鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)上古生界煤系烴源巖生烴潛力再評(píng)價(jià)

倪春華，朱建輝，劉光祥，王付斌，賈會(huì)沖，張 威，武英利，繆九軍

(1.中國(guó)石化 油氣成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 214126； 2.中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214126； 3.中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院 華北地區(qū)勘探開發(fā)研究中心，鄭州 450006； 4.中國(guó)石化 華北油氣分公司 油氣勘探管理部，鄭州 450006； 5.中國(guó)石化 華北油氣分公司 勘探開發(fā)研究院，鄭州 450006)

鄂爾多斯盆地是我國(guó)陸上天然氣勘探的重點(diǎn)盆地之一，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了包括蘇里格、大牛地、神木、靖邊等在內(nèi)的多個(gè)大型氣田。近年來，勘探范圍逐漸從盆地內(nèi)部向盆地邊緣拓展，盆地北緣的杭錦旗地區(qū)上古生界是中國(guó)石化華北油氣分公司天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要領(lǐng)域之一，目前已在杭錦旗地區(qū)發(fā)現(xiàn)了東勝氣田[1]。業(yè)內(nèi)對(duì)該區(qū)上古生界烴源巖有機(jī)地球化學(xué)特征開展了相關(guān)研究，并在主力烴源巖層系、生烴動(dòng)態(tài)演化特征等方面取得了一些認(rèn)識(shí)[2-6]，但前期對(duì)上古生界烴源巖的認(rèn)識(shí)過于籠統(tǒng)，尤其對(duì)于斷裂帶兩側(cè)上古生界烴源巖發(fā)育特征的差異性缺乏對(duì)比分析，進(jìn)而影響了對(duì)斷裂帶北側(cè)上古生界煤系烴源巖生烴潛力及東勝氣田天然氣來源的研究認(rèn)識(shí)，一定程度上制約了該地區(qū)的后續(xù)勘探部署。隨著該地區(qū)天然氣勘探開發(fā)的不斷深入，亟需結(jié)合新資料、新方法等，通過微觀特征與宏觀特征、有機(jī)地球化學(xué)與有機(jī)巖石學(xué)、物理模擬與數(shù)值模擬相結(jié)合，開展該區(qū)上古生界煤系烴源巖的再評(píng)價(jià)工作，進(jìn)一步細(xì)化上古生界煤系烴源巖的縱橫向發(fā)育特征，進(jìn)而深化其生烴潛力評(píng)價(jià)認(rèn)識(shí)，以期為鄂爾多斯盆地北部杭錦旗地區(qū)上古生界天然氣勘探部署進(jìn)一步提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

杭錦旗地區(qū)位于鄂爾多斯盆地北緣，處于伊盟隆起、伊陜斜坡和天環(huán)坳陷3個(gè)構(gòu)造單元的結(jié)合部，主要表現(xiàn)為從南部盆內(nèi)斜坡區(qū)向盆緣隆起區(qū)過渡的構(gòu)造特征。區(qū)內(nèi)發(fā)育泊爾江海子、烏蘭吉林廟和三眼井三條斷裂組成的近東西向斷裂帶(下文簡(jiǎn)稱斷裂帶)，其中泊爾江海子斷裂為斷面北傾的逆斷層，而烏蘭吉林廟和三眼井?dāng)嗔丫鶠閿嗝婺蟽A的正斷層(圖1)。近年來該地區(qū)上古生界天然氣勘探取得了一系列突破，如泊爾江海子斷裂以北什股壕區(qū)帶發(fā)現(xiàn)東勝氣田，斷裂以南十里加汗區(qū)帶儲(chǔ)量規(guī)模不斷擴(kuò)大等，其中東勝氣田累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過1 200×108m3，新建年產(chǎn)能15×108m3，展現(xiàn)了良好的天然氣勘探前景。天然氣主要富集于二疊系下石盒子組砂巖儲(chǔ)層中，但在斷裂帶兩側(cè)富集層系存在差異[7-8]。

圖1 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)構(gòu)造區(qū)帶及巖心采樣井位分布Fig.1 Distribution of tectonic zones and wells for core sampling in Hangjinqi area, Ordos Basin

