付小東，饒 丹，秦建中，申寶劍，許 錦，楊振恒

（1.中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院，杭州310023；2.中國(guó)石化無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇無錫214151）

柴達(dá)木盆地北緣地區(qū)中侏羅統(tǒng)大煤溝組頁(yè)巖油形成地質(zhì)條件

付小東1，饒 丹2，秦建中2，申寶劍2，許 錦2，楊振恒2

（1.中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院，杭州310023；2.中國(guó)石化無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇無錫214151）

為研究柴北緣地區(qū)大煤溝組七段（J2d7）頁(yè)巖油形成條件，通過野外地質(zhì)剖面調(diào)查與巖心觀察、地質(zhì)實(shí)驗(yàn)與鉆井資料相結(jié)合，對(duì)J2d7泥頁(yè)巖發(fā)育特征、有機(jī)地化特征、巖礦特征、儲(chǔ)集性能及含油性等進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果表明：柴北緣地區(qū)大煤溝組J2d7富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖厚度大，橫向分布穩(wěn)定，有機(jī)質(zhì)豐度高，有機(jī)質(zhì)類型較好，具有良好的生油能力；J2d7泥頁(yè)巖段巖性組合類型多樣，泥頁(yè)巖脆性礦物含量較高，發(fā)育多種儲(chǔ)油孔隙類型；氯仿瀝青“A”與S1等指數(shù)較高，表明J2d7泥頁(yè)巖具有較高的滯留油含量。綜合研究后認(rèn)為，柴北緣地區(qū)J2d7泥頁(yè)巖段具備形成頁(yè)巖油的地質(zhì)條件，是該區(qū)大煤溝組頁(yè)巖油氣勘探最有利的層段，魚卡斷陷、紅山斷陷、歐南凹陷和德令哈斷陷等地區(qū)是頁(yè)巖油勘探的相對(duì)有利區(qū)。

頁(yè)巖油；形成條件；大煤溝組七段；柴北緣地區(qū)

0 引言

我國(guó)已在多個(gè)盆地或地區(qū)的泥頁(yè)巖層系中獲得了工業(yè)性油氣流［1-7］，顯示了頁(yè)巖油氣良好的勘探前景。柴北緣地區(qū)侏羅系大煤溝組湖相泥頁(yè)巖生烴條件良好［8-14］，但經(jīng)過數(shù)十年的勘探，僅發(fā)現(xiàn)魚卡和馬北等幾個(gè)中小型油氣田，相對(duì)于大煤溝組巨大的生烴潛力而言，資源探明程度較低［15-17］。柴北緣地區(qū)構(gòu)造復(fù)雜［18-19］，喜山期以來強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使早期形成的原生油氣藏遭受了不同程度的調(diào)整或破壞，因此該區(qū)近年的油氣勘探以次生油氣藏為主［15］，且發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量規(guī)模有限。頁(yè)巖油氣具有自生自儲(chǔ)、源儲(chǔ)一體或近距離運(yùn)移的特征，烴類以游離、吸附及溶解態(tài)等多種方式賦存于有效生烴泥頁(yè)巖層系中［2］，對(duì)保存條件的要求相對(duì)于常規(guī)油氣要低［4］。因此，針對(duì)柴北緣這類構(gòu)造條件復(fù)雜的地區(qū)，開展頁(yè)巖油氣形成條件研究，對(duì)于拓展油氣勘探領(lǐng)域和尋找新的勘探目標(biāo)層位具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

