鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组四段储层特征及主控因素

近期勘探实践表明,鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组四段豹斑状白云岩储层具有良好的勘探开发潜力。为此,基于钻井岩心、岩石薄片和分析化验资料,解析了该层段的储层特征及主控因素。结果表明：(1)马四段储层的储集岩类主要包括豹斑状云质灰岩、豹斑状灰质云岩、晶粒云岩和凝块云岩,储集空间类型以晶间(溶)孔为主,含少量格架孔和微裂缝。(2)研究区储集层整体表现为低孔—中低渗孔隙型储层,其中储集性能以豹斑状灰质云岩和晶粒云岩最佳且分布范围广,是区内最优质的储集岩类。而豹斑状云质灰岩发育规模较大,储集性能整体较差,凝块云岩储集性能较好,但发育频率较低。盆地中东部马四段储层发育主要受沉积微相、生物扰动、白云石化作用以及早成岩期岩溶作用综合控制：有利沉积微相是储层发育的物质基础,控制储层平面横向分布;生物扰动作用有利于白云石化作用;白云石化作用是储层形成的关键,有利于储层孔隙的保存;早成岩期岩溶作用对储层质量改善有着重要贡献。马四段有利储层纵向上主要位于高频向上变浅序列的中上部;平面上,主要集中在研究区西侧乌审旗—靖边—志丹一线以及东侧的神木、米脂两个相对独立的区域。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段富铁白云石成因

鄂尔多斯盆地马家沟组五段白云岩,按照晶粒可分为两种类型：晶粒较细的M型微晶白云岩和晶粒相对较粗的F型粉细晶白云岩。这两类白云岩都具有较高的Fe含量,但Fe并不是均一分布的。在M型微晶白云岩中,基质白云石的铁含量为583×10^-6~3 811×10^-6,富铁白云石主要以膏溶铸模孔的孔隙充填物的形式存在,粗晶白云石充填物铁含量29 112×10^-6~47 148×10^-6,均匀分布于晶体之中;而粉晶白云石充填物,铁含量最可达81 752×10^-6,仅富集于白云石的边缘。在F型粉-细晶白云岩中,其基质白云石的铁含量为233×10^-6~2 007×10^-6;裂缝和孔隙内充填的白云石的铁含量较高,可达9 178×10^-6,均匀分布。铁的富集可能与孔隙的发育有一定联系。孔隙越发育,容易富集铁。M型微晶白云石的δ¹³C（V-PDB）值为-3.5‰~1.4‰,δ¹⁸O（V-PDB）值为-6.5‰~-8.0‰;孔隙充填物粉晶白云石δ¹³C（V-PDB）值为-0.7‰~-2.7‰,δ¹⁸O（V-PDB）值在-9.8‰~-11.5‰;粗晶白云石的δ¹³C（V-PDB）值范围为-1.7‰~-2.9‰,δ¹⁸O（V-PDB）值范围为-9.9‰~-11.3‰,可能受到过较高温度流体的影响。F型粉细晶白云岩的δ¹³C（V-PDB）值为-0.4‰~-0.8‰,δ¹⁸O（V-PDB）值为-5.3‰~-6.6‰,与海水较为接近。两类白云岩的Fe可能来源于上覆的铁质粘土岩。白云岩形成后,后经历了漫长的风化暴露剥蚀,形成了大量的储集空间,并残存形成了上覆铁质粘土岩。当再次进入埋藏期后,铁质粘土岩中富铁的流体在重力的作用下,向下部的地层运移,且到一定深度时,氧化态Fe³⁺转化为还原态的Fe²⁺,且已具有相对较高的地温,使得Fe²⁺更容易进入白云石晶格,形成了富铁的白云岩层系。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组盐下天然气成因类型及来源

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系天然气资源丰富,随着深层天然气勘探的进一步深入,在奥陶系盐下地层也相继发现了可观的天然气资源,但盐下天然气的成因类型及来源仍有较大争议。基于天然气的组分、稳定碳同位素等资料,结合实际地质背景,对鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组盐下天然气成因类型及来源进行了系统的分析。研究表明：鄂尔多斯盆地中东部马家沟组盐下天然气以干气为主,非烃含量较低,甲烷碳同位素(δ¹³C₁)值主频分布在-40‰～-32‰之间,乙烷碳同位素(δ¹³C₂)值主频分布在-40‰～-28‰之间,主要表现为腐泥型气特征。综合天然气组分、碳同位素与平面分布特征,将奥陶系盐下天然气细分为油型气、煤型气和混合气,其中油型气分布范围较广,来源于奥陶系马家沟组盐下碳酸盐岩烃源岩,部分天然气发生TSR反应;煤型气和混合气分布范围小,集中在靠近盐下地层尖灭线边缘部位,主要来源于上古生界烃源岩,奥陶系烃源岩也有少量贡献。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下天然气成藏特征及勘探方向