2 樣品和分析測(cè)試方法

勘探實(shí)踐證實(shí)，上古生界石炭系—二疊系發(fā)育包括煤巖、碳質(zhì)泥巖和暗色泥巖在內(nèi)的煤系地層，其構(gòu)成了鄂爾多斯盆地諸多大中型氣田的主力氣源巖[9]。本次研究基于杭錦旗地區(qū)28口鉆井、80余件巖心樣品，圍繞上古生界烴源巖沉積環(huán)境、品質(zhì)和演化特征與空間展布特征，對(duì)該地區(qū)上古生界煤系烴源巖的發(fā)育特征進(jìn)行了系統(tǒng)分析。

烴源巖評(píng)價(jià)相關(guān)測(cè)試分析均由中國(guó)石化油氣成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。微量元素分析采用VISTA MPX電感耦合等離子發(fā)射光譜儀；有機(jī)碳含量分析采用CS-200碳硫分析儀；巖石熱解分析采用Rock-Eval 6熱解儀；鏡質(zhì)體反射率測(cè)定采用MPV-Ⅲ型顯微光度計(jì)；干酪根碳同位素值分析采用Thermo Finnigan Delta plus XL穩(wěn)定同位素質(zhì)譜儀；烴源巖樣品生排烴模擬實(shí)驗(yàn)采用中國(guó)石化油氣成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的DK-Ⅲ型地層孔隙熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)儀。

3 上古生界煤系烴源巖特征

3.1 沉積環(huán)境

鄂爾多斯盆地晚古生代發(fā)育海陸過渡相沉積體系，但石炭系—二疊系的太原組和山西組沉積期的沉積環(huán)境有所差異[10]。受不同沉積環(huán)境的影響，烴源巖在微量元素及其組成特征方面有所差異[11-12]。利用Sr、Ba、Ga、Rb、B、V、Ni等常用微量元素及其相關(guān)比值，開展杭錦旗地區(qū)縱向上和橫向上古鹽度、氧化還原條件等差異性對(duì)比研究。

古鹽度是研究古氣候和古沉積環(huán)境的重要指標(biāo)之一，水體中硼元素(B)、鍶元素(Sr)的含量與其鹽度存在線性關(guān)系，即含量越大，表明古鹽度越高。鍶元素與鋇元素比值(Sr/Ba比值)常被用來區(qū)分咸水、淡水介質(zhì)，Sr/Ba比值大于1為咸水介質(zhì)(海相)，Sr/Ba比值小于1為淡水介質(zhì)(陸相)[12]。沉積水體的氧化還原條件也是反映古沉積環(huán)境的重要指標(biāo)之一，較強(qiáng)的還原環(huán)境有利于烴源巖的形成與有機(jī)質(zhì)的保存。目前常用的判別沉積水體氧化還原條件的微量元素參數(shù)主要有V/(V+Ni)、U/Th等。通過上述一系列微量元素含量及相關(guān)比值參數(shù)可以進(jìn)行古沉積環(huán)境的判識(shí)及其差異性分析。

以杭錦旗地區(qū)泊爾江海子斷裂以南J7井為例(圖2)，縱向上可以直觀地發(fā)現(xiàn)太原組與山西組存在顯著差異：太原組B含量一般分布于(20～50)×10-6，Sr/Ba比值均大于1，B/Ga比值普遍大于2，Rb/K比值大于0.02；而山西組B含量主要處于(10～20)×10-6，Sr/Ba比值小于1，B/Ga比值一般小于2，Rb/K比值小于0.02，據(jù)此可以判斷太原組沉積期沉積水體古鹽度明顯高于山西組沉積期。V/(V+Ni)、U/Th常用于古沉積環(huán)境氧化還原條件的定性評(píng)價(jià)，一般比值越大，反映氧化性越強(qiáng)、還原性越弱，斷裂帶以南太原組樣品V/(V+Ni)、U/Th平均值分別為0.72、1.49，而山西組樣品則分別為0.77、1.87，表明縱向上太原組古沉積環(huán)境還原性強(qiáng)于山西組。另外，斷裂帶以南太原組、山西組樣品全硫含量實(shí)測(cè)結(jié)果差異較大：18個(gè)太原組樣品全硫含量分布于0.02%～7.26%，平均值為1.72%，而21個(gè)山西組樣品全硫含量分布于0.005%～1.38%，平均值僅為0.19%，兩者相差一個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，在J7、J29等多口鉆井太原組樣品中發(fā)現(xiàn)了指示硫化、還原性環(huán)境的草莓狀黃鐵礦，也進(jìn)一步佐證了太原組古沉積環(huán)境還原性強(qiáng)于山西組。

