鄂尔多斯盆地上古生界天然气富集的主要控制因素

鄂尔多斯盆地从三叠纪至现今上古生界气源岩具有持续的供气能力,早日垩世后上古生界气源岩仍然具有可观的排气量。上古生界气源岩持续的供气能力、巨大的排气量是上古生界天然气富集成藏的有利条件,表明鄂尔多斯盆地具有形成深盆气的物质基础。鄂尔多斯盆地上古生界天然气三叠纪-早白垩世向北大规模运移,早白垩世后天然气主要是就近运移聚集,为盆地大面积含气创造了有利的气源条件。下石盒子组-山西组分流河道和河口砂坝砂体物性最好,分布于4个大型河流-三角洲沉积体系中。这些沉积体系中的河道砂体是天然气富集的有利场所。稳定的构造背景和区域盖层、直接盖层良好的封盖能力构成了上古生界天然气保存的有利条件。鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏的最关键条件是有利砂体的分布。加强石盒子组-山西组砂岩储层的分布预测对上古生界天然气的勘探有着重要意义。      

鄂尔多斯盆地东缘紫金山侵入构造对上古生界致密砂岩气藏形成和分布的影响

紫金山岩体位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带中段,其隆升对于上古生界致密砂岩气的成藏期次、气藏分布、成藏模式产生重要影响,相较于整个鄂尔多斯盆地差异明显。研究表明:紫金山构造带气藏为层状的岩性气藏,连通性差;太原组至石千峰组多层含气,上石盒子组、石千峰组等浅层气藏发育,相较于盆地中部含气层段整体上移;浅层天然气以垂向运移为主,断层和高角度裂缝是主要的运移通道。研究区天然气具有2期成藏过程,其中第二期成藏过程受到紫金山岩体构造隆升的影响,早白垩世至始新世紫金山岩体缓慢抬升,导致紫金山邻区上古生界断层及裂缝异常发育,断裂致使下石盒子组、山西组、太原组部分原生气藏遭到破坏,天然气沿裂缝继续向上部运移,在上石盒子组、石千峰组形成浅层次生气藏,这种远源成藏模式成为研究区上古生界致密气勘探的重点气藏类型。     

鄂尔多斯盆地陇东地区上古生界天然气富集规律

基于鄂尔多斯盆地陇东地区上古生界气源条件、储层特征、盖层特征等的分析,对研究区上古生界天然气富集主控因素进行了研究。研究表明,鄂尔多斯盆地陇东地区上古生界天然气气藏的形成与分布主要受气源、盖层和储层条件三元耦合关系控制。气源条件、山西组1段直接盖层条件共同控制区域上气藏的形成与分布。区域上生烃强度高,山西组1段泥岩盖层厚度大于35 m的区域为山西组1段气藏有利成藏区,山西组1段泥岩盖层厚度小于35 m的区域则主要为石盒子组8段气藏有利成藏区。储层条件控制天然气的局部富集,其中气源条件、山西组1段盖层条件相似时储层“甜点”控气,即储层质量越好天然气越富集;气源条件、山西组1段盖层条件均有利时,相对较差储层亦可成藏。值得注意的是,气源、盖层和储层条件三元耦合关系控制的天然气最佳成藏富集区并非三者均为最优的地区,而是三者最佳配置、相互补偿形成的有利区。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气运移聚集特征

鄂尔多斯盆地上古生界主要发育煤系气源岩和海相碳酸盐岩气源岩,在晚三叠世进入生气门限,早中侏罗世进入排气门限,晚侏罗世─早白垩世末达到生排气高峰期。上古生界最大埋深时古异常超压对天然气的运移富集起着重要作用,是微裂缝排气的主要动力。由于排气较晚,天然气的初次运移主要为扩散排气和微裂缝排气。二次运移期间,在上古生界石盒子组出现较大面积的异常高压,形成了阻止天然气向上穿层运移扩散的压力封闭;而部分地区上古生界内部的异常高压为上古天然气向下穿层运移进入奥陶系提供了动力。分析区域构造演化和古流体势分布对天然气运移的综合控制作用后认为,地史期紧邻生气中心、处于构造高部位上的相对低势区及低压区为天然气聚集成藏的最有利地区,这一认识已被勘探实践所证实。     

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松辽盆地存在着中浅层和深层两套气源岩,在不同部位形成不同演化阶段的天然气。现已发现近距离运移的高成熟气、低成熟气、生物降解气、深层气、深源混合气、浅层次生气等六种成因类型的天然气。文中论述了各类天然气的组分特点和气藏形成的地质条件,指出了寻找气藏的有利地区和层位。     

