喀什凹陷阿克莫木气田天然气成藏地球化学

因提 供 了 良好 的 机遇 。其 乙烷 碳 同位 素为 一２ ． ％ ０２
～ 一
２ ． ‰ ， 大北 ２井 的 一 ２ ． ％ 和迪 那 ２井 的 １９ 与 １５
迄 今 为止所 发 现的 天然 气 中该 井气 的同位 素属最 重
一
２ ． ‰ 接 近 ， 稍 轻 于 克 拉 ２井 ， 其 它 井 都 重 。 ０９ 而 比
张君 峰 王 东 良 ， 招 明。李 欣 苏 雪峰 ， 王 ， ，
（ ． 国石 油 勘 探 开发 研 究 院 ， 京 １ ０ ８ ； ２ １中 北 ０ ０ ３ ．中 国 石 油 华 北 油 田 勘 探 开 发 研 究 院 ， 北 任 丘 ０ ２ ５ ； 河 ６ ５ ２ ３ ．中 国 石 油塔 里 木 油 田 分 公 司 ， 疆 库 尔勒 ８ １ ０ ） 新 ４ ０ ０
二 叠 系过 成 熟阶段 生 成的 干 气。在 有机 包裹体 分析 和 自生伊 利石 测年 的基 础 上 并结合 沉积 与 构 造演 化 分析 ， 出本 井 天然 气 为晚期 成 藏 、 指 阶段 聚 气 的产 物 ， 主要 聚集 了源 岩在 晚 第 三 纪末 第四
纪期 间 生成的 气体 。
１ ． ｍ ， ６ ９ｋ 天然气 控 制储 量 １ ３ ７ ×１ ， 西气 ２ ． ０ ０ ｍ。为 东输 提供 了重要 的接 替 资源 。 因此 阿 克 １井天 然气 藏 成藏地 球 化学 研究 尤 为重要 。这里 我们 从天 然气
组 分及 碳 同位 素等 资 料 人 手 ， 通过 与 各 类 源 岩不 同
～
１．４ （ １ 。 １ ４ 表 ）
收 稿 日期 ： ０ ５ ０ —２ 修 回 日期 ： ０ ５ ０ — ４ ２０ —６０ ； ２０ —６ ２．
作 者 简 介 ： 君 峰 （ ９ １） 男 ， 西 五 台 人 ， 张 １７一， 山 在读 博 士 生 ， 程 师 ， 工 主要 从 事 石油 地 质研 究． — ｉ：ｈ ｎ ｊｎｅｇ ｅｒｃ ｉａｃ ｒ．ｎ Ｅ ｍａｌｚ ａｇｕ ｆｎ ＠ｐ ｔｏｈｎ ．ｏ ｃ ｎ
关 键 词 ： 拟 气 ； 成 熟 ； 期 成 藏 ； 段 聚 气 模 过 晚 阶 中图分 类号 ： ＴＥ１ ２ １ ３ ２ ． １ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２ １ ２ （０ ５ ０ — ５ ７０ １ ７ — ９ ６ ２ ０ ） ４０ ０ —７
阿克 １井位 于塔 里木 盆地 西南 坳 陷喀 什 凹陷托 帕构 造带 阿 克莫 木背 斜 上 （ １ 。托 帕构 造 带 是南 图 ） 天 山前 陆 变 形带 第 一 排 构造 带 ， 部 以断 裂 与南 天 北 山推 覆体 相 接 ， 南部 以 向斜 或 断裂 与第 二 排 阿 图什 构 造 带 相 临 。 阿 克 １井 的 钻 探 获 得 了 日 产 １ ９０ ２ｍ。 １ ３ 的高 产工 业气 流 ， 现 了 阿克 莫木 气 田 ， 发
这 是 喀 什 凹 陷 首 次 在 勘 探 上 获 得 的 重 大 突 破 ， 而 从 打 开 了 喀 什 凹 陷 乃 至 西 南 坳 陷 勘 探 的 新 局 面 ， 辟 开 了 塔 里 木 盆 地 天 然 气 勘 探 的 又 一 个 新 领 域 。 阿 克 莫
