鄂尔多斯盆地南部长探1井上古生界勘探突破及意义

鄂尔多斯盆地西南缘彬长区块构造特征相对复杂,2020年中国石化在该区块部署的风险探井长探1井在上古生界上石盒子组试获工业气流,标志着盆地南缘上古生界天然气取得新层系突破,随后又有多口井在上石盒子组、下石盒子组、山西组多层试获工业气流或钻遇良好显示,表明盆地南部物源体系中构造复杂带与盆地内部陇东地区不同,上古生界呈现出多层含气。为查明盆地南缘上古生界天然气成藏模式,完善和丰富盆地南部上古生界物源体系成藏认识,通过岩性录井及地层测试、色谱—质谱分析、测井解释、地震解释及属性分析、区域地质类比等技术手段,系统开展了盆地南部彬长区块构造演化及断裂活动、上古生界煤系烃源岩特征、沉积相及储层分布、区域保存条件及天然气输导特征等成藏条件研究。研究结果表明,盆地南部上古生界具备天然气富集成藏的有利地质条件,天然气成藏表现为"多层叠置、断裂输导、下生上储、立体成藏"模式,优质储层分布及高角度断层输导两个关键因素共同决定了盆地南缘天然气富集;大型三角洲砂体厚度大、物性较好,高角度断层输导成藏的区域是下步有利的天然气勘探方向。     

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。     

临兴地区致密气“多层系准连续”成藏模式与大气田勘探实践

2013年底,在位于鄂尔多斯盆地东部晋西挠褶带的临兴地区石炭—二叠系探获了一口高产气井,此后又陆续发现了一批高产气井。为了给该区上古生界天然气资源评价提供支撑,基于地质背景调查、构造演化解剖、钻井地质分析以及大量的岩心取样及实验分析等手段,对该区致密砂岩气的成藏条件、富集规律、成藏模式等开展了研究和勘探开发实践,并于2020年底探明了临兴千亿立方米大气田。研究结果表明:(1)该区上古生界烃源岩主要为海陆过渡环境沉积的含煤层系,具有有机质丰度高、厚度及分布面积较大的特点;(2)储集体以多期摆动、往返迁移的水上或水下分流河道沉积为主,砂体纵向叠置、平面复合连片,次生溶孔发育,泥质岩盖层纵横向广泛分布;(3)上古生界储层在中侏罗世时期发生普遍的致密化,上石炭统本溪组及下二叠统太原组大量的煤系烃源岩在晚侏罗世开始规模排烃,在源内储层聚集富集以后,在逐次扩散到近源的中二叠统下石盒子组致密砂岩中,其顶部受石盒子组中部区域性大盖层遮挡,进而形成源内及近源成藏体系;(4)紫金山于早白垩世侵入上古生界地层中,形成大量贯通的断裂体系,石盒子组中部区域性盖层遭受明显破坏,源内与近源天然气沿断裂向中二叠统上石盒子组、上二叠统石千峰组运移,形成远源成藏体系;(5)生储盖组合有效搭配,共同为临兴大气田的形成奠定了基础。结论认为,临兴气田具有充足的气源条件,优质砂岩与泥岩互层的"三明治"岩性组合,良好的断层、裂缝输导体系,三者共同作用形成了"多层系准连续"的致密气成藏模式;该成果为中海油实现陆上油气储量与产量突破提供了现实的途径。     

鄂尔多斯盆地伊盟隆起上古生界天然气成藏条件

利用含油气系统的概念与方法研究伊盟隆起上古生界天然气成藏要素及成藏作用,总结其成藏模式.伊盟隆起上古生界天然气主要来自隆起南部及乌审旗地区的太原组和山西组烃源岩;山西组和下石盒子组冲积扇相辫状水道砂体,河流相河道砂坝砂体及三角洲平原亚相分流河道砂体为最有利储集层;上石盒子组和石千峰组厚层泥岩构成区域性盖层,另有众多局部盖层;生、储、盖层具有良好的组合关系,形成自生自储式(隆起南部)和下生上储式(隆起南部、北部)生储盖组合.天然气主要通过优势输导砂体、不整合面、断层和裂缝组成的输导体系向北部运移;隆起北部地区以局部构造圈闭、远源成藏为主,而南部地区以岩性圈闭、近源成藏为主.     

