“地质工作者经过长期的野外地质调查与油气资源预测,初步证明,被人们称为‘生命禁区’的青藏高原羌塘盆地具备形成大中型油气田的成藏条件,具有重大的潜在油气勘探前景,将成为中国21世纪的主要油气资源战略基地。”日前,在接受采访时,曾担任过青藏高原油气生成条件研究课题长的秦建中说。秦建中是中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所所长助理、实验研究中心主任、石油勘探开发研究院博士后指导导师。
“十五”期间,中国石油天然气产量稳步增长,塔里木、准噶尔、鄂尔多斯等西部油气田勘探开发取得重要进展。随着国民经济的快速发展,能源需求日益增长,因此,寻找具有可开采价值的新的能源基地成为广大石油地质工作者关注的新课题。
秦建中介绍说,“十一五”期间中国把加快开发石油天然气、优先开发陆上油气资源作为能源建设的总体规划之一,给石油化工行业带来了新的发展机遇。今后,在一个较长时期里,中国石油天然气勘探开发的重点应放在复杂区块上,青藏高原羌塘盆地是一块未被开垦的处女地,那里蕴藏着丰富的石油天然气资源,应成为中国新一轮油气勘探的重要能源基地。
青藏高原北起昆仑山,南至喜马拉雅山,西自喀喇昆仑,东抵横断山脉,四周高山环绕,峡谷深切,冰川纵横,雪峰林立。平均海拔在4,000米以上,屹立在塔里木-柴达木盆地和印度河-恒河低平原之间,高差约3,500-4,500米,面积超过240万平方千米,是地球上最高的高原,被称为“世界屋脊”,也是中国陆上面积最大的一个含油气区。
青藏高原处于特提斯油气聚集带中段,具有良好的成油气条件,是中国乃至世界受新生代构造运动挤压最强烈的地区之一。羌塘地区是中生代海相残留盆地中最大的一个盆地。羌塘盆地位于青藏高原中北部,地跨西藏自治区和青海省西南部,南北宽约300千米,东西长近640千米,面积约20万平方千米,是在羌塘地块古老基底之上形成的古生代-中生代以海相地层沉积为主的大型复合盆地。
青藏高原是中国陆上面积最大、勘探程度最低的一个含油气大区。青藏地区油气潜力一直是中外石油地质界密切关注的热点。对青藏高原的石油地质调查,起始于上世纪50年代,地矿部、原中国新星石油公司、中国石油、中国科学院及相关院校,陆续做了许多野外地质调查,取得了一批科研成果。但对青藏高原的海相地层油气勘探来说,目前几乎是一个空白。中国石化十分重视该地区的油气勘探工作,组织人力物力,进行了一系列的科学部署与考察。2006、2007两年间,中国石化先后2次组织考察团,对该地区的油气地质条件进行野外调查和科学考察。
秦建中等科研人员通过青藏高原羌塘盆地海相烃源层的沉积形成环境分析,指出羌塘盆地是青藏高原一个最大的中生代海相残留盆地。上三叠统在南、北坳陷为次深海盆地相沉积,发育一套黑色页岩烃源层;下侏罗统和中侏罗统下部为半温暖半干热-温暖炎热气候,在南坳陷南部局部地区也发育了浅海-次深海盆地相黑色页岩烃源层,中侏罗统中部和上侏罗统下部海侵规模扩大,以碳酸盐岩台地沉积为主,台地凹陷是形成烃源岩的主要场所;中侏罗统上部是一套滨海-浅海碎屑岩沉积,澙湖亚相页岩和前三角洲亚相泥岩为主要烃原岩。羌塘盆地中生界海相烃源层沉积相的分布特征与国内外碳酸盐岩大油田烃源层沉积相的分布特征具有很多相似之处,主要烃源层是深海-次深海盆地相沉积的黑色页岩、滨海澙湖亚相沉积的页岩(油页岩)及泥岩、前三角洲亚相沉积的泥岩及泥灰岩、台地凹陷和低能海相沉积的泥灰岩、灰岩及页岩等。
通过青藏高原羌塘盆地有机相展布与成烃模式分析,秦建中认为该盆地中生界海相4套主要烃源层的成烃生物主要为宏观藻类。盆地中部多正处于成熟中晚期,侏罗系是最有利的生油相带区;北羌塘坳陷中西部多处于高成熟阶段,侏罗系又是有利的凝析油或轻质油气相带区;羌塘盆地三叠系上统肖茶卡组已经处于过成熟,是有利的生气相带区。