木 气 田含 气 层 系 为 下 白 垩 统 克 孜 勒 苏 群 ， 气 面 积 含
。 ／Ｈｅ主要 分 布在 ×１ ～ ×ｌ 。通常 认 为 Ｈｅ ０ ０
天 然 气 中 的。 ／Ｈｅ大 于 １ ４ ｌ 时 ， 认 为 有 幔 Ｈｅ ． × ０６ 就 源 氦 的 加 入 。 阿 克 ｌ 天 然 气 氦 同 位 素 。 ／Ｈｅ ］ 井 Ｈｅ
值 达 到 ８ ３ ×ｌ ， 管 是塔 里 木 盆地 最 重 的氦 同 ．４ ０ 尽 位 素 ， 仍 属于壳 源 氦范 畴 ， 值较 高可 能与 源岩 的 但 其 时代相 对较 老 和年代 积 累效应 有关 。 （ ）稀 有 气体 氩 同 位 素组 成 具 有 类壳 源特 征 。 ２ 中 国各 含油 气 区不 同储层 （ 第三 系到 震旦 纪 ） 上 天然 气样 品 中氩 同 位 素测 定 结 果 ， 化 范 围很 宽 ， Ａｒ 变 ／ 。
摘 要 ： 喀什 凹陷 目前 发现 的唯 一 天 然 气藏 就是 以阿 克 １井为代 表 的 阿克莫 木 气藏 ， 在 因此 对 该 凹
陷 天 然 气 成 藏 地 球 化 学 的 分 析 主 要 建 立 在 对 阿 克 １井 天 然 气成 藏 解 剖 的 基 础 上 。 在 对 阿 克 １井 天 然 气 进 行 多种 手 段 分 析 的 同 时 ， 入 了 热 压 模 拟 的 方 法 并 对 多种 类 型 的 烃 源 岩 进 行 了 系 列 模 拟 产 引 气 实验 。 模 拟 气 与 阿 克 １井 天 然 气进 行 对 比 和 综 合 分 析 后 认 为 ， 井 天 然 气 来 源 于研 究 区石 炭 系 将 该
Ｎ ． ｏ４
张君峰等： 喀什凹陷阿克莫木气田天然气成藏地球 堂
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１ 一 ～ ７ ２ ｌ 之 间 ， 多 数 天 然 气 为 壳 源 氦 ， ０ ． × ０ 大
有 关 ； Ｏ。 量较 高 的主 要 原 因是 含 膏 的寒 武 系 碳 Ｃ 含
酸 盐岩烃 源 岩 中的干 酪根 在高 温裂 解生 成 干气 时形 成 的 Ｃ ， 晚期 干 酪 根 裂解 气 的注 入 造成 了天 然 Ｏ。即 气 中 Ｃ 含量 较 高 。可 见 ， 克 ｌ 天然 气 与 和 田 Ｏ 阿 井 河 气 田天然 气 中 的非 烃 气 体在 来 源 上 存 在着 差 别 ， 天 然气 烃类 气体 碳 同位 素分 布 的差异进 一 步说 明 了 这 一点 。 区域 地质 构造 位置 和 沉积 、 从 构造 及烃 源岩
ｏ、 系 ， 闭 定 型 于 喜 山期 ， 阿 克 ｌ 位 于前 陆 Ｃ 圈 而 井 拗 陷区， 产层 为 白垩 系 ， 闭 形成 于 喜 山晚期 ， 圈 因此
它 们 的 成 藏 是 有 区别 的 。
很 高 ， 和 Ｃ 量 除玛 ３井 外 ， Ｎ ０ 含 与其 他 井 的天 然 气 形 成鲜 明对 比（ １ 。我 国 有机 成 因的 艿 Ｃ 的 表 ） ”
区间值 在 一８ ～ 一３ ‰之 间 ， ‰ ９ 主频 率段 在 一１ ‰～ ２
一
１ ‰之 间 ， 机 成 因 的 艿 Ｃ 区 间值 在 ７ ～ ７ 无 ㈤ 的 ‰