圖2 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)J7井上古生界太原組、山西組相關(guān)微量元素及其比值Fig.2 Contents and ratios of trace elements in source rocks from Upper PaleozoicTaiyuan and Shanxi formations in well J7, Hangjinqi area, Ordos Basin

由于斷裂帶以北地區(qū)幾乎不發(fā)育太原組，故以山西組為例進(jìn)行斷裂帶南、北兩側(cè)同層系的橫向?qū)Ρ龋簲嗔褞б阅系貐^(qū)B含量平均值為19.08×10-6，Sr含量平均值為193.16×10-6，Sr/Ba平均值為0.62，B/Ga平均值為1.78，V/(V+Ni)平均值為0.77，U/Th平均值為1.87；而斷裂帶以北地區(qū)B含量平均值為16.53×10-6，Sr含量平均值為170.67×10-6，Sr/Ba平均值為0.36，B/Ga平均值為1.67， V/(V+Ni)平均值為0.82，U/Th平均值為1.96。因此，斷裂帶以南地區(qū)山西組沉積期沉積水體古鹽度、還原性均強(qiáng)于斷裂帶以北地區(qū)。由此可見，該地區(qū)上古生界烴源巖沉積環(huán)境在縱向上、橫向上均存在差異性，這也決定了該地區(qū)上古生界烴源巖的品質(zhì)特征必然有所不同。

3.2 有機(jī)質(zhì)豐度

有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)是烴源巖基礎(chǔ)地球化學(xué)特征分析中最基礎(chǔ)、最重要的研究?jī)?nèi)容，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)不同類型的烴源巖建立了相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[13-16]。秦建中[16]基于前人的研究認(rèn)識(shí)及勘探實(shí)踐，針對(duì)煤系地層不同巖性的烴源巖，優(yōu)選針對(duì)性更強(qiáng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，如對(duì)于暗色泥巖重點(diǎn)評(píng)價(jià)總有機(jī)碳(TOC)，并依次將ω(TOC)≥4%、4%<ω(TOC)≤1.5%、1.5%<ω(TOC)≤0.75%作為好、中等、差烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；而對(duì)于煤巖則著重評(píng)價(jià)生烴潛量(S1+S2)，并依次將S1+S2≥250 mg/g、250 mg/g

基于53個(gè)上古生界暗色泥巖樣品TOC實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)：斷裂帶以南地區(qū)太原組暗色泥巖樣品TOC含量分布于0.27%～5.41%之間，平均為2.04%，其中好烴源巖占17%，差—中等烴源巖約占50%；而山西組暗色泥巖樣品分布于0.14%～4.67%之間，平均為1.86%，其中好烴源巖占10%，差—中等烴源巖占43%，故縱向上太原組暗色泥巖有機(jī)質(zhì)豐度整體高于其上部的山西組暗色泥巖。其次，斷裂帶以北地區(qū)山西組暗色泥巖TOC分布于0.18%～2.34%之間，平均為0.95%，其中差—中等烴源巖約占60%，與斷裂帶以南地區(qū)山西組暗色泥巖相比結(jié)果顯而易見。利用TOC與S1+S2兩個(gè)指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)杭錦旗地區(qū)太原組、山西組暗色泥巖有機(jī)質(zhì)豐度，S1+S2與TOC呈現(xiàn)一定的正相關(guān)關(guān)系(圖3a)，且斷裂帶以南地區(qū)太原組、山西組暗色泥巖主體屬于中等烴源巖，而斷裂帶以北山西組暗色泥巖絕大多數(shù)屬于差烴源巖、少數(shù)達(dá)到中等烴源巖標(biāo)準(zhǔn)。

