鄂尔多斯盆地延安气田石炭系本溪组储层特征

对研究区本溪组岩性、物性等特征研究发现石英是研究区本溪组储层的砂岩碎屑的主要成分,岩屑次之,长石极少;填隙物在研究区本溪组的含量最高值可达到34.00%,最低值仅仅为4.00%,平均值则为16.40%。胶结物在研究区本溪组的含量明显大于杂基含量。     

延长气田延128区本溪组沉积相特征研究

利用岩心、测井、薄片资料,对延128井区本溪组沉积特征进行研究,表明本溪组主要为障壁海岸沉积,本1和本2沉积具有继承性。     

鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组泥页岩地球化学特征及沉积环境

鄂尔多斯盆地非常规油气资源丰富,盆地东部石炭系本溪组具有良好的非常规天然气勘探潜力。沉积环境是控制天然气资源分布的重要因素,因此以鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组重点全井段连续岩心为基础,通过对泥页岩地层矿物组成及元素地球化学特征的研究,揭示研究区本溪组泥页岩地层古沉积水体环境特征,探讨沉积相类型对泥页岩发育的控制作用。结果表明：本溪组古沉积水体盐度自下而上先减小后增大,为咸水—半咸水沉积环境;本溪组氧化—还原敏感参数自下而上呈现先增加后降低的趋势,整体反映出本溪组为缺氧—还原环境;古水深（Rb/Zr）研究表明,本溪组古水深自下而上由较小变大再逐渐变小,呈周期性变化;CaO/（Al₂O₃+MgO）、CIA等古气候指标反映了本溪组自下而上温度逐渐降低,风化程度逐渐减小,其中湖田段、畔沟段、晋祠段均为炎热潮湿气候。通过对比鄂尔多斯盆地东部本溪组泥页岩矿物组成、岩性组合、地球化学特征,认为本溪组泥页岩主要沉积类型为潮间带—潟湖沉积,且泥坪—潟湖混合沉积为本溪组富有机质泥页岩发育的有利沉积环境,并在此基础上对本溪组全段地层沉积模式进行综合分析,认为湖田段为风化淤化体系下的沼泽沉积,而畔沟段、晋祠段均为障壁海岸沉积体系,沉积环境分别为潮坪—潟湖—障壁岛混合沉积与潮坪—潟湖—障壁岛—沼泽混合沉积。     

鄂尔多斯盆地东北缘本溪组和太原组沉积相标志研究

鄂尔多斯盆地东北缘神府区块构造上位于鄂尔多斯盆地东北缘伊陕斜坡和晋西挠褶带过渡带,勘探发现上古生界致密砂岩气藏,有较大勘探潜力。研究区气层集中发育在本溪组和太原组,但砂体空间展布变化快,储层呈强非均质性特征,因此沉积相研究对储层预测显得尤为重要。相标志是沉积相和沉积体系分析的基础,本文通过岩心和测井资料系统分析了本溪组和太原组的沉积构造特征和测井相标志,建立了沉积相划分的类型图版。     

鄂尔多斯盆地东缘康宁地区煤系烃源岩评价

本文应用氢指数(IH)和最高热解温度(Tmax)综合确定康宁地区本溪组-太原组-山西组泥岩干酪根类型绝大多数是Ⅱ2、Ⅲ型干酪根,即有机质类型以混合型-腐殖型为主,偏生气型。康宁地区本溪组泥岩有机质丰度在0.11%~9.1%范围内,平均为2.99%;太原组泥岩有机质丰度在0.26%~12%范围内,平均为3.81%;山西组泥岩有机质丰度在0.14%~9.97%范围内,平均为2.28%。康宁地区山西组煤的镜质组反射率变化于0.93%~1.21%之间;本溪组煤的镜质组反射率为1.06%~4%,多在1.06%~1.2%之间。研究区煤系烃源岩有机质的背景成熟度处于成熟阶段中-后期,已有大量烃类生成。     