柴達(dá)木盆地北部塊斷帶（簡(jiǎn)稱柴北緣）勘探面積超過3×104km2，為該盆地的一個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元，可進(jìn)一步劃分為多個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元［18］（圖1），分布有NW和NE—NEE向2組基底斷裂，形成了多個(gè)斷塊，沿盆地長(zhǎng)軸方向呈帶狀展布［19］。陸相沉積地層主要為中生界和新生界地層。根據(jù)沉積環(huán)境和巖性特征中生界侏羅系大煤溝組可劃分為7個(gè)巖性段（表1），其中一段至三段（J1d1—J1d3）屬下侏羅統(tǒng)［10］，四段至七段（J2d4—J2d7）屬中侏羅統(tǒng)。富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖主要發(fā)育在大煤溝組一段、五段和七段。J1d1發(fā)育較厚的炭質(zhì)頁(yè)巖和油頁(yè)巖［10］，有機(jī)質(zhì)豐度高，屬于好—優(yōu)質(zhì)烴源巖，但分布局限，僅在大煤溝剖面有出露；J1d2下部以砂巖和礫巖為主，上部以泥巖和炭質(zhì)泥巖為主，該段總體上生烴能力差，屬于差—非烴源巖；J2d3主要為黃綠色、紫紅色泥巖和紫紅色砂質(zhì)泥巖互層，以及綠灰色砂巖和灰黃色礫狀砂巖，基本不發(fā)育富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖。

圖1 柴北緣地區(qū)構(gòu)造區(qū)劃及中侏羅統(tǒng)露頭剖面位置1.德令哈斷陷；2.烏蘭背斜帶；3.歐南凹陷；4.埃姆尼克潛山帶；5.紅山斷陷；6.大柴旦斷陷；7.大紅溝背斜；8.魚卡斷陷；9.平頂山—野馬背斜帶；10.馬?！习讼杀承睅?；11.北陵丘—東陵丘背斜帶；12.陀南背斜帶；13.賽什騰斷陷；14.冷湖背斜帶；15.伊北凹陷；16.昆特伊凹陷；17.鄂博梁背斜帶Fig.1 Location of Middle Jurassic field outcrops and tectonic regionalization of the northern margin of Qaidam Basin

表1 柴北緣地區(qū)大煤溝組地層劃分及巖性特征Table1 Stratigraphic division and lithologic features of Dameigou Formation in the northern margin of Qaidam Basin

J2d4—J2d7縱向上表現(xiàn)為一完整的層序，從J2d4的低位體系域沖積扇相，到J2d5—J2d7的湖侵體系域［8］。J2d4與J2d6以砂巖和礫巖為主，泥頁(yè)巖不發(fā)育；J2d5主要為沼澤—河流相沉積，發(fā)育較厚煤系泥巖，以生氣為主；J2d7沉積湖盆演化至最大湖侵期的半深湖相，巖性以黑色、灰色頁(yè)巖和油頁(yè)巖為主，夾粉砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，是富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖最發(fā)育的層段，分布范圍廣泛，為研究區(qū)最重要的烴源巖層段［11-14］。本文將重點(diǎn)針對(duì)大煤溝組七段，綜合分析頁(yè)巖油形成的地質(zhì)與地球化學(xué)條件。

1 J2d7泥頁(yè)巖發(fā)育特征

1.1 橫向展布特征

柴北緣地區(qū)大煤溝組在冷湖—南八仙構(gòu)造帶以北及以東的廣大地區(qū)發(fā)育，迄今鉆遇J2d7段泥頁(yè)巖的鉆井主要集中在魚卡地區(qū)，露頭則沿賽什騰山—魚卡—紅山及其以東的德令哈地區(qū)分布。野外露頭和連井剖面對(duì)比顯示，J2d7泥頁(yè)巖段在整個(gè)區(qū)域上發(fā)育較穩(wěn)定（圖2）。在魚卡斷陷和紅山斷陷其厚度在數(shù)十米至200余米不等。德令哈斷陷內(nèi)目前尚未有探井揭示，但地震資料顯示該區(qū)中侏羅統(tǒng)地層廣泛存在，在盆地邊緣的柏樹山和旺尕秀等剖面都有出露，厚度數(shù)十米不等。根據(jù)地震資料和沉積相推測(cè)，德令哈斷陷內(nèi)J2d7頁(yè)巖段厚度可能與西段的魚卡和紅山斷陷相當(dāng)。J2d7泥頁(yè)巖在柴北緣地區(qū)最厚處位于魚卡斷陷，厚度可達(dá)200余米，其厚度變化趨勢(shì)與整個(gè)中侏羅統(tǒng)地層厚度展布趨勢(shì)基本一致，整體表現(xiàn)出凹陷中心厚，并向四周減薄的特點(diǎn)。

