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。     

鄂尔多斯盆地富县探区上古生界天然气运移模式

鄂尔多斯盆地富县探区位于陕北斜坡，通过对该探区上古生界天然气初次运移的历史、动力、方向和二次运移方向的研究，认为该区上古生界在晚侏罗世一早白垩世开始大量生成天然气，为排烃的高峰期，初次运移的动力除扩散作用外，主要是气源岩所产生的异常压力，方向垂直向下，即指向奥陶系风化壳；天然气的二次运移方向主要是北东向，但由于地层倾角较小，横向进行二次运移的动力不足以及受储集层物性差和砂体展布方向等方面的制约，天然气只能在较短的范围内运移。富县探区是鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏的最佳地区。图6参8     

鄂尔多斯盆地上古生界准连续型气藏天然气运移机制

基于鄂尔多斯盆地上古生界主要产气层段天然气地球化学特征和运移基本地质条件的分析,对上古生界准连续型致密砂岩大气田的天然气运移特征进行了研究。研究表明,鄂尔多斯盆地上古生界准连续型致密砂岩大气田天然气组分和碳同位素组成在平面上的变化主要受烃源岩热成熟度控制,纵向上受到烃源岩热成熟度和天然气运移分馏作用的共同影响。结合运移动力和输导条件进一步分析认为,上古生界致密砂岩大气田主要为初次运移直接成藏和短距离二次运移近源成藏。运移的动力主要为异常高压和气体分子浓度差产生的扩散作用力,浮力作用弱或无。运移方式主要为异常高压驱动下的幕式涌流和扩散作用引起的扩散流。其中,位于生烃体系内的太原组、山2段主要为异常高压驱动下的幕式涌流运移;生烃体系外的山1段、盒8段及以上层段扩散作用引起的扩散流运移对于天然气的成藏具有重要贡献,苏里格气田天然气组分和碳同位素纵向上的规律变化就是其直接反映。     

琼东南盆地天然气运移输导体系及成藏模式

本文提出了渍气运移输导体系的概念,并以琼东南盆地为例说明了高温高压条件下油气运移的基本牲及成藏模式。强调高温放松低温常压条件下天然运移要系明显不同,前者肥压力场控制,以水溶相运移为主,低压脊是运移的主通道,后者受浮力控制,以气相运移为主,构造脊为主运移通道。     

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。     

莺歌海盆地泥底辟构造与天然气运移成藏模式

莺歌海盆地泥底辟构造为天然气运移提供了良好通道，3000－6000m深处的天然气通过泥底辟构造运移到浅部，并在有利构造部位成藏。     

天然气运移的地球化学指标研究

本文从室内试验及实例剖析入手,研究了甲烷碳同位素、iC4/nC4、C2+/Cn等八项指标在运移、水溶,散失中的变化行为。在此基础上,提出了生物气的真实归属应为“运移气”的观点。同时,利用筛选出的五项指标——δ13C1、Δ(δ13C1—δ13C2)、iC4/nC4、C2+/Cn和δ13C2,展开了对天然气运移、聚集、水溶、散失、成因的一体化判别。最后,尝试运用研究成果指导勘探,开展详探区评选、气-水关系带划分及钻井周围含气状况预测等。文章共分三个部分:第一部分——天然气运移及相关的地球化学实验;第二部分——天然气运移的现场实际研究;第三部分——天然气运移的地球化学指标综述及地质应用。     

鄂尔多斯盆地中部上古生界砂岩储集层特征

鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储集层主要为三角洲分流河道砂体;岩石类型主要为石英砂岩、岩屑石英砂岩和岩屑砂岩,成分成熟度和结构成熟度中等-差;孔隙度较小,渗透率较低,总体上为低孔、低渗储集层;储集空间以晶间孔和溶蚀孔为主,孔隙喉道以中喉型为主;孔喉组合类型以复合粒间孔＋晶间孔＋溶蚀粒内孔＋细喉型＋中喉型组合为主,其次是晶间孔＋溶蚀粒间孔＋细喉型组合;孔隙结构演化受控于成岩作用。根据储集层岩性、孔喉组合,结合孔隙度、渗透率、孔喉直径、排驱压力、30MPa下的进汞量等特征参数作为评价指标,可将研究区储集层划分为4类。     