鄂尔多斯盆地上古生界多藏大气田形成的关键因素及气藏性质的嬗变

鄂尔多斯盆地上古生界广覆式气源岩与多层砂岩体交互,天然气在自生自储、下生上储等多种组合情况下以及在河口坝砂体、河道充填砂体、辫状河下切谷砂体及地层超覆等多种圈闭条件下成藏。鄂尔多斯盆地上古生界大气田具有大面积产纯气,无明显边水、底水,基本上是低压等特点,这与天然气藏性质由侏罗纪至早白垩世的深盆气嬗变为现今特殊类型的岩性气藏有关。分析计算证明,这种变化可能是通过古深盆气再经砂岩储层扩散运移的天然气,以凝析水的形式将气层内的可动水排出实现的。晚白垩世以来,构造由南低北高转变为西低东高, 向东部上倾方向有泥质岩遮挡;由南向北的地层静压力差极小,加上同期生气量大量减少(仅占总生气量的5%),生气超压消失殆尽,早期较弱的渗流动力更趋于零, 北部致密带的侧向封堵作用更加凸显等,也是最终形成多藏岩性大气田的客观条件。     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界烃源岩特征及其对天然气藏形成与分布的控制作用

利用有机质丰度、类型、成熟度及生气强度指标对鄂尔多斯盆地西南部上古生界烃源岩进行综合分析,确定主力气源岩及平面分布特征,并与苏里格地区气源条件进行对比,分析气源条件对天然气藏形成与分布的控制作用。研究表明,研究区上古生界烃源岩包括山西组、太原组的煤层和暗色泥岩,其中煤层是主力烃源岩,平均厚度为4.7m,苏里格地区煤层平均厚度为14m。烃源岩有机质丰度较高,山西组和太原组煤层残余有机碳均值分别为54.94%和66.96%,泥岩残余有机碳均值分别为2.88%和1.75%;干酪根碳同位素值介于-24.56‰~-22.05‰之间,属于Ⅲ型干酪根;镜质体反射率介于1.6%~3.2%之间,均值为2.3%,整体处于高成熟—过成熟阶段;研究区生气强度介于(8~20)×108 m3/km2之间,而苏里格地区的介于(11~29)×108 m3/km2之间。与苏里格地区相比,研究区气源条件略显较差。研究区的气源条件对气藏的形成与分布起着明显的控制作用。平面上研究区的产气井主要分布在煤层厚度大于4m,生气强度大于10×108 m3/km2的区域,且存在随着烃源岩条件的变好含气性也变好的趋势;纵向上天然气垂向运移距离与煤层厚度和生气强度存在良好的正相关关系,煤层厚度越大、生气强度越高,天然气垂向运移距离越远。     

四川盆地上三叠统深盆气藏研究

川西前陆盆地的盆地演化、盆地结构和相对稳定的斜坡构造有利于深盆气的形成和聚集.上三叠统为海陆过渡相和陆相湖盆沉积,以三角洲沉积为主的砂体十分发育,晚侏罗世中期至早白垩世末期储层开始致密化,早白垩世以后储层进入超致密阶段,但对于深盆气仍是十分有效的储层.砂体的上覆和下伏层均为暗色泥岩夹薄煤层的气源岩,因此对深盆气的聚集和富集成藏十分有利.煤系气源岩分布广、厚度大、生气潜力高、热演化程度高,从而为川西坳陷深盆气的形成提供了充足的气源.在早白垩世-晚白垩世中期,源岩进入生气高峰,为深盆气形成的重要时期,造成孔隙中流体体积急剧膨胀,引起川西区处于超压环境.喜山运动后盆地大范围仍处于水动力交替停滞带,上三叠统深盆气藏大面积具有整体封存条件.因此,上三叠统形成了一个几乎覆盖全盆地的特大型深盆气藏.通过对深盆气藏的主控地质因素的分析,可将川西坳陷划分为深盆气分布区、气水过渡带和上倾含水区(常规气藏分布区)等三个区带.从全盆地看,气水分布具有明显的倒置关系,深盆区内气水分布不受构造控制.     

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区上古生界源岩热演化特征

鄂尔多斯盆地北部主力气源岩太原组、山西组煤系地层热成熟史的研究对本区天然气充注过程和有利目标区预测具有重要的参考价值。在对研究区烃源岩评价和一维、二维地质建模研究的基础上,利用BasinMod盆地模拟软件对单井以及研究区内二维剖面、平面进行了煤系烃源岩热演化史模拟研究。研究结果表明:(1)该区在中三叠世进入生烃门限,中侏罗世以后,烃源岩持续埋深,早白垩世末期至最大埋深(4000 m左右),绝大多数的天然气都在这一阶段生成,早白垩世末构造抬升以后只有少量天然气生成;(2)研究区上古生界太原组和山西组煤系源岩最大累积生烃强度可达到2200×108m3/km2,对现今天然气的分布具有较强的控制作用。     