圖2 柴北緣地區(qū)大煤溝組七段泥頁(yè)巖連井剖面對(duì)比Fig.2 Well-tie section correlation of J2d7shale in the northern margin of Qaidam Basin

1.2 巖性組合特征

頁(yè)巖油按照泥頁(yè)巖段巖性組合和儲(chǔ)層類型可以分為2類，即混合型和純泥頁(yè)巖型?；旌闲桶▕A層型和互層型2個(gè)亞類，其中夾層型以美國(guó)威利斯頓盆地巴肯組頁(yè)巖油為代表，互層型以Gulf Coast盆地的伊格爾福特頁(yè)巖油為代表；純泥頁(yè)巖型包括基質(zhì)含油型和裂縫帶富油型2個(gè)亞類，以沃斯堡盆地巴尼特頁(yè)巖油為代表。富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖層段中適當(dāng)?shù)膴A層對(duì)頁(yè)巖油的形成是有利的，其巖性組合對(duì)頁(yè)巖油富集類型有重要控制作用［1-2］。

柴北緣地區(qū)J2d7富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖段具有多種類型巖性組合（參見圖2）。夾層型以淺ZK19-4井下部和尕中20井上部與下部為代表，巖性組合以黑色或灰色頁(yè)巖、油頁(yè)巖和泥巖為主，夾粉砂巖和砂巖薄層，夾層厚度多小于3 m；互層型以尕中20井中部為代表，巖性組合為黑色、灰色頁(yè)巖與灰色、灰白色粉砂巖、砂巖組成不等厚互層，泥地比大于60%。純泥頁(yè)巖型以淺ZK19-4井和大煤溝剖面為代表，巖性組合以大套的黑色、灰色、褐色頁(yè)巖和油頁(yè)巖為主，夾少量薄層的粉砂巖和砂巖。J2d7泥頁(yè)巖段巖性組合多樣，薄層砂巖類夾層較多，其相對(duì)較好的孔滲條件有利于形成頁(yè)巖油“甜點(diǎn)”區(qū)。

2 J2d7泥頁(yè)巖生油條件

在總結(jié)前人已有研究成果的基礎(chǔ)上，選取研究區(qū)部分鉆井、淺井以及露頭剖面對(duì)J2d7泥頁(yè)巖進(jìn)行了系統(tǒng)的有機(jī)地化特征分析（圖3、表2）。結(jié)果表明，J2d7泥頁(yè)巖總體表現(xiàn)出高有機(jī)質(zhì)豐度、高氯仿瀝青“A”含量、高生烴潛力以及較好的有機(jī)質(zhì)類型的特點(diǎn)。

圖3 柴北緣地區(qū)大煤溝組七段有機(jī)地化特征綜合柱狀圖（魚卡斷陷淺ZK15-3井）Fig.3 Integrated column of organic geochemistry of J2d7in the northern margin of Qaidam Basin

表2 柴北緣地區(qū)大煤溝組七段泥頁(yè)巖有機(jī)地化特征Table2 Organic geochemical characteristics of J2d7shale in the northern margin of Qaidam Basin

