阿尔金山前中、下侏罗统页岩气成藏地质条件

摘要

柴西阿尔金山前经历了早期断陷、中期拗陷和晚期隆升的多期改造叠合,其中早、侏罗世断陷期发育陆相湖盆泥页岩.地堑-半地堑同沉积断裂控制沉积格局,断陷湖盆长轴为北东向,在小梁山凹陷、七个泉断鼻带和铁木里克凸起构造带沉积半深湖-深湖相的泥页岩夹薄层砂岩、粉砂岩.泥页岩空间展布受沉积相控制,因此呈北东向带状连续稳定分布,由阿尔金山前七个泉—红沟子—小梁山构造带向盆地内部厚度逐渐减薄,累积厚度超过300m,有效厚度在50～70m,是阿尔金山前中、下侏罗统工业性页岩气聚集成藏必备的物质保障.研究证实,阿尔金山前中、下侏罗统泥页岩干酪根显微组分腐泥组、镜质组、惰性组的平均含量分别为60.7％、33.1％和6.2％,依据Tissot和Welte分类标准,有机质干酪根类型以Ⅱ型为主.对25个野外样品进行岩石热解测试,TOC含量稳定分布在1％～4％,Ro在0.8％～2.5％,泥页岩有机质含量高,处于成熟-过成熟阶段,生气条件优越.与北美和四川盆地海相页岩相比,阿尔金山前中、下侏罗统陆相泥页岩的黏土矿物含量相对较高,平均含量为52.51％;含硅质脆性矿物含量相对较低,平均含量为37.42％.泥页岩中发育大量裂缝、微裂缝、粒间孔、粒内孔和有机质孔,有利于页岩气富集和吸附.泥页岩比表面积在9.13～18.14 m2/g,平均值为13.43 m2/g;孔体积在0.026 6～0.088 7cm/g,平均值0.065 41cm3/g,平均孔径在25.76～72.48nm,平均值为47.87 nm.比表面积和孔径呈负相关,孔体积和孔径呈正相关;孔径越小,泥页岩的比表面积越大.TOC含量和Ro与泥页岩表面积呈正相关,表明随着有机质成熟生烃形成的有机质孔对比表面有重大影响,比表面越大为页岩气吸附提供的吸附位越多,储集性能优越.上覆灰泥岩、泥灰岩和膏盐岩盖层区域广泛分布,早期浅埋—中期深埋、多次排烃—晚期抬升有利于页岩气藏的保存.综合页岩气成藏实际地质参数,优选出小梁山凹陷、七个泉断鼻带、洪水沟断鼻带和铁木里克凸起4个有利区带.