柴达木盆地北缘侏罗系页岩气地质特征及控制因素

柴达木盆地侏罗系赋存着丰富的煤炭和油气资源，已有钻井和近年施工的页岩气参数井多次证实有页岩气存在。文中在柴达木盆地北缘侏罗系共识别出9个富有机质泥页岩段，对这些泥页岩的岩性、厚度、分布、有机质组成和热演化程度等特征进行研究，分析了柴北缘侏罗系页岩气地质特征。富有机质泥页岩层发育5种岩相类型，包括油页岩、黑色页岩、碳质泥岩、灰黑色泥岩和黑灰色粉砂岩，主要形成于冲积扇辫状河、辫状河三角洲泥炭沼泽、扇三角洲和湖泊沉积体系，而最有利的富有机质泥页岩成因环境是湖泊、辫状河三角洲泥炭沼泽。柴北缘侏罗系富有机质泥页岩层厚度大(平均累计厚度10～916 m)；TOC含量为1.24％～8.6％，总体大于4％；有机质类型较好（H1-H4段和H6-H8段为Ⅱ2 Ⅲ型，H5和H9段为Ⅰ Ⅱ1型），热演化程度整体处于未成熟成熟阶段。从古气候、盆地构造演化和沉积古环境3个方面探讨了柴北缘侏罗系页岩气层的控制作用。研究表明，富有机质泥页岩主体形成于古气候潮湿温暖的早、中侏罗世，早侏罗世末和晚侏罗世气候干热化阻断富有机质泥页岩的发育；侏罗纪5个阶段的断陷盆地演化控制着泥页岩层的形成发育，湖西山组沉积期为形成于潜西-冷湖-南八仙地区的快速断陷盆地，沉积了H1-H3富有机质泥页岩段，有机质丰度高，厚度大，结构稳定性较好；小煤沟组沉积期主要为局限发育在潜西和大煤沟地区的断陷速率快慢周期变化盆地，形成了局限分布的H4-H6泥页岩；大煤沟组沉积期为以鱼卡和大煤沟地区为沉积中心的缓慢断陷盆地，形成了与煤层共生的H7泥页岩，有机碳含量高，厚度大，分布稳定；石门沟组沉积期为向东不断迁移的缓慢快速断陷盆地，沉积了分布不稳定厚度中等的H8泥岩和厚度大，有机质丰度高，区域连续分布的H9泥页岩；采石岭组和红水沟组沉积期为干旱气候条件下的前陆挠曲盆地，没有富有机质泥页岩形成。因此，下侏罗统H1-H3泥页岩，中侏罗统H7、H9泥页岩是柴达木盆地北缘侏罗系页岩气勘探开发的重点层位。