2.1 有機(jī)質(zhì)豐度

高有機(jī)質(zhì)豐度的泥頁(yè)巖是形成頁(yè)巖油的物質(zhì)基礎(chǔ)，而熱解參數(shù)S1與氯仿瀝青“A”是表征泥頁(yè)巖含油率的重要參數(shù)，且二者明顯受總有機(jī)碳含量控制（圖4）。中國(guó)東部部分陸相盆地主力烴源層TOC與S1和氯仿瀝青“A”關(guān)系表明，當(dāng)TOC大于1.5%左右時(shí)，泥頁(yè)巖的S1和氯仿瀝青“A”含量才會(huì)明顯增高［5］；三塘湖盆地頁(yè)巖油勘探實(shí)踐也證明，高TOC含量的頁(yè)巖段頁(yè)巖油豐度高［20］。柴北緣地區(qū)J2d7泥頁(yè)巖總體呈現(xiàn)出高有機(jī)質(zhì)豐度特征，其TOC主要為2%～10%，平均為6.24%（圖4），S1+S2主要為0.05～491.37 mg/g，平均為56.2 mg/g，表明該套頁(yè)巖具有良好的生烴潛力，有利于頁(yè)巖油生成。

圖4 柴北緣地區(qū)大煤溝組七段泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)豐度特征Fig.4 Organic abundance of J2d7shale in the northern margin of Qaidam Basin

2.2 有機(jī)質(zhì)類型

有機(jī)質(zhì)類型是決定富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖生烴傾油還是傾氣的重要因素。美國(guó)頁(yè)巖油產(chǎn)層的泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ型干酪根，少數(shù)為Ⅰ型［2］。柴北緣地區(qū)J2d7泥頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)類型較好，主要為Ⅱ型，部分為Ⅰ型，少數(shù)為Ⅲ型，總體上以生油為主。其干酪根δ13C值主要為-30‰～-25‰；氫指數(shù)（IH）較高，主要為200～600 mg/g（參見表2）。有機(jī)顯微組分中以生油為主的腐泥組+殼質(zhì)組平均約占70%。

2.3 有機(jī)質(zhì)成熟度與生烴史

富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖熱演化程度主體處于主生油窗（Ro=0.5%～1.5%）內(nèi)時(shí)，有利于頁(yè)巖油的生成［2］。露頭和淺井樣品分析顯示，在盆地邊緣地層出露區(qū)或構(gòu)造高部位，J2d7泥頁(yè)巖多處于成熟早期至成熟階段，Ro主要為0.5%～1.0%，Tmax值主要為420～450℃（參見表2）。在盆地內(nèi)各生烴凹陷主體區(qū)，J2d7泥頁(yè)巖由于曾經(jīng)或現(xiàn)今處于較大埋深，有機(jī)質(zhì)現(xiàn)今熱成熟度相對(duì)較高，且差異化的構(gòu)造抬升和地層剝蝕，導(dǎo)致不同生烴凹陷J2d7富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖經(jīng)歷了不同的熱演化史和生烴史［9］（圖5）。

圖5 柴北緣地區(qū)不同生烴凹陷大煤溝組七段泥頁(yè)巖生烴演化史示意圖（據(jù)文獻(xiàn)［13］修改）Fig.5 Hydrocarbon generating history of J2d7shale at different hydrocarbon-generation sags in the northern margin of Qaidam Basin

魚卡斷陷J2d7泥頁(yè)巖在漸新世處于生油窗內(nèi)［21］，漸新世末期以后處于抬升剝蝕階段，現(xiàn)今大部分地區(qū)未達(dá)到生油高峰，但在部分區(qū)域（如尕西1井）現(xiàn)今熱演化程度較高，且經(jīng)歷過生油高峰［21］。紅山斷陷J2d7泥頁(yè)巖在中新世（N1）中期達(dá)到生油高峰，現(xiàn)今多處于成熟晚期。歐南凹陷J2d7泥頁(yè)巖在中新世進(jìn)入生油窗，現(xiàn)今最大埋深超過4 000 m，生烴史恢復(fù)表明現(xiàn)正處于生油高峰［22］。德令哈斷陷主體區(qū)在中侏羅統(tǒng)地層沉積后一直處于持續(xù)沉降過程，J2d7泥頁(yè)巖大致在中新世早期進(jìn)入生油門限，在上新世中晚期達(dá)到生油高峰；在其西部懷頭塔拉一帶現(xiàn)今埋深多超過6 000 m，處于生氣階段，而在其東部尕海一帶埋深多小于5 000 m，應(yīng)處于生油晚期—生濕氣階段。賽什騰凹陷和尕丘凹陷J2d7泥頁(yè)巖在中新世之前生油已基本結(jié)束，現(xiàn)今基本處于高—過成熟階段，以生氣為主。