鄂尔多斯盆地中东部地区奥陶系马家沟组发育巨厚的盐岩、膏岩沉积,封盖性能好,膏盐岩之下的碳酸盐岩一直是备受关注的重要勘探领域.在对区域构造沉积背景及沉积相带分布研究的基础上,以马家沟组马五段膏盐岩盖层之下的马四段碳酸盐岩为目标,主要开展了储层及成藏特征研究.研究认为:马四段白云岩分布主要受控于古隆起控制下的台内分异作用,...     

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系马家沟组白云岩成因研究

基于岩石薄片的系统鉴定,将钻井岩心和地表露头样品相结合,运用多种分析、测试手段对鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系马家沟组白云岩的成因进行深入研究,认为该组白云岩主要由准同生白云岩和埋藏白云岩组成。准同生白云岩主要发育于马家沟组一、三、五段,受古地理环境限制明显,由蒸发泵白云石化形成;埋藏白云岩厚度大、分布广、岩石类型多,构成马家沟组白云岩的主体,成因模式包括浅埋藏期的回流白云石化以及中—深埋藏期的压实水流白云石化和地形驱动水流白云石化。热液白云石在盆地西缘的定边地区、南缘的富县、黄陵、麟游均有发现,通常呈脉状充填裂缝,其成因与深部热流体沿断裂系统上涌有关,而且对储层的发育具有指示意义。在上述成因模式研究的基础上,对各类白云石的结构演化进行了讨论。     

鄂尔多斯盆地奥陶系盐下马四段天然气成藏新认识及勘探重大突破

基于大量钻井、测井和地震资料分析,对鄂尔多斯盆地奥陶系盐下马家沟组四段天然气地质条件与成藏主控因素开展研究,提出古隆起控相、控储、控藏新认识：(1)马家沟组沉积期,中央古隆起分隔盆地中东部华北海与西南缘秦祁海两大沉积体系,在马四段台缘带发育巨厚丘状颗粒滩相白云岩,同时控制盆地中东部形成“两隆两凹”古地理格局,其中水下低隆带发育台内滩相白云岩,隆间低洼区发育泥灰岩。(2)由中央古隆起至盆地东缘,马四段白云岩逐渐减薄并相变为灰岩,灰岩致密带侧向封挡形成大面积白云岩岩性圈闭。(3)加里东末期中央古隆起遭受不同程度剥蚀,面积达6×10~4 km~2,上古生界石炭系—二叠系煤系优质烃源岩大面积披覆沉积,成为下伏奥陶系盐下白云岩岩性圈闭规模供烃主体。(4)印支期—燕山期盆地西倾掀斜,中央古隆起下拗转变为高效供烃窗,上古生界煤系烃源岩通过中央古隆起高孔渗白云岩体向上倾高部位侧向供烃,盐下海相烃源岩作为重要的气源补充,通过加里东期断裂、微裂缝输导供烃。以新认识为指导,转变勘探思路,综合评价优选盆地中东部马四段两大有利勘探区,部署实施两口风险探井均钻遇较厚马四段(含)气层,其中1口井获高产工业气流。该研...     

鄂尔多斯盆地奥陶系盐下马家沟组四段天然气勘探突破及意义

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组发育碳酸盐岩—膏盐岩共生体系沉积,马家沟组四段(马四段)是马家沟组沉积厚度最大的一套海侵碳酸盐岩沉积层,长期以来是天然气勘探关注的重点层位。基于地球物理、钻井岩心及有机地球化学等资料,重新认识了鄂尔多斯盆地奥陶系盐下古构造、储层分布、烃源岩和圈闭等成藏条件,并取得以下成果认识：(1)盐下马四段天然气为油型气,主要来自奥陶系盐下海相烃源岩,该套烃源岩生烃母质除常规干酪根外,还发育分散有机质、有机酸盐,生烃物质丰厚,具备规模生烃潜力;(2)奥陶纪鄂尔多斯盆地中东部坳陷存在乌审旗—靖边古隆起和东部盐下低隆两大次级构造单元,分别控制了盐下马四段台内滩、台内丘白云岩储层的发育,储集空间主要为白云岩晶间孔;(3)盆地中东部盐下马四段台内滩、台内丘白云岩上覆厚层膏盐岩封盖,上倾方向致密石灰岩侧向遮挡,海相烃源岩供烃,形成了大面积分布的自生自储式岩性气藏。在新的地质理论认识的指导下,针对鄂尔多斯盆地奥陶系盐下马四段部署的风险探井MT1井钻遇气层43.4m,采用水力加砂压裂新工艺,试气获35.24×10⁴m³/d的高产工业气流,实现了...     