鄂尔多斯盆地上石炭统本溪组致密气富集主控因素

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气勘探成效显著,较之于下二叠统山西组和中二叠统下石盒子组八段,上石炭统本溪组致密气的勘探潜力更大,但对于后者天然气成藏机理的认识却相对不足、致密气富集的主控因素不清,给油气勘探评价选区造成了困难。为了给该盆地本溪组致密砂岩气的勘探提供依据和参考,在统计分析本溪组165口井测试结果、总结气水分布特征和气井产能变化特征的基础上,采用地质分析、物理模拟和数值模拟相结合的方法,研究了致密砂岩气富集的主控因素,探讨了本溪组致密砂岩气的成藏机理,进而预测了致密砂岩气富集的有利区。研究结果表明:(1)本溪组致密砂岩气层在平面上主要分布在三角洲前缘分支河道相带和潮坪砂坝相带上,埋深在2 800 m左右;(2)气井产能与煤层厚度、砂体厚度及渗透率存在着一定的正相关关系,但相关性不强;(3)烃源岩排烃强度与储层孔隙度耦合关系、储层储能系数和超压分布为气层分布的主控地质因素,其中烃源岩排烃强度与储层孔隙度耦合关系控制着致密气的分布范围,储能系数控制着致密气的富集层位,而超压分布则控制着致密气的富集程度。结论认为,鄂尔多斯盆地本溪组致密砂岩气富集有利区主要位于生气强度大于3×108 m3/km2的潮控三角洲与浅海过渡带以及浅海砂坝区。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田本溪组—太原组高分辨率层序地层学研究

运用高分辨率层序地层学理论,研究了晚古生代华北克拉通盆地中区的充填序列和高分辨率层序地层单元的划分,认为其上古生界由陆表海盆地和陆内坳陷盆地2类充填序列组成,可划分为超长期、长期、中期和短期4级基准面旋回。鄂尔多斯盆地大牛地气田本溪组—上石盒子组可划分为２个超长期、6个长期基准面旋回,其中本溪组—太原组高分辨率层序地层单元是其第1个超长期基准面旋回,由2个长期和6个中期基准面旋回组成;各中期基准面旋回由数量不等的短期基准面旋回组成。通过对大牛地气田的地层划分与对比,建立了研究区本溪组至太原组中期、长期的等时地层格架,为精细的地层划分对比提供了依据。     

陕北斜坡延128区石炭系本溪组储层非均质性研究

分析了延128区本溪组储层的层内、层间和平面非均质性,指出了储层非均质性的影响因素,包括沉积作用、成岩作用以及裂缝。     

鄂尔多斯盆地南部延长探区上古生界烃源岩特征与勘探方向

为了搞清煤系暗色泥岩在鄂尔多斯盆地南部延长探区上古生界本溪组—山西组分布特征及生烃潜力,对延长探区636口探井、评价井煤系暗色泥岩、煤岩厚度进行了大量统计及分布预测,提出了延长探区东北部为煤系暗色泥岩和煤岩主要富集区。同时对探区均匀分布的20余口探井、评价井进行系统取样、室内化验分析及烃源岩评价工作,分析认为本溪组、山西组山2段煤系暗色泥岩有机质丰度较高,有机质类型以腐殖型(Ⅲ型)为主,有机质处于高—过成熟阶段。最后依据烃源岩的评价成果,在计算延长探区上古生界煤系暗色泥岩生烃强度的基础上,综合储层及钻探成果的综合分析,提出了近期勘探方向,对下步天然气勘探开发部署具有重要的指导意义。     

太康隆起下古生界目的层的盖层特征及储盖组合分析

太康隆地区下古生界碳酸盐岩是主要的勘探目的层之一，奥陶系顶部的铝土质泥岩，石炭系本溪组泥岩、寒武系的泥页岩，致密的碳酸盐岩以及奥陶系底部的“贾汪页岩”均可不同程度地作为勘探目的层的盖层，该目的层存在三套储盖组合，配置关系较好。     

鄂尔多斯盆地甘泉地区上古生界烃源岩地球化学特征及生烃潜力

对鄂尔多斯盆地甘泉地区上古生界本溪组和山西组的煤系泥岩、炭质泥岩及煤岩样品进行了有机碳含量测定、岩石热解分析、干酪根显微组分鉴定及镜质体反射率等多项有机地球化学测试,并评价了其生烃潜力。研究结果表明：①甘泉地区上古生界发育多套烃源岩,岩性主要为煤和暗色泥岩。②山西组有机质丰度高,是较好的烃源岩,本溪组有机质丰度则相对较低,品质相对较差;本溪组烃源岩以腐殖型Ⅲ类为主,山西组烃源岩则多为腐殖型Ⅲ类,其次为腐泥-腐殖型Ⅱ2类。③本溪组和山西组烃源岩成熟度整体处于高成熟—过成熟阶段。④上古生界烃源岩在甘泉地区广泛分布,本溪组烃源岩累计厚度为10～20 m,山西组烃源岩累计厚度为50～80 m,整体均为较优质烃源岩,具有较高的生烃潜力。     