3 泥頁(yè)巖巖礦特征與儲(chǔ)集條件

3.1 礦物組成特征

泥頁(yè)巖中脆性礦物體積分?jǐn)?shù)大于30%才能具有較好的可壓裂性［2］。J2d7泥頁(yè)巖脆性礦物（石英+長(zhǎng)石+碳酸鹽礦物）含量較高，約占礦物體積分?jǐn)?shù)的50%，其中石英+長(zhǎng)石體積分?jǐn)?shù)為30.2%～65.7%，平均為41.4%，碳酸鹽礦物體積分?jǐn)?shù)多小于20%，平均為6.2%［圖6（a）］。黏土礦物體積分?jǐn)?shù)為33.2%～68.4%，平均為48.3%，主要為伊/蒙混層和高嶺石，二者相對(duì)體積分?jǐn)?shù)分別為42.6%和35.7%，含少量的伊利石和綠泥石。黏土礦物相對(duì)含量隨深度表現(xiàn)出一定的變化趨勢(shì)，隨著埋深增加，伊/蒙混層含量逐漸降低，高嶺石含量逐漸增加［圖6（b）］，可能伊/蒙混層中的蒙托石層轉(zhuǎn)化成了高嶺石。在盆地內(nèi)德令哈斷陷、歐南凹陷等J2d7埋深較大的地區(qū)，隨著埋深和地溫增加，伊/蒙混層中蒙脫石層將在酸性介質(zhì)條件下轉(zhuǎn)化為高嶺石，在堿性介質(zhì)條件下轉(zhuǎn)化為伊利石或綠泥石。伊/蒙混層含量減少會(huì)使泥頁(yè)巖的水敏性降低，并增加其可壓裂性。

3.2 孔滲條件

J2d7泥頁(yè)巖淺井巖心孔隙度為0.74%～10.68%，平均為3.84%［圖6（c）］；露頭樣品由于風(fēng)化等因素的影響，其孔隙度明顯較巖心樣品大，主要為4.58%～20.96%，平均為13.44%，因而露頭樣品不能反映地質(zhì)條件下泥頁(yè)巖的真實(shí)孔隙度。利用脈沖衰減滲透率測(cè)定法分析J2d7泥巖巖心滲透率多小于0.000 1 mD［圖6（d）］；因頁(yè)巖難以制樣并用于滲透率分析，其滲透率較難測(cè)定，巖心和露頭觀察顯示J2d7的頁(yè)巖和油頁(yè)巖頁(yè)理十分發(fā)育，風(fēng)化后多呈薄片狀，地質(zhì)條件下頁(yè)巖的水平滲透率應(yīng)高于泥巖樣品的滲透率。J2d7泥頁(yè)巖比表面較大，主要為1.55～11.30 m2/g，平均為7.33 m2/g，露頭樣品明顯要高于巖心樣品。

圖6 柴北緣地區(qū)大煤溝組七段泥頁(yè)巖礦物組成與儲(chǔ)層物性特征Fig.6 Mineral composition and reservior properties of J2d7shale in the northern margin of Qaidam Basin