基于12個(gè)上古生界煤樣S1+S2實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)：斷裂帶以南地區(qū)太原組煤樣S1+S2分布于41.96～171.99 mg/g，平均為83.67 mg/g，山西組煤樣S1+S2分布于95.14～122.01 mg/g，平均值為112.42 mg/g，而斷裂帶以北地區(qū)山西組煤樣S1+S2分布于41.89～106.37 mg/g，平均為74.13 mg/g，明顯遜色于斷裂帶以南地區(qū)山西組煤樣。利用S1+S2與IH兩個(gè)指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)杭錦旗地區(qū)太原組、山西組煤總體屬于中等—差烴源巖(圖3b)。

圖3 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)上古生界太原組、山西組暗色泥巖(a)、煤(b)有機(jī)質(zhì)豐度分布評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)據(jù)參考文獻(xiàn)[13]。Fig.3 Distribution of organic matter abundance for dark mudstones (a) and coals (b)in Upper Paleozoic Taiyuan and Shanxi formations, Hangjinqi area, Ordos Basin

3.3 有機(jī)質(zhì)類型

烴源巖品質(zhì)優(yōu)劣除了受有機(jī)質(zhì)豐度影響之外，還與有機(jī)質(zhì)類型密切相關(guān)，而有機(jī)質(zhì)類型則主要取決于構(gòu)成烴源巖中有機(jī)質(zhì)的原始成烴母質(zhì)來源，如腐泥型干酪根主要來自低等水生生物，而腐殖型干酪根主要來自陸源高等植物[17-19]。本次研究主要根據(jù)巖石熱解參數(shù)、干酪根碳同位素進(jìn)行有機(jī)質(zhì)類型的綜合判別。

巖石熱解數(shù)據(jù)表明，斷裂帶以南地區(qū)太原組樣品氫指數(shù)分布于18～213 mg/g之間，平均為67.31mg/g，山西組樣品氫指數(shù)分布于12～182 mg/g之間，平均為75.35 mg/g，而斷裂帶以北地區(qū)山西組樣品氫指數(shù)則分布于38～206 mg/g之間，平均為84.71 mg/g。斷裂帶以南地區(qū)太原組樣品降解率分布于1.51～18.27 mg/g，平均為5.96 mg/g，山西組樣品降解率分布于1.04～15.56 mg/g之間，平均為6.65 mg/g，而斷裂帶以北地區(qū)山西組樣品降解率則分布于3.38～17.95 mg/g之間，平均為7.52 mg/g。根據(jù)巖石熱解參數(shù)劃分標(biāo)準(zhǔn)[20]，杭錦旗地區(qū)上古生界煤系烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅲ型為主。

研究表明，陸相烴源巖干酪根碳同位素值在-30‰～-22‰之間，而海相烴源巖干酪根碳同位素值范圍較寬，在-50‰～-10‰之間，且大多分布在-33‰～-19‰，因而可利用干酪根碳同位素判斷烴源巖母質(zhì)類型。受控于不同的沉積環(huán)境，杭錦旗地區(qū)太原組、山西組烴源巖的干酪根碳同位素存在一定的差異，以J7井為例，太原組烴源巖干酪根碳同位素值小于-23‰，而山西組烴源巖干酪根碳同位素值普遍大于-23‰。對(duì)數(shù)口鉆井、數(shù)十個(gè)碳同位素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，斷裂帶以南地區(qū)太原組、山西組樣品干酪根碳同位素平均值分別為-23.2‰、-22.6‰，而斷裂帶以北地區(qū)山西組樣品干酪根碳同位素為-22.7‰(圖4)。因此，杭錦旗地區(qū)上古生界烴源巖主要為Ⅲ型干酪根。

圖4 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)上古生界太原組、山西組烴源巖干酪根碳同位素值分布Fig.4 Distribution of carbon isotopic values of kerogenin source rocks from Upper Paleozoic Taiyuan andShanxi formations, Hangjinqi area, Ordos Basin

3.4 有機(jī)質(zhì)成熟度

有機(jī)質(zhì)是生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)，但只有達(dá)到一定的成熟度才能有效生烴，對(duì)于烴源巖的成熟度通常利用鏡質(zhì)體反射率Ro、熱解峰溫Tmax、生物標(biāo)志化合物指標(biāo)等有關(guān)參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)[20-22]。

