鄂尔多斯盆地天环坳陷北段低生烃强度区致密气成藏富集规律及勘探目标

鄂尔多斯盆地天环坳陷北段上古生界煤系烃源岩生烃强度为（10~20）×10⁸ m³/km²,下石盒子组8段（盒8段）储层平均孔隙度为8.3%,平均渗透率为0.94×10^-3 μm²,裂缝相对较发育;试气出水普遍,同时多口井获高产工业气流,气水关系复杂;天然气富集规律不明,勘探目标优选困难。针对上述问题,通过对构造、烃源岩、储层等成藏地质条件及成藏主控因素的系统分析,明确了天环坳陷北段属低生烃强度区,气藏类型为构造—岩性复合气藏,改造期浮力调整对天然气二次成藏富集起到了关键作用,相对优质储层区局部构造高部位是首选有利区带。经过对烃源岩生烃强度、地层局部构造的精细刻画和储层的综合评价,优选了有利区带,积极助推了天环坳陷北段上古生界天然气勘探取得突破。     

鄂尔多斯盆地非构造气藏类型

鄂尔多斯盆地非构造气藏可分为4类:砂岩透镜体岩性圈闭、差异成岩作用形成的岩性圈闭、上倾岩性-地层圈闭、与风化壳和不整合面有关的岩性-地层圈闭气藏.非构造气藏分布受生烃坳陷和高效储集层分布制约,常位于气源岩与高效储集层的叠合部位、隆起与坳陷的转换部位.位于晋西挠褶带和天环坳陷间的伊陕斜坡区,因具有构造变形微弱,上、下古生界生烃中心叠置,高效储层发育,储集层物性侧向变化快等特点,具备形成非构造圈闭优越条件,为盆地气藏勘探的重点区带.     

塔里木盆地英南2井侏罗系气藏性质

塔里木盆地英吉苏凹陷英南2井侏罗系天然气气藏具有深盆气藏的性质。该区古生界具有分布广、生烃强度高的烃源岩和区域深坳陷。生烃中心位于深坳陷中,其上倾方向为致密砂岩。而且在较好砂岩储集层的上部具有连片分布的致密砂岩。气藏盖层的封闭机理是由于致密砂岩微细孔喉产生的毛细管压力,致密砂岩所具有的水锁现象增大了微细孔喉的毛细管压力,成为油气封堵层,阻止了油气纵向上大量的散失,使得天然气在相对好的砂岩储集层中聚集成藏。由于天然气具有高度扩散能力,在漫长的地质历史时期,已经聚集成藏的天然气会部分扩散到上部地层中而发生散失,同时由于坳陷中的烃源岩具有持续生烃能力,使气藏中散失掉的气体得以补充,这样,便形成了动态平衡的气藏。     

塔里木盆地库车坳陷侏罗系阿合组致密气藏特征与勘探潜力

塔里木盆地库车坳陷天然气勘探以克拉苏地区的白垩系常规天然气为主,而针对非常规油气研究相对较少,虽然发现多个油气藏,受油气富集规律认识不清等因素影响,尚未开展规模开发。文章以库车坳陷北部构造带迪北气藏为解剖对象,分析了构造断裂特征、气藏流体特征、储层条件等,阐述迪北侏罗系阿合组致密气藏基本特征与油气富集控制因素。迪北气藏发育"三明治"式生储盖组合,顶底板为有效烃源岩夹持厚砂岩储层结构,有效储层与断裂—裂缝合理配置形成地质甜点,控制油气富集与单井产量。在迪北气藏解剖基础上,结合区域烃源岩、规模储层、构造特征等,提出库车坳陷侏罗系阿合组致密气具备形成万亿立方米储量规模的地质条件,是未来致密气勘探现实领域。     

致密砂岩气充注机制及成藏富集规律

致密砂岩气资源量潜力巨大,已成为全球非常规天然气勘探的重点领域。根据成藏期储层物性控制成藏机理,可将致密砂岩气藏划分为先成藏后致密型、先致密后成藏型和复合型3种类型。致密深盆气藏具有近源运聚、持续充注、非达西渗流的特征,成藏动力主要是超压压差和源储压差,含气性受充注压力、储层物性、非均质性和渗透率级变系数的共同控制,特殊的"动力圈闭"成藏机制决定了其成藏过程的多阶段性及复杂的气水分布关系。致密砂岩气大规模富集成藏需要具备大面积高丰度的烃源岩、与源岩紧密接触的大面积非均质致密储层、区域性盖层及平缓的构造背景4个条件。     