鄂尔多斯盆地南缘古生界天然气地质条件及勘探有利区评价

鄂尔多斯盆地南缘古生界沉积类型多、厚度大。烃源岩发育,分为下古生界碳酸盐岩烃源岩及上古生界煤系烃源岩两大类,烃源岩生气指标好,下古生界排烃量及排烃效率均高于全盆地值,下古生界分为六大类储层,以奥陶系顶风化壳古岩溶型储层条件最好。上古生界区域性泥质岩盖层控制了下古生界风化壳气藏的发育及分布。下古生界具六大套生储盖组合及含气层位,主要目的层为中奥陶统,次为下奥陶统。局部构造是控气的主要圈闭类型,保存条件北好南差。下古生界天然气勘探有利区为:渭北隆起北侧的风化壳古岩溶及生物礁滩发育和伊陕斜坡南侧鼻状构造及古岩溶发育区。上古生界有利区为庆阳古隆起南坡河流及时性三角洲砂体发育的富县-黄陵、宜君-旬邑地区。     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段白云岩储层成岩作用及孔隙演化

通过岩心、薄片、阴极发光、扫描电镜、能谱和地球化学等分析测试工作,对鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段(马五段)白云岩的白云岩化作用、胶结作用、溶蚀作用和压实、压溶作用等开展研究,将研究区马五段白云岩储层成岩作用分为近地表-浅埋藏和中-深埋藏两个阶段。研究表明,马五段白云岩储层可分为泥晶-微晶白云岩型、晶粒白云岩型和颗粒白云岩型3大类;准同生期近地表环境中的溶蚀作用是储层孔隙形成的关键因素,白云岩化作用是储层孔隙保存的重要有利条件,胶结作用是孔隙破坏的主要成岩作用;含石膏结核和含石膏团块的泥晶灰岩在海平面短暂下降期间,受大气淡水影响,石膏溶解,形成膏模孔和不规则膏溶孔,后经浅埋藏期白云岩化作用,岩石抗压性得到增强,利于孔隙保存,中-深埋藏期经历胶结作用,部分孔隙空间被充填;颗粒灰岩在沉积期形成粒间孔,在准同生期经胶结作用,在浅埋藏环境下经历白云岩化作用,残余粒间孔得到保存,形成良好的储层。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田马家沟组四段白云岩特征及分布规律

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段具备良好的天然气勘探潜力,白云岩分布是马家沟组四段天然气富集的重要控制因素。盆地北部大牛地气田马家沟组四段薄层白云岩分布规律及成因机制尚不清楚,制约了储层的预测及天然气的勘探。为此,利用层序地层学理论,在准层序类型研究的基础上,建立大牛地气田马家沟组四段准层序地层格架,通过对不同类型白云岩同位素与微量元素对比分析,研究白云岩的成因及分布规律。研究结果表明：(1)马家沟组四段发育3种类型的准层序列,石灰岩—云质灰岩型、石灰岩—白云岩型和石灰岩—白云岩/膏岩互层型。(2)马家沟组四段白云岩为渗透回流成因,随着海平面的下降,古隆起周缘的蒸发作用增强,重卤水向下倾方向渗透发生渗透回流白云石化。(3)白云岩发育在准层序的顶部,单层厚度小但平面分布稳定,物性较好;纵向上随着海平面的下降,自下而上白云岩厚度和层数增加;横向上自西向东白云岩发生减薄甚至尖灭,古隆起附近多层白云岩叠合形成厚层白云岩。该研究成果为盆地东部马家沟组四段白云岩储层的预测提供了地质模型。     

鄂尔多斯盆地马家沟组盐下碳酸盐岩烃源岩分布特征

针对鄂尔多斯盆地中东部盐下奥陶系内幕天然气自生自储特征及其相应烃源岩发育不清的实际,利用地球化学与测井技术相结合的方法,分析了研究区奥陶系盐下烃源岩的分布特征。奥陶系马家沟组马五₆亚段膏岩最为发育,分布最为广泛,该膏岩层之下发现的自生自储天然气出气点表明了海相碳酸盐岩烃源岩具有一定的生排气能力。研究表明:研究区马家沟组盐下碳酸盐岩烃源岩有机质丰度总体偏低,测试的有机碳含量平均值约为0.2%,大部分低于0.5%;岩石热解T_ma 平均值达484℃,处于高成熟—过成熟阶段。平面分布上,盐下碳酸盐岩烃源岩有机碳含量在西部相对较高,向东逐渐降低;有机碳含量在北部相对较高,向盆地中部降低,最南部略有升高。研究区存在3个相对较好的烃源岩有利分布区。     

