周雨雙，賈存善，張奎華，趙永強(qiáng)，余琪祥，江興歌，曹 倩

(1.中國石化 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；2.中國石化 勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院，山東 東營 257061)

盆地模擬技術(shù)應(yīng)用于盆地的定量和動態(tài)分析已有三十多年的歷史[1-5]，隨著石油勘探開發(fā)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，地質(zhì)學(xué)家和數(shù)學(xué)家在近十幾年的時間里使盆地數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的飛躍，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，技術(shù)方法越來越成熟，在揭示盆地構(gòu)造—熱演化[6]、烴源巖生排烴史[7]、運聚動態(tài)過程[8]和油氣資源預(yù)測[9]等方面都發(fā)揮了重要作用。目前國際上比較流行的盆地模擬軟件主要有德國IES公司研發(fā)的PetroMod、法國石油研究院開發(fā)的TemisFlow和美國Platte River公司的BasinMod，這些軟件商品化程度高、模型豐富，地質(zhì)應(yīng)用也非常成熟。近十年國內(nèi)油公司和科研院所陸續(xù)研發(fā)了多款盆地模擬系統(tǒng)，其中，中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所持續(xù)投入和研發(fā)的“TSM盆地模擬系統(tǒng)”日趨成熟。TSM系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)大地構(gòu)造與油氣聚集的系統(tǒng)關(guān)系，由盆地分析、盆地模擬和資源分級評價3個系統(tǒng)模塊組成，在解決盆地分析方面有其獨到之處，在中國石化各大油田均得到了廣泛應(yīng)用和推廣。

近年來準(zhǔn)噶爾盆地東北緣陸東—五彩灣一帶源自石炭系烴源巖的油氣藏相繼被發(fā)現(xiàn)，展現(xiàn)了良好的勘探前景，但整體勘探和研究程度仍較低。前人使用野外露頭、鉆井取心樣品開展了烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度、成熟度、地球化學(xué)指標(biāo)、生烴熱模擬實驗等研究[10-18]，基本明確了準(zhǔn)東北緣不同凹陷、不同環(huán)境的烴源巖地球化學(xué)特征及其有效性。但對石炭系烴源巖的動態(tài)生烴過程缺乏系統(tǒng)的研究，不同凹陷烴源巖差異熱演化及控制因素不明，制約了準(zhǔn)東北地區(qū)整體的油氣成藏規(guī)律認(rèn)識和勘探進(jìn)展。因此在地質(zhì)條件和參數(shù)約束下，開展準(zhǔn)東北緣盆地數(shù)值模擬工作對解決認(rèn)識成藏規(guī)律具有重要的指導(dǎo)作用。本文在盆地原型演化與烴源巖發(fā)育特征研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用TSM盆地模擬系統(tǒng)，對準(zhǔn)東北地區(qū)不同構(gòu)造單元石炭系烴源巖的演化史進(jìn)行模擬，恢復(fù)不同時期油氣生成的動態(tài)演化過程，旨在為該區(qū)的勘探潛力評價提供參考。

1 地質(zhì)背景

準(zhǔn)噶爾盆地東北緣的北部為緊鄰青格里底山的烏倫古坳陷，南部為陸梁隆起的北斜坡。根據(jù)構(gòu)造變形及沉積充填特征，可將二級構(gòu)造單元劃分為多個凸起和凹陷，凸起包括紅巖斷階帶、滴北凸起、石英灘凸起和三個泉凸起；凹陷包括索索泉凹陷、滴水泉凹陷、三南凹陷和英西凹陷(圖1)。準(zhǔn)噶爾盆地東北緣大部分地區(qū)缺失二疊系，以石炭系為基底，上覆沉積地層主要為上三疊統(tǒng)、侏羅系、白堊系和新生界。該地區(qū)油氣勘探工作始于20世紀(jì)80年代，先后鉆探了多口鉆井，其中位于烏倫古坳陷北部的L5井以及滴北凸起的DB1和Q1等井，在下侏羅統(tǒng)八道灣組、三工河組和石炭系見到了來自石炭系烴源的油氣。從天然氣的組分特征看，天然氣干燥系數(shù)平均為0.95，以干氣為主[12]，認(rèn)為位于凸起周緣的各個凹陷都有提供烴源的可能。因此，對于石炭系烴源巖的研究關(guān)系到該地區(qū)油氣勘探的潛力。