吐哈盆地胜北洼陷致密砂岩气勘探潜力与方向

综合研究认为胜北洼陷侏罗系水西沟群具备形成大面积致密砂岩气藏的成藏条件,即有利于形成致密砂岩气藏的构造条件,气源条件,低孔、低渗储层物性特征及良好的圈闭保存条件。解剖北部山前带和丘东洼陷南斜坡已知致密砂岩气藏,对比表明胜北洼陷致密砂岩气藏具有以下特点:①煤系地层长期大量生排烃为形成致密砂岩气藏提供了充足的气源,②烃源岩与储集层呈互层紧密接触有利于气源内致密砂岩成藏,③气层具有含水率偏高、低压异常特点。储层非均质性、致密性和良好的封闭条件是影响该区致密砂岩气成藏的地质因素。胜北洼陷南部斜坡区及洼陷中央隆起,源岩与储集层配置条件优越,是寻找致密砂岩气藏的有利区域。     

济阳坳陷石炭-二叠系致密砂岩气形成条件与成藏模式

以石炭-二叠系探井揭露的地质资料为主要依据,结合岩石学、地球化学和储层物性测试等方法,研究了济阳坳陷石炭-二叠系致密砂岩气藏的沉积地质背景及生、储、盖地质条件,探讨了其成藏模式。研究表明:研究区石炭-二叠系海相-过渡相-陆相的沉积演化背景为致密气藏的形成提供了良好的生、储、盖组合条件;含煤地层腐殖型烃源岩有机质丰度高、成熟度高,生烃强度大,喜山期二次生烃作用显著;砂岩储层虽经历深埋和强烈压实、胶结作用,多具有低孔-低渗特征,但由于多次抬升和浅层地下水动力活跃等因素导致以溶蚀孔隙为代表的次生孔隙较为发育,具备了储集能力;发育良好的区域性厚层泥岩为致密砂岩气的保存提供了优质的盖层条件;济阳坳陷致密砂岩气藏主要形成于古生古储的多期间断式岩性构造组合圈闭。济阳坳陷石炭-二叠系具有良好的致密砂岩气藏勘探开发潜力。     

莺歌海盆地坳陷斜坡带低孔特低渗气藏形成条件及勘探潜力

综合地化、储层、地震、测井、测试等相关资料,详细调查了莺歌海盆地坳陷斜坡带乐东峡谷水道已发现气藏特征及成藏关键地质因素,结果表明:该区中新统气藏具有"三低一高"(低孔、低渗、低含气饱和度及异常高压)和流度低的特点,类似于高温高压的致密砂岩气藏。坳陷斜坡具有形成低孔低渗砂岩气藏的有利条件:(1)发育高成熟富陆源有机质的中新统烃源岩及渐新统崖城组含煤烃源岩,烃源条件好;(2)中新统三角洲及水道-海底扇砂岩受强烈压实作用以及钙质胶结的影响,具低孔特低渗特征,分布较广且厚度大,构成了天然气的重要聚集场所;(3)天然气通过隐伏断裂沟源+接触式充注,"甜点"储层富集成藏。初步预测坳陷斜坡带南段具备千亿立方米以上天然气储量规模,勘探潜力大。     

克拉通盆地致密气成藏地质特征与勘探目标优选——以鄂尔多斯盆地上古生界为例

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气为我国目前储量规模最大、产量最高的致密砂岩气藏。气藏大面积、低丰度分布,有利勘探优选困难。通过构造、沉积、地温场等盆地特征和致密气成藏主控因素分析,阐明了鄂尔多斯盆地上古生界致密气成藏地质特征和成藏模式,优选了有利勘探目标。研究认为:克拉通盆地沉积基底平缓、构造稳定、地温梯度较低等盆地属性是决定鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气生、储、盖大面积叠合,储层先致密后成藏、天然气近距离运聚、大面积低丰度分布的根本原因;致密砂岩天然气差异充注,相对优质储层含气饱和度高。粗粒高石英含量砂岩储层粒度粗、刚性碎屑含量高,压实作用相对稍弱、溶蚀作用相对较强,喉道整体较粗、孔喉连通性好,应力敏感性和水锁伤害相对较弱,储层改造效果好,既是储集物性"甜点"也是储层改造的工程"甜点"。当前储层改造技术水平下相对优质储层分布区的预测是研究区致密气有利勘探开发目标评价的工作核心;由富石英物源控制的石英砂岩区、同物源背景下的强水动力沉积微相区、河道长期稳定发育箱形砂体结构的主河道区等是不同层次的有利勘探目标。     

