“九五”以来（截至1997年底），塔里木盆地探明天然气和凝析油储量迅速增加，且气在油气储量中的比例大幅度增加，约是“八五”期间该比例的2倍。可见随着勘探程度的提高，天然气储量增长很快,揭示出该盆地是一个富含天然气的盆地。

三套重要的气源岩

　　形成大中型天然气藏的先决条件首先是气源岩，这是气藏形成的根本之所在。虽然源岩排气有机质丰度下限值比排油下限值低很多，如泥岩排气下限值的TOC值为0.1%，而其排油下限TOC值为0.4%^**，但其保存条件则较原油苛刻。因此，在同样的保存条件下,充足的气源条件则是富集天然气的重要条件。而塔里木盆地富含天然气的根本原因正是由于发育了以下3套高丰度的烃源岩。
　　1.高丰度的高—过成熟寒武系烃源岩
　　该套烃源岩的分布明显受沉积相带控制，欠补偿盆地相与蒸发潟湖相是最有利的烃源岩发育区。
　　欠补偿盆地相岩石类型为黑灰、灰黑色泥晶灰岩与薄层状具水平纹理之泥岩，TOC平均值为1.75%，最高值为5.52%；其中TOC值大于1%的层段占60%～70%，厚120～415m。该套烃源岩主要分布在满东地区（轮台—且末线以东）和塔西南地区，钻遇井有塔东1井和库南1井;有机质类型为腐泥型，生烃母质主要为浮游藻类，其原始有机相相当于Jones的B相。
　　蒸发潟湖相赋存在厚达800m的蒸发盐岩建造之中，源岩岩石类型为深灰、灰黑色含盐、含膏的泥质泥晶类灰岩。TOC平均值为0.86%，最高值为2.14%。TOC值大于0.2%的层段累计厚度为288～324m，TOC值大于1%的层段在和4井厚度为108.5m。根据寒武系膏盐层分布面积推测，该套烃源岩主要分布在巴楚隆起和阿瓦提地区，钻遇井为和4、方1井，有机质类型以腐泥型为主，生烃母质主要为浮游藻类。
　　上述两类源岩在中低演化阶段（R_o<1．5%）以生油为主（图1中A、B）^*。但是在晚近地质时期具有较高的成熟度则主要以生成天然气为主，成为重要的气源岩。如塔东和塔西南地区寒武系源岩的R_o值为1．8%～3．6%，相当于干气阶段；巴楚地区蒸发潟湖相寒武系源岩的R_o值为1．45%～1.75%，相当于高成熟的凝析油—湿气阶段。

图1　不同类型干酪根的生烃演化模式图（据陈义才等，1998)

　　2.中—上奥陶统偏腐殖型的泥灰质烃源岩
　　和寒武系烃源岩一样，中上奥陶统烃源岩同样明显受沉积相带的控制，但二者的构造—古地理格局迥然不同。后者高丰度烃源岩主要发育在台缘斜坡灰泥丘相的丘间洼地、层状灰泥丘和层状生物灰泥丘亚相中，TOC值平均为0.75%，最高值可达5.54%。TOC值大于0.2%的源岩厚逾400m，TOC值大于0.5%的源岩厚度可达80m。该套烃源岩主要分布在塔中北斜坡、塔北南斜坡和巴楚地区。钻遇该套源岩的井在塔中地区有TZ12、TZ10等10口井，在塔北地区有LN46等4口井，在巴楚地区有和3井。该套烃源岩的生物构成主要为宏观藻类（褐藻），其次为浮游藻类、隐孢子等，有机质类型以混合、腐殖型为主。从有机相角度来看相当于Jones的C相，即既能生油又能生气（图1中C）。在塔中地区该套烃源岩的实测R_o值为0.9%～1.3%，产物主要为轻质油和天然气。
　　3.以成气为主的侏罗系烃源岩
　　侏罗系烃源岩的沉积相主要为沼泽—半深湖相，岩性主要为泥岩、碳质泥岩和煤。据野外露头剖面观察，TOC值大于1.0%的源岩厚度可达600余米，其中泥岩TOC值最大为12.76%。该套烃源岩主要分布在库车和塔西南两个前陆盆地中，钻遇的井有阳1井和依南2井。源岩有机质类型为腐殖型，有机相相当于Jones的D相，因此在成熟和高成熟阶段都是以气相为主（图1中D）。实测该套烃源岩的R_o值为0.7%～1.5%，其产物主要为凝析油和天然气。
　　综上不难看出，寒武系烃源岩由于其处于高—过成熟阶段而在晚近期以生成天然气为主；奥陶系烃源岩由于其偏腐殖的母质类型而既能生成轻质油又能生气；侏罗系烃源岩则由于其腐殖型母质而主要生气。