圖1 準(zhǔn)噶爾盆地東北緣構(gòu)造單元劃分及地層柱狀圖據(jù)參考文獻(xiàn)[13]修改。Fig.1 Structural unit division and stratigraphic histogram of the northeastern margin of Junggar Basin

研究區(qū)發(fā)育多套石炭系烴源巖，而火山巖極為發(fā)育是石炭系的主要特征。石炭紀(jì)是該區(qū)構(gòu)造活動強(qiáng)烈和火山活動噴發(fā)頻繁的時期，形成了與火山活動有關(guān)的斷陷和坳陷，烴源巖的發(fā)育受到強(qiáng)烈的影響，沉積了有利于烴源巖發(fā)育的弧—盆體系[19-20]。早石炭世準(zhǔn)噶爾盆地北部為淺—半深海沉積環(huán)境，在火山活動的間歇期，形成了多套薄層的泥巖與凝灰?guī)r反復(fù)疊置。烴源巖主要發(fā)育在下石炭統(tǒng)滴水泉組(南明水組)和姜巴斯套組，主要分布在烏倫古坳陷、滴水泉和三南凹陷，平均厚度為200～500 m。晚石炭世轉(zhuǎn)換為?！戇^渡相，以火山巖和火山碎屑巖充填為主，間歇地發(fā)育凝灰質(zhì)砂巖、泥巖、泥質(zhì)砂巖。烴源巖主要發(fā)育在上石炭統(tǒng)巴塔瑪依內(nèi)山組，主要分布在陸梁隆起區(qū)的滴水泉及三南凹陷，平均厚度為50～100 m。石炭系烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以Ⅲ型為主，部分為Ⅱ2型。

2 盆地模擬方法

為了研究準(zhǔn)噶爾盆地東北緣石炭系烴源巖的演化特征，本次研究在盆地構(gòu)造演化分析的基礎(chǔ)上，采集了石炭系的鉆井和露頭烴源巖樣品，開展烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度及成熟度的分析測試工作，獲取的數(shù)據(jù)用以確定熱史和生烴史參數(shù)，從而得到更合理的地質(zhì)模型。采用無錫石油地質(zhì)研究所自主研發(fā)的TSM盆地模擬資源評價系統(tǒng)開展模擬分析。該系統(tǒng)是以朱夏院士1983年提出的TSM 系統(tǒng)評價的思路[21]，把盆地油氣評價方法的系統(tǒng)性和動態(tài)性融匯在一起，形成了盆地定量模擬評價方法的指導(dǎo)思想。其定義就是從盆地構(gòu)造環(huán)境演化(T)類比建立不同世代原型的基礎(chǔ)上，利用計算機(jī)對原型地質(zhì)作用(S)和油氣物質(zhì)響應(yīng)(M)之間可能的各種方案和組合關(guān)系進(jìn)行確定性的數(shù)值實驗以及原型更迭，從而開發(fā)形成的特色鮮明的定量盆地分析模擬系統(tǒng)方法[22-24]。

模擬過程中劃分模擬計算單元時，為了完全覆蓋研究區(qū)的范圍，把研究區(qū)放置在一個長方形的框架之內(nèi)(圖1)，模擬的單元網(wǎng)格呈南北、東西的正交方向，模擬單元為4 km×4 km的四邊形規(guī)則網(wǎng)格，并假定平面上每4 km×4 km的方塊單位作為一個點的數(shù)據(jù)集。根據(jù)現(xiàn)今地層的埋深，利用回剝法恢復(fù)石炭紀(jì)以來該地區(qū)的埋藏演化過程。在埋藏史模擬的基礎(chǔ)之上，將熱史與生烴史聯(lián)合，根據(jù)盆地演化的不同階段和實測數(shù)據(jù)，獲得各凹陷大地?zé)崃髦惦S時間的變化，用以計算古地溫，求取溫度變化的TTI(時間—溫度指數(shù))值及其成熟度Ro，得到各個地質(zhì)時期的成熟度，然后依據(jù)不同類型有機(jī)質(zhì)Ro—產(chǎn)烴率的關(guān)系及烴源巖有機(jī)碳含量、厚度等，計算得到各層烴源巖的生烴量。

