为了查明祁连山冻土区木里煤田天然气水合物的气源,从QH-1、QH-2、QH-3井采集侏罗系样品44块,在常规的岩石热解和有机碳分析的基础上,进行GC-MS分析和显微组分镜下鉴定。样品TOC在1.4%16.6%之间,Ro为0.71%0.79%;泥岩TI大于40,煤小于0。正构烷烃呈前峰型分布,主峰碳为C17-C19,Pr/Ph普遍大于1.1;三环萜烷以C19TT-C20TT为主峰,C24Te对C26TT有绝对优势;甾烷系列C27-C28-C29甾烷呈反"L"形分布;藿烷系列C31升藿烷占优势,C34、C35升藿烷含量低且G/C30H低,大部分小于0.2。结果表明,该区侏罗系烃源岩基本处于成熟阶段,有机质为Ⅱ2型-Ⅲ型,主要来自陆相高等植物输入,为河湖沼泽相沉积。有机质丰度较高,属中等-好烃源岩。综合分析认为,研究区侏罗系烃源岩处于成熟度阶段但未到主生气期,不是研究区水合物主力气源岩。

祁连山冻土区90个烃源岩样品测试分析的结果表明,侏罗系烃源岩基本处于成熟阶段;有机质为Ⅱ2型和Ⅲ型,主要来自陆相高等植物输入,为山间河湖沼泽相沉积;有机质丰度较高,是中等—好烃源岩。该区石炭系—三叠系烃源岩基本处于高成熟阶段;有机质主要为Ⅱ型,有机质来源为混源输入,为陆表海—滨海三角洲相沉积;有机质丰度较高,为中等—好烃源岩。天然气水合物主要为混合成因气。综合分析认为,侏罗系烃源岩正处于成熟阶段,有部分生气,而三叠系烃源岩处于主生气期,因此,推测三叠系和侏罗系烃源岩可能是该区天然气水合物的有利供气源岩。

为了查明祁连山冻土区木里天然气水合物的气源,开展冻土区三叠系烃源岩研究工作。按照深度顺序,对JN井1 300多米的岩心取芯,然后和露头样品一起进行实验测试。首先对采集到的36个样品进行常规的有机碳和岩石热解实验,分析其成熟度和生烃潜力;然后选出9个样品进行有机岩石学显微组分镜下鉴定;最后遴选出4个样品进行索氏抽提实验并进行色谱-质谱分析检测。研究结果表明,该区三叠系烃源岩基本处于高成熟阶段;有机质为Ⅱ型和Ⅲ型,有机质来源为混源输入,为陆表海-滨海三角洲相沉积;有机质丰度较高,为中等-好烃源岩。综合分析认为,冻土区三叠系烃源岩可能是该区天然气水合物的有利供气源岩。

为测试南祁连冻土中下侏罗统窑街组烃源岩中有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度,利用岩石热解测试方法,测得窑街组有机碳含量的平均值为7.141%,游离烃平均值为0.432 mg/g、热解烃平均值为4.636 mg/g、产油潜率平均值为5.068、残余碳平均值为29.04mg/g、产率指数为0.273、有效碳平均值为0.421%,烃指数平均值为47.085;有机质的类型主要为Ⅱ2型和Ⅲ型;有机质的热演化达到了成熟阶段。窑街组中泥质岩类的有机质较为丰富,是一套很有潜力的烃源岩。