秦建中介绍说,通过羌塘盆地有机质热演化与成烃史研究,该盆地中部及东部等中生界烃源层有机质热演化的主要影响因素是最高古地温或最大古埋藏深度,古地温越高,有机质成熟度越高;同时发现羌塘盆地上三叠统-侏罗系烃源层有2次或3次主要生烃期。第一次油气生成和运移过程发生在侏罗纪晚期-白垩纪早期,中侏罗统布曲组-上侏罗统索瓦组主要形成未熟-低熟油;第二次油气生成和运移过程可能发生在第三系沉积时期,特别是新近纪中新世早期至中新世后期,侏罗系烃源层生成轻质油气为主。侏罗系烃源层在新近系沉积时期的二次生烃对寻找油气是相对有利的。
在羌塘盆地的地质调查过程中,已发现多处油苗。油苗主要有两种类型:一类是南羌塘坳陷安多114道班侏罗系索瓦组灰岩裂缝中的液态油苗、双湖隆鄂尼西布曲组和昂达尔错北索瓦组的含油白云岩以及北羌塘坳陷西长梁索瓦组的含油灰岩或泥质白云岩中的“轻质活油”;另一类为沥青,主要分布在北羌塘坳陷西部和中央隆起带东部等地区。通过野外地质调查和标本观察可以看出,白云岩及灰岩中确实存在有“固体沥青”和“液态油苗”。同时发现,羌塘盆地中部含油白云岩具有2次以上的油气运移过程,含油白云岩中存在“轻质活油”和“固体沥青”。“固体沥青”是第一次油气运移聚集成古油藏并遭破坏后所残留的固体沥青;发荧光的“轻质活油”则是再次埋深或构造运动所导致的第二次或第三次油气运移聚集成藏并暴露到地表遭破坏、风化后残留的“液态油苗”。种种迹象表明,羌塘盆地确实发生过油气的生成、运移和聚集的过程,具有找油的现实性。
秦建中认为,羌塘盆地中生界具备形成大中型油气田的成藏条件,尤其是中部侏罗系构造相对稳定、富烃源岩发育、有机质演化条件适中、具有二次生烃、储盖层发育、保存条件相对较好的特点,是羌塘盆地中生界油气勘探的首选地区,主要勘探目的层是中部组合生物礁及白云岩。
秦建中进一步介绍说,羌塘盆地石油天然气地质勘探尚处于早期评价阶段,在无钻井资料的情况下,利用大量野外地质调查获得的地表样品进行典型地球化学剖面的解剖、烃源层评价、富烃源岩沉积环境、有机相的研究、热演化及生烃史的研究、油气源分析及资源潜力等研究,认为羌塘盆地中部侏罗系布曲组-夏里组生储盖组合是大中型轻质油气田或凝析气田勘探最有利的地区和目的层。羌塘盆地中部特别是北羌塘坳陷中部三叠系肖茶卡组的生储盖组合,是大型或特大型气田最有利的勘探地区。
羌塘盆地中部侏罗系是大中型轻质油气田的有利勘探区,它们的泥页岩类和灰岩类有机质丰度相对高,发育有好-很好烃源岩,以红藻有机相和混源有机相为主,多正处于成熟中晚期阶段,部分地区处于高成熟早期阶段,具有二次生烃过程,单位体积和单位面积生烃强度高,总生烃量和轻质油气聚集量大。
羌塘盆地中部是三叠系肖茶卡组大中型天然气田的有利勘探区,它们的泥页岩有机质丰度高,发育有好-很好的烃源岩,以红藻有机相和混源有机相为主,甚至还发育有甲藻有机相,已经处于过成熟阶段,部分地区处于高成熟阶段,单位体积和单位面积生烃强度很高,总生气量巨大。
羌塘盆地具有良好的构造背景,发育有多套烃源层,侏罗系富烃源岩发育,中部处于成熟阶段,具有二次生烃过程,并发现液态油苗,具有雄厚的找油物质基础;白云岩、生物礁、颗粒滩为油气富集提供了有利的储层;发育有多套生储盖组合;泥质岩和膏盐发育;构造圈闭发育,盆地中部构造相对稳定,保存条件相对较好,具备了形成大中型油气田的有利成藏条件。
秦建中说,羌塘盆地是中国陆上油气勘探程度最低的大型盆地,发育有4套主要烃源层,金星湖-东湖-托纳木地区和比洛错东-土门地区是羌塘盆地最有利的含油气远景区;东湖-托纳木-洞错断褶带、金星湖-浩波湖平缓褶皱带和达卓玛箱状背斜带为3个有利区带。估算该盆地中生界烃源层总生烃量为9,930.92亿吨,油气总聚集量约为52.95亿吨。因此,该盆地是陆上新区油气资源勘探寻求突破最现实的选择之一,是中国新一轮油气勘探的最有利远景区。