3 模擬參數(shù)選取

3.1 地質(zhì)模型

埋藏史演化分析和模擬模型系統(tǒng)的確立，是正確表達(dá)地質(zhì)概念的基礎(chǔ)，因此在構(gòu)建地質(zhì)模型中要合理地定量化各項地質(zhì)參數(shù)。所涉及到的主要參數(shù)為地層埋深、時間、剝蝕量、巖性和孔—深關(guān)系。巖性分布主要根據(jù)沉積相的類型對巖性進(jìn)行分配，孔隙度隨深度的變化關(guān)系利用收集的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析得到?；謴?fù)構(gòu)造抬升時期地層剝蝕量，對于追溯烴源巖的演化過程非常重要。本次研究充分利用前期研究成果[20，25-26]，根據(jù)關(guān)鍵的構(gòu)造變革期來給定相應(yīng)的剝蝕量。

石炭紀(jì)以來，準(zhǔn)噶爾盆地東北緣經(jīng)歷了長期和多階段的改造作用，除石炭系內(nèi)部、侏羅系內(nèi)部、白堊系內(nèi)部發(fā)育的次級不整合面外，主要發(fā)育4大區(qū)域不整合面，分別為石炭系頂部的不整合面、上三疊統(tǒng)底的不整合面、侏羅系頂?shù)南魑g不整合面和古近系底的削蝕不整合面。石炭—二疊紀(jì)整個區(qū)域隆升剝蝕，石炭系頂部地層缺失嚴(yán)重，不同構(gòu)造單元石炭系與上覆不整合的地層組合略有差異，烏倫古坳陷缺失上石炭統(tǒng)、二疊系及中—下三疊統(tǒng)。該不整合面向南延伸至陸梁隆起的北緣滴北凸起一帶，而陸梁隆起的南緣殘留了上石炭統(tǒng)和中二疊統(tǒng)，之后直到三疊紀(jì)末又重新接受沉積，剝蝕厚度約350～1 500 m。晚侏羅世—白堊紀(jì)初，陸梁隆起的持續(xù)隆升，剝蝕中心遷移至陸梁隆起一帶，剝蝕厚度約50～800 m。白堊紀(jì)—古近紀(jì)斷裂大規(guī)模沖斷復(fù)活，造成研究區(qū)均有不同程度的剝蝕，紅巖斷階帶整個中生界全部遭受剝蝕，陸梁隆起幅度相對減小，剝蝕厚度約100～1 000 m。對比各凹陷來看，主要是石炭紀(jì)末和侏羅紀(jì)末的構(gòu)造沉積差異。

3.2 古熱流參數(shù)

盆地在演化的過程中，地下溫度場不斷發(fā)生有規(guī)律的變化，地下溫度是烴源巖生烴的主要動力，控制著油氣的生成，因此在熱史模擬過程中，首先要模擬地溫的變化過程。烴源巖熱演化的主要參數(shù)包括大地?zé)崃鳌⒌乇頊囟?、巖石熱導(dǎo)率等。