鄂尔多斯盆地上古生界岩性气藏形成的主控因素与分布规律

鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏条件优越,勘探潜力巨大。对其主要含气层段的天然气分布特点及气水关系研究表明,山西组底部的区域性海退面和石盒子组底部的侵蚀不整合面控制主力气层的发育,气藏平面分布受控于(烃、物)源-(古地)貌-(沉积)相。岩性气藏主要分布于SQ8(山2)、SQ11(盒8下)低位体系域中上部,其中大型-特大型岩性气藏发育在生烃强度大于20×10⁸m³/km²的平缓斜坡区。天然气储层主要为富石英质的粗粒沉积体系,且从东向西含气层位向上迁移。从SQ8(山2)、SQ9(山1)到SQ11(盒8),聚气相带由三角洲前缘向三角洲平原及河流相带迁移。     

苏里格气田砂岩流体包裹体特征及成藏史

苏里格气田上古生界砂岩中，发育了丰富的流体包裹体。因此，可以利用流体包裹体的特征及其均一温度特征来定量研究该气田的油气成藏期次。研究结果表明：苏里格气田发育两期流体包裹体，均发育在石英加大边或（和）愈合缝之中；上石盒子组和山西组的包裹体均一温度分布都有两个主峰温度区间；结合地质背景确定了苏里格气田上石盒子组天然气第一期和第二期成藏时间分别为中-晚侏罗世、早白垩世末期；山西组第一期和第二期成藏时间则分别发生在晚侏罗世-早白垩世和中白垩世。     

鄂尔多斯盆地L地区上古生界上石盒子组物源特征及其对储层的控制作用

首先从岩屑分布、重矿物组合、稀土元素等多方面,对L地区石盒子组进行了物源分析。分析结果表明,研究区上古生界碎屑颗粒主要来自盆地北部的中上元古界大青山母岩的变质岩体,晚石盒子期还同时受到盆地东北缘的太古宙内蒙造山带兴蒙物源影响,其母岩主要为混合花岗岩、变质岩及侵入岩体。复合物源的共同控制使上石盒子组形成了富含长石、岩屑且岩浆岩岩屑含量显著增高的砂岩储层。溶蚀作用是控制储层质量的主要机制,优质储层主要受岩屑、长石、火山凝灰质填隙物等易溶矿物分布的影响;另一方面,通过分析各类沉积相标志识别了L地区上石盒子组的主要沉积微相类型及展布特征,确定其主要发育砂泥岩不等厚互层的三角洲前缘沉积,水下分流河道为骨架砂体,储层物性具明显相控规律。总体上,上石盒子组储层受物源及其控制下的沉积相共同影响,其储集性能在上古生界具有相对优势。     

鄂尔多斯盆地东南部延长探区上古生界天然气成藏特征

鄂尔多斯盆地东南部的天然气勘探进展缓慢,缘于对其上古生界天然气成藏方面的相关研究较少。为此,利用大量钻井、地球化学薄片鉴定、压汞试验、流体包裹体测试等资料,研究了该区上古生界天然气的成藏地质条件和成藏期次。结果表明:①与盆地北部一样,东南部延长探区具有"广覆式生烃、大面积成藏"的特点,其主力生烃层系为下二叠统山西组2段、中石炭统本溪组暗色泥岩和煤系地层;②储层砂体发育,多层系砂体垂向叠置、横向连片,加上构造不发育,具备形成大面积复合岩性圈闭的重要条件;③上石盒子组—石千峰组发育的巨厚泥岩具有物性和压力双重封闭性能;④流体充注时期发生在晚三叠世、中晚侏罗世和早白垩世。依据生储盖的空间配置关系,将该区上古生界气藏划分为源内成藏、近源成藏和远源成藏3种组合类型,并在分析圈闭类型、输导体系、运聚特征等的基础上,建立起了上古生界天然气的成藏模式。结论认为:该区上古生界具有良好的天然气成藏地质条件和勘探潜力,是鄂尔多斯盆地下一步天然气储量增长的新领域。     