鄂尔多斯盆地古隆起东侧奥陶系马家沟组中组合成藏地质条件

鄂尔多斯盆地古隆起东侧奥陶系马家沟组中组合发育白云岩储层,其特征明显有别于靖边气田奥陶系顶部风化壳储层。通过储层岩性分析、流体包裹体测试分析,结合钻井、地球化学、试油等相关资料,从烃源、储层、沉积等方面对鄂尔多斯盆地古隆起东侧马家沟组中组合成藏地质条件进行了系统分析。结果表明,古隆起东侧马家沟组中组合马5⁵ 、马5⁷和马5⁹亚期处于次一级海侵沉积背景,水动力条件强,滩相沉积发育,在隆起周边形成自形程度高的粗粉晶-细晶结构的晶粒状白云岩储层,具有晶粒均一、连通性好且发育白云石晶间孔等特征;受加里东末期构造抬升运动影响,古隆起东侧奥陶系顶部剥露为中组合地层,与上覆上古生界煤系烃源岩直接接触,形成了良好的源、储配置关系;受上倾方向岩相变化控制,在空间上中组合滩相白云岩逐渐相变为泥晶灰岩,形成分布不连续、局部富集的岩性圈闭。     

鄂尔多斯盆地靖边气田奥陶系马家沟组热液活动特征及油气地质意义

含油气盆地中热液流体对油气成藏的影响已经成为油气地质研究的热点。基于钻井岩心观察、岩石薄片鉴定、流体包裹体测温、碳氧同位素、元素地球化学及地层水分析等实验技术方法,分析鄂尔多斯盆地靖边气田马家沟组五段(马五段)碳酸盐岩储层中热液活动特征,探讨热液活动对油气的地质意义。结果表明：靖边气田马家沟组热液活动特征主要体现在热液黄铁矿充填溶孔、流体包裹体的均一温度异常增高、脉体方解石的碳氧同位素和天然气中H₂S硫同位素均指示了高温热液异常、白云岩稀土元素显示明显的δEu正异常和δCe负异常,且样品全部分布在Ya/La—Yb/Ca交会图的热液成因区域,部分主量元素和微量元素因热液作用显著增加。地层水特征显示出多种地质因素综合作用的结果。因此推断深部热液流体通过基底断裂和古断裂上升,沿着马五段顶部不整合面和古断裂进入马家沟组。前期可对岩石中的不稳定组分进行溶蚀,形成大量的次生溶蚀孔洞,对储层起建设性作用。后期随着热液流体温度的降低及压力系统的改变,热液流体形成的黄铁矿、石英和方解石开始大量沉淀,充填溶蚀孔洞和裂缝,对储层起破坏性作用。     

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗马家沟组四段碳酸盐岩储层分布规律

鄂尔多斯盆地北部灰岩喀斯特储层是近年发现的一种新储层类型,分析其形成机理与分布规律对该地区的天然气勘探意义重大。通过洞穴结构解剖,分析储层与洞穴相的关系;在洞穴测井响应研究的基础上,拉平基准面,研究风化壳古地貌和洞穴层的纵向分布规律,阐释多层洞穴与构造隆升之间的关系;利用地震资料,进行洞穴的分布规律研究。结果表明：①不整合面之下的表层孔洞大多被泥质充填而失去储集能力,远离不整合面的洞穴是喀斯特储层的主要储集空间;②洞顶相和洞穴未充填相是主要的储层发育段;③马四段灰岩发育三层洞穴,洞穴层分布稳定,平面上可对比性强,西部发育程度好于东部,三层洞穴是加里东期盆地北部幕式隆起的结果;④井-震结合对洞穴分布进行预测,北部以大量的落水洞为特征,向南转变为地下暗河;洞穴在平面上呈网状分布,断裂对其影响不大。古潜水面控制着洞穴的分层。马四段多层灰岩洞穴的发育极大地拓展了盆地北部下古生界的天然气勘探范围。     

鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩天然气勘探领域

通过对鄂尔多斯盆地奥陶系沉积特征、烃源岩条件、储层类型及成藏主控因素的综合分析,认为奥陶系存在盆地中东部风化壳、古隆起周边白云岩体、台缘相带和盆地东部奥陶系盐下四大成藏区带。结合天然气勘探最新进展,优选出奥陶系岩溶风化壳作为勘探的现实目标;同时认为古隆起周边白云岩体、台缘相带及盆地东部奥陶系盐下等三大领域发育多类有效储层及圈闭,成藏潜力巨大,是盆地海相碳酸盐岩天然气勘探的接替领域。     

鄂尔多斯盆地南部延长组油页岩特征及页岩气有利区预测

基于对钻井资料和油页岩样品化验资料的分析,研究了鄂尔多斯盆地南部(旬邑-洛川-甘泉-正宁一带)油页岩的特征,预测出页岩气勘探有利区。研究表明:研究区中-北部延长组(长7段和长9段)油页岩不仅厚度大,而且有机质含量高、母质类型好、演化程度较高,推算页岩气资源量2.34×1012m3,加上该区许多页岩气勘探的成功案例,页岩气有着巨大的勘探潜力。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组硫化氢成因——来自流体包裹体的证据

硫化氢成因对认识碳酸盐岩型天然气的成藏问题具有重要意义.以鄂尔多斯盆地中东部地区Tao112井马家沟组岩心样品为研究对象,通过系统采样、薄片制备、流体包裹体岩相学观察、阴极发光分析、显微测温和流体包裹体激光拉曼光谱测试,分析了研究区硫化氢的成因类型和形成机制,探讨了马家沟组中、下组合天然气的成藏特征.结果 表明,Tao...     

鄂尔多斯盆地苏里格地区奥陶系马家沟组白云石化

苏里格地区马家沟组为一套碳酸盐岩为主,夹蒸发岩的地层,沉积于超盐度的局限陆表海环境。白云石分为以泥晶结构为主的,以细—中晶结构为主和充填于孔、缝中3类。白云石Na含量(0~2099)×10^-6,Sr含量(0~70)×10^-6,Mn含量(0~112)×10^-6,Fe含量(39~86746)×10^-6,以变化较大的Na含量、低的Sr和Mn含量、高的Fe含量为特征。白云石δ¹⁸O值在-16.00‰~-5.73‰之间,δ¹³C值在-11.46‰~1.90‰之间,说明碳酸盐岩经历了淋滤作用和埋藏作用。大多数孔、缝充填白云石较围岩组分有较低的δ¹⁸O和δ¹³C值,说明孔缝充填的白云石形成较晚。白云石以低的有序度,非理想配比的CaCO₃和MgCO₃含量为特征。白云石的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.707977±0.000070至0.711791±0.000064,绝大部分高于全球中、上奥陶统分界线对应的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值。微生物白云石化是形成白云石的机理。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组七段页岩发育特征及勘探潜力

鄂尔多斯盆地油气资源丰富,延长组七段(长七段)发育的优质烃源岩是该盆地页岩气的重点勘探层系。前期对盆地东南部长七段页岩发育特征缺乏系统分析,不能准确反映研究区页岩气勘探潜力。为此,以鄂尔多斯盆地东南部长七段页岩为研究对象,在页岩发育特征研究的基础上,综合采用岩相法和五项指标法,从页岩的生气潜力、储气潜力和开发潜力3个方面进行评价。岩相法用于评价储气潜力,通过页岩的总有机碳含量、脆性矿物(石英、长石和碳酸盐等)含量和黏土矿物相对含量,将长七段页岩划分为四大类,其中深色富有机质脆性页岩的开发潜力最高。五项指标法通过选用不同的五项指标组合,对生气潜力和开发潜力进行评价;其中,生气潜力评价指标为吸附气比例、有机质转化率、气体干燥系数、总有机碳含量和镜质组反射率;选取页岩的厚度、脆性矿物含量、地层压力系数、总有机碳含量和镜质组反射率五项指标分析页岩的开发潜力。综合2种方法获得的分析结果,优选出N3,N5,N6,N7和N10为研究区长七段页岩最有利的5个高勘探潜力层段。     

鄂尔多斯盆地东部奥陶系马家沟组白云岩成因机理分析

综合分析鄂尔多斯盆地东部地区奥陶系马家沟组沉积环境及白云岩地球化学特征认为,区内主要发育两类白云岩:准同生白云岩和埋藏白云岩.其中准同生白云岩由于形成于强蒸发的超咸水环境,具有序度低,晶粒细等特点;埋藏白云岩形成于微成-半成水环境,有序度高,晶粒粗,晶间孔发育,储集性能良好,为研究区最重要的储层类型.