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。     

鄂尔多斯盆地子洲地区上古生界沉积体系特征

为了搞清楚鄂尔多斯盆地东部子洲地区上古生界的沉积体系，进而寻找有利砂体及高产天然气聚集区，采用野外观察与室内研究相结合的方法进行了专项研究。结果认为，子洲地区上古生界主要发育辫状河三角洲、三角洲、湖泊、障壁海岸及浅海陆棚5种沉积体系；在古地理演化过程中，本溪组发育障壁岛-潟湖及浅海陆棚相，太原组在研究区东部及西南部形成浅海陆棚沉积，在中部和西北部形成潮坪沉积；山西组发育三角洲前缘亚相，盒8段发育辫状河三角洲前缘亚相；研究区上古生界的水下分流河道、砂坪及障壁岛沉积区均可作为该区的有利储层。     

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鄂尔多斯盆地中部奥陶系古风化壳气藏有其特定的成藏组合。上、下古生界两套烃源岩提供了丰富的混源气，其上古生界烃源岩提供的气源较下古生界丰富；含膏云坪沉积微相带是本区有利储集体的发育区带，古岩溶斜坡区是有效溶蚀孔洞的主要分布区带，二者在空间上的 合，形成了大面积稳定展布的溶蚀孔洞储集体，为气藏的形成准备了主要的储集空间；直接盖层石炭系本溪组和间接盖层上古生界发育的多套封盖层的合理配置，是形成奥陶系古风     

鄂尔多斯盆地宜川-黄龙地区上古生界储层特征及其对天然气成藏的影响

宜川-黄龙地区上古生界本溪组、山西组和石盒子组是勘探开发主要目的层,天然气富集成藏主要受沉积相带和储层物性控制。由于晚古生代经历了海相—海陆过渡相—陆相沉积体系演化,沉积相类型不同,储层物性变化规律尚不明晰。为此,通过沉积演化史分析,利用野外露头、钻井岩心、微观储层分析、测井曲线等资料,对宜川-黄龙地区上古生界储层特征进行综合研究。结果表明:本溪组主要发育潮坪相,山西组和石盒子组盒₈段主要发育曲流河—辫状河三角洲相,本溪组潮汐水道、山西组和盒₈段水下分流河道为最有利储集相带。本溪组潮汐水道砂体呈透镜状,分布局限,山西组曲流河三角洲前缘水下分流河道砂体多期迁移叠加,有一定规模,盒₈段辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体纵向叠置、横向连片,呈“毯式”分布。本溪组储层以石英砂岩为主,孔隙类型以原生粒间孔、次生溶孔为主;山西组和盒₈段储层以岩屑石英砂岩为主,孔隙类型以岩屑溶孔为主。上古生界砂岩储层的岩性和孔隙结构是影响含气性的主要因素,储层整体具有特低孔、超低渗特征,但自下而上岩石组分中石英含量逐渐降低,岩屑和填隙物含量逐渐升高,自本溪组至山西组、盒₈段储层的岩性和孔隙结构逐渐变差。本溪组厚层状的潮汐水道和山西组、盒₈段连续叠置型分流河道砂体岩性纯、粒度粗、物性好、含气丰度高,为优势储集体,本溪组优质孔隙相对更发育,易于天然气富集高产。研究结果对宜川-黄龙地区勘探开发的深入及增储上产具有一定的指导意义。     

鄂尔多斯盆地东北缘叠置含气系统中菱铁质泥岩测井识别及地质意义

以鄂尔多斯盆地东北缘地区本溪组—山西组菱铁质泥岩为研究对象,对研究区钻孔岩心与测井资料采用逻辑判别、蛛网图等方法,量化了研究区菱铁质泥岩的测井识别特征,建立其测井识别模板。研究表明,菱铁质泥岩具有高光电吸收截面指数(PE)、高密度(DEN)、高自然伽马(GR)、低声波时差(AC)、低电阻率(M2RX)、低中子孔隙度(CNCF)的特征,研究区12口钻孔中的菱铁质泥岩识别结果表明,总厚度为3.9~25.4m,总层数为8~28层,区域分布不均;通过测井资料定量分析了菱铁质泥岩的物性及封盖性能,指出研究区菱铁质泥岩具低孔低渗性及高突破压力的特点,其平均渗透率为2.29×10~(-8)μm~2、平均有效孔隙度为1.20%、平均突破压力为12.32MPa,在叠置含气系统中具备隔水阻气性能。基于菱铁质泥岩的空间发育位置,沉积环境及形成过程分析,在本溪组山西组共识别出4个稳定隔水阻气层,结合气测资料将研究区本溪组—山西组垂向划分出5个独立含气系统,每个独立含气系统的边界便是区域分布稳定、连续性好且垂向发育具有一定规模的以菱铁质泥岩为主要岩层的隔层。     

