鄂尔多斯盆地中东部太原组石灰岩天然气勘探新突破及勘探方向

近年来，鄂尔多斯盆地中东部下二叠统太原组石灰岩天然气勘探先后有2口水平井测试获得高产气流，展示了该新领域良好的天然气勘探前景，但由于储层致密且相关勘探配套技术支撑不够，制约了该区天然气的勘探。为此，基于钻井岩心、微观薄片和地球化学特征等资料，系统研究了太原组石灰岩的烃源岩条件、储层特征、输导体系以及保存条件等天然气成藏地质条件，建立了太原组石灰岩天然气成藏模式，攻关形成了致密石灰岩微断层与流体地震预测、缝网体积压裂改造等关键配套技术，并预测了天然气勘探有利区带。研究结果表明：(1)太原组石灰岩天然气藏为源内气藏，上古生界石炭系—二叠系煤层和暗色泥岩是主要烃源岩；(2)受沉积微相控制，该区发育生屑滩和生物丘相2类石灰岩储层，其中生屑滩相石灰岩储层岩性为生屑石灰岩，储集空间类型主要为残余生屑体腔(溶)孔、晶间微孔，平均孔隙度为2.4%，生物丘相石灰岩储层岩性主要为藻黏结石灰岩，储集空间类型为残余生屑体腔(溶)孔和藻格架(溶)孔，平均孔隙度为2.2%；(3)断层和裂缝是煤系烃源岩油气向太原组石灰岩储层运移的通道，山西组二段泥岩是良好的盖层，太原组石灰岩天然气藏是具有“三明治”结构的源内气藏特...     

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。     

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩成藏特征与模式

基于对鄂尔多斯盆地奥陶系沉积环境与烃源岩条件的分析,研究和论证盆地奥陶系油气成藏特征及气藏类型。鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩具备良好的天然气成藏条件,大量地质地球化学证据显示具有三源供气的特点,除上覆石炭-二叠系煤系为主要烃源岩外,中上奥陶统海相烃源岩和石炭系本溪组海相泥灰岩也具有供烃能力。通过分析已发现的气藏认为盆地中部气区的天然气为热解气,具有煤成气和原油裂解气的混合气特征。奥陶系储集层中沥青及烃类包裹体证据显示,侏罗纪古油藏原油主要来自中上奥陶统海相烃源岩,白垩纪古油藏裂解成气。受构造沉积背景的控制,形成了4类碳酸盐岩气藏,其中盆地中部发育的风化壳地层-岩性气藏,以及西北台缘带发育的构造-顺层岩溶型岩性复合气藏是鄂尔多斯盆地碳酸盐岩天然气勘探的重点区域。     

鄂尔多斯盆地西部奥陶系克里摩里组天然气成藏特征

基于鄂尔多斯盆地西部奥陶系克里摩里组地质条件,研究克里摩里组缝洞型储层条件、烃源岩条件和气藏特征,分析天然气运聚条件,建立不同地区的天然气成藏模式。研究表明,克里摩里组主要为角砾质灰岩,储集空间为裂缝和孔洞的缝洞系统,测井响应上具有高自然伽马、高声波时差和低电阻率的特点,连井剖面显示良好的连通性,其成因主要受到岩性和斜坡地貌控制;奥陶系乌拉力克组-拉什仲组泥灰岩和石炭系-二叠系煤系地层均为有效烃源岩,气源对比结果为克里摩里组天然气主要来自于煤系烃源岩。克里摩里组气藏主要为溶蚀缝洞型气藏,局部发育白云岩透镜体气藏,属于干气藏,具有顺层发育,呈现出似层状分布特点;结合天然气甲烷碳同位素和组分的分布特点,克里摩里组天然气成藏模式包括顺层输导“倒灌”型、直接“倒灌”型和断裂输导垂直“倒灌”型3种类型,分别处于拉什仲-乌拉力克组沉积区、克里摩里组暴露区和断层分布地区。     