基于杭錦旗地區(qū)太原組、山西組烴源巖樣品熱解數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，斷裂帶以北地區(qū)山西組樣品Tmax分布于443～516 ℃，平均值為450 ℃，表明主要處于低成熟—成熟演化階段；而斷裂帶以南地區(qū)山西組樣品Tmax分布于444～505 ℃，平均值為476 ℃，其下部的太原組樣品Tmax則分布于325～537 ℃，平均值為480 ℃，表明主體處于成熟—高成熟演化階段。鏡質(zhì)體反射率Ro相比較于Tmax，能夠提供更為準(zhǔn)確的成熟度信息，本次研究選擇了不同區(qū)帶、不同層系、不同巖性的煤系烴源巖樣品開展鏡質(zhì)體反射率測(cè)試，考慮到煤中鏡質(zhì)體相對(duì)更為富集且識(shí)別誤差更小，故以煤樣為主、測(cè)點(diǎn)數(shù)量達(dá)到20個(gè)以上，最大程度保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)符合上述標(biāo)準(zhǔn)的20個(gè)煤樣Ro測(cè)試數(shù)據(jù)，斷裂帶以南地區(qū)太原組樣品Ro分布于1.04%～1.85%之間，平均為1.34%，山西組樣品Ro分布于1.12%～1.44%，平均為1.20%，而斷裂帶以北地區(qū)山西組樣品Ro分布于0.95%～1.02%，平均為0.92%。因此，斷裂帶以南地區(qū)上古生界處于成熟晚期—高成熟演化階段，斷裂帶以北地區(qū)上古生界則主體處于成熟早期階段，平面上具有南高北低的總體分布特征(圖5)。

圖5 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)上古生界烴源巖Ro等值線Fig.5 Ro contours of Upper Paleozoic source rocks in Hangjinqi area, Ordos Basin

3.5 空間展布特征

前人[4-5]對(duì)杭錦旗地區(qū)上古生界烴源巖的展布特征已開展了一些研究，本次研究結(jié)合勘探新資料，基于數(shù)十口新鉆井不同層系、不同巖性烴源巖厚度的統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)其縱向和平面分布特征進(jìn)一步開展了精細(xì)刻畫。如圖6所示，太原組、山西組煤層呈現(xiàn)不同的分布特征，以Y13-J7-J48-J36南北向連井剖面為例，太原組煤層表現(xiàn)為南厚北薄的特點(diǎn)，而山西組煤層分布特征亦與之一致。杭錦旗地區(qū)上古生界烴源巖總體具有南厚北薄的平面分布趨勢(shì)(圖7)，暗色泥巖厚度主體分布于20～50m，其中斷裂帶以北地區(qū)厚度在10～30m，而斷裂帶以南地區(qū)厚度在30～50 m；煤層厚度主要分布于10～30 m，其中斷裂帶以北地區(qū)為10～15 m，而斷裂帶以南地區(qū)則在10～30 m之間。

圖6 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)上古生界太原組、山西組煤層南北向連井剖面剖面位置見圖1。Fig.6 SN-trending well-connecting profiles of coal seamsin Upper Paleozoic Taiyuan and Shanxi formations, Hangjinqi area, Ordos Basin

圖7 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)上古生界暗色泥巖、煤層厚度等值線Fig.7 Thickness contours of Upper Paleozoic dark mudstones and coal rocks in Hangjinqi area, Ordos Basin

4 生烴潛力再評(píng)價(jià)

烴產(chǎn)率是烴源巖生烴潛力評(píng)價(jià)的關(guān)鍵參數(shù)，直接關(guān)系到生烴潛力評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性和客觀性。與傳統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)方法及儀器相比，中國(guó)石化油氣成藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的地層孔隙熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置，充分考慮了溫度、壓力、流體等綜合因素[23-27]，模擬條件更接近于實(shí)際地質(zhì)情況。

本次熱模擬實(shí)驗(yàn)地質(zhì)樣品為杭錦旗地區(qū)J6井山西組煤樣和暗色泥巖樣品，代表該地區(qū)上古生界兩類主要的煤系烴源巖，依據(jù)該地區(qū)典型鉆井上古生界埋藏史演化特征，設(shè)置了上覆靜巖壓力和地層流體壓力，同時(shí)結(jié)合熱史—生烴史，設(shè)置了8個(gè)溫度點(diǎn)：300，325，350，375，400，450，500，550 ℃。模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，煤巖最大烴產(chǎn)率可達(dá)80 kg/t，暗色泥巖最大烴產(chǎn)率可達(dá)120 kg/t。

