兰州地质所“所企科研人才基地之一柴达木盆地”科研项目取得重要成果
更新时间：2005-12-30 来源：
“未熟—低成熟沉积有机质成烃演化与油气潜力”项目是中科院知识创新工程重要方向项目“中国西北深层气与未熟—低熟烃研究”的二级专题，起止时间为2000年7月至2003年7月。自2000年7月项目启动以来，项目组按照合同要求，以柴达木盆地为研究目标区，检索、收集并整理了国内外和研究区大量有关未熟、低熟烃研究的资料和文献；三次赴青海油田现场工作；野外考察累计时间三个月，行程5000公里，足迹遍布柴达木盆地的19个油气区；系统观察野外剖面2条，累计5公里；观察30口钻井井下岩芯；采集烃源岩样品200块，原油样品100个，天然气样品70个；共进行烃源岩样品地球化学全分析50个，原油碳同位素分析50个，原油饱和烃色谱分析50个，天然气组分分析40个，天然气碳同位素分析70个，取得了重要成果。
柴达木盆地是我国重要的中新生代含油气盆地。已发现的18个油田分布于柴北地区和柴西地区，并且以柴西地区最多。两个地区的原油成因截然不同，引起了国内外学者的关注。对采集于两地区13个油田的16个原油样品中烃类生物标志化合物进行了系统的分析，研究了它们的地球化学特征。原油生物标志化合物的分布和组成特征，指示了西部原油形成于强还原咸水—超咸水湖相，北部原油形成于弱氧化淡水湖沼相；西部原油的母质主要为菌藻类，北部原油更多的来自陆源高等植物；根据生物标志化合物特征，并结合碳同位素组成，将柴达木盆地原油划分为两大类7种次级成因类型。
柴达木盆地西部原油主要形成于高盐强还原环境和有机质低成熟演化阶段。这种特殊成油环境，为研究原油中极性生物标志物示踪作用提供了有利条件。对6个原油非烃馏分硅醚衍生物进行了GC-MS分折，从中检出丰富的脂肪酸、烷基醇、脂肪酸甘油-酯、酰胺和甾烯醇化合物，并且脂肪酸甘油-酯为首次从原油中检出。研究认为，这些生物标志化合物主要来自母源。它们的分布特征为链状化合物以短链组分为主，甾醇主要为C27甾烯醇，指示成油母质主要为菌藻类；高丰度饱和脂肪酸甘油-酯的存在，提出动物特别是浮游动物是这些原油的重要成油母质。原油中存在不饱和链状化合物及其高的CPI值和甾烯醇都说明原油具有低的成熟度。通过原油极性和烷烃化合物的对比研究，认为成油物质及其低演化产物的可溶有机质非烃组分，对原油的形成可能起了重要的作用。
为柴达木盆地第三系生物气的确认提供了地球化学证据。柴达木盆地第四系生物气十分丰富，其中有我国最大的生物气田—涩北气田，但对盆地中广泛分布的第三系能否生成生物气并构成工业气田的问题却一直悬而未决。2001年6月20日，在柴达木盆地伊深1井1319.0-1322.5米第三系首次发现了天然气工业气藏。经分析，该井天然气是典型生物气的特征。结合天然气地质条件认为，该井天然气应为第三系自生自储的生物气。这一认识对进一步深入探讨柴达木盆地生物气形成机制和成藏规律，扩大天然气资源量，拓展天然气勘探新领域具有重要意义。
深入研究了柴达木盆地第四系生物气成气途径和储层的非均质性。柴达木盆地东部第四系生物气田是我国最大的生物气田，也是西气东输工程的主力气田之一。本报告在涩北1号、涩北2号气田分区块分气层组采集了21个天然气样品，测量了其组分和碳同位素特征，论证了天然气的生物气属性，并重点研究了生物气形成途径和气藏的非均质性。地质地球化学资料分析表明，生物气是由CO2还原途径形成的。气藏非均质性研究揭示了涩北1号气田以横向运移为主；涩北2号气田以垂向运移为主，储层的分割性较强；天然气的充注方向为自东南向西北。
探讨了柴达木盆地第三系未熟、低熟气的地球化学特征，成因与分布规律。柴达木盆地西部第三系天然气是我国典型的源于内陆盐湖相烃源岩的天然气。根据研究区天然气碳同位素分布特征，结合烃源岩和原油地球化学特征，将天然气划分为腐泥气、混合母质气、腐殖气和混合气，并认为除成熟度以外，天然气碳同位素特征及成因类型主要与不同盐度条件下的生源注入类型有关。由于盐度对低等水生生物碳同位素分馏的影响和耐旱、耐盐植物的注入，与我国其它盆地不同成因类型天然气相比较，柴达木盆地第三系盐湖相不同成因类型天然气碳同位素普遍大幅度偏重，常用的天然气碳同位素成因分类指标已不适用于该盆地第三系天然气，因此，有必要建立新的天然气分类指标体系。研究还表明，湖水盐度变化可以表征生源注入类型分布，进而预测不同成因类型的天然气分布。在盆地范围内，腐泥气分布区与高盐度分布区一致；混合母质气分布于高盐度分布区之间受地表迳流干扰的半咸水—微咸水分布区；腐殖气分布区与距地表水流较近，淡化程度较强的微咸水分布区吻合。该研究成果将丰富天然气地质地球化学的研究内容，对柴达木盆地第三系以及我国其它第三系盐湖盆地天然气成因类型划分、天然气分布预测和勘探均具有重要价值。