鄂尔多斯盆地古生界煤成气勘探进展

基于鄂尔多斯盆地天然气勘探实践,根据煤成气勘探现状,分析煤成气成藏控制因素,总结煤成气勘探进展。鄂尔多斯盆地已探明煤成气地质储量5.24×1012 m3,发现煤成气气田12个,主要分布于上古生界石炭-二叠系碎屑岩和下古生界奥陶系碳酸盐岩储集层中。上古生界形成致密砂岩气藏,广覆式生烃的煤系烃源岩和大面积分布的砂岩储集层相互叠置,储集层先致密后成藏,天然气近距离运移、大面积成藏,发现了苏里格气田,探明地质储量3.49×1012m3,落实了盆地东部和陇东地区两大储量接替区。下古生界形成海相碳酸盐岩气藏,上覆煤系烃源岩生成的天然气向下运移聚集成藏,奥陶系风化壳岩溶和白云岩储集层为天然气富集主要场所,发现了靖边气田,探明地质储量7 000×108 m3,同时发现多个含气富集区。图9表2参34     

徐家围子断陷沙河子组致密气成藏条件及勘探前景

致密砂岩气属于非常规天然气,是常规天然气的后备资源之一。对徐家围子断陷沙河子组天然气成藏条件的综合分析认为,沙河子组具有形成致密砂岩气藏的地质条件,其烃源岩厚度和砂砾岩厚度大,分布广,有机质含量高,成熟到过成熟,资源量大。对沙河子组致密砂岩气藏成藏条件的初步认识为:有利的构造和沉积背景;充足的气源条件;低孔、低渗的储集条件;良好的封盖保存条件;匹配的运移疏通条件;有利的圈闭条件;良好的生储盖组合。与国内外非常规气藏对比表明,沙河子组具有形成致密气藏的条件,随着研究程度的深入以及勘探技术的突破,沙河子组致密气勘探前景广阔。     

煤成气多层系富集机制与全含气系统模式——以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块为例

鄂尔多斯盆地发育以煤成气为主要气源的多层系常规和非常规含气系统,不断在新区、新层系、新类型和新领域中取得勘探突破。为了进一步提升盆地油气勘探效率,重新认识油气地质理论,在系统剖析盆地东缘临兴区块下古生界、上古生界和中生界含气层系分布规律基础上,探讨奥陶系—三叠系的含气序列,刻画了多层含气系统形成条件及富集特征,揭示了煤成气在源岩层系滞留、源外层系富集的成藏过程,并建立了全含气系统模式。研究结果表明：(1)研究区发育煤系烃源岩主控的石炭系—二叠系连续型煤层气、页岩气、铝土岩天然气和准连续型致密砂岩气,圈闭条件主控的不连续型三叠系岩性—构造气藏,输导条件主控的奥陶系马家沟组碳酸盐岩气藏;(2)多层系气藏垂向叠置分布,形成煤系及其上覆下伏层系全含气系统,该系统受沉积、储层和输导体系等综合控制,发育连续型、堆叠型、侧叠型、孤立型等含气层;(3)全含气系统形成的基础是煤系生烃持续充注,核心是天然气“生—运—聚—散”动态变化,体现为常规构造—岩性气藏和非常规连续型气藏有序共生、垂向叠置,需要立体勘探开发。结论认为：(1)盆地天然气勘探应从源储耦合、有序聚集的视角寻找煤系及其上覆下伏地层的滞留气、近...     

吐哈盆地台北凹陷水西沟群致密砂岩气成藏条件

吐哈盆地台北凹陷侏罗系水西沟群钻探发现较大规模的致密砂岩气藏,迫切需要在该区开展天然气成藏条件研究,寻找有利勘探区域。为此,从烃源条件、储层特征及分布等方面分析了该区2套主力产层（下侏罗统三工河组和八道湾组）的成藏条件,结果认为：①该区煤系烃源岩品质好、厚度大,生气强度大,富气条件优越;②储层分布稳定,厚度大,物性致密,常规气藏形成条件欠佳,但能形成致密砂岩气藏;③气藏类型为“先成型”致密砂岩气藏,存在2种不同的成藏模式。通过评价生烃强度、储层发育程度、源储配置关系等指标,划分出托克逊、苏巴什-连木沁等8个致密砂岩气有利勘探区域,其中的高渗透带及构造有利部位是“甜点”有利分布区,整体勘探潜力大。     

鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧奥陶系中组合天然气成因与来源

随着鄂尔多斯盆地奥陶系天然气勘探工作的不断深入,中央古隆起东侧奥陶系马家沟组五段5亚段-马家沟组五段10亚段中组合天然气勘探取得了重要进展,但目前有关天然气成因与来源的研究还很薄弱。根据天然气地球化学特征、古油藏发育特征等分析结果,并结合天然气成藏地质背景,厘定了鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧奥陶系中组合天然气的成因与来源。研究表明,鄂尔多斯盆地奥陶系中组合天然气为上古生界煤系烃源岩生成的煤型气与下古生界碳酸盐岩烃源岩生成的油型气的混合气,并以上古生界煤型气为主。现今气藏天然气组分中甲烷主要来自上古生界煤系烃源岩,上组合以及中组合少部分天然气的乙烷较多来自下古生界油型气,中组合大部分天然气乙烷及重烃仍来自上古生界煤系烃源岩。     

彬长地区延安组浅层砂岩气成藏地质因素分析

鄂尔多斯盆地南部彬长地区在中生界延安组取得了浅层气突破,有必要对气藏的成藏地质因素进行分析,明确成藏控制因素与有利勘探目标。通过对该区浅层气特征及成因类型、气藏形成的烃源岩、储集岩、保存、圈闭等主要成藏地质因素的研究,结果表明:(1)延安组浅层气以甲烷为主,为湿气,气源来自三叠系延长组腐泥质烃源岩,是石油伴生气;(2)保存条件是控制延安组浅层气能否成藏的关键因素,其控制了烃源岩分布、天然气运移通道和圈闭侧向遮挡条件;(3)浅层气的富集主要受构造和砂体共同控制,局部构造高部位上的岩性圈闭是浅层气富集的有利区,该区东北部应作为浅层气勘探的重点目标。     

鄂尔多斯盆地西南部致密砂岩气成藏主控因素

鄂尔多斯盆地西南部上古生界砂岩储层整体较为致密,已获得工业气流,成为鄂尔多斯盆地致密砂岩气储量接替区。为了明确该盆地西南部致密砂岩天然气成藏的主控因素及规律,运用气源条件、源储空间配置和储层质量等单因素叠合分析方法进行综合研究。研究表明：盆地西南部上古生界气源强度满足形成致密砂岩气藏的成藏下限要求,与烃源岩空间配套的致密砂体宏观上控制气藏的位置和规模,致密砂岩内石英含量及其孔喉连通程度微观上控制致密砂岩气藏的富集程度,而气源条件、源储配置和储层质量三元补偿的最佳配置区为天然气的高产区。研究结果为盆地西南部致密砂岩气藏的勘探开发提供了科学依据。     

巴喀气藏特征与吐哈盆地致密砂岩气勘探前景

通过分析吐哈盆地已发现的典型致密砂岩气藏——巴喀气藏的成藏特征认为,主要控藏要素有：水西沟群煤系地层源、储互层,储层致密,基质孔隙储气,气层厚度大、连片广,以及＂甜点＂与构造裂缝和沉积微相密切相关等。类比、总结盆地致密砂岩气区域成藏地质条件,普遍具有烃源岩条件优越,发育与煤系源岩间互的大型沉积砂体,凹陷主体区持续沉降、烃源岩持续演化排烃等有利于源内大型致密砂岩气藏形成的有利条件。吐哈盆地北部山前带和胜北-丘东-小草湖洼陷的斜坡区具备千亿方规模的天然气勘探潜力。     

南华北盆地通许地区上古生界天然气勘探前景

南华北盆地通许地区上古生界石炭系-二叠系保存较全,天然气成藏条件与鄂尔多斯盆地类似。 运用鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏成藏理论,分析南华北盆地通许地区上古生界基本油气地质条件、圈闭 形成期与天然气运聚成藏期的匹配关系,明确该区天然气勘探前景。 研究表明：通许地区石炭系-二 叠系发育一套良好的区域性烃源岩,煤层发育,平均有机碳的质量分数为 62.9%,平均有机质成熟度为 3.34%,有机质类型属于Ⅱ2 型;储集岩主要为大面积分布的三角洲平原分流河道砂岩,平均孔隙度为 2.7%, 平均渗透率为 2.25 mD,发育粒间孔和粒间溶孔;上、下石盒子组泥岩发育,饱和气时突破压力为 5.88～ 9.80 MPa,是良好的区域性盖层;致密砂岩岩性圈闭为该区最有利的圈闭类型;圈闭形成于烃源岩主生排 烃期以前,源-储匹配关系好,具有良好的致密砂岩气勘探前景;尉北缓坡中南部是致密砂岩岩性圈闭气 藏发育的有利区。     