已发现的天然气主要源自上述三套烃源岩

　　“九五”以来，我们形成了一条较为完善的气—岩对比新思路，即将气—岩间接对比方法和直接对比方法相结合，并考虑石油地质条件，从而形成一套综合气—岩对比方法，由此得出气源的综合判识结果。气—岩间接对比方法就是通过对所生成的天然气成熟度、母质条件的确定，反演源岩的成熟度和母质条件，从而达到气—岩对比的目的。直接对比方法就是寻求天然气和源岩可以直接对比的地球化学参数进行对比，目前较理想的方法是岩石热模拟轻烃同位素分析技术。表2示出，盆地内已发现的天然气主要与上述、O₂₊₃和J烃源岩有关。

表2　塔里木盆地主要油气藏（区）中的天然气来源判识结果表

多套区域盖层是形成大中型天然气藏的良好条件

　　钻井揭示出，塔里木盆地自上而下共发育下述5套区域性盖层（胡云杨等，1997）。这就为天然气成藏形成多套储盖组合提供了优质的保存条件，尤其是巨厚的区域性盖层是形成大中型天然气藏不可缺少的条件。
　　1.下第三系膏盐层
　　在库车坳陷预测厚度超过3600m，在塔北隆起北部一般厚度为100～534m。膏盐层之下分布有下第三系底砂岩和白垩系优质砂岩储层。在这套储盖组合中找到了牙哈、英买7号、羊塔克等大中型油气田和一系列含油气构造。这套盖层在塔北和塔西南坳陷分布面积达13.3×10⁴km²。
　　2.中、下侏罗统煤系地层
　　在库车坳陷厚300～800m，在轮南及满东地区厚250～400m。这套地层在盆地东北部分布面积逾10×10⁴km²。在煤系地层中下部，特别是侏罗系底部及下伏的三叠系发育有多套优质砂岩储层，目前已发现轮南、桑塔木、解放渠东、吉拉克、吉南4、依奇克里克和依南2等一系列油气田和含油气构造。
　　3.石炭系盐膏—泥岩层
　　该层分布范围为9.8×10⁴km²，在满加尔凹陷北坡塔河1井盐层钻厚207m，在盆地中部满西1、和2井钻厚30～50m；在巴楚隆起西部卡拉沙依地表剖面上最厚达340m。这套盐膏层向塔中相变为石炭系上、下泥岩段，厚200～300m，构成了塔中4油田和其它几个工业性含油气构造的东河砂岩油气藏及鸟山构造、玛扎塔格构造带的风化壳型石灰岩储层的良好盖层。
　　4.中—上奥陶统泥岩
　　该层在满加尔凹陷中心厚5000～7000m，向隆起相变，厚度变薄，一般为220～600m，分布面积大于30×10⁴km²。这套盖层之下为奥陶系碳酸盐岩储层，目前已在塔北的英买2井，塔中北斜坡的TZ45、TZ162等井中发现了内幕工业性油气藏。
　　5.中—上寒武统盐膏层
　　巴楚隆起上的和4、方1井钻遇该层，揭开厚度为404m。根据地震剖面预测，在英买力地区该层厚达1400m，在塔中4油田深部厚400m。这套盐膏层主要分布在盆地西半部，面积达19.3×10⁴km²。至今除了在该套膏盐层下发现高丰度的烃源岩及在塔参1井含膏段之下的白云岩中见到气显示外,尚未在油气勘探上获得突破。