电成像测井在鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府区块致密砂岩储层的应用

鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府区块是典型的低渗透、低产量、低丰度致密岩性圈闭气藏,气藏勘探难度大,主力层位是煤系地层山西、太原、本溪组。以煤系地层致密砂岩储层地质和测井基础理论为指导,综合利用岩心测试、地质和测井等资料,结合电成像测井资料,围绕临兴-神府地区目标储层展开测井资料解释综合评价。研究区岩性共划分出砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、碳质泥岩、泥岩、碳酸盐岩及煤9种岩性,总结建立7种常见层理构造的成像图像、倾角矢量及地质模型一体化的综合识别模式。结合区域背景认为研究区本溪组、太原组为有障壁滨岸沉积环境,主要包括潮汐水道、泻湖沼泽、混合坪、碳酸盐岩丘等沉积微相;山西组为三角洲前缘沉积环境,主要包括水下分流河道、河道间、河口坝3种微相。该研究对于该地区天然气勘探开发有一定的指导意义。     

鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组页岩气地质特征及富集规律

鄂尔多斯盆地东部石炭系本溪组广泛发育富有机质泥页岩,具有良好的资源勘探前景。通过对本溪组泥页岩的有机地球化学特征、孔隙分布特征、含气性等一系列页岩气成藏条件研究,查明了本溪组页岩气地质特征及成藏富集规律,提出晋祠段富有机质泥页岩为本溪组页岩气有利层段,具有四大地质特征：①有机质含量高（平均TOC值为3.06%）,且普遍处于成熟—高成熟阶段（R_O值平均为1.84%）,有机质类型主要为Ⅲ型,生气能力强;②发育微纳米级孔缝,以无机孔为主,部分有机质发育有机质孔,微孔和介孔为页岩气提供了主要的赋存空间,平均孔体积为0.024 m³/g,平均比表面积为11.05 m²/g,具备较好的储集能力,页岩气主要以吸附态存在于孔隙之中,其中压力和有机碳含量是影响泥页岩吸附气含量的重要因素;③硅质页岩段脆性矿物含量较高,大于40%,表明储层的可压性较大,有利于后期的压裂开采;④具有理想的成藏组合特征,以8^#、9^#煤层分别为顶、底板,煤层与泥页岩间较大的烃浓度差提供了良好的保存条件,2套煤层之间发育炭质页岩和硅质页岩,高TOC的炭质页岩与煤层含气性较好,紧邻9^#煤层的硅质页岩层段压裂开采中容易产生裂缝,为相邻煤系气的补充提供了一定的运移通道。结合地质特征总结出本溪组成藏富集规律：潟湖相沉积环境控烃、页岩孔隙发育控储、成藏有利组合控富以及硅质页岩可压裂性控产。研究结果为鄂尔多斯盆地本溪组页岩气有利区的确定和下一步勘探开发提供有益参考。     

鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界泥岩地球化学特征及地质意义

利用对沉积环境敏感的元素或者元素组合可以定性或半定量地恢复古沉积环境。通过鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界31件泥岩样品的主量元素、微量元素以及稀土元素的分析测试,对沉积水体的古盐度、古气候、古水体氧化还原环境以及古物源特征进行了探讨。结果显示：①Ba元素含量以及Sr/Ba比值的变化特征反映古盐度从上石炭统本溪组和下二叠统太原组到下二叠统山西组、中二叠统石盒子组和上二叠统石千峰组明显降低,沉积环境从海相到陆相变化;②Sr含量、Mn含量、Sr/Cu和FeO/MnO指示上古生界从本溪组到石盒子组沉积期的古气候温暖潮湿,但太原组沉积期存在一段干旱期,石千峰组沉积期为干旱气候;③V/Cr、Ni/Co以及REE等对沉积水体氧化还原环境的指示性较差,通过泥岩颜色和有机质含量可推断上古生界水体由本溪组、太原组以及山西组的还原环境转化为石盒子组和石千峰组的氧化环境;④临兴地区具有明显的轻稀土富集特征,但从本溪组到石千峰组,轻稀土的富集性变差,Ce含量表现为基本正常或轻微负异常,Eu表现为"V"型逐渐变弱的负异常;⑤上古生界的CIA指数显示物源区受到中等-强烈风化。综合稀土元素分析表明,临兴地区的物源来自鄂尔多斯盆地北部的阿拉善-阴山古陆。     

太康隆起下古生界目的层的盖层特征及储盖组合分析

太康隆起区下古生界碳酸盐岩是主要的勘探目的层之一,奥陶系顶部的铝土质泥岩、石炭系本溪组泥岩、寒武系的泥页岩、致密的碳酸盐岩以及奥陶系底部的“贾汪页岩”均可不同程度地作为勘探目的层的盖层。该目的层存在三套储盖组合,配置关系较好。