本项目目前已发表论文11篇，其中被SCI收录的4篇，被EI收录的1篇，被CSCD收录的6篇。
柴达木盆地是我国重要的中新生代含油气盆地。已发现的18个油田分布于柴北地区和柴西地区，并且以柴西地区最多。两个地区的原油成因截然不同，引起了国内外学者的关注。对采集于两地区13个油田的16个原油样品中烃类生物标志化合物进行了系统的分析，研究了它们的地球化学特征。原油生物标志化合物的分布和组成特征，指示了西部原油形成于强还原咸水—超咸水湖相，北部原油形成于弱氧化淡水湖沼相；西部原油的母质主要为菌藻类，北部原油更多的来自陆源高等植物；根据生物标志化合物特征，并结合碳同位素组成，将柴达木盆地原油划分为两大类7种次级成因类型。
柴达木盆地西部原油主要形成于高盐强还原环境和有机质低成熟演化阶段。这种特殊成油环境，为研究原油中极性生物标志物示踪作用提供了有利条件。对6个原油非烃馏分硅醚衍生物进行了GC-MS分折，从中检出丰富的脂肪酸、烷基醇、脂肪酸甘油-酯、酰胺和甾烯醇化合物，并且脂肪酸甘油-酯为首次从原油中检出。研究认为，这些生物标志化合物主要来自母源。它们的分布特征为链状化合物以短链组分为主，甾醇主要为C27甾烯醇，指示成油母质主要为菌藻类；高丰度饱和脂肪酸甘油-酯的存在，提出动物特别是浮游动物是这些原油的重要成油母质。原油中存在不饱和链状化合物及其高的CPI值和甾烯醇都说明原油具有低的成熟度。通过原油极性和烷烃化合物的对比研究，认为成油物质及其低演化产物的可溶有机质非烃组分，对原油的形成可能起了重要的作用。
为柴达木盆地第三系生物气的确认提供了地球化学证据。柴达木盆地第四系生物气十分丰富，其中有我国最大的生物气田—涩北气田，但对盆地中广泛分布的第三系能否生成生物气并构成工业气田的问题却一直悬而未决。2001年6月20日，在柴达木盆地伊深1井1319.0-1322.5米第三系首次发现了天然气工业气藏。经分析，该井天然气是典型生物气的特征。结合天然气地质条件认为，该井天然气应为第三系自生自储的生物气。这一认识对进一步深入探讨柴达木盆地生物气形成机制和成藏规律，扩大天然气资源量，拓展天然气勘探新领域具有重要意义。
深入研究了柴达木盆地第四系生物气成气途径和储层的非均质性。柴达木盆地东部第四系生物气田是我国最大的生物气田，也是西气东输工程的主力气田之一。本报告在涩北1号、涩北2号气田分区块分气层组采集了21个天然气样品，测量了其组分和碳同位素特征，论证了天然气的生物气属性，并重点研究了生物气形成途径和气藏的非均质性。地质地球化学资料分析表明，生物气是由CO2还原途径形成的。气藏非均质性研究揭示了涩北1号气田以横向运移为主；涩北2号气田以垂向运移为主，储层的分割性较强；天然气的充注方向为自东南向西北。
探讨了柴达木盆地第三系未熟、低熟气的地球化学特征，成因与分布规律。柴达木盆地西部第三系天然气是我国典型的源于内陆盐湖相烃源岩的天然气。根据研究区天然气碳同位素分布特征，结合烃源岩和原油地球化学特征，将天然气划分为腐泥气、混合母质气、腐殖气和混合气，并认为除成熟度以外，天然气碳同位素特征及成因类型主要与不同盐度条件下的生源注入类型有关。由于盐度对低等水生生物碳同位素分馏的影响和耐旱、耐盐植物的注入，与我国其它盆地不同成因类型天然气相比较，柴达木盆地第三系盐湖相不同成因类型天然气碳同位素普遍大幅度偏重，常用的天然气碳同位素成因分类指标已不适用于该盆地第三系天然气，因此，有必要建立新的天然气分类指标体系。研究还表明，湖水盐度变化可以表征生源注入类型分布，进而预测不同成因类型的天然气分布。在盆地范围内，腐泥气分布区与高盐度分布区一致；混合母质气分布于高盐度分布区之间受地表迳流干扰的半咸水—微咸水分布区；腐殖气分布区与距地表水流较近，淡化程度较强的微咸水分布区吻合。该研究成果将丰富天然气地质地球化学的研究内容，对柴达木盆地第三系以及我国其它第三系盐湖盆地天然气成因类型划分、天然气分布预测和勘探均具有重要价值。
本项目目前已发表论文11篇，其中被SCI收录的4篇，被EI收录的1篇，被CSCD收录的6篇。