鄂尔多斯盆地西北部地区天然气成藏地质特征与勘探潜力

鄂尔多斯盆地是一个多层系含油气盆地,天然气勘探近年来在盆地中北部上、下古生界取得一系列重大发现,探明了苏里格特大型气田和靖边大气田,为鄂尔多斯盆地成为中国天然气工业的重要基地奠定了基础。盆地西北部即天环北段和西椽冲断构造带北部具有与盆地中北部相似的成藏条件,天然气资源丰富,其上古生界为一套海陆过渡相的碎屑岩系;下部石炭系太原组及二叠系山西组为煤糸烃源岩,生烃能力强。二叠系山西组和上下石盒子组发育了一套河流—三角洲相沉积,砂体发育,储层物性好;下古生界发育海相碳酸盐岩沉积,岩溶储层厚,物性好,可接受上、下古生界两套烃源供给,气源充足;奥陶系风化壳上覆铝土质岩类,封盖条件好,有利于形成大型地层、岩性圈闭。上、下古生界生储盖配套,形成了三套有利的成藏组合及多种类型的成藏圈闭,具有良好的勘探前景。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区气层识别与预测

塔巴庙地区位于鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡带，气层主要为上古生界山西组山1段和下石盒子组盒1段河道砂体。总结塔巴庙地区气层的岩石学、电性、地球物理特征，建立了识别气层、水层、干层的测井参数解释标准，并根据地震特殊处理，对塔巴庙地区的山1、山2、盒1、盒2等主要产层段的储集层进行了含气性预测，认为塔巴庙地区砂体主体分布区基本较为有利，尤其是DT1井—昌鸡兔—带砂体发育，含气饱和度高，为最有利区。同时，这种分布特征也证实了盆地北部上古生界深盆气藏的成藏特征。     

陕北斜坡东部上古生界过剩压力对气藏的控制作用

通过对泥岩曲线压实特征的研究,结合气藏的分布,探讨陕北斜坡东部上古生界过剩压力对气藏的控制作用。研究区上古生界泥岩普遍存在着的异常过剩压力,其主要分布在本溪组-石千峰组下部地层,且在上石盒子组达到最大过剩压力值。在此基础上,分析了陕北斜坡东部上古生界过剩压力与气藏的关系,认为研究区的泥岩地层普遍存在的过剩压力为烃类的运移提供了动力;异常高压产生的微裂缝和渗透性的厚层砂体是烃类运移的主要通道;天然气向上运移的主要障碍来自上覆盖层(上石盒子组)的毛细管力和异常压力以及因物性发生变化带来的联合封闭;异常压力幅度最大处构成纵向封闭边界,造成天然气主要在本溪组、山西组和下石盒子组(盒8)聚集成藏。     

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。     

大牛地气田下石盒子组低阻气层成因与分布规律研究

大牛地气田下石盒子组是鄂尔多斯盆地北部大牛地气田勘探开发的主力层。本文从下石盒子组的沉积相、储层物性等方面的分析入手,结合本区低阻气层特征,综合分析了低电阻率气层的成因,并对低阻气层的分布规律进行了研究。研究认为下石盒子组低阻气层主要受高束缚水饱和度、微孔隙的影响,另外高地层水矿化度以及泥浆深侵入也在一定程度上影响了地层电阻率测量值。受沉积相控制,从纵向上看盒1段最为发育,盒2次之,盒3发育最少,从平面上看下石盒子组的低阻气层分布在研究工区南部比较广泛。     

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。      

鄂尔多斯盆地大牛地气田上古生界储层特征

大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部,主要含气层位为上古生界石炭系太原组、二叠系山本组和下石盒子组。气田具有石炭系太原组障壁沙坝、二叠系山西组三角洲平原分流河道砂和下石盒子组河流相河道砂3套储集体,储集体为低孔、低渗、致密性储层;下石盒子组、山西组和太原组储层孔隙特征基本相同;下石盒子组和太原组储层孔隙结构相对较好,山西组储层孔隙结构相对较差;上古生界储层共划分为4类,下石盒子组和太原组Ⅰ、Ⅱ类储层较为发育,而山西组Ⅲ类储层较发育。     