J2d7泥頁(yè)巖具有多種類型的儲(chǔ)油孔隙空間，掃描電鏡分析表明儲(chǔ)油孔縫類型包括頁(yè)理縫，構(gòu)造微裂縫，黏土礦物晶體層間微縫，生屑體腔孔，石英、高嶺石和石膏等礦物晶間孔，塊狀、條帶狀有機(jī)質(zhì)內(nèi)微孔和邊緣收縮縫等（圖版Ⅰ）。J2d7泥頁(yè)巖巖性組合和儲(chǔ)油空間類型多樣，發(fā)育孔滲條件相對(duì)較好的薄層粉砂巖或砂巖夾層，可成為烴類近源運(yùn)移的指向區(qū)，這些夾層的存在則有利于頁(yè)巖油的富集。

4 泥頁(yè)巖含油性分析

4.1 泥頁(yè)巖原始生油潛力

有機(jī)地化分析表明柴北緣地區(qū)J2d7泥頁(yè)巖為高有機(jī)質(zhì)富氫烴源巖，熱壓生烴模擬實(shí)驗(yàn)表明其具有較強(qiáng)的生油能力。魚卡地區(qū)魚33井J2d7段的2塊低成熟泥頁(yè)巖每噸有機(jī)碳總產(chǎn)油率分別為236.5 kg/t和296.3 kg/t。在古埋深或現(xiàn)今埋深大、有機(jī)質(zhì)成熟度達(dá)到生油門限的生烴凹陷，J2d7泥頁(yè)巖在地質(zhì)歷史上曾經(jīng)歷過規(guī)模生油的過程，可在泥頁(yè)巖層及其夾層中滯留大量液態(tài)烴。前人的模擬實(shí)驗(yàn)表明，烴源巖中殘留烴在Ro值約為1.0%時(shí)達(dá)到高峰，此后逐漸降低［23］。

4.2 泥頁(yè)巖含油顯示

泥頁(yè)巖含油率是評(píng)價(jià)頁(yè)巖油的關(guān)鍵參數(shù)，但是在頁(yè)巖油勘探程度低的地區(qū)要準(zhǔn)確獲得泥頁(yè)巖含油率存在困難，而熱解參數(shù)S1和氯仿瀝青“A”可在一定程度上反映泥頁(yè)巖含油率的大小［5］。J2d7泥頁(yè)巖S1和氯仿瀝青“A”含量都較高，S1主要為0.5～3.0 mg/g，平均為0.8 mg/g［參見圖4（b）］，氯仿瀝青“A”主要為0.05%～0.40%，平均為0.21%［參見圖4（c）］，其族組分中飽和烴含量較高，平均為25%以上。即使處于低成熟階段，J2d7泥頁(yè)巖也含有一定量的滯留油，如魚33井1 400～1 510 m井段的泥頁(yè)巖S1/TOC值達(dá)到10%～15%，紅山地區(qū)Ro小于1.0%的樣品HC/TOC值為5%～30%。前人從油頁(yè)巖評(píng)價(jià)的角度對(duì)大煤溝組油頁(yè)巖進(jìn)行了含油率分析，以低溫干餾法測(cè)得魚卡地區(qū)油頁(yè)巖含油率為7.92%～11.19%，大煤溝剖面為3.7%～13.9%［24］，可見含油率很高，但以上含油率是在加溫至520℃條件下獲得，相當(dāng)于巖石熱解過程中的生烴潛量，比地質(zhì)條件下油頁(yè)巖中實(shí)際滯留油量要高。J2d7富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖、油頁(yè)巖有機(jī)顯微組分中瀝青質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16.5%～63.4%，平均為34.6%。顯微鏡和掃描電鏡下可觀察到大量條帶狀或團(tuán)塊狀瀝青質(zhì)體或礦物瀝青基質(zhì)，具黃色均一的熒光，呈條帶狀—團(tuán)塊狀分布（圖版Ⅱ），總體上屬于泥頁(yè)巖基質(zhì)含油型。

