渭河盆地固市凹陷生物氣成藏要素評價

張云翠

(中國石化華北油氣分公司勘探開發研究院，鄭州 450006)

0 引言

渭河盆地油氣勘探工作主要集中于20世紀六七十年代區域油氣普查階段，大量的地震與鉆探成果查明了渭河盆地的構造屬性、基底性質和沉積特征等。但由于未在盆地內發現直接可靠的油氣顯示，且未找到有效烴源巖，僅在盆地沉積中心上新統張家坡組發現厚約100～300 m的低成熟暗色泥質巖層，有機碳含量低且埋藏較淺，認為渭河盆地不具備有機物質向油氣轉化的充分條件，因此暫停了渭河盆地的油氣勘探工作。2005年以來，在渭河盆地地熱開發過程中，多口地熱井陸續發現有油氣顯示，WR井在張家坡組氣測異常段試采7.0 m四層砂體，獲日產超2 000 m3低產天然氣，氣體組分甲烷含量>90%，重烴含量極少，甲烷碳同位素δ13C1<-55‰，具有典型的生物成因氣特征[1]。渭河盆地生物氣的發現開啟了渭河盆地非常規油氣勘探的大門，極大地增強了地質工作者的勘探信心。由于生物氣生成機理、源巖特征以及聚集機制等與常規油氣差異較大，所以很難用傳統油氣成藏條件評價渭河盆地生物氣資源潛力，且渭河盆地整體勘探程度較低，前期并未開展過生物氣勘探專項研究，對生物氣分布規律認識不清。該文在借鑒國內大型生物氣田勘探經驗基礎上，從生物氣成藏動力學出發，系統分析了渭河盆地生物氣成藏要素，明確了成藏主控因素及資源規模。

圖1 渭河盆地構造區劃Fig.1 Tectonic division of Weihe Basin

1 區域地質特征

渭河盆地位于鄂爾多斯盆地南緣與秦嶺造山帶北緣之間，是在喜山期右旋剪切構造應力作用下形成的新生代斷陷—坳陷疊合盆地。如圖1所示，固市凹陷位于渭河盆地中東部三原—固市—大荔一帶，構造隸屬南部坳陷帶，北鄰北部斜坡帶，南鄰咸陽凸起和渭南凸起，面積約3 500 km2。凹陷內以新生界沉積為主，新生界最厚可達7 000 m，自下而上發育古近系始新統紅河組(E2h)、漸新統白鹿塬組(E3b)、新近系中新統高陵群(N1g)、藍田—灞河組(N1lb)、上新統張家坡組(N2z)及第四系；前新生界基底為古生界碳酸鹽巖及太古界、元古界變質巖，局部有巖漿巖侵入。受秦嶺造山帶構造活動影……