本次熱史模擬主要根據(jù)以下2個方面來取參數(shù)：①通過前人實測的巖石熱導(dǎo)率和地溫梯度來約束模擬現(xiàn)今的大地?zé)崃髦礫27-30]。研究區(qū)大地?zé)崃髋c地溫梯度的分布比較相似，烏倫古坳陷平均為43.2 mW/m2，陸梁隆起區(qū)平均為45.4 mW/m2，屬于典型的“冷盆”(大地?zé)崃髦敌∮?0 mW/m2)；②對于古熱流值的確定，主要通過研究區(qū)不同時期的盆地原型，結(jié)合不同盆地類型的熱體制條件對其進(jìn)行初始賦值。準(zhǔn)噶爾盆地北部構(gòu)造演化可劃分為4個階段：早石炭世為島弧—弧后盆地；晚石炭世—二疊紀(jì)為洋—陸轉(zhuǎn)換后的陸內(nèi)裂谷；三疊紀(jì)—白堊紀(jì)為穩(wěn)定的陸內(nèi)坳陷；白堊紀(jì)末—新近紀(jì)演化為大型前陸盆地[20,31-32]。這種晚期陸內(nèi)前陸盆地疊加在早期伸展盆地之上的盆地性質(zhì)對烴源巖的分布和演化具有控制作用[31]。由于區(qū)域伸展程度自二疊紀(jì)—古近紀(jì)逐漸變?nèi)酰艧崃髦岛凸诺販靥荻扔衫隙轮饾u變低。第一階段盆地由弧后擠壓撓曲向弧內(nèi)伸展裂陷階段轉(zhuǎn)換，帶來強(qiáng)烈火山活動和高大地?zé)崃髦?，古大地?zé)崃髦灯骄?0 mW/m2以上；第二階段隨著盆地進(jìn)入穩(wěn)定陸內(nèi)坳陷期，大地?zé)崃髦迪陆第呌诜€(wěn)定，古大地?zé)崃髦灯骄?0 mW/m2以上；第三階段是陸內(nèi)前陸盆地，表現(xiàn)為隆起區(qū)熱流值較高、凹陷區(qū)熱流值相對低的特點(圖2)。最終計算得到的地溫值與有關(guān)測試數(shù)據(jù)及井中測溫等進(jìn)行擬合校驗。

地表溫度參數(shù)多受氣候、緯度帶的影響，沉積水表面溫度是古氣候條件研究的重要內(nèi)容之一，但其求取難度很大，而且準(zhǔn)噶爾盆地也沒有相關(guān)研究。因此，根據(jù)WYGRALA(1989)提出的全球古氣候模型對沉積水表面溫度變化趨勢進(jìn)行估算[28]，準(zhǔn)噶爾盆地地處北半球東亞板塊(北緯45°)，截取石炭紀(jì)到現(xiàn)今準(zhǔn)東北地區(qū)古地表溫度的變化曲線值，古地表溫度分布在15～40 ℃之間。而地層熱導(dǎo)率采用了胡圣標(biāo)等[28]的中國大陸地區(qū)大地?zé)崃鲾?shù)據(jù)匯編(第三版)及王社教等[29]的研究結(jié)果，確定準(zhǔn)噶爾盆地巖石熱導(dǎo)率分布在1.16～3.06 W/(m·K)之間。

3.3 熱力學(xué)模型

在TSM盆地模擬系統(tǒng)中計算成熟度(Ro)主要采用TTI(時間—溫度指數(shù))模型的算法。根據(jù)積分累計效應(yīng)，計算得到的Ro應(yīng)當(dāng)與實測的Ro值相吻合，同時成熟度模擬結(jié)果需要與熱演化中的古大地?zé)崃髦迪嗷バｒ?，來保證模擬結(jié)果的合理性。從模擬成熟度的趨勢線與實測趨勢線值之間的吻合程度(圖3)，檢驗了所建立地質(zhì)模型和指定模擬參數(shù)的可靠性。從不同層位的成熟度看，成熟度具有隨埋深增加而增加的特點，侏羅系、三疊系、石炭系的Ro平均值分別為0.7%，0.95%，1.75%。

3.4 生烴史參數(shù)

生烴量計算方法主要采用干酪根熱降解理論，主要考慮各層有機(jī)碳含量、烴源巖厚度、烴源巖面積、烴源巖密度以及烴源巖Ro與烴產(chǎn)率的關(guān)系。研究區(qū)擁有豐富的鉆井資料，通過樣品的測試分析及生烴模擬實驗，能夠較為準(zhǔn)確地獲取這些參數(shù)，從而使得生烴量和生烴強(qiáng)度的計算更加趨于合理。