大牛地气田下石盒子组低阻气层研究

大牛地气田下石盒子组是鄂尔多斯盆地北部大牛地气田勘探开发的主力层。该文从下石盒子组的沉积相、储层物性等方面的分析入手，结合本区低阻气层特征，综合分析了低电阻率气层的成因，并对低阻气层的分布规律进行了研究。研究认为下石盒子组低阻气层主要受高束缚水饱和度、微孔隙的影响，另外高地层水矿化度以及泥浆深侵入也在一定程度上影响了地层电阻率测量值。受沉积相控制，从纵向上看低阻气层在盒1段最为发育，盒2段次之，盒3段发育最少，从平面上看低阻气层在研究工区南部分布比较广泛。     

鄂北下二叠统含气层段沉积相划分及古地理演化

本文在“八五”、“九五”连续攻关成果的基础上结合 2 0 0 0年最新勘探成果以精细沉积相分析为手段进一步深入分析了鄂尔多斯盆地北部上古生界主要含气层段下二叠统山西组—下石盒子组沉积相特点 ,目的在于深入探索该区储层发育分布规律 ,为寻找天然气富集区带提供可靠的依据和基本思路。大量实际分析结果证实 ,用扇三角洲沉积体系研究鄂尔多斯盆地北部上古生界早期近源陆相碎屑岩沉积环境具有较为广泛的适应性 ,并使该区沉积相带的纵向划分和横向分布规律预测结果更显合理性。成果最终确定该区下二叠统山西组—下石盒子组存在扇三角洲体系中的扇端—扇缘辫状河与扇前直流—曲流河两个沉积环境类型及其所属的 4个亚相和 12个微相类型。该区上古生界普遍含油气显示 ,其中下二叠统山西组—下石盒子组为主要含油气层段 ,本次研究中划分出的扇端—扇缘辫状河与扇前直流—曲流河河道亚相砂体储集性能优良 ,是该套地层中的主要储集岩体 ,目前经少量钻探揭露的产气层段均与此类相带砂体密切相关 ,因而切实掌握其纵横向发育分布规律是指导该区进一步勘探的必要途径     

鄂尔多斯盆地北部山西组-下石盒子组物源分析

随着鄂尔多斯盆地北部上古生界山西组-下石盒子组碎屑岩气藏的不断发现,其物源问题引起了人们的关注。为查明物源问题,应用数理统计的方法,结合古陆区、石英颗粒的成因类型、岩屑类型、重矿物组合类型和岩相古地理展布格局等特征,进行了系统的研究。结果表明：①鄂尔多斯盆地北部在山西组-下石盒子组沉积时期,陆源碎屑沉积物来源于该盆地北边,物源区为盆地北缘的阿拉善-阴山古陆;②物源与鄂尔多斯盆地北部沉积体系展布格局及储层砂体的物性有着密切的关系。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区上古生界天然气地质特征与勘探前景

塔巴庙地区区域构造上隶属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡.太原组和山西组的煤层和暗色泥岩具有较好的生烃能力.山西组和下石盒子组河流、三角洲砂体和太原组潮道砂体是主要的储集岩体;纵向上发育的多套生储盖组合为天然气富集成藏提供了有利条件.塔巴庙区块上古生界天然气资源量为6174×108m3,目前的探明率仅为11%,因此上古生界天然气勘探前景十分广阔.综合研究认为,塔巴庙地区上古生界气藏储层物性受控于沉积微相类型,岩性圈闭是该区上古生界气藏勘探的主要类型.      

鄂尔多斯盆地大牛地大型低渗气田成藏特征及其勘探开发技术

大牛地气田是位于鄂尔多斯盆地北部的一个大型致密-低渗透气田。主要含气层位自下而上为上石炭统太原组、下二叠统山西组和下石盒子组,是一套完整的海相潮坪-近海三角洲-陆相辨状河沉积层序,厚度250-280 m,横向稳定,宏观形态呈一巨大的“箱型”,受上石盒子组区域盖层物性和异常压力的双重封盖作用,工业气藏的发育被严格限制在该箱体内,多层大型岩性圈闭叠合发育,具有“近源箱型”成藏模式。针对岩性圈闭、致密-低渗透砂岩储层、自然产能低等难点,在气田的勘探开发中,形成了叠合岩性圈闭描述与评价、煤系地层地震储层预测等关键技术,并建立了以保护气层为重点的快速钻井综合技术、以提高产能为核心的致密气层大规模压裂改造技术等配套技术体系。