国外致密砂岩气藏储层研究现状和发展趋势

致密砂岩气藏具有低孔渗、连通性差的特点,储层评价研究水平是有效开发该类气藏的关键因素.美国和加拿大致密砂岩气藏勘探和开发程度最高,在致密储层评价研究方面积累了大量的经验.致密砂岩气藏主要指发现于盆地中心或者是连续分布的大面积天然气藏,也有观点认为大多数的致密气藏是位于常规构造、地层或复合圈闭中的低渗储层中,通常被称为"甜点".国外致密气藏描述、评价和评估主要依赖于岩石学、测井和试井三种手段.未来致密砂岩气藏储层评价描述水平的提高主要基于两个方面:一是为了准确地评估和开发致密气藏,需要从岩心、测井和钻(录)井以及试井分析中获取更多的基础数据;二是使致密储层描述向高精度发展,进一步研究气藏砂体展布和含气富集带,包括透镜体砂岩大小、形状、方向和分布的确定,储层物性在空间分布的定量描述,低渗、特低渗岩心物性测定技术.     

煤系致密砂岩气运聚动力与二维可视化物理模拟研究——以川中地区三叠系须家河组致密砂岩气为例

煤系地层致密砂岩气是中国陆相盆地主要的致密砂岩气类型,这种致密砂岩气源来自煤系烃源岩。中国煤系致密砂岩气以四川盆地须家河组和鄂尔多斯盆地上古生界最为典型。煤系烃源岩呈广覆式分布,大面积生排烃,进入大范围砂体后,天然气运移聚集过程中,砂体的非均质性控制了致密砂岩气局部富集和甜点形成。基于典型气区解剖和地质建模,开展了不同粒径砂与黏土相似材料模拟致密砂岩气运聚机理实验研究,以揭示煤系致密砂岩气充注、运移和聚集规律。实验结果表明,砂体渗透率级差控制天然气聚集的有效性、速率和含气饱和度。当砂体渗透率级差值为2.8时,即砂体非均质性较弱时,砂体内天然气不能有效聚集,而是运移和散失;当砂体的非均质性增强,渗透率级差值增加到5.4时,其中的天然气开始聚集成藏;当砂体非均质性进一步增强,渗透率级差值增加到9.0以上时,砂体内天然气发生大规模的有效聚集和成藏。在气源充足的条件下,大面积非均质性砂体中,物性相对越好的局部砂体,且该局部好砂体中均质性和连通性越好,含气饱和度越高。有断层连通的情况下,砂体的成藏速率增大。致密砂岩气运聚机理研究表明,勘探中应找分流河道、岩屑溶蚀相、断层裂缝和局部构造等部位物性较好的砂体,而其外围被物性较差的砂体或泥岩围限,则有利于天然气有效聚集和保存。     

库车坳陷北部迪北段致密油气来源与勘探方向

致密油气为库车坳陷北部构造带迪北段重要勘探领域,但整体勘探程度较低。为了研究迪北段致密油气来源,落实勘探潜力,在不同层系烃源岩地球化学特征分析基础上,通过油气源对比指出下侏罗统阿合组致密储层内油气均以上三叠统烃源岩贡献为主。利用阿合组烃类流体包裹体均一温度测试结果和单井热史、埋藏史的分析,确定阿合组油气具有3期充注特征;结合迪北段油气成藏过程动态演化分析,认为迪北段油气具有早油晚气的特点,进而建立早期和晚期油气成藏模式,明确烃源岩有效排气强度和致密储层裂缝发育程度共同控制致密气藏的分布,并预测阿合组致密气藏勘探有利区位于迪北边缘。     

大型致密砂岩气田气水分布规律及控制因素——以鄂尔多斯盆地苏里格气田西区为例

以储集层地质特征为基础,分析苏里格气田西区地层水的化学特征和赋存状态,明确研究区气水分布规律及控制因素。苏里格气田西区含水层大面积广泛分布,气层发育差且分布局限,纵向上气、水层呈孤立状交叉分布,储集单元内部气水分异不明显,没有统一的气水界面,总体下石盒子组盒8下段和山西组山1段好于盒8上段。气水分布主要受生烃强度、储集层距烃源岩的距离、砂泥岩的配置关系及复合砂体内部物性差异等因素的控制,其中生烃强度控制了气水分布的宏观格局,随着生烃强度由高到低,由良好的天然气聚集逐渐向气水伴生气藏变化;储集层距烃源岩越近,气层相对越发育,反之则气水同层和含气水层越发育;砂泥岩的配置关系和复合砂体内部物性差异主要控制天然气的局部充注、聚集成藏,由此归纳出5种气水分布模式:纯气型、巨厚储集层气水混存型、上水下气型、上气下水型和上下水夹气型。     