從準(zhǔn)噶爾盆地東北緣的石炭系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度和成熟度對比來看(表1)，不同地區(qū)石炭系烴源巖的豐度和成熟度存在較大差異。滴北凸起的烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度最高，但演化程度較低；烏倫古坳陷的烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度一般，但演化程度較高。

圖2 準(zhǔn)噶爾盆地東北緣地質(zhì)歷史時期古熱流值據(jù)參考文獻(xiàn) [11，27] 。Fig.2 Paleogeothermal flow values during geological histories on the northeastern margin of Junggar Basin

表1 準(zhǔn)噶爾盆地東北緣石炭系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度和成熟度參數(shù)Table 1 Organic matter abundance and maturity parameters of the Carboniferous source rock samples from wells on the northeastern margin of Junggar Basin

圖3 準(zhǔn)噶爾盆地東北緣實測 和模擬成熟度Ro隨深度的變化關(guān)系Fig.3 Relationship between measured and simulated maturity(Ro) with depth, northeastern margin of Junggar Basin

烏倫古坳陷下石炭統(tǒng)發(fā)育凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)泥巖和泥巖，其中索索泉凹陷烴源巖厚度最大。如WC1井鉆遇1 412 m灰黑色凝灰質(zhì)泥巖，烴源巖厚度推測達(dá)到300～500 m左右；TOC含量為0.43%～1.88%，平均為0.87%，其中73.2%的樣品TOC在0.5%～1.0%，為差烴源巖，22.5%的樣品TOC在1.0%～1.88%，為中等烴源巖；生烴潛量最高達(dá)到3.59 mg/g，平均為0.57 mg/g，氯仿瀝青“A”平均含量為607.26×10-6；Ro值分布于1.34%～2.91%，平均值達(dá)到1.75%，處于高—過成熟演化階段，具備一定的生烴潛量。陸梁隆起區(qū)下石炭統(tǒng)發(fā)育灰色凝灰?guī)r、砂巖夾暗色泥巖，滴北凸起鉆井揭示的石炭系烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度較高，TOC平均值分布范圍為0.52%～3.70%；Ro平均值分布范圍為0.60%～0.66%，處于成熟演化階段。其中Q1井TOC值為2.64%～5.60%，平均值為3.70%，達(dá)到好烴源巖標(biāo)準(zhǔn)。

烴產(chǎn)率數(shù)據(jù)是生烴量模擬的基礎(chǔ)，不同類型的干酪根隨著溫度的變化，其生烴產(chǎn)率也不同。研究區(qū)石炭系烴源巖以Ⅱ2、Ⅲ型為主，本次研究選取WC1井下石炭統(tǒng)成熟度適中的烴源巖樣品，開展高壓釜生烴模擬實驗，來反映不同溫度下烴產(chǎn)率的變化。模擬結(jié)果表明，石炭系烴源巖油產(chǎn)率隨著模擬溫度的升高達(dá)到最高值后快速降低(圖4)，當(dāng)模擬溫度達(dá)到359 ℃時，達(dá)到最大液態(tài)烴(油)產(chǎn)率為93.06 kg/t；從氣產(chǎn)率來看，當(dāng)模擬溫度達(dá)到600 ℃時，氣產(chǎn)率為113.52 kg/t。反映出烏倫古坳陷下石炭統(tǒng)烴源巖有機(jī)質(zhì)類型較好，具有較高的生油氣潛力。

圖4 準(zhǔn)噶爾盆地東北緣WC1井下石炭統(tǒng) 烴源巖烴產(chǎn)率與溫度的關(guān)系Fig.4 Relationship between hydrocarbon production rate and temperature of the Lower Carboniferous source rocks from the well WC1 on the northeastern margin of Junggar Basin

4 模擬結(jié)果分析

本次模擬一方面利用已有鉆井進(jìn)行單井一維模擬，另一方面對無鉆井凹陷開展虛擬井模擬，分別選取索索泉凹陷的WC1井、滴水泉和三南凹陷的虛擬井A和B(圖1)。根據(jù)準(zhǔn)東北地區(qū)石炭系烴源巖的平面分布范圍，選取石炭紀(jì)末、三疊紀(jì)末和白堊紀(jì)末的平面成熟度來反映區(qū)域的演化趨勢，從而較為系統(tǒng)地對準(zhǔn)噶爾盆地東北緣烴源巖熱演化過程及特征進(jìn)行恢復(fù)，分析不同凹陷之間的演化差異。

