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四段颗粒滩发育特征及天然气勘探有利区

近期,鄂尔多斯盆地中东部米探1井在奥陶系马家沟组四段（以下简称马四段）钻获高产工业气流,天然气勘探取得突破,引起科研人员对该层段颗粒滩储层的广泛关注。然而,现阶段对马四段颗粒滩的研究认识难以满足其勘探部署的需求。为此,在综合前人研究成果的基础上,利用野外露头、钻井岩心、微观薄片和测井等资料,结合马四段颗粒滩形成的地质背景,研究了马四段的颗粒滩类型与地质特征、滩体纵向叠置关系与横向分布规律,明确了颗粒滩发育的主控因素,并提出了下一步天然气勘探方向。研究结果表明：(1)鄂尔多斯盆地马四段发育由多期滩体叠置而成的台缘颗粒滩和台内颗粒滩,其中台缘颗粒滩单层厚度介于1.1～51.0 m,累计厚度介于20.5～206.3 m;台内颗粒滩单层厚度介于1.1～4.5 m,累计厚度介于5.1～48.4 m。(2)颗粒滩的发育与海平面变化密切相关,马四期包含马四3期快速海侵、马四2期缓慢海退和马四1期振荡性缓慢海退共3个4级海平面变化旋回,纵向上颗粒滩主要发育于马四2亚段和马四1亚段;每个4级旋回又包括多个5级高频旋回,颗粒滩发育于高频旋回上部。(3)颗粒滩发育也受古地貌的控制,台缘颗粒滩分布于中央古隆起...     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系马四段天然气成藏主控因素

鄂尔多斯盆地中部奥陶系马四段碳酸盐岩天然气具有一定的勘探潜力,但其天然气成藏主控因素尚不清楚,限制了该区勘探的深入,针对这一问题,利用钻井、测井、地球化学、试气等资料,分析奥陶系马四段天然气藏特征,从气源岩条件、储层特征、运移条件和遮挡条件等方面开展成藏主控因素研究.研究结果表明:马四段气藏类型主要为岩性气藏;气源岩条...     

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。     

鄂尔多斯盆地奥陶系下组合天然气成藏条件与勘探方向

利用钻井岩心、测井、地震等资料开展烃源岩、储集层评价,并通过天然气同位素组成、天然气组分、流体包裹体分析,开展天然气成因识别等工作,研究鄂尔多斯盆地深层奥陶系下组合膏盐岩相关地层的天然气成藏条件.结果表明,①下组合天然气为来自海相烃源岩的高热演化干气,其天然气甲烷碳同位素组成偏轻、乙烷碳同位素组成偏重.天然气组分判识结...     

鄂尔多斯盆地西部奥陶系天然气成藏条件与勘探潜力

鄂尔多斯西部奥陶系平凉组烃源岩有机质丰度较高,类型主要为Ⅰ型,成熟度处于高—过成熟阶段,生气潜力大,总生气量约为151×1012m3,天然气资源量丰富,约为9362×108m3。西缘逆冲带下部奥陶系烃源岩具有快速生气的特征,有利于天然气成藏。该区奥陶系发育马四白云岩体和克里摩里组风化壳两套优质的碳酸盐岩储层,直接盖层和上倾方向的石炭系下部泥质岩盖层封闭能力强,表明该区天然气成藏条件优越,具备形成大中型气田的地质条件。根据生储盖组合关系等,认为鄂托克旗—定边地区和天池—布里克地区是下步天然气勘探的有利地区。     

鄂尔多斯盆地东部奥陶系盐下天然气地球化学特征及其对靖边气田气源再认识

在鄂尔多斯盆地东部龙探1井盐下马五₇储层获得了低产天然气。测试资料显示,其甲烷含量为96.871％,C₂⁺重烃组分含量仅为2.396％,具高演化干气特征;非烃组分含量很低,应属储层中的正常天然气;甲烷的碳同位素组成偏轻,δ¹³C₁值为-39.26‰,代表了奥陶系原生过成熟油型气的特征;C₂⁺重烃组分的单体烃碳同位素显著偏重,分布于-19.27‰～-23.78‰之间,与高演化的煤成气相似。仅从空间配置关系判断,上古生界煤成气混入的可能性很小,因而,次生因素——TSR反应等是造成重烃组分碳同位素偏重的主要原因。以龙探1井马五₇天然气为油型气端元,甲烷碳同位素组成作为主要指标,进行靖边气田奥陶系天然气主要气源的判识,得出了靖边气田奥陶系风化壳天然气的主要气源应是上古生界煤系的认识。     