鉆井資料表明，J2d7泥頁(yè)巖段具有一定含油顯示，魚卡斷陷尕中20井在J2d7泥頁(yè)巖段鉆進(jìn)過程中普遍有油花和油珠顯示，油珠呈棕褐色，并在中部發(fā)現(xiàn)薄層的含油砂層，但射孔試油未獲得工業(yè)油流。該井在J2d7泥頁(yè)巖段廣泛見到含油顯示，但當(dāng)時(shí)未解釋出具工業(yè)價(jià)值的油層。分析認(rèn)為這些油珠和油花顯示可能正是賦存于基質(zhì)含油的泥頁(yè)巖層或低孔、低滲的粉砂巖夾層中，以頁(yè)巖油的形式存在。2013年7月，柴達(dá)木盆地第一口頁(yè)巖氣參數(shù)井柴頁(yè)1井在魚卡斷陷完鉆，在該井大煤溝組發(fā)現(xiàn)了3套含氣泥頁(yè)巖層段，累計(jì)厚度達(dá)141 m，其中在J2d7鉆遇了6.74 m厚的油頁(yè)巖段，該井的成功鉆探展示了柴北緣地區(qū)大煤溝組頁(yè)巖油氣較廣闊的勘探前景［25］。

5 不同生烴凹陷J2d7頁(yè)巖油形成條件對(duì)比

基于泥頁(yè)巖厚度、有機(jī)質(zhì)豐度與成熟度、巖礦特征與物性條件以及含油顯示等綜合分析認(rèn)為，柴北緣地區(qū)J2d7富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖段具備形成頁(yè)巖油的地質(zhì)條件。魚卡斷陷、紅山—?dú)W南凹陷及德令哈斷陷等泥頁(yè)巖發(fā)育厚度大、分布范圍較廣的生烴凹陷是可能的有利區(qū)，但因各生烴凹陷J2d7泥頁(yè)巖厚度、分布和所經(jīng)歷的構(gòu)造演化過程以及現(xiàn)今勘探程度的不同，導(dǎo)致各生烴凹陷頁(yè)巖油勘探存在各自的有利與不利因素（表3）。

魚卡斷陷J2d7泥頁(yè)巖發(fā)育厚度大，TOC含量高，埋深小，常規(guī)油氣勘探程度相對(duì)較高，已發(fā)現(xiàn)魚卡油田，部分老井在泥頁(yè)巖段見有油氣顯示，這些因素對(duì)頁(yè)巖油形成及勘探是有利的，且目前該區(qū)已有柴頁(yè)1井，并在J2d7泥頁(yè)巖段見到油氣顯示；不利因素則在于泥頁(yè)巖分布范圍較小（小于500 km2），有機(jī)質(zhì)多處于低熟階段，地質(zhì)歷史上可能未經(jīng)歷生油高峰，已生成的原油密度大（如魚卡油田原油密度為0.90～0.91 g/cm3），屬于重質(zhì)油，因此流動(dòng)性較差。

表3 柴北緣地區(qū)各生烴凹陷大煤溝組七段頁(yè)巖油發(fā)育條件對(duì)比Table3 Comparison of development conditions of shale oil of J2d7in different hydrocarbon-generation sags in the northern margin of Qaidam Basin

紅山—?dú)W南地區(qū)J2d7泥頁(yè)巖段頁(yè)巖發(fā)育厚度和分布范圍均較大，TOC含量較高，有機(jī)質(zhì)成熟度相對(duì)較高，埋深適中，根據(jù)有機(jī)質(zhì)成熟度和埋深推測(cè)原油密度應(yīng)以正常油為主，具有一定的流動(dòng)性；不利因素在于該區(qū)探井?dāng)?shù)量少，勘探程度低，目前尚未發(fā)現(xiàn)常規(guī)油氣藏，泥頁(yè)巖段含油性缺乏鉆井資料佐證。

