前陸盆地通常是指新生代再生前陸盆地,但是它是疊置在早期前陸盆地基礎(chǔ)之上的,經(jīng)歷了早海西期前陸盆地基底形成階段、二疊紀(jì)周緣前陸盆地發(fā)展階段、三疊紀(jì)—古近紀(jì)陸內(nèi)坳陷階段和新近紀(jì)—第四紀(jì)再生前陸盆地階段,沖斷帶變形構(gòu)造發(fā)育(陳書(shū)平等,2007)。準(zhǔn)噶爾盆地南緣發(fā)育有多套烴源巖,具有多期演化的成藏特征(李耀華,2001),但以喜山晚期源自侏羅系煤系烴源巖的天然氣成藏為主(李延鈞等,2004;況軍等,2005;趙孟軍等,2005a),從而形成上部成藏體系的源自侏羅系煤系烴源巖的近源(侏羅系、白堊系儲(chǔ)集體中成藏)和遠(yuǎn)源(古近系和新近系儲(chǔ)集體中成藏)的原生天然氣藏。三疊紀(jì)末,二疊系烴源巖進(jìn)入生油高峰階段,此時(shí)受海西期基巖斷凸影響,在第一排構(gòu)造帶上覆三疊系形成的低幅度構(gòu)造圈閉,從而形成源自二疊系的油氣聚集。該期油氣運(yùn)移以長(zhǎng)距離側(cè)向運(yùn)移為主,以齊古油田的三疊系油