鄂尔多斯盆地神木—米脂地区上古生界天然气藏压力分布特征

统计鄂尔多斯盆地上古生界90余口钻井140多个含气层位压力测试数据,通过压力系数频数统计综合分析研究区上古生界不同含气层段的压力分布特征。研究表明:上古生界天然气藏压力随层位变浅而降低,同一气层体系内部由南向北压力逐渐降低。结合烃源岩演化、天然气组分对比、成藏与构造运动的时间耦合关系,综合分析认为:原生气藏于早白垩末期形成,烃供应不足初步造成两区块压力南北分异;q5次生气藏于晚白垩世形成,构造运动使神木地区原生气藏垂向泄露形成q5超低压次生气藏,也导致了气藏后期的调整逸散,进一步扩大了其与米脂地区原生气藏的压力差。     

延长气田上古生界烃源岩评价及生排烃特征

延长气田位于鄂尔多斯盆地一级构造单元陕北斜坡中南部,是一个新探明的天然气富集区,对烃源岩的研究评价工作相对较薄弱,制约了该区的油气勘探进展。为此,通过对大量新探井岩心样品的有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度等资料的综合分析,探讨了该气田上古生界烃源岩的展布特征、地球化学特征和生排烃特征。结果表明:①煤岩为该区最好的烃源岩,其有机碳含量介于60.18%~86.89%,累积厚度介于6~18 m,是该区上古生界天然气最主要的烃源岩,而泥岩则是天然气的第二位供应者,其中山西组泥岩属中等—很好的烃源岩,太原组和本溪组泥岩为好很好的烃源岩;②烃源岩干酪根的类型主要为腐殖型,其R。多大于2.0%,已进入过成熟—干气阶段;③上古生界烃源岩在中晚侏罗世—早白垩世末处于大量生排烃期,现今生烃强度介于(25~65)×10~8m~3/km~2,现今排烃强度介于(15~60)×10~8m~3/km~2,煤的生排烃强度大干泥岩。     

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本文通过烃源岩生烃史、油气运移史和成藏史分析 ,对川西白马庙地区上侏罗统蓬莱镇组天然气成藏进行研究。首先 ,采用有机相分析、埋藏史分析、TTI计算和生烃率法 ,建立了烃源岩生烃史 :上三叠统泥质岩和煤为烃源岩 ,侏罗纪末进入生油门限 ,早白垩至晚白垩世进入成熟期 ,晚白垩至今处于高成熟期 ,总生烃量为 115 0 6× 10 8m3 。其次 ,采用平衡浓度法计算天然气运移量为 2 6 46 .6× 10 8m3 ,且散失量小 ,分子扩散相运移对蓬莱镇组天然气成藏起决定性作用。然后 ,结合生排烃史分析 ,采用流体包裹体分析技术确定关键时刻早第三纪。最后 ,通过分析蓬莱镇组天然气成藏的基本要素及其时空配置关系 ,建立了蓬莱镇组天然气的成藏模式 ,动态地再现了天然气成藏的地史过程。     

华北地区东部上古生界天然气勘探前景

华北地区上古生界石炭-二叠系发育一套良好的煤系烃源岩,煤层及暗色泥岩厚度较大,烃源岩埋藏史可划分为4种类型,其天然气勘探的难点及关键问题在于弄清烃源岩的二次生烃潜力、范围和保存条件。结合构造演化及沉积史分析认为,主要发生了晚三叠世末期、早白垩世末期和喜山期3次深成变质作用,不同盆地烃源岩经历了不同的二次生烃过程,后期保存条件也各不相同,导致勘探潜力差异很大。在前人勘探研究工作的基础上,指出渤海湾南部是二次生烃的最有利地区,其保存条件好,天然气藏勘探前景广阔。     

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近年来,塔里木盆地油气勘探取得很大突破。盆地发育有三套重要的烃源岩：寒武系烃源岩由于处于高—过成熟阶段,在晚近期以形成天然气为主;中—上奥陶统烃源岩由于其特殊的生烃母质类型而既能生油又能生气;侏罗系则由于其属于腐殖型烃源岩而以生成天然气为主。盆地在资源分布上具有富含气的特征。气源对比结果表明,塔里木盆地目前发现的天然气主要源自上述３套重要的烃源岩。盆地内广泛发育的５套区域盖层是形成大型、特大型天然气藏的必要条件。因此,从生成和保存两方面说明塔里木是一个富含天然气的盆地。“八五”期间,塔里木盆地探明天然气储量１０９２．３６×１０８ｍ３、凝析油３８４５．３×１０４ｔ（塔指探区）。这说明塔里木盆地除了富含原油外,同时也是一个富含天然气的叠合、复合盆地。     

