91955204-科学通报:青藏高原羌塘盆地首口油气科探井(QK-1)新发现
近30年来,我国油气地质工作者在藏北高原开展了系统的油气地质调查与研究工作,完成了“油气盆地分析-资源潜力评价-战略选区”的全过程。近20年累计完成二维反射地震2700千米、地质浅钻17口(总进尺13688米)、1:5万构造详查及化探3423平方千米等。
基于此,有学者认为羌塘盆地是我国最有希望取得突破的陆地油气勘探新区。然而,也有学者认为高原隆升与剥蚀作用导致盆地内缺乏有效封盖层,且缺乏优质烃源岩。
由中国地质调查局组织完成的“羌塘盆地油气资源战略调查工程”围绕上述科学问题及盆地资源潜力评价,通过科学钻探取得了一系列新发现,在区域性封盖层、优质烃源岩、油气异常及启示、侏罗系地层沉积序列等方面都有进展,并对羌塘盆地保存条件差、缺乏优质烃源岩等已有认识提出了全新的看法。
世界最高科探井“羌科-1井”
羌科-1井(QK-1)是藏北高原第一口油气地质科学探井,也是目前世界上海拔最高的科探井,开孔海拔5030米,终孔井深4696.2米。自下而上,总体上表现为冲洪积相逐渐演化为滨至浅海相及碳酸盐台地,依次钻遇了从上侏罗统索瓦组(J3s)至上三叠统那底岗日组(T3nd)的连续地层序列,包括:
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上侏罗统索瓦组碳酸盐岩(59 米);
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中侏罗统夏里组陆源碎屑岩夹碳酸盐岩(991米);
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中侏罗统布曲组碳酸盐岩(1446米);
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中-下侏罗统雀莫错组硬石膏层-碳酸盐岩夹碎屑岩(1561米);
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上三叠统那底岗日组沉火山岩(639.2米)。
钻井位置及卡尼期岩相古地理概图(a)和QK-1钻井综合地层柱状图(b)
这些结果不仅突破了北羌塘缺失下侏罗统沉积地层的观点,同时还为古特提斯洋关闭与北羌塘晚三叠世末残留盆地演化模式提供了新的沉积学证据。
关于油气的发现
羌科-1井在井深785~1050和3358~3766米处钻遇了夏里组(J2x)含膏泥质岩及雀莫错组硬石膏两套区域性优质盖层,结合地震资料及沉积相综合分析表明,这些盖层区域分布连续、稳定,油气封盖性能良好,证实羌塘盆地具备较好的油气封盖条件。
羌科-1井及配套地质浅钻钻探过程中,先后在始新统唢呐湖组、中侏罗统布曲组、中下侏罗统雀莫错组、上三叠统那底岗日组及巴贡-波里拉组共发现14层气测异常,气测录井全烃值(主要为甲烷气)高达10.587%,这些油气显示均是在钻遇突破某一有效封盖层之后发现的,表明这些盖层对局部油气封存起十分有效的作用。
此外,羌塘盆地地表露头油气显示已达250多处,值得指出的是这些露头油气显示主要分布于构造变形相对较强的盆地边缘带及中央隆起带。因此,羌塘盆地表现出“局部破坏、整体保存”的特征。
过QK-1井及QD-17井地震剖面、钻遇盖层及主要油气显示特征
与羌科-1配套的地质浅钻(羌资-7和羌资-8井)揭示,北羌塘盆地边缘带上三叠统滨岸沼泽–三角洲平原相区发育了优质烃源岩。其中,羌资-7钻遇巴贡组及波里拉组烃源岩TOC含量高达3.6%,TOC含量大于2%的烃源岩累计厚36.0米,TOC含量大于1%的烃源岩累计厚61.0米,可视为“好”和“中等”烃源岩。有机质类型包括II1、II2和III型,热演化程度为高成熟-过成熟阶段,以生气为主。由此可以预测,北羌塘盆地中心覆盖区前三角洲至陆棚相区可能具有比盆地边缘相带更好的优质烃源岩及更大的生烃潜力。
上述研究由西南石油大学羌塘盆地研究院王剑教授等完成,受国家自然科学基金重大研究计划重点项目(91955204)和第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0803)资助。