渤海湾盆地黄骅坳陷古生界煤成凝析气藏特征、主控因素与发育模式

近年来,黄骅坳陷乌马营潜山二叠系碎屑岩和歧北潜山奥陶系碳酸盐岩取得高产煤成凝析气流,证实古生界潜山具有良好的凝析油气勘探潜力。系统分析了黄骅坳陷古生界凝析气藏的地质特征、流体性质、成藏主控因素等,剖析了典型古生界凝析气藏储-盖组合、煤系烃源岩生烃期次、油气充注期次及凝析气藏成因,明确了古生界煤成凝析气藏的发育模式。研究认为黄骅坳陷古生界发育多套优质储-盖组合,为凝析气藏的形成提供了优越的储集与保存条件。石炭系—二叠系煤系烃源岩于早白垩世、晚新生代两期生烃,具有"早油晚气、晚期为主"的生烃特点,是形成凝析气藏的关键因素。油气两期充注成藏,早期以原油充注为主,晚期以天然气充注为主,以晚期充注为主,晚期天然气对早期古油藏进行气侵改造,形成凝析气藏。建立了"两期生烃、早油晚气、气侵成藏"的成藏演化模式,构造稳定期与生烃高峰期相匹配,利于凝析气藏的大规模保存。黄骅坳陷古生界煤成凝析气藏的勘探发现与理论认识,对于渤海湾盆地石炭系—二叠系发育区开展凝析油气勘探具有重要指导与借鉴意义。     

鄂尔多斯盆地石炭系-二叠系煤系非常规天然气勘探开发进展与攻关方向

随着非常规天然气甜点评价、水平井分段压裂及多层立体开发等技术的发展,非常规天然气勘探开发对象逐渐由单一型向复合型转变,海-陆过渡相复合型煤系非常规气共探合采有望成为中国页岩油气后的“新非常规革命”。石炭系-二叠系是鄂尔多斯盆地重要的烃源岩层系,非常规天然气资源潜力巨大,但尚处在勘探开发初级阶段。基于“十三五”勘探进展和攻关认识,总结出鄂尔多斯盆地石炭系-二叠系具有“两源、三高、三气”的非常规天然气地质特征。石炭系-二叠系发育多种岩性/岩性组合类型,其中富煤岩性组合和富有机质页岩岩性组合（“两源”）是勘探潜力比较大的主体类型,烃源岩有机显微组分以镜质组为主,储集空间以有机孔和微裂缝为主,具有高有机碳含量、高热演化程度和高含气量的“三高”特点;气体赋存状态深、浅层分异明显,浅层煤层以吸附气为主,深层煤层存在游离气,形成了煤层气、页岩气、致密砂岩气“三气”共存的多种组合类型。聚焦煤系储层致密、甜点识别难度大、应力大等挑战,初步形成了“长水平段、大排量、大液量、大砂量”钻完井工艺,有效支撑了深层煤系非常规天然气勘探突破。“十四五”期间将进一步加强煤系烃源岩及岩性组合综合研究,建立地质-工程甜点综合评价理论与技术,形成立体勘探开发与工程配套技术,助力鄂尔多斯盆地非常规天然气高质量发展。     

断层输导差异性定量评价及其在致密油气藏勘探中的应用

沟通烃源岩与储层的通源断层在活动期会产生诱导裂缝、碎裂岩或断层岩，对油气运移起输导作用。受断层活动强度、两侧岩性、断层岩泥质含量等因素的影响，断层不同部位（断片区）对流体的输导能力存在差异。断层输导差异性定量评价有助于断控致密油气成藏有利区预测。基于断层生长指数、断生裂缝系数和岩石破裂压力等参数，提出断层输导指数计算方法，明确了断控致密油气成藏机理与成藏模式。根据烃源岩厚度、成熟度及类型等参数，计算烃源岩系数，综合分析济阳坳陷渤南洼陷渤深4断层各断片区的输导指数、烃源岩系数、源储压差、有利储集相带等，建立断控致密油气成藏有利区分类标准，预测的成藏有利区得到了勘探实践证实。结果表明：按断片区计算断层输导指数，可以定量评价断层输导能力的差异性；高源储压差、通源断层差异输导和断层岩侧向封堵是断 控致密油气成藏的主控因素。     