德令哈斷陷J2d7泥頁(yè)巖分布范圍廣，有機(jī)質(zhì)成熟度應(yīng)以成熟—高成熟為主，所生成的原油密度較小，可能以正常油或輕質(zhì)油為主，滲流能力強(qiáng)，但該區(qū)同樣探井少，勘探程度低，目前尚未發(fā)現(xiàn)常規(guī)油氣藏。由于該區(qū)大煤溝組埋深較大，已有的少數(shù)鉆井未能揭示泥頁(yè)巖的發(fā)育情況，J2d7泥頁(yè)巖發(fā)育厚度與分布主要是根據(jù)露頭、地震資料和沉積相來預(yù)測(cè)，還有待鉆井資料進(jìn)一步證實(shí)其泥頁(yè)巖發(fā)育厚度與分布范圍及其含油性。

6 結(jié)論

（1）柴北緣地區(qū)大煤溝組七段富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖厚度大，橫向分布穩(wěn)定，有機(jī)質(zhì)豐度高，有機(jī)質(zhì)類型較好，具有良好的生油能力；現(xiàn)今在多個(gè)生烴凹陷成熟度仍處于生油窗范圍內(nèi)。

（2）柴北緣地區(qū)大煤溝組七段泥頁(yè)巖段巖性組合類型多樣，泥頁(yè)巖脆性礦物含量較高，體積分?jǐn)?shù)多大于40%，發(fā)育多種類型的儲(chǔ)油孔隙空間。氯仿瀝青“A”與S1等參數(shù)分析表明，大煤溝組七段泥頁(yè)巖具有較高的滯留油含量。

（3）柴北緣地區(qū)J2d7富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖段具備形成頁(yè)巖油的地質(zhì)條件，是該區(qū)頁(yè)巖油勘探的最有利層段，其中魚卡斷陷、紅山斷陷、歐南凹陷和德令哈斷陷等生烴凹陷是頁(yè)巖油勘探的相對(duì)有利區(qū)，但各生烴凹陷J2d7頁(yè)巖油形成及勘探都存在各自的有利與不利條件。

致謝：感謝青海省煤炭地質(zhì)勘查院在淺井巖心樣品采集方面提供的支持與幫助。

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Geological conditions for shale oil forming of Middle Jurassic Dameigou Formation in the northern margin of Qaidam Basin

FU Xiaodong1，RAO Dan2，QIN Jianzhong2，SHEN Baojian2，XU Jin2，YANG Zhenheng2
（1.PetroChina Hangzhou Research Institute of Geology，Hangzhou 310023，China；2.Wuxi Research Institute of Petroleum Geology，Sinopec，Wuxi 214151，Jiangsu，China）

Based on field geologic section investigation,core observation,geologic test and drilling data,this paper analyzed the development characteristics,organic geochemical behavior,rock mineral features,reservoir properties and oil-bearing capability of shale of the seventh member of Dameigou Formation（J2d7）in the northern margin of Qaidam Basin.The result shows that the shale with rich organic matter of J2d7is thick vertically and continuous laterally,with high organic abundance and good organic type to generate oil.The lithologic assemblage types of J2d7shale are various,the percentage of brittle minerals is high,and it developed many kinds of pores and has high content of occluded oil.Comprehensive study demonstrates that shale of J2d7has basic geological conditions to form shale oil, and it is the best favorable target for shale oil exploration.Yuka fault depression,Hongshan fault depression,Ounan sag and Delingha fault depression may be the favorable areas for shale oil exploration.

shaleoil；formingconditions；theseventhmemberofDameigouFormation；northernmarginofQaidamBasin

圖版Ⅰ

TE122

A

1673-8926（2014）06-0020-08

2014-07-12；

2014-09-23

全國(guó)油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查與評(píng)價(jià)國(guó)家專項(xiàng)“柴達(dá)木盆地古生界—中生界頁(yè)巖氣調(diào)查與選區(qū)”（編號(hào)：2009GYXQ15-09-04）資助

付小東（1980-），男，碩士，工程師，現(xiàn)從事石油地質(zhì)和油氣地球化學(xué)方面的研究工作。地址：（310023）浙江省杭州市西湖區(qū)西溪路920號(hào)。E-mail：fuxd_petrochina.com.cn。