4.1 熱成熟演化史

準(zhǔn)噶爾盆地東北部的埋藏—熱演化史主要經(jīng)歷了海西—燕山期多次構(gòu)造活動改造。從不同構(gòu)造單元的單井和平面演化史分析，研究區(qū)主要經(jīng)歷了早期埋藏—區(qū)域隆升、中期持續(xù)沉降、晚期抬升—埋藏反復(fù)的構(gòu)造演化過程。

早石炭世烏倫古坳陷繼承了早期相對穩(wěn)定的構(gòu)造—沉積格局，處于弧后盆地位置，沉積了一套厚度2 000～2 500 m的陸緣碎屑和火山碎屑沉積物，沉降速率和厚度遠(yuǎn)大于其他地區(qū)(圖5a)。隨著大量火山物質(zhì)的加入，受熱變質(zhì)作用的影響，石炭紀(jì)末，下石炭統(tǒng)古地溫達(dá)到了140 ℃，Ro值達(dá)到0.5%～0.8%，進(jìn)入低成熟演化階段并開始生排烴(圖6a)。此時陸梁隆起區(qū)處于島弧位置，弧內(nèi)的斷陷即三南和滴水泉凹陷埋藏較淺(圖5b,c)，整個陸梁隆起區(qū)都處于未成熟演化階段(Ro<0.5%)，不具備生烴能力。晚石炭世—二疊紀(jì)呈現(xiàn)區(qū)域性的隆升，二疊紀(jì)處于長期剝蝕階段，造成準(zhǔn)東北大部分地區(qū)二疊系缺失，石炭系烴源巖演化停滯，烏倫古坳陷部分石炭系烴源巖Ro<0.5%，早期生成的油氣也在海西期運動中遭受一定程度的破壞，延緩了三南和滴水泉凹陷烴源巖進(jìn)入生烴窗的時間。

三疊紀(jì)末從斷陷型沉積向坳陷型沉積轉(zhuǎn)變，開始進(jìn)入下陷沉積階段(圖5a-c)，此時準(zhǔn)東北大部分地區(qū)石炭系烴源巖Ro值都大于0.5%，古地溫達(dá)到100～140 ℃(圖6b)。陸梁隆起區(qū)的滴水泉和三南凹陷烴源巖達(dá)到低成熟演化階段，開始生排烴；而北部的烏倫古坳陷烴源巖Ro值為0.8%～1.5%，上部石炭系烴源巖再次埋藏達(dá)到二次生烴門限，進(jìn)入生油高峰；索索泉凹陷沉積中心已達(dá)到高成熟演化階段，開始大量生氣。

圖5 準(zhǔn)噶爾盆地東北緣各凹陷單井埋藏史、熱史演化Fig.5 Burial and thermal evolution histories of single well in different sags, northeastern margin of Junggar Basin

侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)末期，滴北凸起和紅巖斷階帶的持續(xù)隆升，造成侏羅—白堊系大量剝蝕，石炭系演化程度較低，Ro值分布在0.7%～0.9%(圖6c)。其余凹陷持續(xù)沉積至白堊紀(jì)末達(dá)到最大埋深(圖5a-c)，此時烏倫古坳陷整體進(jìn)入高—過成熟演化階段，Ro值分布在1.5%～2.2%，以生干氣為主。三南凹陷Ro值分布在1.5%～1.9%，處于高成熟演化階段；而滴水泉凹陷受滴北凸起隆升影響，白堊紀(jì)末埋深較淺，Ro值分布在0.8%～1.3%，處于成熟演化階段。古近紀(jì)以后延續(xù)了白堊紀(jì)末的構(gòu)造格局，不影響早期的成熟演化特征。