中国致密砂岩煤成气藏地质特征及成藏过程 ——以鄂尔多斯盆地上古生界与四川盆地须家河组气藏为例

中国煤系天然气分布受多种因素控制,以鄂尔多斯盆地上古生界与四川盆地须家河组气藏为例,从构造、烃源岩演化、储集层特征、成藏历史等多方面探讨中国煤系天然气的聚集和成藏过程.对比结果表明:鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏与四川盆地上三叠统须家河组天然气藏的成藏地质条件有许多相似之处,两地气藏特征产生差异的主要原因是盆地构造特征和成藏过程不同.鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏过程是气体推动着水体整体向构造高位运移,多种成藏条件共同影响下形成的气水倒置是气藏负压的主要原因.四川盆地须家河组气藏成藏以构造圈闭控制成藏为主,局部发育岩性气藏,气藏异常高压是快速沉积引起的欠压实作用、烃源岩的生烃作用及后期构造挤压共同作用的结果.     

陕北地区上古生界天然气成藏特征及其控制因素分析

勘探成果表明鄂尔多斯盆地陕北地区上古生界各层段均发现气层或含气显示层,具备了天然气成藏的基本地质条件。为研究控制上古生界天然气富集成藏的主要因素,指出有利勘探区域,对目的层沉积层序、沉积相特征、烃源岩特征和生烃能力以及储集层地质特征进行了深入研究并开展了天然气成藏控制因素分析。研究认为控制上古生界天然气富集成藏的主要因素是:烃源岩的展布范围和生烃能力、有利沉积相砂体的分布格局、现今低隆起构造高部位及其所形成的岩性圈闭或岩性-构造圈闭、生排烃时间和流体运聚指向区域。诸多油气聚集成藏地质条件的合理配置,构成了该区气藏发育区并控制了气藏的分布。同时,还指出延川西部、甘泉东部、延川地区、马家砭地区为天然气藏的有利聚集区域。     

柴北缘深层天然气成藏条件及有利勘探方向

柴北缘深层天然气勘探程度低,资源潜力大,天然气成藏条件及勘探方向尚不明确,制约了天然气勘探进程。基于地震、地质、地化及钻井等资料的研究,从烃源岩、储层、构造及输导体系等方面,综合分析了柴北缘深层天然气藏的成藏条件,结合已有勘探成果和地质条件,指出了深层天然气有利勘探方向。结果表明,深层侏罗系分布广,阿尔金山前西段存在侏罗系生烃凹陷,深层高-过成熟度烃源岩生气潜力大;基岩风化壳和次生孔隙发育的碎屑岩可作为深层有效储层,基岩储层物性不受深度控制,深层发育碎屑岩优质储层;广泛分布的以断裂为主的输导体系有利于超深层烃源岩生成的天然气纵向和横向运移;多期构造活动使得柴北缘深层形成多种类型的圈闭,烃源岩持续生烃有利于这些深层圈闭早期、多期成藏。在以上研究成果基础上,指出深大断裂发育的生烃凹陷周围圈闭是深层天然气聚集有利区,盆缘古隆起以及晚期构造带上大型背斜圈闭层具有良好的勘探前景,其中阿尔金山前深层是最现实的勘探领域。     

鄂尔多斯盆地宁古3井太原组含铝岩系天然气成藏特征及地质意义

位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西南缘的宁古3井在二叠系太原组含铝岩系天然气勘探中获得重大突破,发现了新的气藏类型,改变了长期以来对含铝岩系不能形成有效储层的传统地质认识.为进一步评价含铝岩系勘探潜力,寻求规模资源发现,开展了含铝岩系储集性、含气性及天然气成藏特征研究.通过区域地质背景分析,利用钻井、录井、测井和分析测试资料,...