Ａｒ 为 ３ ２ ９２ ５４ 阿 克 ｌ井 天 然 气 Ａｒ。 值 ０ ～ ５ ＿， ］ 。 ／ Ａｒ 一 １ ３ ， 且 与 地 壳 型 （ ｎ ｏ ａ＆ Ｔ ｋ ｏ ａ １ ８ ） ８并 ４ Ｋａ ｅ ｋ ａ ａ ｋ ， ９ ５
演 化 史看 ， 田河 气 田位 于 台盆 区 ， 层 为 古 生 代 和 产
积 累效 应 ） 。因 此 ， 克 １井 天然气 中的烃类 气体 应 阿
属 有机 成 因 。
１ ２ ２ Ｃ 碳 同位素 具有 壳源混合 成 因特征 ． ． Ｏ２
阿 克 １井 天 然 气 另 外 一 个 最 大 特 点 是 非 烃 含 量
划分 为 以有机 为 主的混 合成 因应 当是 比较科 学 的 。 １ ２ ３ 天然 气 中稀有 气体 同位素 表现 为 壳源特 征 ．． （ ）稀 有气体 氦 同位 素壳 源 特 征 明显 。天然 气 １ 中氦 的 来 源 主要 有 ３种 ： 大 气 氦 ； 与地 壳 铀 、 ① ② 钍 的 ａ衰变 有关 的放 射成 因氦 ； 与地 幔有 关 的氦 。 ⑧ 我 国 含 油 气 区 的 氦 同 位 素 值 差 异 较 大 ， 于 ５ ６× 介 ．
样 品落在 了 有机 与无机 成 因 的交叉 区域 。结 合对 天 然气 中 高 含 量 的 Ｎ 来 源 的解 释 ， 我们 倾 向 于 将 阿
克 １井 天 然 气 中 的 Ｃ 分 为 有 机 成 因 气 ， 本 区 Ｏ 划 但 碳 酸 盐 岩 的 水 洗 分 解 或 高 温 裂 解 对 Ｃ ） 贡 献 显 （ 的 然 是不 能排 除 的 。 因此 ， 克 １ 天 然 气 中的 Ｃ 阿 井 Ｏ
艿 Ｃ 一 一 ２ ％ ～ 一２ ． ‰＞ 一３ ‰外 ， 余 特 征 均 ” ３。 ５６ ０ 其
与 有 机 成 因 气 相 吻 合 （Ｈｅ 。 ／Ｈｅ一 ８ ３ ０ ＜ ． ４ １。 ｘ １ ４ １ ～ ，” 艿 Ｃ ， Ａｒ ， 有 明 显 的 年 代 ． × ０ 艿 Ｃ ＜ ” ２ 。 ／ Ａｒ 具
０ ３ ， 烷 含 量 几 乎 为 零 。 干 燥 系 数 高 达 ９ ． ， ． 丁 ９７
为干 气 。 与塔 里木 盆地 其它 地 区天 然气 藏相 比， 阿克 １井天 然 气非 烃 气 体 含 量 高 ， ２ ± ， 中 Ｎ。 为 Ｏ 其 含
量 中 等 ， ８ ～ １ ． ； Ｏ 为 １ ４ Ｃ 含 量 很 高 ， １ ． ７ 为 １０
表 ２ 塔 里 木 盆 地 天 然 气 组 分 碳 同位 素 及 稀 有 气 体 同位 素 分 析 数 据
戴 金 星 等
指 出 ， 为 有 机 成 因 与无 机 成 因 作
～
１ ‰之 间 ， Ｏ 主频 率段 在 一３ 。 一６ 之间 ｊ 从 ％～ ‰ 。
烃 类 气 体 的主要 区别 在 于碳 同 位 素组 成 和。 ／Ｈｅ Ｈｅ
井 天然 气 的最 大 特 点 ， 世 界 范 围 内 已发 现 的 天然 在
气 中 也 属 罕 见 ， 也 为 我 们 进 一 步 研 究 天 然 气 的 成 这
以看 出 ， 甲烷 碳 同位素 值 为～２ ‰ ～一２ ． ‰ ， 其 ３ ５ ６ 据
３家 单 位 分 析 相 同 ４个 样 品 的 结 果 ， 塔 里 木 盆 地 在
阶段 人工 模 拟产 生 的天然气 的组分 及碳 同位 素 的对 比， 并结合 喀 什 凹陷烃 源岩 分 布及 热演 化特 征 ， 阿 对 克 １ 天然 气进 行成 藏地 球化 学分 析 。 井