鄂尔多斯盆地靖西地区奥陶系中组合天然气成因与成藏主控因素

鄂尔多斯盆地靖边气田扩边勘探过程中,在靖西地区下古生界奥陶系中组合白云岩储层中发现了多个含气区,但各含气区及各含气层段天然气的富集程度差异明显,目前尚不清楚造成上述差异的原因。为此,依据天然气组分、碳同位素值等地球化学资料,对比分析了该区奥陶系中组合天然气的成因·与来源,并研究了天然气成藏的主控因素。结果表明:①该区奥陶系中组合天然气与奥陶系上组合、上古生界天然气的成因与来源相似,均以上古生界生成的煤型气为主,但混有一定量的油型气;②受煤系烃源岩生烃中心和源储接触关系的影响,平面上由北向南、纵向上从下奥陶统马家沟组马五_(10)亚段到马五_5亚段,煤型气所占比例依次增大。结论认为,靖西地区奥陶系中组合天然气成藏主要受控于以下因素:①供烃窗口处天然气的充注能力决定了天然气的富集程度;②马五_5—马五_(10)亚段输导通道的差异控制了天然气的纵向运移及分布:③构造与储层叠合关系控制了天然气的横向运移方向及成藏范围。     

侧向供烃成藏——鄂尔多斯盆地奥陶系膏盐岩下天然气成藏新认识

鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系发育巨厚的膏盐岩地层,其中尤以下奥陶统马家沟组马五6亚段膏盐岩分布范围为最广,具有良好的区域封盖条件。近期钻探及研究证实,该盆地东部奥陶系盐下的自身海相烃源层生烃能力总体较差,在米脂盐洼中心的盐下难以形成"自生自储型"工业气藏。但针对盐洼西侧的膏盐岩下油气成藏条件的进一步研究结果则表明:邻近古隆起东侧地区马五7—马五10亚段与上古生界煤系烃源岩直接接触,形成"供烃窗口";燕山运动使得盆地本部构造反转,东高西低的构造格局有利于上古生界煤系烃源岩生成的天然气经由"供烃窗口"进入膏盐岩下白云岩储集体后,会进一步沿着马五7—马五10亚段白云岩输导层向东侧上倾高部位运移;膏盐岩下白云岩中岩性相变带的存在也为天然气区域性的聚集提供了有利遮挡条件。结论认为,位于盐洼西侧的盆地中部地区奥陶系膏盐岩下具有上古生界煤系烃源岩侧向供烃成藏的潜力,有望开启该盆地奥陶系膏盐岩下天然气勘探的新局面。     

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鄂尔多斯盆地天然气资源丰富，含气层系多，具有上、下古生界复合含气的特征，已发现4个储量达到1×１０１１m3以上的大型气田。通过对生烃、沉积、储层、圈闭保存条件等的综合研究，认为上古生界具有煤系地层“广覆式”生气特色，三角洲分流河道中粗粒石英砂岩是上古生界高效储层的主要岩石类型，圈闭以大型岩性圈闭为主，天然气成藏条件优越，勘探领域广阔，仍具有发现大型气田的地质条件；下古生界具有混源气特征，白云岩风化壳岩溶储层是主要储集岩类型，圈闭以古地貌—岩性复合圈闭为主，勘探潜力较大。     

盐城朱家墩气田气源及发现意义

盐城凹陷位于苏北盆地盐阜坳陷的东南部,南邻建湖隆起,西北与塘洼－大喇叭凸起相接,东至黄海,由两个呈南东倾的箕状凹陷组成（见图1）。凹陷内中、新生界厚逾5000m,钻井揭示的地层自下而上有：古生界,中生界上白垩统浦口组（K2p）、泰州组（K2t）,下第三系阜宁组（E1f)、戴南组（E2d）、三垛组（E2s）,上第三系盐城组（Ny）和第四系东台组（Qd)。凹陷由南向北被二级断层分割成3个次级构造单元,即南洋次凹、中央隆起和新洋次凹。朱家墩构造位于南洋次凹深凹带,是盐二、盐三两条北掉断层夹持的断背构造,高点埋深3740m,构造面积24km^2。     

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鄂尔多斯盆地中部奥陶系古风化壳气藏有其特定的成藏组合。上、下古生界两套烃源岩提供了丰富的混源气，其上古生界烃源岩提供的气源较下古生界丰富；含膏云坪沉积微相带是本区有利储集体的发育区带，古岩溶斜坡区是有效溶蚀孔洞的主要分布区带，二者在空间上的 合，形成了大面积稳定展布的溶蚀孔洞储集体，为气藏的形成准备了主要的储集空间；直接盖层石炭系本溪组和间接盖层上古生界发育的多套封盖层的合理配置，是形成奥陶系古风