鄂尔多斯盆地上古生界全油气系统成藏特征与天然气富集地质模式

通过对鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩、生储盖组合和天然气成藏特征的分析,从全油气系统的角度,讨论天然气成藏富集主控因素,建立该盆地上古生界全油气系统天然气富集模式。结果表明,烃源岩、断裂和致密储集层等要素及其相互耦合关系对天然气分布和富集具有控制作用,其中,烃源岩的分布和生烃能力控制源内滞留页岩气和致密气的富集程度和分布范围;烃源岩的生烃能力与致密储集层的物性耦合关系控制盆地中心近源致密气的分布和甜点发育;盆地边缘远源致密气主要受断裂展布的控制,并且使得源内、近源和远源天然气分布受断裂调整改造。鄂尔多斯盆地上古生界天然气具有源内的煤层气与页岩气、致密砂岩夹层气和近源致密天然气、远源断裂输导天然气4种富集模式,目前盆地勘探的重点是源内致密气、近源致密气,未来煤层和页岩气、远源天然气聚集将是重要的潜在勘探领域。     

吐哈盆地致密砂岩气成藏特征及勘探方向

吐哈盆地侏罗系水西沟群具备形成大面积致密砂岩气藏的地质条件,煤系地层长期大量生排气态烃为形成致密砂岩气藏提供了充足的气源,烃源岩与储集层呈互层紧密接触有利于气源内致密砂岩成藏,致密砂岩中气体的运聚与常规气藏有明显的差异,在“活塞式”充注条件下,致密砂岩气藏的含水率明显偏高,压力也呈现出高（低）压异常。吐哈盆地南部斜坡区及北部山前冲断带地区,源岩与储集层配置条件优越,是寻找致密砂岩气藏的有利区域。     

川西坳陷上三叠统须家河组天然气分布及成藏特征

川西坳陷自晚三叠世以来,经历了印支、燕山、喜马拉雅多期构造运动,导致了上三叠统须家河组岩石物性、构造特征、流体性质和地压场的多期次变化,油气运移聚集经多次反复而成藏。川西坳陷上三叠统须家河组天然气富集带环绕彭灌生烃凹陷,在其东、西、北坡呈马蹄形分布,显裂缝系统构成天然气自然渗流的重要通道,天然气藏主要聚集在以早期构造为基础的各种复合圈闭中。综合源岩生排烃期-储层致密化期-流体充注储层时期-圈闭形成期的分析,川西坳陷上三叠统的原生气藏成藏期为印支中晚期-燕山中晚期。晚白垩世以后,储层整体致密化,烃源岩生排烃高峰期结束,油气被致密化作用所"封存"。喜马拉雅运动使区内产生强烈形变,主要表现为裂缝对早期致密化"封存"油气的活化作用。因此,川西坳陷上三叠统须家河组天然气的成藏特征:早期"古构造"是天然气藏聚集的基础;中期"致密化封存"是天然气保存的条件;晚期"裂缝活化"是天然气富集的关键。     

鄂尔多斯盆地上石炭统本溪组致密气富集主控因素

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气勘探成效显著,较之于下二叠统山西组和中二叠统下石盒子组八段,上石炭统本溪组致密气的勘探潜力更大,但对于后者天然气成藏机理的认识却相对不足、致密气富集的主控因素不清,给油气勘探评价选区造成了困难。为了给该盆地本溪组致密砂岩气的勘探提供依据和参考,在统计分析本溪组165口井测试结果、总结气水分布特征和气井产能变化特征的基础上,采用地质分析、物理模拟和数值模拟相结合的方法,研究了致密砂岩气富集的主控因素,探讨了本溪组致密砂岩气的成藏机理,进而预测了致密砂岩气富集的有利区。研究结果表明:(1)本溪组致密砂岩气层在平面上主要分布在三角洲前缘分支河道相带和潮坪砂坝相带上,埋深在2 800 m左右;(2)气井产能与煤层厚度、砂体厚度及渗透率存在着一定的正相关关系,但相关性不强;(3)烃源岩排烃强度与储层孔隙度耦合关系、储层储能系数和超压分布为气层分布的主控地质因素,其中烃源岩排烃强度与储层孔隙度耦合关系控制着致密气的分布范围,储能系数控制着致密气的富集层位,而超压分布则控制着致密气的富集程度。结论认为,鄂尔多斯盆地本溪组致密砂岩气富集有利区主要位于生气强度大于3×108 m3/km2的潮控三角洲与浅海过渡带以及浅海砂坝区。     