天然气资源分布

　　1．生气量是生油量的3倍
　　据“八五”地质资料（地层厚度、埋藏史等），并考虑“九五”烃源岩研究的最新进展，利用化学动力学方法分区块对盆地内各套烃源岩的生烃史进行了重建。以10km×10km规则网格把盆地划分成数千个正方形区域，分别计算各正方形区域内不同层系在不同时期内的生、排油和生、排气强度，最后求和。这样就可以获得整个盆地不同时期的生、排油、气的量。表3列出了本专题及前人相关研究计算所得出的生油、气量，从中可以看出，本次计算所得生气量约为生油量的3倍。这一比值高于前人的计算结果，其原因在于：①本次计算利用的是盆地内的样品来实验建模；②考虑了有机质原始丰度、生烃潜力的恢复；③考虑了油裂解成气过程。这也可能是由于客观地反映了盆地内相当多的源岩埋藏较深，因而油较多地裂解成气的事实。

表3　不同学者计算所得的塔里木盆地油、气生成量比较表

　　2.气资源量是油资源量的1.67倍
　　资源量的计算是在上述生排油气量计算结果的基础上进行的，并且注意到了不同时期保存条件的变化。如果区域盖层微观封盖能力较差，或者遭受了构造作用（如断裂或剥蚀），都会导致运聚系数变小。为了把保存条件反映到对资源量的定量影响上，对运聚系数做了如下校正。
　　（1）通过对国内油气区运聚系数的调研进而归纳出：良好的区域盖层（指微观封盖能力强、区域上连续分布且有足够厚的盖层）之下，即理想条件下的油的运聚系数取10%，气的运聚系数取5%。
　　（2）油的扩散量对资源量可以忽略不计，而对天然气来讲，则影响较大。对于特定的盖层，天然气的扩散量与时间有关，时间越长则散失量越大。为了反映这一影响因素，取1／（1+αt）来反映这一因子，其中t为源岩层形成的时间；α为常系数，由已知盆地确定，约为1/3。由于同一成气期有一个较大的时间跨度，所以具体计算时取值的方式为：

［1/(1+αt_早)+1/(1+αt_晚)］/2

其中：t_早、t_晚分别为某一成气期最早和最晚成气时间。
　　（3）每次构造作用造成的断裂或剥蚀，都可能使已聚集的油气发生再分配或遭受破坏。假定每次大规模的构造运动导致烃类的运聚系数降低一半，如早古生代生成的油在经历了五次较大规模的构造运动（O、D、P、T、K，沈成喜等，1994）之后，其运聚系数则降为0.31%。
　　（4）构造抬升作用会使盖层减薄或变得不连续，甚至全部被剥蚀掉。这时，早期源岩向上部排出的油气将全部遭到破坏，不应再参与资源量的计算。
　　这样就可以得到塔里木盆地不同时期生成的油气于不同时期的运聚系数（表4）。

表4　塔里木盆地各时代生成的油气
于不同时期的运聚系数

%

图2　塔里木盆地各主要地质时代资源贡献率

　　三套重要烃源岩广泛分布，五套区域性盖层厚度大、封堵性能良好，是形成大气藏的基本条件。因此，在台盆区以中上寒武统盐膏层为盖层和以中上奥陶统泥岩为盖层的地区，具有形成大型气藏的条件。在库车坳陷下第三系膏盐层下也具有形成大型气藏的条件。在逼近油源区且具有更好充注条件的地区，储集条件好的中大型圈闭是寻找大中型气藏的靶区。
　　“九五”以来，天然气勘探“多处突破、全面开花”的形势预示着塔里木盆地将进入一个天然气储量大幅增长的阶段，尤其是玛扎塔格构造带、克—依构造带、塔中Ⅰ号断裂带的奥陶系石灰岩及轮南潜山4个油气构造区都具有可喜的天然气勘探前景。上述地区是塔里木盆地到2000年探明天然气储量5000×10⁸m³的现实地区。

*赵孟军，1965年生，高级工程师；1994年毕业于原中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院煤田、石油地质专业，获博士学位；现从事油、气地质地球化学研究。地址：(100083)北京市学院路20号910信箱石油地质研究所。电话：(010)62098455。
**卢双舫、赵孟军等，“九五”科研报告《塔里木盆地气源岩有效层段及潜力评价》，1998年7月。
*陈义才、陈世加等，“九五”阶段科研报告《塔里木盆地特殊类型天然气的成因及分布规律》，1997年5月。

作者单位：赵孟军（塔里木石油勘探开发指挥部勘探研究中心）
　　　　　周兴熙（中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院）
　　　　　卢双舫（大庆石油学院）

（收稿日期　1998-07-21）