鄂尔多斯盆地中央古隆起与天然气聚集

鄂尔多斯盆地中央古隆起可以划分为中部凸起剥蚀区、西翼陡坡区、东翼缓坡区、北翼平缓北倾区、南翼陡缓变化区.经历了前加里东期、加里东期、海西期、燕山期几个发育阶段.古隆起的构造发育与烃源岩热演化配置良好.其东翼靖边-志丹-富县区为 Ⅰ 类远景区;北翼定边-天池区次之;西翼陡坡区较差.主要储集层是奥陶系顶部风化淋滤带.     

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...     

鄂尔多斯盆地东部下奥陶统马家沟组盐下含气系统特征与勘探潜力

奥陶系下统马家沟组是鄂尔多斯盆地下古生界重要产气层位,目前已在马家沟组盐上风化壳领域获得了近万亿立方米的天然气地质储量,且盐上组合研究成果丰富,认识较为统一。但是,马家沟组盐下组合含气系统研究不足和认识分歧较大,已严重制约了该区盐下天然气的勘探。为此,从天然气地球化学特征出发,利用地质、地球物理和地球化学手段,对盐下含气系统进行了系统研究;结合盐下天然气来源、烃源岩规模和储层特征以及圈闭成藏要素评价,明确了马家沟组盐下天然气成藏的有利条件和富集区带。研究结果表明：(1)马家沟组盐下天然气的甲烷、乙烷碳同位素偏轻,具有典型油型气特征,其烃源岩可能为马家沟组高频层序相关的薄层海相烃源岩,岩性主要为暗色泥质白云岩和微生物白云岩,具备规模供烃能力;(2)盐下发育多套丘滩和丘坪粉晶白云岩储层,沿台内低隆规模分布,源储盖组合反映盐下具备自生自储成藏条件,疏导断层、侧向封堵是成藏关键要素;(3)榆林—横山和神木—米脂地区是盐下天然气有利富集区带。结论认为,马家沟组盐下含气系统和天然气富集区带新认识的提出有效地支撑了米探1井的天然气勘探突破,对鄂尔多斯盆地深层天然气深化勘探具有重要指导意义。     

鄂尔多斯盆地西缘北段奥陶系天然气成藏模式

为助推天然气高效勘探,本文针对鄂尔多斯盆地西缘北段奥陶系成藏地质条件开展研究。在揭示了地层构造、沉积演化等基础地质特征的基础上,利用烃源岩地球化学测试等资料梳理了成藏地质条件,并根据生、储、盖配置关系提出了相应的成藏模式。奥陶系烃源岩以泥质岩型为主,白云岩、石灰岩、页岩均可作为储集层。天然气成藏模式主要可划分为：深海平原页岩源内自生自储式、大陆斜坡浊积灰岩源内自生自储式、碳酸盐台地灰岩近源上生下储式、碳酸盐台地白云岩远源上生下储式。根据完钻井资料,研究区内成藏模式以深海平原页岩源内自生自储式为主,是下步天然气勘探的重点目标。     

鄂尔多斯盆地奥陶系生物礁及其天然气勘探前景

鄂尔多斯盆地西南缘中上奥陶统不仅存在着珊瑚礁、层孔虫礁和藻礁，而且发育规模较大的藻粘结岩、障积岩体,礁体的底部和礁前普遍发育颗粒滩相沉积。滩相沉积物将相对独立的各个生物礁互相连通，形成规模较大的生物礁复合体。该盆地内部的早奥陶世生物礁以层状藻礁为主，发育于吕梁隆起西侧和伊盟隆起南坡以及中央古隆起北端，表现为2种生态特征，一种为藻类垂直生长形成藻叠层石礁，另一种为藻类粘结灰泥形成球壳状藻灰泥球。生物礁的原生生物孔隙和粒间孔隙受成岩作用影响，已基本消失殆尽，但成礁岩石白云岩化比较普遍，且晶间孔和晶间溶孔发育，储集物性较好，已钻井产能较高，属于优质储层，也是鄂尔多斯盆地下古生界天然气勘探新领域。     

鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳古油藏的确定及其意义

岩心观察与岩石薄片分析表明,鄂尔多斯盆地中央隆起带奥陶系风化壳储层沥青含量丰富,其光性特征显示为石油裂解的残余物,是古油藏存在的直接证据,沥青热演化程度高,如旬探1井的沥青反射率为2.35%～3.15%,换算成镜质华反射率为1.85%～2.35%.根据沥青充填特征、面积系数,并结合电测资料确定的古油层的厚度一般为10～22 m.TOC、有机地球化学和岩相分析表明,西缘坳陷平凉组自东而西逐渐增厚的泥页岩含有机质丰富,以咸水低等生物的有机质为特征,是中央隆起带古油藏的可靠烃源岩.成藏史分析表明,J₂-K₁期的埋深加大和古地温升高,导致古油藏石油裂解转化为古气藏;K₂-E时期,燕山运动致使鄂尔多斯盆地构造反转,陕北斜坡形成,古油藏被破坏,一部分油气向浅部运移散失,一部分向陕北斜坡高部位运移,可能是盆地中部大气田的主要气源之一.     

鄂尔多斯盆地东部奥陶系盐下古地貌恢复及其对滩体的控制作用

古地貌是控制鄂尔多斯盆地东部奥陶系盐下滩体发育的重要因素,寻找滩体发育带具有重要的勘探意义。运用印模法与沉积学分析法相结合的方法,通过残余厚度求取、压实恢复、沉积微相校正等步骤,恢复鄂尔多斯盆地东部盐下马五₅亚段沉积前的古地貌特征,据此分析古地貌对研究区滩体的沉积控制作用。研究结果表明：研究区的古地貌特征整体呈现西北高、东南低、内部呈现隆洼相间的微古地貌沉积格局。岩心观察与薄片鉴定表明马五₆亚段的内碎屑滩形成于碳酸盐岩台地内部的古地貌高部位,而膏盐岩发育于碳酸盐岩台地内部的古地貌低洼部位。     

鄂尔多斯盆地东部奥陶系盐下储层预测

鄂尔多斯盆地奥陶系的膏盐岩沉积面积达5×104km2,天然气的勘探程度很低。为此,利用测井技术和地震反演技术对盐下储层进行了预测。首先,通过对盐下沉积特征的综合分析,对盐下储集层段的发育层位和主要储集岩类型进行了描述;然后,采用ELAN测井技术对盐下储层的物性进行了分析,认为盐下储层的物性在普遍较差的背景上存在相对发育的层段和区带;最后,利用全局优化多道地震反演技术,对岩下储层进行了预测,认为盐下存在的局部隆起是圈闭和储层发育的有利区带。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段膏盐下白云岩储层形成的主控因素

近期勘探实践表明,鄂尔多斯盆地东部奥陶系马家沟组五段膏盐下白云岩具有良好的天然气勘探开发潜力。为此,综合岩心观察、薄片鉴定、物性分析及地球化学特征等资料,对其岩石学、储集空间和孔渗特征等开展了系统研究。结果表明,鄂尔多斯盆地奥陶系膏盐下储集层为孔隙型白云岩储层,纵向上分布在马五6亚段、马五7亚段和马五9亚段。马五6亚段储集层岩性主要为颗粒白云岩和斑状粉晶白云岩,马五7亚段和马五9亚段储集层岩性主要为颗粒白云岩和粉-细晶白云岩。三个储层段储集空间均以溶蚀孔洞为主,次为残余粒间孔、晶间溶孔、晶间孔和微裂缝,平均孔隙度分别为5.84%、6.81%和7.03%。沉积古地貌、海平面变化和准同生期大气淡水溶蚀作用等因素共同控制膏盐下白云岩储集层的发育与分布。研究认为位于盐岩边界线外侧的中央古隆起带和榆林-横山隆起带地势相对较高,颗粒滩沉积厚度大,在准同生期和浅埋藏期易于发生大气淡水溶蚀作用,其内部赋存的孔隙不易被膏盐岩充填,是盆地内膏盐下有利白云岩储集层的发育区。