川西南地区侏罗系沙溪庙组致密砂岩成藏特征及主控因素

综合利用地质构造、有机地球化学及储层物性、岩性等资料，从烃源岩、储层物性、有效盖层和输导体系等4个方面分析了川西南地区侏罗系沙溪庙组致密砂岩气的成藏条件及主控因素，并对气藏有利区进行了预测。研究结果表明：(1)川西南地区侏罗系沙溪庙组致密气具备良好的成藏条件，三叠系须家河组五段煤系烃源岩有机质以Ⅲ型干酪根为主，平均TOC为3.31%,Ro为0.70%～1.75%，为沙溪庙组煤型气的规模聚集奠定了良好的物质基础；上覆遂宁组泥岩厚度大，泥地比大于0.8，突破压力高，是良好的封盖层；区内广泛发育的气源断裂为油气运移提供了良好的输导通道。(2)研究区致密砂岩气的成藏规模受控于源储距离和储层物性，气藏地质储量与储层物性呈正相关，与源储距离呈抛物线关系；致密气的富集层位受控于源-储-盖配置类型，当源储分离、有区域盖层遮挡时，致密气富集于区域盖层下伏储集层，当源储分离、断穿区域盖层时，优势储层多层系富集；烃源岩生烃潜力与输导通道控制了天然气充注方式，区内整体充注程度高，烃源岩侧向运移排烃的成藏条件要好于垂向运移排烃。(3)研究区地质储量与成藏指数呈线性正相关，相关系数大于0.8；成藏指数大于0.4、...     

柴达木盆地阿尔金山山前带基岩气藏差异富集因素

基岩油气藏多分布在盆缘山前带,其形成与山前带隆升和断裂活动息息相关,具有差异成藏的特点。通过系统梳理阿尔金山山前带基岩油气成藏要素,结合国内外基岩油气勘探情况,总结了阿尔金山山前带基岩气藏差异富集规律。研究结果表明,阿尔金山山前带基岩油气成藏具有4大主控因素,一是存在多个侏罗系局部生烃中心,控制了阿尔金山山前带基岩气藏分布和丰度;二是阿尔金山山前带具有“隆起区、斜坡区、坳陷区”三大构造台阶,靠近生烃凹陷斜坡区的基岩圈闭油气优先充注、保存完整,对成藏有利;三是阿尔金山山前带优质基岩储集层分布影响了基岩气藏的局部富集,其分布受基岩岩性、风化淋滤强度等多因素控制;四是受多期构造运动控制,阿尔金山山前带断裂形成期次、活动性各有不同,起着控制基岩圈闭形成和油气差异成藏的重要作用。烃源岩分布差异、储集层发育差异、构造格局差异和断层活动性差异等多重因素共同控制了阿尔金山山前带基岩气藏的差异富集。     

鄂尔多斯盆地临兴区块上古生界致密砂岩气藏成藏条件及主控因素

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块上古生界致密砂岩气资源潜力巨大,多层系发育优质气层,预测致密砂岩气资源量超千亿方,但构造背景特殊、储层非均质性强,造成气-水分布规律复杂,成藏地质条件及主控因素复杂多变,勘探开发难度较大。立足于系统梳理临兴区块致密砂岩气藏成藏条件,从平面上沉积模式、垂向上的生-储-盖组合及其耦合关系、时空上的气-水分布规律和天然气成藏过程中的差异聚集特征入手,揭示研究区整体非均质性背景下的差异富集规律,指导鄂尔多斯东缘千亿方大气田的勘探及高效开发。明确了烃源岩-储层-输导体系的配置关系：煤系烃源岩有机质丰度高,生烃潜力好,为大气田的形成奠定了基础;断裂的适度发育纵向沟通了煤系烃源岩及海相障壁海岸-潮坪及陆相河流-浅水三角洲沉积体系的砂岩储层,纵向上构成了下部源内、中部近源和上部远源3套成藏组合。深化了储层致密化成因及致密砂岩气成岩-成藏耦合关系,指出致密砂岩气藏具有“先致密后成藏”的特征。剖析了致密砂岩气藏天然气运移聚集机制,认为烃源岩生烃形成的超压是天然气运移的主要动力。建立了充足气源条件下、不同构造区带的多层系准连续选择性成藏模式,提出致密砂岩气具有“烃源控潜、构造控区、微相控储、物性控藏”的特点。天然气在烃源岩大量持续生烃背景下,优先选择断裂适度发育,构造活动强度适中,有利砂体及高渗物性条件背景下聚集成藏。