基于上文所述杭錦旗地區(qū)上古生界煤系烴源巖厚度、有機(jī)質(zhì)豐度、烴產(chǎn)率等參數(shù)及地質(zhì)認(rèn)識(shí)，利用TSM盆地模擬系統(tǒng)[28]進(jìn)行生烴量及生氣強(qiáng)度的數(shù)值模擬。生烴量模擬結(jié)果表明，杭錦旗地區(qū)上古生界煤系烴源巖的總生氣量為15.922×1012m3，其中太原組烴源巖生氣量為7.583×1012m3，山西組烴源巖生氣量為8.339×1012m3。如圖8所示，杭錦旗地區(qū)平面上大致以斷裂帶為界，斷裂帶南北兩側(cè)地區(qū)上古生界烴源巖的生氣強(qiáng)度存在較明顯的差異：斷裂帶以北地區(qū)生氣強(qiáng)度一般小于10×108m3/km2，而斷裂以南地區(qū)生氣強(qiáng)度則主體分布于(15～35)×108m3/km2，最大值達(dá)到(50～55)×108m3/km2，反映該地區(qū)具備形成大中型氣田的物質(zhì)基礎(chǔ)和形成條件[29]，且斷裂帶以南地區(qū)上古生界烴源條件明顯優(yōu)于斷裂帶以北地區(qū)，進(jìn)而佐證了斷裂帶北側(cè)地區(qū)上古生界天然氣具有混源特征，且氣源主要來自斷裂帶以南地區(qū)高成熟煤系烴源巖[30]。對(duì)于杭錦旗地區(qū)上古生界天然氣勘探而言，考慮到斷裂帶以南烴源巖品質(zhì)相對(duì)較好，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注斷裂帶以南地區(qū)，特別是勘探程度相對(duì)較低的中西部十里加汗、新召等區(qū)帶，同時(shí)東部的阿鎮(zhèn)區(qū)帶也值得開展積極探索，進(jìn)一步擴(kuò)大該地區(qū)上古生界天然氣的勘探范圍。

圖8 鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)上古生界生氣強(qiáng)度等值線Fig.8 Contours of gas generation intensity of Upper Paleozoic source rocks in Hangjinqi area, Ordos Basin

5 結(jié)論

(1)鄂爾多斯盆地杭錦旗地區(qū)上古生界古鹽度、還原性具有縱向上太原組高于山西組、橫向上斷裂帶以南高于斷裂以北的整體特征。

(2)有機(jī)地球化學(xué)和有機(jī)巖石學(xué)等綜合評(píng)價(jià)表明，杭錦旗地區(qū)太原組、山西組煤總體屬于中等—差烴源巖；斷裂帶以南地區(qū)太原組、山西組暗色泥巖主體屬于中等烴源巖，而斷裂帶以北山西組暗色泥巖絕大多數(shù)屬于差烴源巖。有機(jī)質(zhì)類型均以Ⅲ型為主，成熟度平面上總體具有南高北低的分布趨勢(shì)。

(3)杭錦旗地區(qū)上古生界烴源巖具有南厚北薄的平面分布特征。暗色泥巖厚度主體為20～50 m，其中斷裂帶以北地區(qū)厚度在10～30 m，而斷裂帶以南地區(qū)厚度為30～50 m；煤層厚度主要分布于10～30 m，其中斷裂帶以北地區(qū)為10～15 m，而斷裂帶以南地區(qū)則在10～30 m之間。

(4)杭錦旗地區(qū)上古生界煤系烴源巖總生氣量為15.922×1012m3。斷裂帶以北地區(qū)生氣強(qiáng)度一般小于10×108m3/km2，而斷裂以南地區(qū)生氣強(qiáng)度則主體分布于(15～35)×108m3/km2，具備形成大中型氣田的物質(zhì)基礎(chǔ)。

致謝：樣品采集得到了中國(guó)石化華北油氣分公司的大力幫助與支持，在此深表謝意！感謝吳小奇高級(jí)工程師提出的寶貴建議和宮晗凝工程師給予的無私幫助！