塔里木盆地西南山前坳陷恰探1井二叠系天然气成因和来源

近期,塔里木盆地西南山前坳陷恰探1井在西天山冲断带二叠系碳酸盐岩地层取得了天然气勘探的重大突破,标志着塔西南山前地区一个全新勘探层系的发现。然而,该区存在多套烃源岩,且具有异常复杂的沉积和构造特征,对于恰探1井天然气成因及来源的研究十分薄弱,制约了其下一步天然气的勘探部署。为此,基于区域地质背景、天然气地球化学特征、潜在烃源岩特征等系统开展了恰探1井天然气成因及其来源研究。实测结果表明,恰探1井天然气以甲烷为主(83.53%),气体干燥系数(C₁/C_1-5)为0.992,具有较高含量的N₂(8.36%)、CO₂(7.28%)和He(0.110%)。
天然气中甲烷、乙烷、丙烷和CO₂的碳同位素值分别为-27.8‰、-20.2‰、-18.4‰、1.7‰。基于天然气组分、烷烃碳/氢同位素组成等综合判识认为,恰探1井天然气为高—过成熟阶段的煤型气。结合潜在烃源岩的分布、有机质丰度、类型、热成熟度特征认为,该井天然气主要来源于二叠系棋盘组烃源岩,可能还混入了少量碳同位素组成更重的无机烃类气体。另外,N₂、CO₂等非烃气体及He同位素证据均表明恰探1井天然气有一定比例的无机气体混入,幔源氦比例约占14.6%,其氦含量已达到富氦天然气(He≥0.100%)标准。