鄂尔多斯盆地中部断裂带方解石脉天然气包裹体研究

喜马拉雅运动对鄂尔多斯盆地断裂构造演化和油气藏的形成与分布具有十分重要的影响。鄂尔多斯盆地中部断裂带穿过米脂气田南侧,在断裂带中三叠系野外露头发育有一组"X"型构造裂隙或节理,充填有含大量天然气包裹体的方解石脉。分析表明天然气包裹体形成温度在130~140℃之间,气态总烃含量为78.9%,其中CH4为51.8%,并含21.1%的H2S气体。天然气包裹体中有机质以中等碳数C19—C27正构烷烃和偶碳数优势为特征,其来源与鄂尔多斯盆地天然气藏源岩一致。研究认为方解石脉天然气包裹体是深部天然气藏受喜马拉雅运动影响沿构造裂隙发生运移的结果。     

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气藏研究

鄂尔多斯盆地存在前缘坳陷和大型斜坡组成的深盆地结构。上古生界发育海陆交互相和陆相砂泥岩生储组合,大型三角洲体系形成了广泛发育的致密砂岩储集层。煤系地层形成了深盆气藏的主要气源岩,范围广、丰度高的煤系有机质除东北部处于低成熟外,盆地中普遍进入成熟─高成熟演化阶段。深盆气的生成─运移─聚集从三叠纪持续到晚白垩世,其后进入保存期。上古生界形成了一个几乎覆盖全区的特大型深盆气藏,地层压力以异常低压为主,气水分布明显呈现南气北水下气上水的特征,气层分布不受构造控制,预测地质储量为１． ４７ × １０１２～ １０． ５ × １０１２ｍ３。     

鄂尔多斯盆地上古生界气井产能控制因素分析

鄂尔多斯盆地从石炭系本溪组到二叠系石千峰组各个地层均可见到含气层,而主力气层以下石盒子组的盒8亚段和山西组的山2亚段为主,气层层位由盆地东部向西部、自南向北有逐渐升高的趋势。钻探、测井及试气结果表明:气层的分布严格受砂体展布和砂体物性控制;气层产能与储能系数、地层系数具有较好的正相关关系;工艺因素对气井产能有很大影响,例如压裂改造规模、测试时间等;气层伤害对气井产能的影响不容忽视。     

鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩储层分类及气层识别

在电成像测井资料分析基础之上,将鄂尔多斯盆地碳酸盐岩储层划分为溶蚀孔洞型、裂缝型、溶蚀孔洞-裂缝型、洞穴型、洞穴-裂缝型5类储层。并对这5类储层常规测井响应特征做了总结,分析认为溶蚀孔洞型、溶蚀孔洞-裂缝型储层含气性最好。针对复杂孔隙结构碳酸盐岩气层识别困难的问题,提出了4种识别气层的方法,应用效果表明,单因素测井参数交会图识别气层能力有限,复合参数交会图能够较准确地识别出气层,可以进一步推广应用。     

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气特点与成藏机理探讨

研究区盒8、山2两大成藏组合具备深盆气的形成条件及特征,其储层具有致密化程度高、含气范围内零星产水、气藏压力分割性强等特点,主要归因于陆相沉积层序和气藏的后期改造。地质分析和物理模拟实验表明,砂岩体走向上区域连通,在成藏环境下可以发生气驱水的运聚过程。以早白垩世末为界可划分出形成发育期和深盆气改造期两个阶段。在成藏过程中气藏压力经历了由超压到负压的演变过程。引起不同地区压力降低的主控因素是不同的:苏里格庙地区主要由储层溶孔体积增大引起,温度降低也有一定影响;而东部榆林、神木-米脂地区,主要由后期抬升温度降低引起。在综合分析成藏特征和过程的基础上,提出了"广覆叠置式源顶改造型深盆气"成藏模式。     