圖6 準(zhǔn)噶爾盆地東北緣石炭系烴源巖成熟度演化史模擬Fig.6 Maturity evolution sequence of Carboniferous source rocks on northeastern margin of Junggar Basin

4.2 生烴演化史

通過盆地模擬計算獲得了烏倫古坳陷石炭系烴源巖在石炭紀(jì)末期、白堊紀(jì)末期以及現(xiàn)今的生烴強(qiáng)度和累積生烴量。生烴能力的模擬計算可以反映出石炭系烴源巖在不同時期生烴貢獻(xiàn)的差異(圖7)。從不同時期的生烴量來看，石炭紀(jì)末最大生烴強(qiáng)度達(dá)到110×106t/km2，白堊紀(jì)末最大生烴強(qiáng)度達(dá)到210×106t/km2，到現(xiàn)今最大生烴強(qiáng)度達(dá)到290×106t/km2。白堊紀(jì)末是生烴高峰期，生烴中心位于索索泉凹陷LC1井附近，與烴源巖厚度分布中心較為一致。生烴強(qiáng)度沿著凹陷沉積中心呈北西向遷移，而紅巖斷階帶和烏倫古坳陷南斜坡的生烴強(qiáng)度較小，也反映出侏羅—白堊紀(jì)時期南北擠壓沖斷作用的效應(yīng)對石炭系烴源巖生烴演化的影響。

圖7 準(zhǔn)噶爾盆地烏倫古坳陷石炭系姜巴斯套組累計生烴強(qiáng)度模擬分布Fig.7 Simulated cumulative distribution of hydrocarbon generation intensity of Carboniferous Jiangbasitao Formation, Wulungu Depression, Junggar Basin

基于WC1井烴源巖模擬樣品得到的產(chǎn)烴率計算的生烴量結(jié)果表明，早期以生油為主，石炭紀(jì)末累計生烴量為103.0×108t，其中生油量達(dá)到73.6×108t，生氣量為29.4×108t，氣油比為2.5。白堊紀(jì)末氣產(chǎn)率增大，累計生烴量為184.4×108t，生氣量達(dá)到104.1×108t，生油量為80.3×108t。現(xiàn)今以生氣為主，累計生烴量為205.2×108t，生氣量達(dá)到146.0×108t。從不同時期生烴貢獻(xiàn)的差異看，石炭紀(jì)末為主要的生油高峰期，白堊紀(jì)末是主要的生氣高峰期。

5 結(jié)論

(1)準(zhǔn)噶爾盆地東北緣石炭系烴源巖具有分區(qū)演化、差異成熟的特點。烏倫古坳陷成熟早，且具有二次生烴的特點，石炭紀(jì)開始生烴，二疊紀(jì)末生烴停滯，晚期埋藏演化至過成熟演化階段，現(xiàn)今以生干氣為主；三南和滴水泉凹陷成熟晚，三疊紀(jì)才開始生烴，晚期埋藏演化至成熟—高成熟演化階段，現(xiàn)今以生凝析油氣為主。

(2)準(zhǔn)噶爾盆地東北緣不同凹陷之間石炭系烴源巖熱演化差異，主要受控于不同構(gòu)造單元埋藏演化史及不同盆地類型構(gòu)造—熱體制的差異。石炭紀(jì)烏倫古坳陷處于弧后盆地位置，沉積厚度大且熱流值高；三南和滴水泉凹陷處于弧內(nèi)裂陷盆地，沉積厚度薄且熱流值相對低。石炭紀(jì)末至二疊紀(jì)的強(qiáng)烈隆升剝蝕，造成烏倫古坳陷石炭系烴源巖熱演化停滯，三南和滴水泉凹陷的烴源巖成熟度增加緩慢。

(3)烏倫古坳陷石炭系姜巴斯套組烴源巖累計生烴量為205.2×108t。其中，石炭紀(jì)末生烴量為103.0×108t，是主要的生油高峰期；白堊紀(jì)末生烴量為184.4×108t，是主要的生氣高峰期。

致謝：本文得到了原勝利油田西部新區(qū)研究院提供的基礎(chǔ)資料，在此表示感謝！