鄂尔多斯盆地西南部三叠系延长组烃源岩分布及石油运聚特征

研究区地处鄂尔多斯盆地西南部，受湖盆中心控制，拥有丰富的烃源岩。不同沉积环境的岩石生源母质，其组合、有机质相对含量和显微组分有所差异，干酪根类型也不同。结合前人研究成果，长7段有机质生烃作用、压实作用和水热膨胀等作用所形成的过剩压力是烃类垂向运移的主要动力。从烃源岩排出之后，输导岩层的孔渗性及在空间上的连通性提供了油气的运聚通道和空间。由于运聚过程往往发生在地质历史时期，这些通道在油气大规模运聚发生时的输导特征就有不同．从而影响油气运移与聚集。     

利用包裹体信息研究鄂尔多斯盆地上古生界深盆气的运移规律

以鄂尔多斯盆地上古生界深盆气藏为例,应用Leica Qwin和PVTsim软件对盆地中20多个钻孔的砂岩储层中的次生流体包裹体捕获温度、捕获压力、包裹体成分进行了模拟计算.同时采用Leica THSM G00气流冷热台对流体包裹体盐度进行了测定.根据以上信息的变化特征及盆地构造史和地热史分析结果表明,鄂尔多斯盆地上古生界深盆气藏在主形成期时,天然气由南向北运移.     

鄂尔多斯盆地上古生界气藏与深盆气藏特征对比

通过对鄂尔多斯盆地上古生界砂泥岩压实资料、孔隙演化、压力成因、气水分布、天然气运移和成藏特征等分析研究,结合前人的成果资料,对上古生界气藏与典型深盆气藏特征进行了详细对比。研究认为,如果仅从成藏基本条件和气藏某些表现形式看,上古生界气藏与深盆气藏有相似之处。但开发动态资料显示,气层连通性差,气层分属多个压力系统,并没有出现大范围的气水关系倒置现象,局部存在边底水,气水分布主要受构造部位和有利储层相带等因素控制。由成藏作用过程、成藏关键条件和成藏机理考察,上古生界气藏具就近运移、聚集、成藏特点,主要属岩性气藏或构造-岩性气藏。综合分析认为,储层连通性差、圈闭受岩性和构造控制是造成上古生界气藏有别于深盆气藏的根本原因。     

鄂尔多斯盆地上古生界油气资源数值模拟

为了准确评价鄂尔多斯盆地上古生界油气资源,将油气系统的概念引入了盆地模拟分析,能确定盆地模拟的基本参数。然后应用BASIMS4．5盆地模拟软件对鄂尔多斯盆地上古生界油气藏进行模拟,从而获得了大量详实可靠的上古生界油气藏数据。在此基础上,进一步分析了鄂尔多斯盆地上古生界生烃量在平面上的分布特点,指出伊陕斜坡北部是鄂尔多斯盆地目前最主要的勘探区域,这与目前鄂尔多斯盆地天然气的勘探形势相一致。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界致密岩性气藏成藏模式

鄂尔多斯盆地东部上古生界气藏为典型的致密砂岩岩性气藏,其特点是气源充足、多层系含气、致密砂岩储集层发育、盖层封闭条件相对较好.根据鄂尔多斯盆地东部气藏形成特征,以成藏期次为主线,以致密岩性圈闭为重点,综合考虑成藏主控因素,分别对早侏罗世末期、晚侏罗世中晚期、早白垩世末期、早白垩世末期至今4个具有代表性的阶段进行了成藏模式分析,认为晚侏罗世中晚期及早白垩世末期是盆地东部天然气成藏的关键时期.受致密岩性圈闭气藏储集层物性差的影响,输导层不同决定了天然气二次运移的方式不同,本溪组、太原组、山西组、下石盒子组形成的天然气气藏在平面上连片性好,而石千峰组及上石盒子组天然气在输导层发育的地方常形成"小而肥"的次生气藏.图3表2参22